科技是人類21世紀(jì)的“巫術(shù)”,擁有把僅存于幻想中的可能變成現(xiàn)實(shí)的“魔力”。這種“魔力”的最新發(fā)現(xiàn)是:在公園里散步的猛犸象。
許多人對猛犸象的印象,來自熱門動畫《冰川時代》。影片的主角之一,就是一頭有著棕色長毛的母猛犸象“曼尼”。兩只巨大的、向上彎曲的門齒是它的標(biāo)志。不幸的是,猛犸象在四千年前滅絕了,主要原因是人類捕殺和氣候變化。
現(xiàn)在,科學(xué)家試圖把它們帶回21世紀(jì)。
這并不是天方夜譚。2024年3月,美國巨大生物科學(xué)公司宣布突破了用大象皮膚細(xì)胞生成誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPSC)的技術(shù),iPSC有分化成四肢、鼻子等所有器官和組織的能力,這是復(fù)活猛犸象的一項關(guān)鍵技術(shù)。
這家公司計劃在2028年前復(fù)活猛犸象。列在等待復(fù)活清單上的,還有別的物種,但是,不包括恐龍。
把猛犸象復(fù)活,總共分幾步?
想象一下,要復(fù)活一只猛犸象,需要做什么?
藝術(shù)作品或許可以提供某些思路:電影《侏羅紀(jì)公園》中,科學(xué)家在琥珀保存的蚊子血液中提取到恐龍的DNA,這些DNA并不完整,他們用青蛙的DNA進(jìn)行補(bǔ)全。最終,科學(xué)家在中美洲太平洋沿岸一個小島上,復(fù)活了這種史前巨獸。
現(xiàn)實(shí)中,科學(xué)家也確實(shí)發(fā)現(xiàn)了琥珀中的蚊子。2023年12月5日,中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所發(fā)文稱,研究團(tuán)隊在距今約1.3億年的黎巴嫩琥珀中發(fā)現(xiàn)了已知最古老的蚊子化石,但科學(xué)家并不能從中獲得恐龍DNA:琥珀并不是DNA理想的保存物質(zhì)。更重要的是,DNA的保存極限是100萬年。這意味著,滅絕時間超過100萬年的物種,不太可能被復(fù)活,更不要說已經(jīng)消失6500萬年的恐龍了。
和復(fù)活恐龍一樣,想復(fù)活猛犸象,首先需要它們的DNA。這種呈雙螺旋狀的分子,隱藏著關(guān)于猛犸象的全部秘密:它們毛發(fā)的顏色、牙齒的形狀、抵御寒冷的脂肪層厚度,都是由基因決定。
2012年,科學(xué)家在西伯利亞找到了冰封狀態(tài)下的猛犸象殘骸,從中提取到DNA,給復(fù)活“曼尼”帶來希望。
但猛犸象DNA和電影中一樣不完整,在漫長的歷史中,遺傳物質(zhì)或多或少會受到損壞,需要補(bǔ)全。這次不是用青蛙的DNA補(bǔ)全,而是用猛犸象的近親——亞洲象,它們基因相似性高達(dá)99.6%。
人類已經(jīng)完成對亞洲象的基因測序,需要做的是對比研究兩種基因序列,找出差異點(diǎn),然后用基因編輯技術(shù),把亞洲象的基因改造成猛犸象基因。
拿到猛犸象DNA后,接下來的兩步,是“借雞生蛋”:怎么用猛犸象的DNA制造胚胎?怎么把這樣的胚胎“生”下來?畢竟現(xiàn)在沒有猛犸象媽媽了。
答案還是在亞洲象身上。雖然聽起來很殘忍,但科學(xué)家會把含有猛犸象DNA的細(xì)胞核植入亞洲象的去核卵細(xì)胞中,“鳩占鵲巢”,培育出猛犸象胚胎,然后用亞洲象媽媽“代孕”,生出猛犸象寶寶。
難點(diǎn)就在這個地方:亞洲象本身是瀕危物種,不太可能大規(guī)模被用來做實(shí)驗(yàn)。
巨大生物科學(xué)公司的技術(shù)突破,意義即在此:iPSC擁有和胚胎干細(xì)胞類似的再生能力,可以分化為成體的所有器官和組織,甚至可以用來制造卵細(xì)胞。
這種神奇的技術(shù)最早于2006年由日本科學(xué)家山中申彌在小鼠身上實(shí)現(xiàn),他因此獲得2012年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎。
現(xiàn)在,人類首次在亞洲象身上實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。這意味著,只要有亞洲象的皮膚細(xì)胞,就能支持復(fù)活猛犸象的基因改造實(shí)驗(yàn),這樣做,倫理爭議也更小。
之后的挑戰(zhàn)是“代孕”。更好的做法是使用“人造子宮”,但目前技術(shù)還不成熟,巨大生物科學(xué)公司計劃前兩頭猛犸象使用“代孕”,之后再用“人造子宮”進(jìn)行體外培育。
除了使用亞洲象,復(fù)活猛犸象計劃還面臨別的爭論:比如,你能想象,第一只復(fù)活的猛犸象會多么孤獨(dú)嗎?花費(fèi)巨大經(jīng)費(fèi),復(fù)活這種已滅絕的物種,又有什么意義?難道只是給馬斯克、貝佐斯這些頂級富豪的子女提供“奢侈的玩具”嗎?
第六次物種大滅絕
巨大生物科學(xué)公司有一個宏偉的目標(biāo):逆轉(zhuǎn)第六次物種大滅絕。
地球上頂級的掠食者,不是虎鯨、大白鯊、獅子、老虎這些猛獸,而是人類。
聯(lián)合國數(shù)據(jù)顯示,自1500年新航路開辟,全球化啟動以來,已經(jīng)有30%的地球物種滅絕或面臨滅絕風(fēng)險。
物種滅絕的速度如此之快,以至于科學(xué)家稱其為“第六次物種大滅絕”。和前五次大滅絕不同,這次的主導(dǎo)原因不是小行星撞擊地球、超級火山噴發(fā)等自然因素,而是人類活動。
農(nóng)業(yè)活動毀掉了全球90%的森林,許多物種因此喪失棲息地,工業(yè)革命以來的全球變暖則是另一個威脅。
只有依附人類的物種才能繁衍,但這導(dǎo)致了物種的單一化。舉例來說,地球上有200億只雞,10億頭豬,14億頭牛。單一化帶來風(fēng)險,有時候,一個病毒,比如禽流感病毒,就可能造成某個物種的團(tuán)滅。
維持生物多樣性迫在眉睫,人類目前的主要行動,是建立自然保護(hù)區(qū),巨大生物科學(xué)公司的“逆轉(zhuǎn)滅絕”計劃,則提供了另一種可能。
復(fù)活猛犸象的努力,也是為了重塑生態(tài)系統(tǒng)。按照巨大生物科學(xué)公司的規(guī)劃,這些被復(fù)活的猛犸象會全部放歸到西伯利亞苔原,這里曾經(jīng)是猛犸象的棲息地。
雖然有科學(xué)家擔(dān)心,放歸活動會導(dǎo)致物種入侵,并摧毀當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng),但此前有科學(xué)研究論證,猛犸象有利于改善西伯利亞的氣候。它們會推倒針葉林,用糞便培育草原,恢復(fù)西伯利亞的草原生態(tài)。草原能反射掉大部分陽光,可以阻止永久凍土層融化——如果這些凍土層融化,會釋放大量溫室氣體,加劇全球變暖。
這需要8萬只猛犸象,和馬斯克送100萬人殖民火星的計劃一樣,目前來看還太宏大。
除了猛犸象,巨大生物科學(xué)公司還想復(fù)活渡渡鳥和塔斯馬尼亞虎。渡渡鳥和企鵝、鴕鳥一樣,是一種不會飛的大鳥,曾生活在非洲毛里求斯島。17世紀(jì),歐洲水手的捕獵活動和他們帶來的貓、狗等物種,導(dǎo)致渡渡鳥滅絕。塔斯馬尼亞虎曾生活在澳大利亞,其滅絕也和人類活動有關(guān)。
這兩個物種都有DNA留存,給它們的復(fù)活保留了希望。
另一種有希望復(fù)活的物種可能更有爭議,他們是尼安德特人,是古人類群體的一種,現(xiàn)代人的近親。他們體格強(qiáng)壯,有一只大鼻子,在約四萬年前滅絕,原因眾說紛紜。其中一種比較驚悚的說法是:他們是被我們的現(xiàn)代人祖先吃光的。
尼安德特人也有DNA保留下來,盡管科學(xué)家不太可能像對待亞洲象一樣,修改現(xiàn)代人基因,來補(bǔ)全尼安德特人基因,更不可能使用人類母親代孕“尼安德特人寶寶”,但使用黑猩猩是可行的,后者和尼安德特人基因相似度高達(dá)98%。
所以,未來,我們會看到復(fù)活的尼安德特人嗎?