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基因編輯先驅(qū)George Church的瘋狂計劃：6年內(nèi)“復(fù)活”猛犸象 用CRISPR給地球降溫
（神秘的地球uux.cn報道）據(jù)藥明康德內(nèi)容微信團隊：在電影《侏羅紀(jì)公園》中，科學(xué)家利用恐龍血液中的基因降溫DNA讓恐龍復(fù)活，重建了一個驚心動魄的編輯南寧邕寧區(qū)怎么可以找到外圍[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金恐龍世界。但事實上，先驅(qū)絕大多數(shù)科學(xué)家都相信：由于DNA在理論上只能保存100萬年，瘋地球遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及恐龍生存的狂計年代，因此復(fù)活恐龍這件事永遠(yuǎn)也無法實現(xiàn)。劃年但是內(nèi)猛，如果希望復(fù)活的犸象對象變成了滅絕不久的物種，情況可能就不一樣了。復(fù)活就在不久前，基因降溫“復(fù)活猛犸”的編輯消息再次引起關(guān)注。一家美國初創(chuàng)公司計劃在6年內(nèi)生產(chǎn)出擁有猛犸性狀的先驅(qū)雜交象——或許數(shù)年后，我們將見證大象在北極冰原漫步的瘋地球魔幻場面。
一
主持這個接近于科幻的狂計項目的，是哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院的George Church教授。作為基因測序和基因編輯的先驅(qū)，這位留著標(biāo)志性大胡子的南寧邕寧區(qū)怎么可以找到外圍[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務(wù)快速安排面到付款不收定金遺傳學(xué)家曾因在CRISPR技術(shù)中的貢獻被視作諾貝爾獎的大熱門；與此同時，他的一系列超前想法也時常受到人們的熱議。6年前，Church教授就利用CRISPR對豬胚胎進行基因編輯，試圖打造能用于人類器官移植的轉(zhuǎn)基因豬。
作為Church教授下一個“科幻”計劃的主角，猛犸曾是稱霸冰原的巨獸，它們曾與古人類共同生存數(shù)萬年，卻在1萬年前的氣候變化中衰落，最終走向滅絕。近些年來，人們已經(jīng)從西伯利亞的冰原之下挖掘出不少猛犸遺骸。由于寒冷的氣溫和冰封的凍土抑制了微生物的活動，其中一些埋藏數(shù)萬年之久的猛犸在出土?xí)r仍然保存著較為完好的肉體——當(dāng)然，一同保留至今的，還有猛犸的DNA。
低溫為抑制DNA的降解創(chuàng)造了絕佳的環(huán)境。2008年，賓州州立大學(xué)的研究團隊就在《自然》雜志上宣布：他們從猛犸的毛發(fā)中，獲取了猛犸的部分基因組信息。這樣的突破讓Church教授產(chǎn)生了濃厚的興趣。2013年，Church教授就首次公開討論了“復(fù)活猛犸”的設(shè)想。而在今年，一家名為Colossal的初創(chuàng)公司橫空出世。這家由Church教授參與創(chuàng)建的公司已經(jīng)獲得了1500萬美元的種子輪融資，計劃在6年內(nèi)讓“猛犸”重見天日。
二
確切地說，該公司的目標(biāo)并不是從零開始復(fù)原猛犸，而是使用猛犸的DNA基因片段對亞洲象進行基因編輯。畢竟，盡管保存條件較好，但要獲取猛犸完整的細(xì)胞核依然十分困難。相比之下，如果目標(biāo)只是其中的部分基因片段，可行性就提升了很多。
據(jù)此前的研究，作為有著共同祖先的近親，亞洲象與猛犸只有140萬個DNA序列的差異，由此造成的結(jié)果是，兩者在大約1600個蛋白質(zhì)編碼基因上存在差異。當(dāng)然，研究團隊并不需要修改所有這1600個基因。曾在Church教授實驗室擔(dān)任博士后的Eriona Hysolli（目前在Colossal公司工作）已經(jīng)和同事找到了約60個與猛犸性狀關(guān)系密切的基因，它們使得猛犸擁有了濃密的毛發(fā)、厚層皮下脂肪等關(guān)鍵特征。
目前，Colossal公司的計劃是利用CRISPR技術(shù)對亞洲象的胚胎進行基因編輯，插入近50個與耐寒性狀相關(guān)的猛犸基因。在Church教授看來，這樣的操作足以讓生存在東南亞、南亞熱帶地區(qū)的亞洲象具備耐寒能力，在西伯利亞冰原上生存。
從原理上看，上述操作似乎算不上復(fù)雜。但實際上，由于操作對象是大象，Church教授等人將面臨很多不確定性。首先，此前從未有人獲取過大象的卵子，因此他們也提出了備案：將普通的亞洲象細(xì)胞誘導(dǎo)為干細(xì)胞，隨后在實驗室中形成用于基因編輯的胚胎。
而獲得包含猛犸基因的胚胎，只是雜交象誕生的第一步。Colossal公司將面臨的下一道障礙，是讓胚胎發(fā)育成胎兒。出于倫理考慮，他們放棄了雌象代孕的想法，決定用人造子宮孕育小象。
2017年，費城一家醫(yī)院的研究團隊開發(fā)出人造子宮，一只早產(chǎn)的小羊成為這個子宮的首位使用者，在其中順利生存了4周。而Church教授表示，目前他們已經(jīng)利用干細(xì)胞誘導(dǎo)分化出了子宮內(nèi)膜細(xì)胞。他們的目標(biāo)是將雜交胚胎移植到人造的子宮內(nèi)膜中后，讓胚胎在這個人造子宮中發(fā)育，直至培養(yǎng)成能夠落地的胎兒。按照Colossal公司的時間表，這個雜交胎兒將在6年后誕生，而成長為成年個體還需等待至少10年。
三
從提出設(shè)想到今天，“復(fù)活猛犸”的想法總是充滿了爭議。而在Church教授看來，他們開展這個項目有著深刻的意義：緩解北極變暖的趨勢，以及保護瀕危物種。
在全球變暖的背景下，北極地區(qū)面臨著尤為嚴(yán)峻的形勢。除了海冰融化，西伯利亞等高緯度地帶的多年凍土層也開始消融。這個過程造成的最直觀影響是，強有力的溫室氣體甲烷從凍土中大量釋放，從而形成正反饋，讓全球變暖愈加嚴(yán)峻。
在Church教授看來，如果象群可以在西伯利亞地區(qū)生存，它們對生態(tài)系統(tǒng)的改造能有效逆轉(zhuǎn)凍土的消融，從而控制升溫。而造成這一變化的核心原因，是地面對陽光吸收率的改變：一方面，象群會折斷一些較小的樹木，這些深色的樹木會造成當(dāng)?shù)氐匚崭嚓柟猓涣硪环矫妫鼈兡軐⑻υD(zhuǎn)化為吸收光照能力更弱的草地，從另一個角度降低西伯利亞地表的溫度，減少凍土融化。
對于Colossal公司而言，這項技術(shù)的另一個意義在于，幫助那些面臨滅絕風(fēng)險的物種擴大棲息地、提高遺傳多樣性。目前，亞洲象處于瀕危狀態(tài)，它們面臨著兩大生存危機：皰疹病毒的侵襲，以及人類活動造成的棲息地減少與碎片化。而那些能適應(yīng)寒冷環(huán)境的雜交象，則將在西伯利亞擁有廣闊的生存空間。
目前，Colossa公司的野心不僅停留在這些亞洲象身上。他們還希望在未來通過基因編輯技術(shù)，幫助更多瀕臨滅絕的物種重獲生機。
當(dāng)然，對于Colossal公司的設(shè)想，并非所有人都表示認(rèn)同。畢竟，生態(tài)系統(tǒng)往往牽一發(fā)而動全身。對于西伯利亞地區(qū)而言，無論是這些龐然大物的突然出現(xiàn)，還是對當(dāng)?shù)刂脖活愋偷母淖儯伎赡芤鹞粗暮蠊４送猓糁茪夂蜃兓呀?jīng)迫在眉睫，但這個耗資巨大的工程要見成效，即培育出大量成年的雜交象，即使按照Colossal公司的樂觀估計，也需要至少20年。加拿大卡爾頓大學(xué)的助理教授Joseph Bennett就表示，相比于這種耗費巨大、影響無法預(yù)知的項目，減少排放才是抑制全球變暖的根本因素。
無論如何，這個獲得了1500萬美元融資的項目已經(jīng)啟動，那些披著長毛的大象是否會降臨世間，也將在幾年之后揭曉。而關(guān)于人類應(yīng)如何使用基因編輯技術(shù)的討論，無疑仍將繼續(xù)。
參考資料：
[1] A New Company With a Wild Mission： Bring Back the Woolly Mammoth。 Retrieved Sept 13， 2021 from https：//www.nytimes.com/2021/09/13/science/colossal-woolly-mammoth-DNA.html
[2] Lab-grown woolly mammoths could walk the Earth in six years if geneticist’s new start-up succeeds。 Retrieved Sept 13， 2021 from https：//www.cnbc.com/2021/09/13/geneticist-george-church-gets-funding-for-lab-grown-woolly-mammoths.html
[3] George Church： De-Extinction Is a Good Idea。 Retrieved Sept 1， 2013 from https：//www.scientificamerican.com/article/george-church-de-extinction-is-a-good-idea/
[4] Woolly mammoth rising： can we bring extinct animals back to life？ Retrieved Mar 18， 2013 from https：//www.theverge.com/2013/3/18/4119062/can-deextinction-bring-back-the-mammoth-passenger-pigeon-thylacine