1月25日，《自然》雜志上刊載的克隆猴研究成果引起了國內(nèi)外的轟動，這項成果由中科院上海生命科學研究院神經(jīng)科學研究所孫強研究員及其團隊研制出來，實現(xiàn)了世界上首次非人靈長類動物的體細胞克隆。

圖 ｜ 被命名為“中中”和“華華”的克隆猴

相比較以前熟知的克隆羊多利等克隆成果，這項研究的偉大之處在于技術準確度更高，可批量“生產(chǎn)”。

多利是兩百多次夭折中的“幸運兒”

“中中”“華華”成功概率更低

時間線來回到1997年，當時《自然》雜志公布了一項震驚世界的研究成果：英國Roslin研究所的Wilmut科研小組利用克隆技術培育出了一只小母羊“多利”。

這是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟體細胞（乳腺細胞）克隆出的羊。

22年后，這一幕在中國上海誕生。2017年11月27日，克隆猴“中中”誕生，隨后12月5日，“華華”誕生。

和克隆羊“多利”一樣，這次的克隆猴也是采用體細胞，不過值得指出的是，雖然當時“多利”的克隆技術公布以后，一夜之間，克隆豬、克隆牛、克隆鼠......紛紛問世，但是在克隆靈長類動物的研究上，幾十年內(nèi)都處于瓶頸期。

此前的克隆羊“多利”是科學家兩百多次的失敗之上的幸運兒，而這項技術用到靈長類動物的克隆上，成功概率將會進一步降低。換句話說，利用自然狀態(tài)下的細胞很難進行受孕，成功率幾乎微乎其微。

“克隆猴”非一日之功

三項關鍵技術奠定了其的誕生

如此低的成功率還能培育出克隆猴，這次研究團隊核心帶頭人孫強的居功甚偉。

圖 ｜ 孫強

本科階段，他在內(nèi)蒙古哲里木畜牧學院學習，后在揚州大學攻讀碩士學位，并近距離接觸了當時轟動一時的揚州大學克隆山羊“淼淼”的研究，隨后 1999年7月畢業(yè)留校邊工作邊攻讀博士，于2005年6月獲得博士學位。

雖然此項轟動世界的研究成果耗時團隊5年時間，但是孫強對這方面的關注和研究耗時要更為長久。

2005年9月，孫強正式到華東師范大學腦功能基因組學研究所工作，并負責腦所承擔的國家重點基礎研究發(fā)展項目“轉基因高等動物的創(chuàng)建與高級腦功能分析”的第四子課題“猴生殖生理與轉基因猴構建的研究”，獲得了國內(nèi)首批“試管”食蟹猴。

這一階段，嚴格意義上來說，是孫強利用基因技術對靈長類動物進行研究的開始。

2009年6月，已經(jīng)擁有豐厚經(jīng)驗的孫強來到中科院上海生命科學院神經(jīng)科學研究所，并負責組建非人靈長類模式動物平臺。

隨后的五六年，孫強在研究方面可謂是碩果不斷：

2013年，關于體細胞移植，他在《自然》雜志上發(fā)表了自己的最新技術成果；

2016年，他分別在《自然》和《細胞》兩大重要的國際雜志上發(fā)表了自己在非人靈長類動物研究和基因編輯技術上的造詣。

孫強這樣評價他的研究工作：

“針對非人靈長類模式動物技術現(xiàn)狀，我們一方面利用慢病毒轉染和TALEN及Crispr－cas9等方法構建過表達轉基因和基因敲除的非人靈長類動物模型；

另一方面，由于體細胞核移植、半克隆和精原干細胞介導的轉基因有著基因型穩(wěn)定單一、無嵌合體情況以及可一步獲得精細遺傳改造的動物模型等優(yōu)勢，我們也開展非人靈長類的克隆和半克隆技術；

最后針對非人靈長類性成熟時間過長這一天然障礙，我們開發(fā)了精巢移植促雄性配子成熟技術，大大縮短非人靈長類性成熟時間，從而加速了非人靈長類模式動物構建進程。”

孫強提及的上述三項關鍵技術和研究奠定了克隆猴的誕生。

克隆猴的誕生將推動人類生殖發(fā)育研究

非人靈長類動物，作為最接近于人的模式動物，在基礎研究和生物醫(yī)藥研究領域有重要的地位；在神經(jīng)科學領域，非人靈長類的動物模型對研究腦認知和腦疾病機理也至關重要。然而，較長的性成熟周期是非人靈長類動物模型應用的一大阻礙（如常用的非人靈長類實驗動物——恒河猴和食蟹猴，其性成熟時間長達4－5年）。

于是孫強帶領其研究團隊經(jīng)過不斷的改進嘗試，在熟練掌握并改進了非人靈長類動物體細胞核移植的顯微操作技術的基礎上，利用基因編輯技術對細胞核進行重新編程，從而顯著提高體細胞克隆胚胎的囊胚質(zhì)量和代孕猴的懷孕率。

而技術的精度之高也使得大批產(chǎn)出成為可能，“使用體細胞在體外有效地做基因編輯，準確地篩選基因型相同的體細胞，用核移植方法產(chǎn)生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。這是制作腦科學研究和人類疾病動物模型的關鍵技術。”孫強表示。

“靈長類動物是和人類最相似的實驗動物，在研究人類生殖發(fā)育和疾病中有重要意義�？梢灶A見，未來基因編輯和體細胞核移植技術在靈長類動物上的應用，必將推動和促進生殖發(fā)育基礎理論、疾病機制的研究和再生醫(yī)學研究的發(fā)展。”中科院院士季維智這樣點評道。

克隆人還有多遠？

技術限制和倫理道德都是阻礙

一直以來，雖然大家對該技術的濫用及對人類的威脅產(chǎn)生擔憂，就目前的技術發(fā)展來看，倫理問題的核心原因在于轉基因過程中基因突變的不可控性。

不同于此前的克隆技術，此次孫強的技術精準度的提高降低了基因突變的概率，使克隆技術本身的安全性也得到了進一步的提高。

對于該成果，同濟大學生命科學與技術學院院長高紹榮表示：“現(xiàn)在的克隆技術還遠遠不是完美，還需要我們進一步去進行重編程機制的探索。這一研究也提醒某些科學家們倫理和現(xiàn)在的技術限制都不允許進行克隆人的嘗試。