
2025-03-10 09:30:20
1993年,《侏罗纪公园》首次将“复活灭绝物种”的科幻概念带入大众视野。三十多年后,美国生物技术公司ColossalBiosciences宣布培育出携带猛犸象毛发特征的基因编辑小鼠,将这一科幻情节推向现实。
这群被戏称为“长毛猛犸鼠”的生物,毛发长度是普通小鼠的三倍,呈现波浪状卷曲,甚至皮毛颜色也被调整为金棕色。ColossalBiosciences 公司在基因编辑领域的持续探索,不仅可能改变我们对灭绝物种的认知,还将对生态环境、伦理道德等诸多方面产生深远的影响。

猛犸象模型图(图源:皇家卑诗博物馆RoyalBC Museum)
猛犸象又称长毛象,古哺乳动物,与现代亚洲象关系密切,他们从中新世晚期(大约620万年前)一直存活到全新世(大约4,000年前),在不同时期栖息在非洲、亚洲、欧洲和北美等不同区域。猛犸象是一种耐寒的食草哺乳动物,这意味着它是一种可以在冰冻温度下生存的温血生物。
它体型庞大,移动缓慢,短而紧凑的耳朵可以防止热量散失,由两层厚厚的皮毛绝缘以保持血液温暖,同时保持一定的活跃度,以维持它的迁徙和觅食活动。
猛犸象与现代(dài)大(dà)象(xiàng)的(de)区(qū)别(bié)在(zài)于(yú)它(tā)们(men)的(de)大(dà)且(qiě)扭(niǔ)曲(qū)的(de)象(xiàng)牙(yá),可(kě)以(yǐ)用(yòng)来(lái)挖(wā)掘(jué)和(hé)寻(xún)找(zhǎo)食(shí)物(wù)。另(lìng)一(yī)个(gè)独(dú)特(tè)特(tè)征(zhēng)是(shì)背(bèi)部(bù)上(shàng)脊(jí)上(shàng)大(dà)而(ér)柔(róu)软(ruǎn)的(de)团(tuán)块(kuài),位(wèi)置(zhì)类(lèi)似(shì)于(yú)骆(luò)驼,但没有那么大,然而这些团块充满了脂肪,以帮助动物在贫瘠的土地上保持温暖与精力,去度过漫长而寒冷的月份。
小鼠如何“猛犸化”

故事的起点要追溯到西伯利亚的冰原。自2011年起,该地区就不断出土猛犸象尸体,2012年发现了一具保存良好的猛犸象尸体,2013年,发现全球第一只雌性猛犸象尸体,之后还发现了保存完整的血液样本、软体脂肪组织、骨髓等物质,让科学家们对于猛犸象的基因组得到了充分地获取研究。
当研究人员将猛犸象DNA与现代近亲亚洲象对比时,发现二者99.6%的基因序列完全一致,但剩下0.4%差异却造就了厚实毛发、脂肪层和耐寒代谢系统这些标志性特征。

图源:ColossalBiosciences
这就像找到了一本失传的古老菜谱,不需要从头编写整个菜谱,复活猛犸象只要把亚洲象这个“基础配方”中缺失的几味调料补上。该团队首先探索了121个猛犸象和大象基因组的数据集,寻找猛犸象与它的表亲分化的地方。
他们专注于影响头发长度、厚度、颜色和脂质代谢的少数基因——这些基因也出现在小鼠身上。然后,使用CRISPR/Cas9的三种基因编辑技术的组合,他们对小鼠基因组进行了八次调整,突变了七种基因。
例如,通过破解一种叫做 FGF5 的基因,该团队创造了具有超长毛发的小鼠,而对 FAM83G、FZD6 或 TGM3 的编辑则产生了卷曲羊毛质地的毛发,而且通过突变某些角蛋白基因(例如Krt25和Krt27),使小鼠毛色改变,呈金色而不是黑色。

北(běi)极(jí)苔(tái)原(yuán)(图(tú)源:ColossalBiosciences)
猛犸鼠的诞生是对大象进行基因(yīn)改(gǎi)造(zào)使(shǐ)其(qí)能(néng)够(gòu)更(gèng)好地抵御寒冷的第一步,该团队表示有望在2028年(nián)让(ràng)大(dà)象(xiàng)生(shēng)下(xià)一(yī)头(tóu)类(lèi)猛(měng)犸(mà)小(xiǎo)象(xiàng)。
而(ér)该(gāi)公(gōng)司(sī)更(gèng)大(dà)的(de)目(mù)标(biāo)是(shì)创(chuàng)造(zào)一(yī)群(qún)类(lèi)猛(měng)犸(mà)象(xiàng)的生物生活在北极苔原上,这些生物的生活习惯将促进草原繁荣,重建生态系统,防止北极永久冻土中储存的温室气体解冻和释放,最终减缓全球变暖的进程。后续还计划复活渡渡鸟、袋狼等灭绝物种。
气候解药还是科学怪物?

图源:ColossalBiosciences
虽然实验团队的愿景很好,但依旧引起了广泛的争议。
首先,许(xǔ)多(duō)人(rén)认(rèn)为(wèi)即(jí)使(shǐ)猛(měng)犸(mà)鼠(shǔ)成(chéng)功(gōng)诞(dàn)生(shēng),但(dàn)不(bù)同(tóng)物(wù)种(zhǒng)之(zhī)间(jiān)的(de)适(shì)用(yòng)性(xìng)不(bù)同(tóng),而(ér)且(qiě)大(dà)象(xiàng)的(de)怀(huái)孕(yùn)周(zhōu)期(qī)远(yuǎn)大(dà)于(yú)小(xiǎo)鼠(shǔ),要(yào)在(zài)短(duǎn)短(duǎn)几(jǐ)年(nián)里(lǐ)变(biàn)成(chéng)真(zhēn)正(zhèng)的(de)猛(měng)犸(mà)象(xiàng)仍(réng)然(rán)很(hěn)困(kùn)难(nán)。生产一头猛犸象已经够难了,要生产出数百或数千头恢复北极苔原所需的象将更具挑战性。如果研究毫无目的,那么我们只是在实验中生成怪物罢了。
而且即使成功生产出了大(dà)量(liàng)的(de)猛(měng)犸(mà)象(xiàng),这(zhè)些(xiē)经(jīng)过(guò)改(gǎi)造(zào)的(de)生(shēng)物(wù)可(kě)能(néng)会(huì)被(bèi)其(qí)他(tā)大(dà)象(xiàng)视(shì)为(wèi)怪(guài)胎(tāi),并(bìng)被(bèi)象(xiàng)群(qún)中(zhōng)的(de)其(qí)他(tā)成(chéng)员(yuán)拒(jù)绝(jué),其(qí)能(néng)否(fǒu)重(zhòng)新(xīn)融(róng)入(rù)自(zì)灭(miè)绝(jué)以(yǐ)来(lái)已(yǐ)经(jīng)发(fā)生(shēng)巨(jù)大(dà)变(biàn)化(huà)的(de)生(shēng)态(tài)系(xì)统(tǒng)中(zhōng)仍是未知,甚至会反过来破坏已有的生态系统。
最后在道德层面上,我们现在并不清楚CRISPR/Cas9基因编辑技术的全部后果,对于大规模应用仍需保持谨慎态度。在小鼠中起作用的基因变化可能会导致大象异常,从而导致动物痛苦。即使上述都没有问题,我们仍需探讨人类是否有权利干预自然的演化进程?灭绝是自然选择的结果,人类是否应该通过技术手段逆转这一过程?

电影《侏罗纪公园(JurassicPark)》剧照
抛开争议,这项研究已然播下希望的种子。站在(zài)基(jī)因(yīn)编(biān)辑(ji)的(de)十(shí)字(zì)路口(kǒu),人(rén)类(lèi)既(jì)手(shǒu)握(wò)改(gǎi)写(xiě)生(shēng)命(mìng)剧(jù)本(běn)的(de)钢(gāng)笔(bǐ),也(yě)背(bèi)负(fù)着(zhe)守护自然史诗的责任。就像那些披着史前毛衣的小鼠,既是科技奇迹的见证者,也是警示我们的镜子:在打开潘多拉魔盒之前,我们需要想清楚——我们究竟要创造怎样的新世界?
编译:杨雨鑫
策划:刘颖 张超 李培元 杨柳
审核:邢立达 中国地质(zhì)大(dà)学(xué)(北(běi)京(jīng))地(de)球(qiú)科(kē)学(xué)与(yǔ)资(zī)源(yuán)学(xué)院(yuàn)副(fù)教(jiào)授(shòu)
青(qīng)年(nián)古(gǔ)生(shēng)物(wù)学(xué)者(zhě)