利用冰封數千年的猛獁象遺體，哈佛科學家想在兩年內讓它們「復活」

2021/12/25

上周在美國波士頓舉行的美國科學促進會（AAAS）年會上，知名遺傳學家、哈佛大學教授喬治·切奇（George Church）談到了他的團隊兩年來關於猛獁象的研究進展，認為兩年內即可培育出猛獁象和亞洲象的雜交胚胎。

猛獁象存在於冰河時期，約 4000 年前因氣候變化和人類狩獵滅絕。猛獁象的遺體被封存在凍土中，許多至今還保存完好。西伯利亞的原住民因此認為它們是居住在地下的動物，來到地面就會死去。

亞洲象是和猛獁象基因最接近的現存近親。2015 年以來，Church 團隊一直在努力分離猛獁象的 DNA，並嘗試將它們編輯進亞洲象的染色體當中。他們所採用的技術是革命性的的CRISPR 技術，可以精確選擇和編輯猛獁象的 DNA，兩年來編輯過的基因片段數量已經由15增至45個。

Church 團隊的目標是培育一個雜交種的胚胎。利用克隆技術，他們把編輯后的細胞核放入去核的亞洲象卵細胞中，再人工刺激令它發育成胚胎。如果能發育成功，這種雜交種將擁有猛獁象的特徵，如小耳朵、長毛髮、更厚的皮下脂肪和適應低溫的血液。

猛獁象和大象的區別。來自：Cottrell 等，DOI: 10.1186/2195-7819-10-3

目前，Church 團隊完成了細胞培養，正在評估這些編輯的影響，朝著在實驗室培育胚胎努力，並有望在兩年內成功——但要培育出真正的個體，還有著數年的距離。

因為他們並不打算招募母亞洲象來代孕。Church 團隊不想把瀕危物種的雌性個體置於危險的境地，他們計劃在人工子宮內培育胚胎。一些人認為，這一計劃在十年間無法實現。

但根據 Church 的發言，在他的實驗室中，小鼠胚胎已經能在人工子宮中生長 10 天——達到了它們妊娠期的一半。

小說《侏羅紀公園》的作者邁克爾·克萊頓（Michael Crichton，也是《西部世界》的作者）畢業於哈佛醫學院，其文學創作中常常探討生物技術的災難。1990 年，根據發展了數十年的克隆技術，他提出了用琥珀中封存的恐龍血液復活這種生物的構想。

在他之前，1978 年的英國科幻漫畫《被詛咒的地球》（The Cursed Earth）和 1984 年 John Brosnan 所著小說《食肉恐龍》（Carnosaur）也有恐龍公園的想法。

然而，這些作品里中描繪的圖景並不會成為現實。

這是因為 DNA 的半衰期僅約為 521 年。也就是說，每過 521 年，遺骸中所含的 DNA 就會減少一半。在 -5℃ 的條件下，DNA 全部分解需要 680 萬年，而破碎到無法解讀只需要 150 萬年。

恐龍在 6500 萬年前滅絕，DNA 已經無跡可尋。但猛獁象滅絕僅數千年，遺傳技術的進步讓冰封的 DNA 仍有重新表達的機會。2013 年，俄羅斯的科學家發現了一具保存完好的猛獁象遺骸，出土時甚至有血液滲出。

但克隆所需要不僅僅是 DNA，而是細胞核。猛獁象現有遺骸歷經數千年，細胞核已經受損，所以復活的不是猛獁象這個物種，而只是它們身上已經滅絕的性狀而已。

Church 團隊的猛獁象項目有兩個目標：保護瀕危種亞洲象，以及減緩凍土解凍。

寒冷的環境可以是象群的保護屏障，比起在非洲大陸，偷獵難度大大增加。Church 認為，復活的工作並不是零和遊戲，不會侵佔現有瀕危種的保護資源。古代性狀可以使瀕危種更耐受化學物質、極端溫度、感染和乾旱。甚至，這種新奇的拯救方式可能會吸引到更多投資。

應對全球變暖，猛獁象會在積雪上踏出腳印，讓冷空氣抵達凍土層，避免積雪隔絕低溫。夏天，它們撞倒樹木，減少陽光吸收；同時幫助培育草原，其根系也能防止融化。維持凍土低溫，避免其中的微生物蘇醒，從而將甲烷這種溫室氣體釋放到大氣當中。

但科學家們有著不同的顧慮。基因編輯的倫理問題是波士頓會議討論的關鍵問題之一。曼徹斯特大學動物學教授 Matthew Cobb 告訴《衛報》，猛獁象不僅是一套基因，而是一種社會動物，雜交種能否融入亞洲象的種群仍不為人知。

此外，遺傳池中基因的多樣性也十分重要。有限的古代 DNA 材料因為變異較少，不一定能夠保證物種的健康。擠壓瀕危物種的保護資源也是可能出現的問題。更重要的是，人類會不會因此降低對物種滅絕的警惕。

不止 Church 團隊在嘗試復活猛獁象，包括華大基因在內的許多團隊都在做類似的努力。據華大基因研究院院長徐訊告訴《科技日報》，他們恢復了猛獁象細胞的全功能性，已培育出活的胚胎細胞。現在的難點是找到合適的代孕母象，並且不發生排斥反應，才能順利生下猛獁象。

基因工程的發展將給世界帶來無窮的變化。據 Church 教授預測，十年之內人類就可以實現返老還童。但作為基因編輯技術 CRISPR/Cas9 研發工作的參與者之一，他認為這項技術只是一個新工具，說它可以改變一切，則有些誇大其辭。

題圖：Wikipedia 加拿大皇家不列顛哥倫比亞博物館館藏模型

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