熊康
【摘 要】克隆技術(shù)通過無性繁殖產(chǎn)生相同基因后代,目前已經(jīng)經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:微生物克隆、生物技術(shù)克隆以及動物克隆。克隆技術(shù)在農(nóng)作物和動物育種方面具有顯著優(yōu)勢,實驗中表現(xiàn)出育種周期短、效率高等特征,同時在醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域也具有可觀的應(yīng)用前景。文章從克隆技術(shù)概念出發(fā),分析了克隆技術(shù)在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用,最后總結(jié)了制約克隆技術(shù)發(fā)展的主要因素。
【關(guān)鍵詞】克隆技術(shù);應(yīng)用;技術(shù);倫理
一、克隆技術(shù)概念
克隆是一種在人為干預(yù)下,實現(xiàn)動植物無性繁殖的過程,該生物技術(shù)即為克隆技術(shù),亦被稱之為生物放大技術(shù)??寺∈且粋€無性繁殖過程,首先把承載著遺傳物質(zhì)的體細胞的細胞核和去核卵細胞結(jié)合,獲得新的重組胚胎細胞,并將重組胚胎細胞培育到一定程度,然后植入子宮中,從而獲得與母體遺傳性狀完全相同的個體。
二、克隆技術(shù)應(yīng)用
克隆技術(shù)發(fā)展迅速,從一開始的微生物克隆,到接下來的生物技術(shù)克?。ㄈ缁蚩寺。俚阶詈蟮膭游锟寺?,時間見證了克隆技術(shù)的快速發(fā)展。而隨著克隆技術(shù)的不斷成熟,其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,如今的克隆技術(shù)已不僅僅局限于農(nóng)作物育種方面,而在動物育種及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也取得重大突破,特別是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,由于涉及到人類疾病治療,其應(yīng)用前景相當(dāng)可觀。
(一)農(nóng)業(yè)
通過克隆技術(shù)可以實現(xiàn)對農(nóng)作物重要性狀(品質(zhì)、產(chǎn)量等)的復(fù)制或改良。農(nóng)作物生長中表現(xiàn)出來的抗病、抗蟲、抗旱、抗鹽堿等特性,可以通過雜交技術(shù)將農(nóng)作物優(yōu)良性狀集成到同一株農(nóng)作物上,從而改變農(nóng)作物的基因組成,獲得生存能力強、品質(zhì)高、遺傳性狀穩(wěn)定的新品種,然后通過克隆技術(shù)快速復(fù)制出更多性狀相同的個體,極大提升了農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。
(二)畜牧業(yè)
通過動物體細胞克隆技術(shù),獲得大量性狀優(yōu)良個體,順利解決了畜牧業(yè)領(lǐng)域育種難題。生物性狀發(fā)展遵循“物競天擇,適者生存”基本原則,而若要得到一個優(yōu)良品種,通過大自然篩選或者是雜交育種,往往需要幾十年甚至是更長時間,周期長,效率低。而通過對性狀優(yōu)良個體進行克隆,可以實現(xiàn)后代個體對優(yōu)良性狀的穩(wěn)定繼承,不僅極大縮短了育種年限,降低了育種成本,同時也提升了育種效率,有助于擴大良種動物群體,讓人類能夠培育出符合自身意愿的新品種,而這些新品種通常具有優(yōu)良的性狀及更高的經(jīng)濟價值。
(三)醫(yī)學(xué)
雖然器官移植技術(shù)發(fā)展迅速且愈加成熟,但排異反應(yīng)的存在長期影響著術(shù)后病人的正常生活,目前應(yīng)對機體排異反應(yīng)主要依托于免疫抑制藥物。而克隆技術(shù)的出現(xiàn)可以從根源上解決機體排異問題,首先在前期對個體體細胞進行克隆獲得胚胎,在將來身體中某個器官發(fā)生病變時,通過培養(yǎng)胚胎健康器官,經(jīng)器官移植技術(shù)替換病變器官,從而為人類個體器官提供“配件”??寺〖夹g(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用給人類病變器官的修復(fù)與重建提供了可能,可以有效解決由于人體器官衰竭等因素導(dǎo)致的人類壽命問題。另外,將有價值的外源基因整合于受體細胞內(nèi),通過克隆技術(shù)復(fù)制出大量高價值基因,可以生產(chǎn)出一些高效藥物,如胰島素、干擾素等。
(四)瀕危物種保護
為保護生物多樣性,維持自然界生態(tài)平衡,必須對瀕危物種加以嚴格保護。瀕危物種保護,一方面要通過法律法規(guī)加大對瀕危物種保護力度,包括對瀕危物種生存安全與環(huán)境等的保護,另一方面,也要加快瀕危物種的繁殖速度。然而,很多瀕危動物由于種種因素(交配成功率、數(shù)量少等),實際繁殖速度令人堪憂,而克隆技術(shù)可以提供行之有效的解決方法。通過克隆技術(shù),對瀕危物種進行無性繁殖,克服了自然繁殖各種因素的干擾,在維持物種延續(xù)和保護物種多樣性方面意義重大。
三、克隆技術(shù)發(fā)展問題
克隆技術(shù)應(yīng)用前景廣泛,優(yōu)勢顯著,但目前為止仍處于試驗階段,其發(fā)展中同樣存在著很多問題,主要體現(xiàn)在技術(shù)與倫理兩個方面,并且不利于物種保持多樣性。
首先是技術(shù)方面,從較低的克隆成功率到克隆后代缺乏穩(wěn)定生存狀態(tài),克隆技術(shù)應(yīng)用于動物尚未成熟。這一點在克隆羊多莉上面得到充分體現(xiàn),克隆羊多莉是世界上第一只經(jīng)體細胞克隆而得的克隆動物,雖然在多莉的誕生成為了當(dāng)年重大科技新聞之一,但事實證明了克隆羊多莉不理想的生存狀況。首先,科學(xué)家經(jīng)過277次實驗才成功培育出多莉,克隆技術(shù)成功率非常低;其次,誕生于1996年的多莉,生命僅僅延續(xù)了6年左右,于2003年由于肺病嚴重危在旦夕,最終被施行安樂死,而正常綿羊的壽命為12年左右??梢姡寺〖夹g(shù)在動物繁殖方面仍存在諸多技術(shù)性障礙,主要存在于克隆成功率和克隆動物生存兩個方面。
其次是倫理方面,克隆技術(shù)應(yīng)用于動物,在畜牧業(yè)育種方面具有顯著優(yōu)勢,而一旦克隆技術(shù)被濫用于人類,整個世界將失去控制,造成前所未有的生態(tài)危機,隨之而來的是非??膳碌膫惱淼赖聠栴},不禁讓人感到不寒而栗。克隆人的出現(xiàn)將會使人倫關(guān)系變得模糊不清,不僅給人類增添了難以接受的心理障礙,而且將對整個社會穩(wěn)定性帶來難以想象的管理難度。
最后是生態(tài)方面,克隆技術(shù)這把雙刃劍,在給人類生活帶來便利的同時,也給大自然原始的生物多樣性提出了挑戰(zhàn),其不僅打破了大自然長期以來進化形成的物種多樣性,而且會致使生物種類和品系不斷減少,生物個體生存能力不斷減弱,不利于生物群體的長遠健康發(fā)展。
總 結(jié)
雖然克隆技術(shù)在部分領(lǐng)域研究成效顯著,但在動物克隆領(lǐng)域仍然存在很多問題,主要表現(xiàn)在克隆技術(shù)、倫理道德以及物種多樣性三個方面。為加快克隆技術(shù)服務(wù)于人類的步伐,需要生物科學(xué)家堅持孜孜不倦的科研態(tài)度,努力實現(xiàn)克隆技術(shù)在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的產(chǎn)業(yè)化,同時重點對醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用進行研究,盡快實現(xiàn)人類器官配件的提供。
參考文獻:
[1]蘭泓,張玉祥.基因克隆技術(shù)及其進展[J].中國醫(yī)藥生物技術(shù),2015(5):448-452.
[2]陳甜甜.淺析克隆技術(shù)的應(yīng)用前景[J].電子世界,2012(23):71-73.
[3]張德福,戴建軍,吳彩鳳等.體細胞克隆技術(shù)及其存在的問題[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報,2016(3):168-171.