伊恩·威爾穆特

崔傳剛

科學(xué)家，2023年9月10日去世，享年79歲

2023年9月10日，英國(guó)著名科學(xué)家、克隆羊“多莉”的主要?jiǎng)?chuàng)造者伊恩·威爾穆特（Ian Wilmut）去世，享年79歲。

成年哺乳動(dòng)物的克隆一直被認(rèn)為是一件不可能完成的任務(wù)，但這一迷思最終在20世紀(jì)末被打破。1996年，在伊恩·威爾穆特的帶領(lǐng)下，英國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)成功利用成年綿羊的體細(xì)胞培育出了世界上第一只克隆哺乳動(dòng)物，這就是后來(lái)為全世界所熟知的克隆羊“多莉”。多莉羊的誕生引發(fā)了不少爭(zhēng)議，但它無(wú)疑是生物學(xué)的一個(gè)重要里程碑，在此之后，在克隆和基因編輯等工具的推動(dòng)下，生物學(xué)研究開(kāi)啟了一場(chǎng)持久而廣泛的革命。

革命

早期的人工克隆主要是在受控的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下進(jìn)行，而且克隆體主要是通過(guò)胚胎細(xì)胞創(chuàng)造的。胚胎是多細(xì)胞生物發(fā)育的最早階段，在這個(gè)時(shí)期，胚胎細(xì)胞要么沒(méi)有分化，要么正在分化為特定細(xì)胞類(lèi)型。說(shuō)得更通俗一點(diǎn)就是，這時(shí)候的細(xì)胞還沒(méi)有在體內(nèi)承擔(dān)起最終的角色，還處于更靈活或者說(shuō)適應(yīng)能力更強(qiáng)的狀態(tài)，因此更便于進(jìn)行克隆。

后來(lái)科學(xué)家開(kāi)始研究使用完全分化的成體細(xì)胞，也就是使用動(dòng)物中完全發(fā)育和特化的組織或器官的細(xì)胞（例如皮膚或肌肉細(xì)胞）來(lái)進(jìn)行克隆。但在早期，這種克隆僅限于一些較低等的物種，比如青蛙。1958年，英國(guó)科學(xué)家約翰·格登利用蝌蚪體細(xì)胞的細(xì)胞核成功克隆出了一只青蛙。格登被認(rèn)為是克隆和核移植技術(shù)的重要開(kāi)創(chuàng)者，并在2012年和日本科學(xué)家山中伸彌共同獲頒諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

在后來(lái)的幾十年中，科學(xué)家一直在嘗試使用成年哺乳動(dòng)物的體細(xì)胞來(lái)進(jìn)行克隆，但都以失敗告終。于是生物學(xué)家們便開(kāi)始懷疑，哺乳動(dòng)物的細(xì)胞在逐漸成熟并分化為具有特定功能的細(xì)胞這一過(guò)程中，會(huì)逐漸喪失其全能性，也就是說(shuō)，這些細(xì)胞不再具備生成全類(lèi)型細(xì)胞的能力，因此無(wú)法創(chuàng)造出一個(gè)完整且具有生命力的生物體?？茖W(xué)家還推斷，這是一種不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程。然而，多莉羊的出生卻證明，以上的這些假設(shè)都是不成立的。

從20世紀(jì)80年代開(kāi)始，伊恩·威爾穆特把精力轉(zhuǎn)移到了綿羊的基因改造領(lǐng)域，并開(kāi)始了解和應(yīng)用克隆技術(shù)。后來(lái)，為了找到能夠更有效改造基因的途徑，威爾穆特著手研究細(xì)胞核移植的方法。在1995年，威爾穆特和他的研究伙伴基思·坎貝爾通過(guò)胚胎細(xì)胞克隆出了兩只一模一樣的綿羊。這些成功的研究讓他們積累了大量經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也為多莉羊的誕生奠定了基礎(chǔ)。

威爾穆特等人的研究發(fā)現(xiàn)，利用成體細(xì)胞進(jìn)行哺乳動(dòng)物克隆之所以總是會(huì)失敗，是因?yàn)閰⑴c核移植的兩個(gè)細(xì)胞，即作為宿主的卵細(xì)胞和供體細(xì)胞之間可能存在不同步的問(wèn)題——它們有著不同的成長(zhǎng)和分裂周期。一個(gè)胚胎細(xì)胞總是更傾向于接受來(lái)自另一個(gè)胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核，對(duì)來(lái)自其他細(xì)胞的細(xì)胞核則會(huì)產(chǎn)生排斥。針對(duì)這一現(xiàn)象，基思·坎貝爾想出了一個(gè)解決方案：他們可以通過(guò)不向供體細(xì)胞提供足夠營(yíng)養(yǎng)的方式來(lái)限制其生長(zhǎng)分裂，使其進(jìn)入類(lèi)似于冬眠狀態(tài)，之后他們?cè)侔堰@個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核取出，移植到卵細(xì)胞中，這樣就解決了兩者周期不同步的問(wèn)題。

威爾穆特研究團(tuán)隊(duì)“發(fā)明”多莉克隆羊的基本實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：他們先從一只母羊身上取下一些乳腺細(xì)胞，然后通過(guò)提供其低營(yíng)養(yǎng)食物，使其停止分裂并進(jìn)入靜止?fàn)顟B(tài)。之后他們從另一只羊身上取下未受精的卵細(xì)胞，并取出其細(xì)胞核。然后他們將處理過(guò)的乳腺細(xì)胞的細(xì)胞核移植到卵細(xì)胞中。在電擊的作用下，這個(gè)新的卵細(xì)胞逐漸融合，并不斷分裂。等到該卵細(xì)胞發(fā)育為囊胚，他們?cè)賹⑵渲踩氲搅硪恢淮心秆虻捏w內(nèi)。

這個(gè)過(guò)程看起來(lái)簡(jiǎn)單，但操作起來(lái)非常不易。事實(shí)上，由于技術(shù)不夠成熟，整個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗。威爾穆特和他的同事一共克隆了277個(gè)胚胎，但只有13個(gè)胚胎發(fā)育充分并可以植入代孕母體內(nèi)；最終只有一只母羊懷孕。

發(fā)育成多莉的那顆卵細(xì)胞是在1996年1月完成融合的；在近六個(gè)月之后，多莉在研究所附近的一個(gè)棚屋中正式降生。盡管多莉和正常的綿羊一樣是足月出生，出生時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)也都很正常，但威爾穆特和他的團(tuán)隊(duì)決定對(duì)這個(gè)消息保密。直至確信這只羊已經(jīng)順利度過(guò)嬰兒期之后，他們才將這一革命性的研究成果公諸于世。

克隆羊多莉并不是第一只克隆動(dòng)物，但是第一只通過(guò)成體細(xì)胞克隆出來(lái)的動(dòng)物，因此非常具有革命性。也正是因此，多莉羊不僅引發(fā)了科學(xué)界的轟動(dòng)，也招致了大眾媒體的追捧。

成長(zhǎng)

1944年7月7日，伊恩·威爾穆特出生于英格蘭中部的一個(gè)教育之家。他的父親倫納德·威爾穆特是劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)系的高才生，但畢業(yè)后放棄了科學(xué)研究工作，轉(zhuǎn)而選擇從事自己所熱愛(ài)的教育事業(yè)。他的母親也是一名教師。伊恩還有一個(gè)妹妹，最初雖接受過(guò)生物學(xué)方面的培訓(xùn)，但最終也選擇以教育為業(yè)。少年威爾穆特的夢(mèng)想是當(dāng)一名能夠游走四方的海員，但因?yàn)槭巧の茨苋缭浮?/p>

威爾穆特不是地道的農(nóng)村孩子，但他熱愛(ài)戶外運(yùn)動(dòng)，因此從小就對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了一定興趣。14歲時(shí)威爾穆特就經(jīng)常在周末去農(nóng)場(chǎng)幫工，承擔(dān)給奶牛擠奶等工作。高中畢業(yè)后，立志要當(dāng)一名奶農(nóng)的他報(bào)考了諾丁漢大學(xué)的農(nóng)業(yè)專(zhuān)業(yè)。

在大學(xué)期間，威爾穆特第一次接觸到了實(shí)驗(yàn)室研究，并開(kāi)始迷戀上動(dòng)物科學(xué)。他很快就意識(shí)到，自己熱愛(ài)的其實(shí)并不是農(nóng)場(chǎng)里的那些實(shí)際工作，而是生物學(xué)研究。于是他把自己的學(xué)習(xí)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了生物學(xué)，尤其是關(guān)于胚胎的研究?！罢麄€(gè)動(dòng)物都來(lái)自一個(gè)細(xì)胞，這一事實(shí)確實(shí)是一件非同尋常的事情?！蓖柲绿赜X(jué)得，在這一領(lǐng)域進(jìn)行探究，將是一件非常有趣味的事情。

1967年，從諾丁漢大學(xué)獲得農(nóng)業(yè)科學(xué)學(xué)位的威爾穆特轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)攻讀博士。四年后，他因?yàn)閷?duì)野豬精液的深度冷凍保存研究，獲得了劍橋大學(xué)達(dá)爾文學(xué)院的胚胎學(xué)博士學(xué)位。

1973年，初出茅廬的威爾穆特和幾位知名的動(dòng)物繁殖專(zhuān)家合作，在人類(lèi)歷史上第一次利用冷凍胚胎繁育出了小牛。這是一項(xiàng)重要的畜牧業(yè)成就，而威爾穆特也從這項(xiàng)研究中學(xué)習(xí)到了很多有用的技術(shù)。之后威爾穆特在愛(ài)丁堡郊區(qū)的一家研究所找到了一份穩(wěn)定的工作，這家研究所后來(lái)于1993年改名為羅斯林研究所，這正是多莉羊誕生的地方。

威爾穆特最初的研究出發(fā)點(diǎn)很單純，那就是希望那些牛和羊能夠產(chǎn)更多的奶，能夠具有更強(qiáng)的生育能力。但隨著年齡和閱歷增長(zhǎng)，他的研究關(guān)注點(diǎn)開(kāi)始從商業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展到醫(yī)學(xué)應(yīng)用。他的父親患有糖尿病，在其人生的最后30年中幾乎處于完全失明狀態(tài)，這樣的家庭悲劇在一定程度上成了他持續(xù)從事生物學(xué)研究的最大動(dòng)力。

爭(zhēng)議

但現(xiàn)實(shí)往往與科學(xué)家的愿望背道而馳，多莉克隆羊在帶給威爾穆特?zé)o數(shù)榮耀和關(guān)注度的同時(shí)，也讓他陷入了無(wú)盡的爭(zhēng)議。盡管克隆多莉羊的這種技術(shù)效率低下，很難得到大規(guī)模應(yīng)用，但這件事卻莫名其妙地引發(fā)了社會(huì)的恐懼：有些人擔(dān)心這種技術(shù)有一天會(huì)被用于對(duì)人的克隆。于是乎，一項(xiàng)生物醫(yī)學(xué)的重大突破，最后被輿論炒作成了一件關(guān)乎人類(lèi)倫理道德的大事。

盡管威爾穆特一再對(duì)公眾解釋說(shuō)，創(chuàng)造多莉羊只是他的一項(xiàng)本職工作，和創(chuàng)造所謂的人類(lèi)復(fù)制品沒(méi)有任何關(guān)系，他對(duì)人類(lèi)的克隆也毫無(wú)興趣，但誤解和指責(zé)卻并沒(méi)有因此而消失。一些別有用心者甚至把威爾穆特說(shuō)成是20世紀(jì)的弗蘭肯斯坦，說(shuō)他的克隆將引發(fā)人類(lèi)的災(zāi)難，制造出現(xiàn)實(shí)版的科學(xué)怪人。除了擔(dān)心克隆對(duì)人類(lèi)不夠安全，一些動(dòng)物保護(hù)者也聲稱(chēng)對(duì)動(dòng)物進(jìn)行克隆本身就是一種不道德的行為。各種批判的大合唱最終引發(fā)了一系列連鎖反應(yīng)。威爾穆特等人的相關(guān)研究出現(xiàn)了暫時(shí)性的停歇，而美國(guó)等政府也陸續(xù)宣布禁止進(jìn)行關(guān)于人類(lèi)的克隆實(shí)驗(yàn)。

2003年，年僅六歲的多莉羊因?yàn)榛加蟹尾∫约瓣P(guān)節(jié)炎被執(zhí)行了安樂(lè)死。有不少人認(rèn)為，是克隆導(dǎo)致了多莉的短壽，因此威爾穆特的實(shí)驗(yàn)并不算特別成功。但這種說(shuō)法并沒(méi)有得到科學(xué)數(shù)據(jù)的支持。多莉所患的疾病在羊群中并不罕見(jiàn)，此外，多莉還通過(guò)正常交配繁衍了六只健康的小羊羔。從技術(shù)上來(lái)說(shuō)，多莉的克隆無(wú)疑是成功的。

盡管激起了爭(zhēng)議，但多莉羊也大大推動(dòng)了科學(xué)家的克隆野心。自1996年之后，生物學(xué)家前赴后繼地克隆出了豬、狗、狼、猴、馬等多個(gè)物種。這些克隆，有的是為了改造現(xiàn)有動(dòng)物的基因以優(yōu)化其種群，有的則是為了拯救瀕危動(dòng)物。近年來(lái)，科學(xué)家甚至已經(jīng)在提議通過(guò)基因編輯和克隆相結(jié)合的方式來(lái)復(fù)活猛犸象等遠(yuǎn)古滅絕物種。

在關(guān)于多莉的爭(zhēng)論逐漸退潮之后，威爾穆特重拾起對(duì)克隆的研究，但重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了利用該技術(shù)來(lái)制造用于再生醫(yī)學(xué)的干細(xì)胞。

科學(xué)界也開(kāi)始進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到威爾穆特所作出貢獻(xiàn)的重大價(jià)值。2002年，威爾穆特成為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員；2005年，他獲聘為愛(ài)丁堡大學(xué)生殖科學(xué)系主任；2007年，他被封為英國(guó)爵士。

（作者為媒體從業(yè)者；編輯：臧博）