简述动物克隆技术的基本原理和步骤,它给人类带来什么样的影响

简述动物克隆技术的基本原理和步骤,它给人类带来什么样的影响
简述动物克隆技术的基本原理和步骤,它给人类带来什么样的影响

简述动物克隆技术的基本原理和步骤,它给人类带来什么样的影响
克隆是英文 clone的音译,简单讲就是一种人工诱导的无性繁殖方式.但克隆与无性繁殖是不同的.无性繁殖是指不经过雌雄两性生殖细胞的结合、只由一个生物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖.由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖.绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的.科学家把人工遗传操作动、植物的繁殖过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术.
克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首次提 出的,1952年,科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究.由于该项技术几乎没有取得进展,研究工作在80年代初期一度进入低谷. 后来,有人用哺乳动物胚胎细胞进行克隆取得成功. 1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用成年羊体细胞克隆出一只活产羊,给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难 关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制.研究克隆技术的目标是找到更好的办法改变家畜的基因构成,培育出成群的能够为消费者提供可能需要的更好的食品或任何化学物质的动物.
克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的核移 植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后（罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为 6天）再被植入动物子宫中使动物怀孕使可产下与提供细胞 者基因相同的动物.这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化.培育成功三代克隆鼠的“火奴鲁鲁技术”与克隆多利羊技术的主要区别在于克隆过程中的遗传物质不经过培养液的培养,而是直接用物理方法注入卵细胞.这一过程中采用化学刺激法代替电刺激法来重新对卵细胞进行控制.1998年7月 5日,日本石川县畜产综合中心与近畿大学畜产学研究室的科学家宣布,他们利用成年动物体细胞克隆的两头牛犊诞生.这两头克隆牛的诞生表明克隆成年动物的技术是可重复的.
什么是克隆?
克隆是英语单词clone的音译,clone源于希腊文klone,原意是指幼苗或嫩枝,以无性繁殖或营养繁殖的方式培育植物,如杆插和嫁接.
如今,克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群.克隆也可以理解为复制、拷贝,就是从原型中产生出同样的复制品,它的外表及遗传基因与原型完全相同.
1997年2月,绵羊“多利”诞生的消息披露,立即引起全世界的关注,这头由英国生物学家通过克隆技术培育的克隆绵羊,意味着人类可以利用动物身上的一个体细胞,产生出与这个动物完全相同的生命体,打破了千古不变的自然规律.
什么东西可以科隆?
应该说有生命的都可以克隆.
现在已经克隆什么?
蛙:1962年,未成功.
鲤鱼:1963年,中国科学家童第周早在1963年就通过将一只雄性鲤鱼的遗传物质注入雌性鲤鱼的卵中从而成功克隆了一只雌性鲤鱼,比多利羊的克隆早了33年.但由于相关论文是发表在一本中文科学期刊,并没有翻译成英文,所以并不为国际上所知晓.（源自：PBS）
古代神话里孙悟空用自己的汗毛变成无数个小孙悟空的离奇故事,表达了人类对复制自身的幻想.1938 年,德国科学家首次提出了哺乳动物克隆的思想,1996年,体细胞克隆羊“多利”出世后,克隆迅速成为世人关注的焦点,人们不禁疑问：我们会不会跟在羊的后面?这种疑问让所有人惶惑不安.然而,反对克隆的喧嚣声没有抵过科学家的执着追求,伴随着牛、鼠、猪乃至猴这种与人类生物特征最为相近的灵长类动物陆续被克隆成功,人们已经相信,总有一天,科学家会用人类的一个细胞复制出与提供细胞者一模一样的人来,克隆人已经不是科幻小说里的梦想,而是呼之欲出的现实.目前,已有三个国外组织正式宣布他们将进行克隆人的实验,美国肯塔基大学的扎沃斯教授正在与一位名叫安提诺利的意大利专家合作,计划在两年内克隆出一个人来.
由于克隆人可能带来复杂的后果,一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度.克林顿说：“通过这种技术来复制人类,是危险的,应该被杜绝!”全国政协委员、中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩也明确表示反对进行克隆人的研究,而主张把克隆技术和克隆人区别开来.
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一样可怕吗?
实际上,人们不能接受克隆人实验的最主要原因,在于传统伦理道德观念的阻碍.千百年来,人类一直遵循着有性繁殖方式,而克隆人却是实验室里的产物,是在人为操纵下制造出来的生命.尤其在西方,“抛弃了上帝,拆离了亚当与夏娃”的克隆,更是遭到了许多宗教组织的反对.而且,克隆人与被克隆人之间的关系也有悖于传统的由血缘确定亲缘的伦理方式.所有这些,都使得克隆人无法在人类传统伦理道德里找到合适的安身之地.但是,正如中科院院士何祚庥所言：“克隆人出现的伦理问题应该正视,但没有理由因此而反对科技的进步”.人类社会自身的发展告诉我们,科技带动人们的观念更新是历史的进步,而以陈旧的观念来束缚科技发展,则是僵化.历史上输血技术、器官移植等,都曾经带来极大的伦理争论,而当首位试管婴儿于1978年出生时,更是掀起了轩然大波,但现在,人们已经能够正确地对待这一切了.这表明,在科技发展面前不断更新的思想观念并没有给人类带来灾难,相反地,它造福了人类.就克隆技术而言,“治疗性克隆”将会在生产移植器官和攻克疾病等方面获得突破,给生物技术和医学技术带来革命性的变化.比如,当你的女儿需要骨髓移植而没有人能为她提供；当你不幸失去5岁的孩子而无法摆脱痛苦；当你想养育自己的孩子又无法生育……也许你就能够体会到克隆的巨大科学价值和现实意义.治疗性克隆的研究和完整克隆人的实验之间是相辅相成、互为促进的,治疗性克隆所指向的终点就是完整克隆人的出现,如果加以正确的利用,它们都可以而且应该为人类社会带来福音.
科学从来都是一把双刃剑.但是,某项科技进步是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食.克隆技术确实可能和原子能技术一样,既能造福人类,也可祸害无穷.但“技术恐惧”的实质,是对错误运用技术的恐惧,而不是对技术本身的恐惧.目前,世界各国对克隆人的态度多有“暧昧”,英国去年以超过三分之二的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎的法案,而在美国、德国、澳大利亚,也逐渐听到了要求放松对治疗性克隆限制的声音.可以说,哪一个国家首先掌握了克隆人的技术,就意味着这个国家拥有了优势和主动,而起步晚的国家可能因此而遭受现在还无法预测的损失.如同当年美国首先掌握了原子能技术,虽然这项技术从一开始便展现着它罪恶的一面,但后来各国又不得不加紧这方面的研究和实验.单从这个角度上讲,对克隆人实验采取简单否定的态度也是值得探讨的.
至于人们担忧克隆技术一旦成熟,会有用心不良者克隆出千百个“希特勒”,或者克隆出另一个名人来混淆视听,则是对克隆的误解.克隆人被复制的只是遗传特征,而受后天环境里诸多因素影响的思维、性格等社会属性不可能完全一样,即克隆技术无论怎样发展,也只能克隆人的肉体,而不能克隆人的灵魂,而且,克隆人与被克隆人之间有着年龄上的差距.因此,所谓克隆人并不是人的完全复制,历史人物不会复生,现实人物也不必担心多出一个“自我”来.
绵羊:1996年,多利（Dolly）
猕猴:2000年1月,Tetra,雌性
猪:2000年3月,5只苏格兰PPL小猪；8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
猫:2001年底,CopyCat（CC）,雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分别在法国和朝鲜独立地实现；
骡:2003年5月,爱达荷Gem,雄性；6月,犹他先锋,雄性
鹿:2003年,Dewey
马:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韩国首尔大学实验队,史纳比
尽管克隆研究取得了很大进展,目前克隆的成功率还是相当低的：多利出生之前研究人员经历了276次失败的尝试；70只小牛的出生则是在9000次尝试后才获得成功,并且其中的三分之一在幼年时就死了；Prometea也是花费了328次尝试才成功出生.而对于某些物种,例如猫和猩猩,目前还没有成功克隆的报道.而狗的克隆实验,也是经过数百次反覆试验再得来的成果.
多利出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪.她6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎.这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的.端粒是染色体位于末端的.随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因.然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻.分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长.这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们中的很多都过早夭折了.研究人员相信相关的研究最终可以用来改变人类的寿命.
克隆人违背人类生命伦理
现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?有关专家针对一些科学狂人在美国秘密克隆人的做法指出——克隆人违背人类生命伦理.
我国多家媒体近日转载了国外媒体报道的一条惊人消息：一群受邪教组织操纵的科学狂人,正在美国内华达州大漠深处进行着一项克隆人的秘密实验.他们根据英国科学家创造世界第一只克隆羊“多利”的同样原理,从一个今年2月份夭折的10个月大的美国女婴身上提取细胞制造克隆人.据称,“如果进展顺利的话,世界上第一个克隆人将于明年年底诞生.”
消息披露后,克隆技术及其带来的伦理学问题再一次成为人们议论的热点.如果这一消息属实的话,应当如何看待此事,如何正确地评价和思考这个问题,记者为此走访了国家人类基因组南方研究中心伦理、法律和社会部主任、上海社科院哲学研究所沈铭贤研究员.
沈教授说：自1997年英国罗斯林研究所成功地克隆出“多利”羊后,国外不断有人在名利的驱使下,提出并试图从事克隆人的研究.尽管各国政府明令禁止,但与克隆人有关的报道近两年来不止一次见诸报端.但是,这次速度这么快,又与邪教组织有关联,确实令人感到震惊.
痛失爱女的父母,希望通过克隆技术使女儿复活,这种心情是可以理解的.但如果科学家借此进行克隆人的实验,就值得讨论了.沈教授认为：即使撇开邪教不谈,这种做法也是不可取的.就“克隆人”这一个体而言,他会生活在“我是一个死去的人的复制品” 这样一个阴影中,这对他的心理会产生什么样的影响?
按照生命伦理学的观点,科学技术要从长远利益出发,造福整个人类.它必须遵循“行善、不伤害、自主和公正”这四项国际公认的伦理原则.“多利”羊的克隆成功经过了200多次的失败,出现过畸形或夭折的羊.而克隆人更为复杂,无疑会遇到更多的失败,如果制造出不健康、畸形或短寿的人,将是对人权的一种侵犯.
人类基因的多样性是人类进化的生物学基础,而那些科学狂人要制造的所谓“不朽的生命”,实际上是同一基因的翻版,这就有可能减少基因的多样性,不利于人类本身的进化.所以,无论从个体、整体,还是从社会进化、生命伦理角度看,都应该坚决反对克隆人的行为.
沈教授指出：现在科学界把克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆两种.前者是利用胚胎干细胞克隆人体器官,供医学研究、解决器官移植供体不足问题,这是国际科学界和伦理学界都支持的,但有一个前提,就是用于治疗性克隆的胚胎不能超出妊娠14天这一界限.而对于生殖性克隆,即通常所说的克隆人,由于它在总体上违背了生命伦理原则,所以,科学家的主流意见是坚决反对的.联合国教科文组织、世界卫生组织和国际人类基因组伦理委员会和各国政府也都非常明确地表示,反对生殖性克隆.即使克隆人真的诞生了,我们还是要坚持这一基本立场.
现代科学技术是一把双刃剑,在其造福人类的同时也会带来一些负面效应.这就向我们提出了一个问题：现代科技,特别是现代生命科技,要不要尊重伦理学原则,要不要倾听伦理的声音?沈教授指出：现在有些科学家提出,只要科学上有可能做到的,就应该去做.事实上,这是错误的观点.如果技术上我们能制造出一种严重危害人类的超级生命,难道也可以去制造吗?一些科学狂人正是打着“科学自由”的旗号,去做一些危害人类的事.因此,我们要警惕现代科学技术被一些别有用心的人利用.另外,也不能把科学自由和伦理道德对立起来.现代生命科学发展的事实表明,伦理的规范和引导,并没有束缚科学的发展,倾听伦理的声音,有利于科学更健康、顺利地发展.