先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞核者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化。

克隆技術(shù)不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結(jié)合，只需從動物身上提取一個單細(xì)胞，用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內(nèi)，就可孕育出新的個體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來的克隆動物，具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征，是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國英格蘭科學(xué)家和美國俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”多利和“克隆猴”。克隆技術(shù)的成功，被人們稱為“歷史性的事件，科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為，克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問世相提并論。

克隆技術(shù)可以用來生產(chǎn)“克隆人”，可以用來“復(fù)制”人，因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對人類來說，克隆技術(shù)是悲是喜，是禍?zhǔn)歉?？唯物辯證法認(rèn)為，世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體，都是一分為二的?？寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類的戰(zhàn)爭狂人，那會給人類社會帶來什么呢？即使是用于“復(fù)制”普通的人，也會帶來一系列的倫理道德問題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn)，將會使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾?？寺〖夹g(shù)猶如原子能技術(shù)，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動，避免“克隆人”的出現(xiàn)，使克隆技術(shù)造福于人類社會。

發(fā)展階段

克隆的歷史

年代	1952	1972	1978	1996	1998	2000	2001
成果	克隆蝌蚪	基因復(fù)制	試管嬰兒	克隆羊	大批克隆	克隆猴	克隆人

克隆技術(shù)又稱為“生物放大技術(shù)”，它經(jīng)歷了三個發(fā)展時期：第一個時期是微生物克隆時期，即用一個細(xì)菌可以很快復(fù)制出成千上萬個和它一模一樣的細(xì)菌，從而變成一個細(xì)菌群；第二個時期是生物技術(shù)克隆時期，比如用遺傳基因一DNA進(jìn)行克?。坏谌齻€時期是動物克隆時期，即由一個細(xì)胞克隆成一個動物。克隆綿羊“多利”就是由一頭母羊的體細(xì)胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術(shù)。

在自然界，有不少植物生來就具有克隆本能，如番薯、馬鈴薯、玫瑰等能夠進(jìn)行插枝繁殖的植物。而動物的克隆技術(shù)，則經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞到體細(xì)胞的發(fā)展過程。

一些無脊椎動物（蟲類、某些魚類、蜥蜴和青蛙）未受精的卵也可以在某些特定環(huán)境下，比如受到化學(xué)刺激的條件下，成長并發(fā)育成完整個體。這一過程也被稱為是產(chǎn)卵雌性的克隆。

早在20世紀(jì)50年代，美國的科學(xué)家以兩棲動物和魚類作為研究對象，首創(chuàng)了細(xì)胞核移植技術(shù)，這可以比做“貍貓換太子”。其基本過程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，利用微電流刺激等手段使兩者融合為一體，然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎，當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后（羅斯林研究所克隆羊用了約為6天的時間），再被植入動物子宮中使動物懷孕便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動物。在這一過程中如果對供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術(shù)”與克隆多利羊技術(shù)的主要區(qū)別在于，克隆過程中的遺傳物質(zhì)不經(jīng)過培養(yǎng)液的培養(yǎng)，而是直接用物理方法注入卵細(xì)胞里面。這一過程中采用化學(xué)刺激法代替電刺激法來促使卵細(xì)胞的融合。1986年，英國科學(xué)家魏拉德森用胚胎細(xì)胞克隆出一只羊，以后又有人相繼克隆出牛、鼠、兔、猴等動物。這些克隆動物的誕生，均是利用胚胎細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植從而獲得成功的。這種克隆技術(shù)的難度要小一些，比較適合研究。

而克隆綿羊“多利”是用乳腺上皮細(xì)胞（體細(xì)胞）作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的，它翻開了生物克隆史上嶄新的一頁，突破了利用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植的傳統(tǒng)方式，使克隆技術(shù)有了長足的進(jìn)展。多利完全繼承了其親生母親一體細(xì)胞提供者一多塞特母綿羊的全部DNA的基因特征，是多塞特母綿羊百分之百的“復(fù)制品”。

早期研究

同一克隆的所有成員的遺傳構(gòu)成是完全相同的，例外僅見于有突變發(fā)生時。自然界早已存在天然植物、動物和微生物的克隆，例如：同卵雙胞胎實際上就是一種克隆。然而，天然的哺乳動物克隆的發(fā)生率極低，成員數(shù)目太少（一般為兩個），且缺乏目的性，所以很少能夠被用來為人類造福，因此，人們開始探索用人工的方法來生產(chǎn)高等動物克隆。這樣，克隆一詞就開始被用作動詞，指人工培育克隆動物這一動作。

目前，生產(chǎn)哺乳動物克隆的方法主要有胚胎分割和細(xì)胞核移植兩種?？寺⊙?ldquo;多利”，以及其后各國科學(xué)家培育的各種克隆動物，采用的都是細(xì)胞核移植技術(shù)。所謂細(xì)胞核移植，是指將不同發(fā)育時期的胚胎或成體動物的細(xì)胞核，經(jīng)顯微手術(shù)和細(xì)胞融合方法移植到去核卵母細(xì)胞中，重新組成胚胎并使之發(fā)育成熟的過程。與胚胎分割技術(shù)不同，細(xì)胞核移植技術(shù)，特別是細(xì)胞核連續(xù)移植技術(shù)可以產(chǎn)生無限個遺傳相同的個體。由于細(xì)胞核移植是產(chǎn)生克隆動物的有效方法，故人們往往把它稱為動物克隆技術(shù)。

采用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的設(shè)想，最初由漢斯·施佩曼在1938年提出，他稱之為“奇異的實驗”，即從發(fā)育到后期的胚胎（成熟或未成熟的胚胎均可）中取出細(xì)胞核，將其移植到一個卵子中。這一設(shè)想是現(xiàn)在克隆動物的基本途徑。

從1952年起，科學(xué)家們首先采用青蛙開展細(xì)胞核移植克隆實驗，先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年，中國童第周教授領(lǐng)導(dǎo)的科研組，首先以金魚等為材料，研究了魚類胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)，獲得成功。 1964年，英國科學(xué)家格登（J.Gurdon)將非洲爪蟾未受精的卵用紫外線照射，破壞其細(xì)胞核，然后從蝌蚪的體細(xì)胞——個上皮細(xì)胞中吸取細(xì)胞核，并將該核注入核被破壞的卵中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有1.5%這種移核卵分化發(fā)育成為正常的成蛙。格登的試驗第一次證明了動物的體細(xì)胞核具有全面性。哺乳動物胚胎細(xì)胞核移植研究的最初成果在1981年取得——卡爾·伊爾門澤和彼得·霍佩用鼠胚胎細(xì)胞培育出發(fā)育正常的小鼠。1984年，施特恩·維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊，其他人后來利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動物對他采用的實驗方法進(jìn)行了重復(fù)實驗。1989年，維拉德森獲得連續(xù)移核二代的克隆牛。1994年，尼爾·菲爾斯特用發(fā)育到至少有120個細(xì)胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳動物中，胚胎細(xì)胞核移植都獲得成功，包括冷凍和體外生產(chǎn)的胚胎；對胚胎干細(xì)胞或成體干細(xì)胞的核移植實驗，也都做了嘗試。但到1995年為止，成體動物已分化細(xì)胞核移植一直未能取得成功。

 克隆羊“多利”的意義和引起的反響

以上事實說明，在1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細(xì)胞克隆羊“多利”培育成功之前，胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實際上，“多利”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細(xì)胞核移植的全部過程，但這并不能減低“多利”的重大意義，因為它是世界上第一例經(jīng)體細(xì)胞核移植出生的動物，是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破。這一巨大進(jìn)展意味著：在理論上證明了，同植物細(xì)胞一樣，分化了的動物細(xì)胞核也具有全能性，在分化過程中細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)沒有不可逆變化；在實踐上證明了，利用體細(xì)胞進(jìn)行動物克隆的技術(shù)是可行的，將有無數(shù)相同的細(xì)胞可用來作為供體進(jìn)行核移植，并且在與卵細(xì)胞相融合前可對這些供體細(xì)胞進(jìn)行一系列復(fù)雜的遺傳操作，從而為大規(guī)模復(fù)制動物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物提供了有效方法。

在理論上，利用同樣方法，人可以復(fù)制“克隆人”，這意味著以往科幻小說中的獨(dú)裁狂人克隆自己的想法是完全可以實現(xiàn)的。因此，“多莉”的誕生在世界各國科學(xué)界、政界乃至宗教界都引起了強(qiáng)烈反響，并引發(fā)了一場由克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府有關(guān)人士、民間紛紛作出反應(yīng)：克隆人類有悖于倫理道德。盡管如此，克隆技術(shù)的巨大理論意義和實用價值促使科學(xué)家們加快了研究的步伐，從而使動物克隆技術(shù)的研究與開發(fā)進(jìn)入一個高潮。

近年來重要成果∶

克隆羊“多莉”的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮，隨后，有關(guān)克隆動物的報道接連不斷。1997年3月，即公布“多莉”培育成功后近1個月的時間里，美國、中國臺灣和澳大利亞科學(xué)家分別發(fā)表了他們成功克隆猴子、豬和牛的消息。不過，他們都是采用胚胎細(xì)胞進(jìn)行克隆，其意義不能與“多莉”相比。同年7月，羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過的胎兒成纖維細(xì)胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉(zhuǎn)基因綿羊“波莉”（Polly）。這一成果顯示了克隆技術(shù)在培育轉(zhuǎn)基因動物方面的巨大應(yīng)用價值。

1998年7月，美國夏威夷大學(xué)Wakayama等報道，由小鼠卵丘細(xì)胞克隆了27只成活小鼠，其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代，這是繼“多利”以后的第二批哺乳動物體細(xì)胞核移植后代。此外，Wakayama等人采用了與“多利”不同的、新的、相 對簡單的且成功率較高的克隆技術(shù)，這一技術(shù)以該大學(xué)所在地而命名為“檀香山技術(shù)”。

此后，美國、法國、荷蘭和韓國等國科學(xué)家也相繼報道了體細(xì)胞克隆牛成功的消息；日本科學(xué)家的研究熱情尤為驚人，1998年7月至1999年4月，東京農(nóng)業(yè)大學(xué)、近畿大學(xué)、家畜改良事業(yè)團(tuán)、地方（石川縣、大分縣和鹿兒島縣等）家畜試驗場以及民間企業(yè)（如日本最大的奶商品公司雪印乳業(yè)等）紛紛報道了，他們采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細(xì)胞以及初乳中提取的乳腺細(xì)胞克隆牛的成果。至1999年底，全世界已有6種類型細(xì)胞——胎兒成纖維細(xì)胞、乳腺細(xì)胞、卵丘細(xì)胞、輸卵管/子宮上皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和耳部皮膚細(xì)胞的體細(xì)胞克隆后代成功誕生。

2000年6月，中國西北農(nóng)林科技大學(xué)利用成年山羊體細(xì)胞克隆出兩只“克隆羊”，但其中一只因呼吸系統(tǒng)發(fā)育不良而早夭。據(jù)介紹，所采用的克隆技術(shù)為該研究組自己研究所得，與克隆“多利”的技術(shù)完全不同，這表明中國科學(xué)家也掌握了體細(xì)胞克隆的尖端技術(shù)。

2012年3月18日凌晨，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所胚胎工程與繁殖技術(shù)室在昌平試驗牛場通過剖腹產(chǎn)，獲得體細(xì)胞克隆公牛1頭，母牛妊娠期279天，牛犢出生重58.2千克，目前生理指標(biāo)一切正常。經(jīng)北京華大方瑞鑒定中心鑒定，該克隆后代與細(xì)胞來源的供體公牛DNA一致。這是我國首次采用無透明帶克隆方法獲得的荷斯坦種公牛體細(xì)胞克隆后代，也是第三例荷斯坦種公牛體細(xì)胞克隆公牛。

在不同種間進(jìn)行細(xì)胞核移植實驗也取得了一些可喜成果，1998年1月，美國威斯康星一麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家們以牛的卵子為受體，成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動物的胚胎，這一研究結(jié)果表明，某個物種的未受精卵可以同取自多種動物的成熟細(xì)胞核相結(jié)合。雖然這些胚胎都流產(chǎn)了，但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國科學(xué)家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎；中國科學(xué)家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎，這些成果說明克隆技術(shù)有可能成為保護(hù)和拯救瀕危動物的一條新途徑。

應(yīng)用前景∶

奇妙的克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)用前景，概括起來大致有以下四個方面：

（1）培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實驗動物；

（2）生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物；

（3）生產(chǎn)人胚胎干細(xì)胞用于細(xì)胞和組織替代療法；

（4）復(fù)制瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源。

以下就生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物和胚胎干細(xì)胞作簡要說明。

轉(zhuǎn)基因動物研究是動物生物工程領(lǐng)域中最誘人和最有發(fā)展前景的課題之一，轉(zhuǎn)基因動物可作為醫(yī)用器官移植的供體、作為生物反應(yīng)器，以及用于家畜遺傳改良、創(chuàng)建疾病實驗?zāi)Ｐ偷?。但目前轉(zhuǎn)基因動物的實際應(yīng)用并不多，除單一基因修飾的轉(zhuǎn)基因小鼠醫(yī)學(xué)模型較早得到應(yīng)用外，轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白的研究時間較長，已進(jìn)行了10多年，但目前在全世界范圍內(nèi)僅有2例藥品進(jìn)入3期臨床試驗，5～6個藥品進(jìn)入2期臨床試驗；而其農(nóng)藝性狀發(fā)生改良、可資畜牧生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因家畜品系至今沒有誕生。轉(zhuǎn)基因動物制作效率低、定點整合困難所導(dǎo)致的成本過高和調(diào)控失靈，以及轉(zhuǎn)基因動物有 性繁殖后代遺傳性狀出現(xiàn)分離、難以保持始祖的優(yōu)良勝狀，是制約當(dāng)今轉(zhuǎn)基因動物實用化進(jìn)程的主要原因。

體細(xì)胞克隆的成功為轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)掀起一場新的革命，動物體細(xì)胞克隆技術(shù)為迅速放大轉(zhuǎn)基因動物所產(chǎn)生的種質(zhì)創(chuàng)新效果提供了技術(shù)可能。采用簡便的體細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)實施目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)移，可以避免家畜生殖細(xì)胞來源困難和低效率。同時，采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系，可以在實驗室條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)基因整合預(yù)檢和性別預(yù)選。在核移植前，先把目的外源基因和標(biāo)記基因（如LagZ基因和新霉素抗生基因）的融合基因?qū)肱囵B(yǎng)的體細(xì)胞中，再通過標(biāo)記基因的表現(xiàn)來篩選轉(zhuǎn)基因陽性細(xì)胞及其克隆，然后把此陽性細(xì)胞的核移植到去核卵母細(xì)胞中，最后生產(chǎn)出的動物在理論上應(yīng)是100%的陽性轉(zhuǎn)基因動物。采用此法，Schnieke等（Bio Report，1997）已成功獲得6只轉(zhuǎn)基因綿羊，其中3只帶有人凝血因子IX基因和標(biāo)記基因（新霉素抗性基因），3只帶有標(biāo)記基因，目的外源基因整合率高達(dá)50%。Cibelli（Science，1997）同樣利用核移植法獲得3頭轉(zhuǎn)基因牛，證實了該法的有效性。由此可以看出，當(dāng)今動物克隆技術(shù)最重要的應(yīng)用方向之一，就是高附加值轉(zhuǎn)基因克隆動物的研究開發(fā)。

胚胎干細(xì)胞（ES）是具有形成所有成年細(xì)胞類型潛力的全能干細(xì)胞?？茖W(xué)家們一直試圖誘導(dǎo)各種干細(xì)胞定向分化為特定的組織類型，來替代那些受損的體內(nèi)組織，比如把產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞植入糖尿病患者體內(nèi)?？茖W(xué)家們已經(jīng)能夠使豬ES細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樘鴦拥男募〖?xì)胞，使人ES細(xì)胞生成神經(jīng)細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞和使小鼠ES細(xì)胞分化為內(nèi)胚層細(xì)胞。這些結(jié)果為細(xì)胞和組織替代療法開辟了道路。目前，科學(xué)家已成功分離到人ES細(xì)胞（Thomson等1998，Science），而體細(xì)胞克隆技術(shù)為生產(chǎn)患者自身的ES細(xì)胞提供了可能。把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中形成重組胚，把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚，然后從囊胚內(nèi)分離出ES細(xì)胞，獲得的ES細(xì)胞使之定向分化為所需的特定細(xì)胞類型(如神經(jīng)細(xì)胞，肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞），用于替代療法。這種核移植法的最終目的是用于干細(xì)胞治療，而非得到克隆個體，科學(xué)家們稱之為“治療克隆”。

克隆技術(shù)在基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用也是很有意義的，它為研究配子和胚胎發(fā)生，細(xì)胞和組織分化，基因表達(dá)調(diào)控，核質(zhì)互作等機(jī)理提供了工具。

作為一個新興的研究隊 在實踐中，克隆動物的成功率還很低，維爾穆特研究組在培育“多利“的實驗中，融合了277枚移植核的卵細(xì)胞，僅獲得了“多莉”這一只成活羔羊，成功率只有0.36%，同時進(jìn)行的胎兒成纖維細(xì)胞和胚胎細(xì)胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7%和1.1%，即使是使用“檀香山”技術(shù)，以分化程度較低的卵丘細(xì)胞為核供體，其成功率也只有百分之幾。

此外，生出的部分個體表現(xiàn)出生理或免疫缺限。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生后兩個月內(nèi)死去；到2000年2月，日本全國已共有121頭體細(xì)胞克隆牛誕生，但存活的只有64頭。觀察結(jié)果表明，部分犢牛胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低于正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發(fā)育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發(fā)育快的傾向，這些都可能是死亡的原因。

即使是正常發(fā)育的“多利”，也被發(fā)現(xiàn)有早衰跡象。染色體的末端被稱為端粒，它決定著細(xì)胞能夠分裂的次數(shù)：每一次分裂端粒都會縮短，而當(dāng)端粒耗盡后細(xì)胞就失去了分裂能力。1998年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“多利”的細(xì)胞端粒比正常的要短，即其細(xì)胞處于更衰老的狀態(tài)。當(dāng)時認(rèn)為，這可能是用成年綿羊的細(xì)胞克隆“多利”造成的，使其細(xì)胞具有成年細(xì)胞的印記，但這一解釋目前受到了挑戰(zhàn)，美國馬薩諸塞州的醫(yī)生羅伯特·蘭扎等用培養(yǎng)的衰老細(xì)胞克隆牛，得到6頭小牛，出生5～10個月后發(fā)現(xiàn)這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長，有的甚至比普通新生小牛的端粒還長?，F(xiàn)在還不清楚這一現(xiàn)象的原因，也不清楚為何與“多利“的情況有巨大差別。但這一實驗說明，在一些情況下克隆過程能改變成熟細(xì)胞的分子鐘，使其“恢復(fù)青春”，關(guān)于這種變化對克隆動物壽命的影響，還有待于進(jìn)一步觀察。

除了以上的理論和技術(shù)障礙外，克隆技術(shù)（尤其是在人胚胎方面的應(yīng)用）對倫理道德的沖擊和公眾對此的強(qiáng)烈反應(yīng)也限制了克隆技術(shù)的應(yīng)用。但幾年來克隆技術(shù)的發(fā)展表明，世界各科技大國都不甘落后，誰也沒有放棄克隆技術(shù)研究。這一點上英國政府的態(tài)度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對“多莉”研究小組投資后不到1個月，英國科技委員會就對克隆技術(shù)發(fā)表專題報告，表明英國政府將重新考慮這一決定，認(rèn)為盲目禁止這方面的研究并不是明智之舉，關(guān)鍵在于建立一定的規(guī)范利用它為人類造福。

一個細(xì)菌經(jīng)過20分鐘左右就可一分為二；一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄；仙人掌切成幾塊，每塊落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖，一年內(nèi)就能長出數(shù)百株草莓苗……凡此種種，都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴(kuò)大來繁衍后代，這就是無性繁殖，無性繁殖的英文名稱叫“Clone”，譯音為“克隆”。

自然界的許多動物，在正常情況下都是依靠父方產(chǎn)生的雄性細(xì)胞（精子）與母方產(chǎn)生的雌性細(xì)胞（卵子）融合（受精）成受精卵（合子），再由受精卵經(jīng)過一系列細(xì)胞分裂長成胚胎，最終形成新的個體，這種依靠父母雙方提供性細(xì)胞、并經(jīng)兩性細(xì)胞融合產(chǎn)生后代的繁殖方法就叫有性繁殖，但是，如果我們用外科手術(shù)將一個胚胎分割成兩塊，四塊、八塊……最后通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個，八個……生物體，這些生物體就是克隆個體，而這兩個、四個、八個……個體就叫做無性繁殖系（也叫克隆）。

1979年春，中國科學(xué)院武漢水生生物研究所的科學(xué)家用鯽魚囊胚期的細(xì)胞進(jìn)行人工培養(yǎng)，經(jīng)過385天59代連續(xù)傳代培養(yǎng)后，用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養(yǎng)細(xì)胞中吸出細(xì)胞核，在此同時，除去鯽魚卵細(xì)胞的核，讓卵細(xì)胞留出空間作好接納囊胚細(xì)胞核的準(zhǔn)備，一切準(zhǔn)備就緒后，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細(xì)胞內(nèi)，得到了囊胚細(xì)胞核的卵細(xì)胞在人工培養(yǎng)下大部分夭亡了，在189個這種換核卵細(xì)胞中，只有兩個孵化出了魚苗，而最終只有一條幼魚渡過難關(guān)，經(jīng)過80多天培養(yǎng)后長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚并沒有經(jīng)過雌、雄細(xì)胞的結(jié)合，僅僅是給卵細(xì)胞換了個囊胚細(xì)胞的核，實際上是由換核卵產(chǎn)生的，因此也是克隆魚。

在克隆鯽魚出現(xiàn)之前，英國牛津大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)在1960年和1962年，先后用非洲一種有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）進(jìn)行過克隆試驗。試驗方式是先用紫外線照射爪蟾卵細(xì)胞，破壞其中的核，然后依靠高超的外科手術(shù)從爪蟾蝌蚪的腸上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎細(xì)胞中取出核，并把這些細(xì)胞的核精確地放進(jìn)已被紫外線破壞了細(xì)胞核的卵細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過精心照料，這些換核卵中終于有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾，這種爪蟾也不是經(jīng)過精細(xì)胞和卵細(xì)胞州結(jié)合產(chǎn)生的，所以也是克隆爪蟾。

中國著名生物學(xué)家童第周先生在1978年成功地進(jìn)行了黑斑蛙的克隆試驗，他將黑斑蛙的紅細(xì)胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中，這種換核卵最后長成能在水中自由游泳的蝌蚪。

魚類換核技術(shù)的成熟和兩棲類換核的成功，使一批從事良種培育工作的科學(xué)家激動不已，既然鯽魚的囊胚細(xì)胞核取代鯽魚卵細(xì)胞核后能得到克隆魚，那么異種魚換核能否得到新的雜種魚呢？中國科學(xué)家首先提出了這個問題，也首先解決了這個問題，就是培養(yǎng)克隆鯽魚成功的那個研究所，設(shè)法把鯉魚胚胎細(xì)胞的核取代了鯽魚卵細(xì)胞的核。鯉魚細(xì)胞核和鯽魚卵細(xì)胞質(zhì)居然能相安無事，并開始了類似受精卵分裂發(fā)育的過程，最后長出有“胡須”的“鯉鯽魚”，這種魚有“胡須”，生長快，完全像鯉魚，但它的側(cè)線鱗片數(shù)和脊椎骨的數(shù)目與鯽魚相同，而且魚味鮮美不亞于鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現(xiàn)為魚類育種開辟了新途徑。

對科學(xué)的追求是永無止境的，魚類，兩棲類克隆的成功自然而然地使科學(xué)家把目光投向了哺乳類。美國和瑞士的科學(xué)家率先從灰色小鼠的胚胎細(xì)胞中取出細(xì)胞核，用這個核取代黑色小鼠受精卵細(xì)胞核。實際上，這個黑色小鼠的受精卵在精細(xì)胞核剛進(jìn)入卵細(xì)胞后，就把精細(xì)胞核連同卵細(xì)胞的核一起除去?；沂笈咛ゼ?xì)胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵后，在試管里人工培養(yǎng)了四天，然后再把它植人白色小鼠的子宮內(nèi)、經(jīng)幾百次灰、黑、白這樣的操作以后，白色小鼠終于生下了三只小灰鼠。

1996年2月27日出版的英國“自然”雜志公布了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經(jīng)過247次失敗之后，他們在前年7月得到了一只名為“多利”的克隆雌性綿羊。

“多利”綿羊是如何“創(chuàng)造”出來的呢？威爾莫特等學(xué)者先給“蘇格蘭黑面羊”注射促性腺素，促使它排卵，得到卵之后，立即用極細(xì)的吸管從卵細(xì)胞中取出核，與此同時，從懷孕三個月的“芬多席特”六齡母羊的乳腺細(xì)胞中取出核，立即送入取走核的“蘇格蘭黑面羊”的卵細(xì)胞中，手術(shù)完成之后，用相同頻率的電脈沖刺激換核卵，讓“蘇格蘭黑面羊”的卵細(xì)胞質(zhì)與“芬多席特”母羊乳腺細(xì)胞的核相互協(xié)調(diào)，使這個“組裝”細(xì)胞在試管里經(jīng)歷受精卵那樣的分裂、發(fā)育而形成胚胎的過程，然后，將胚胎巧妙地植人另一只母羊的子宮里。到去年7月，這只“護(hù)理”體外形成胚胎的母羊終于產(chǎn)下了小綿羊“多莉”。“多莉”不是由母羊的卵細(xì)胞和公羊的精細(xì)胞受精的產(chǎn)物，而是“換核卵”一步一步發(fā)展的結(jié)果，因此是“克隆羊”。

“克隆羊”的誕生，在世界各國引起了震驚，它難能可貴之處在于換進(jìn)去的是體細(xì)胞的核，而不是胚胎細(xì)胞核。這個結(jié)果證明：動物體中執(zhí)行特殊功能、具有特定形態(tài)的所謂高度分化的細(xì)胞與受精卵一樣具有發(fā)育成完整個體的潛在能力。也就是說，動物細(xì)胞與植物細(xì)胞一樣，也具有全能性。

克隆技術(shù)會給人類帶來極大的好處，例如，英國PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的a-1抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價是6千美元一升。一只母羊就好比一座制藥廠，用什么辦法能最有效、最方便地使這種羊擴(kuò)大繁殖呢？最好的辦法就是“克隆”。同樣，荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生產(chǎn)血清白蛋白的羊，這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖？答案當(dāng)然還是“克隆”。

母馬配公驢可以得到雜種優(yōu)勢特別強(qiáng)的動物——騾，騾不能繁殖后代，那么，優(yōu)良的騾如何擴(kuò)大繁殖？最好的辦法也是“克隆”，中國的大熊貓是國寶，但自然交配成功率低，因此已瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動物？“克隆”為人類提供了切實可行的途徑。

克隆動物還對于研究癌生物學(xué)、研究免疫學(xué)、研究人的壽命等都有不可低估的作用。

不可否認(rèn)，“克隆綿羊”的問世也引起了許多人對“克隆人”的興趣，例如，有人在考慮，是否可用自己的細(xì)胞克隆成一個胚胎，在其成形前就冰凍起來。在將來的某一天，自身的某個器官出了問題時，就可從胚胎中取出這個器官進(jìn)行培養(yǎng)，然后替換自己病變的器官，這也就是用克隆法為人類自身提供“配件”。

有關(guān)“克隆人”的討論提醒人們，科技進(jìn)步是一首悲喜交集的進(jìn)行曲?？萍荚桨l(fā)展，對社會的滲透越廣泛深入，就越有可能引起許多有關(guān)的倫理、道德和法律等問題。我想用諾貝爾獎獲得者，著名分子生物學(xué)家J.D.沃森的話來結(jié)束本文：“可以期待，許多生物學(xué)家，特別是那些從事無性繁殖研究的科學(xué)家，將會嚴(yán)肅地考慮它的含意，并展開科學(xué)討論，用以教育世界人民。”