谁知道克隆？
克隆的基本过程是将一个含有遗传物质的供体细胞的细胞核移植到一个没有细胞核的卵细胞中，然后通过微电流刺激使两个细胞融合为一，再促使新细胞分裂繁殖，发育成胚胎。当胚胎发育到一定程度后，将其植入动物的子宫，使动物怀孕，然后就可以诞生与细胞供体基因相同的动物。在这个过程中，如果对供体细胞进行基因改造，无性动物后代的基因也会发生同样的变化。
克隆技术不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的结合。它只需要从动物体内提取单个细胞，通过人工方法将其培养成胚胎，然后将胚胎植入雌性动物体内，繁殖出新的个体。这种用单细胞培养的克隆动物具有与单细胞供体完全相同的特征，是单细胞供体的“复制品”。英国和美国俄勒冈州的科学家相继培育出“克隆羊”和“克隆猴”。克隆技术的成功被称为“历史性事件和科学创举”。甚至有人认为克隆技术可以和当年原子弹的问世相提并论。
克隆技术可以用来生产“克隆人”和“复制人”，这在全世界引起了广泛关注。克隆对人类来说是悲是喜，是祸是福？唯物辩证法认为，世界上的一切事物都是矛盾的统一体，一分为二。克隆技术也是如此。如果用克隆技术来“复制”希特勒这样的战争狂人，会给人类社会带来什么？即使用来“复制”普通人，也会带来一系列伦理问题。如果将克隆技术应用于畜牧业生产，将使优良家畜品种的培育和繁殖发生根本性的变化。如果将克隆技术用于基因治疗的研究，就极有可能攻克癌症、艾滋病等危害人类生命健康的顽疾。克隆技术和原子能技术一样，是一把双刃剑，剑柄在人类手中。人类应该采取联合行动，避免“克隆人”的出现，让克隆技术造福人类社会。
克隆技术的研究现状
第一，克隆的早期研究
单词clone是英语单词clone的音译。作为名词，clone通常被翻译为无性克隆。同一个克隆体的所有成员的遗传组成是完全一样的，除非有突变。自然植物、动物和微生物的克隆在自然界早已存在。比如同卵双胞胎其实就是克隆。而自然哺乳动物克隆发生率极低，成员数量少(一般为两个)，缺乏目的性，很少能用于造福人类。因此，人们开始探索人工方法来生产高等动物克隆体。这样，克隆一词开始作为动词来指代人工培育克隆动物的行为。
目前，生产哺乳动物克隆的方法主要有两种:胚胎分割和核移植。各国科学家培育的克隆羊多莉和各种克隆动物后来都采用了核移植技术。所谓核移植，是指通过显微外科手术和细胞融合，将胚胎或成年动物不同发育阶段的细胞核移植到去核卵母细胞中，重新形成胚胎并使其成熟的过程。与胚胎分割技术不同，核移植技术，尤其是连续核移植技术，可以产生无限个遗传相同的个体。由于核移植是生产克隆动物的有效方法，人们通常称之为动物克隆技术。
通过核移植技术克隆动物的想法最早是由汉斯·斯皮曼在1938年提出的。他称之为“奇怪的实验”，即从发育中的胚胎(成熟或未成熟的胚胎)中取出细胞核，移植到卵子中。这种想法是现在克隆动物的基本方式。
从1952开始，科学家首先用青蛙进行核移植克隆实验，先后获得蝌蚪和成年青蛙。65438-0963年，我国童第周教授领导的科研组首次以金鱼为材料研究了鱼类胚胎的核移植技术，并取得成功。
哺乳动物胚胎核移植研究的第一项成果是在1981年取得的——卡尔·伊尔门泽和彼得·霍普利用小鼠胚胎细胞培养正常小鼠。1984年，Steen Willadsen用取自绵羊的未成熟胚胎细胞克隆了一只活产的绵羊，其他人后来用牛、猪、山羊、兔子和猕猴等各种动物重复了他的实验方法。1989年，威拉德森获得了连续核移植的第二代克隆牛。在1994年，尼尔·菲尔斯特从一个至少有120个细胞的晚期胚胎中克隆出了牛。到1995，主要哺乳动物胚胎核移植成功，包括冷冻和体外产生的胚胎；也尝试过胚胎干细胞或成体干细胞的核移植实验。然而，直到1995，成年动物的分化细胞核移植仍未成功。
二、“多莉”克隆羊的意义和反响
以上事实表明，在1997年2月，罗斯林研究所威尔穆特博士的科研组宣布成功培育体细胞克隆羊“多莉”之前，胚胎细胞核移植技术已经取得了很大的进展。事实上，克隆多莉在核移植技术中遵循了胚胎核移植的全过程，但这并不能降低多莉的意义，因为它是世界上第一只通过体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域的一大突破。这个巨大的进步意味着:从理论上证明了分化后的动物细胞核具有全能性，就像植物细胞一样，细胞核内的遗传物质在分化过程中不会发生不可逆的变化；实践证明，利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，可以用无数相同的细胞作为核移植的供体，并在这些供体细胞与卵细胞融合之前对其进行一系列复杂的遗传操作，从而为繁殖优良的动物品种和大规模生产转基因动物提供了有效的方法。
理论上，使用同样的方法，人们可以复制“克隆人”，也就是说科幻小说中的独裁者完全有可能克隆自己。因此，“多莉”的诞生在全世界科学界、政界乃至宗教界引起了强烈反响，并引发了一场关于克隆人所衍生的道德问题的讨论。各国政府和民众纷纷反应:克隆人类是违反伦理的。尽管如此，克隆技术的重大理论意义和实用价值促使科学家们加快研究速度，从而将动物克隆技术的研究和发展推向高潮。
三、近三年克隆研究的重要成果
克隆羊多利的诞生，在全世界掀起了克隆研究的热潮。随后，关于克隆动物的报道接连不断。1997年3月，也就是多莉出生后的1个月，美国、中国、中国台湾省和澳大利亚的科学家分别公布了他们成功克隆出猴子、猪和牛的消息。但都是用胚胎细胞进行克隆，意义无法与多莉相比。同年7月，罗斯林研究所和PPL公司宣布，世界上第一只带有人类基因的转基因绵羊“波利”已经从转基因胎儿成纤维细胞中克隆出来。这一成果显示了克隆技术在培育转基因动物方面的巨大应用价值。
7月，1998，Wakayama，夏威夷大学报道，从小鼠卵丘细胞中克隆出27只存活的小鼠，其中7只是克隆小鼠的后代，这是继多莉之后的第二批哺乳动物体细胞核移植后代。此外，和歌山等人采用了不同于多莉的相对简单、成功率高的新克隆技术，并以大学所在地命名为“檀香山技术”。
从那以后，美国、法国、荷兰和韩国的科学家也报告了体细胞克隆牛的成功。日本科学家的研究热情尤其惊人。7月1998至4月1999，东京农业大学，冯静恩大学，家畜改良企业集团，地方家畜试验场(石川县，大分县，鹿儿岛县等)和私营企业(如日本最大的乳品公司银雪乳业等。)报道说他们用的是牛耳朵和臀部肌肉。到1999年底，世界上已经成功诞生了六类细胞——胎儿成纤维细胞、乳腺细胞、卵丘细胞、输卵管/子宫上皮细胞、肌肉细胞和耳皮肤细胞——的体细胞克隆后代。
2000年6月，中国西北A&F大学用成年山羊体细胞克隆了两只“克隆羊”，但其中一只因为呼吸系统发育不良而夭折。据介绍，该研究小组采用的克隆技术与多莉的克隆技术完全不同，这表明中国科学家也掌握了体细胞克隆的前沿技术。
不同物种间的核移植实验也取得了一些可喜的成果。1998，1年6月，美国威斯康星大学麦迪逊分校的科学家成功克隆了猪、牛、羊、鼠、猕猴五种哺乳动物的胚胎。研究结果表明，一个物种的未受精卵可以与许多动物的成熟细胞核结合。虽然这些胚胎流产了，但它对异种克隆的可能性作了有益的尝试。1999年，美国科学家从牛卵中克隆出了珍稀动物盘羊的胚胎。中国科学家还从兔卵中克隆出了大熊猫的早期胚胎，这表明克隆技术可能成为保护和拯救濒危动物的新途径。
四、克隆技术的应用前景
克隆技术已显示出广阔的应用前景，概括起来有以下四个方面:(1)培育优良品种，生产实验动物；(2)生产转基因动物；(3)生产用于细胞和组织替代疗法的人胚胎干细胞；(4)濒危动物物种的繁殖，动物物种资源的保存和传播。转基因动物和胚胎干细胞的生产简述如下。
转基因动物的研究是动物生物工程领域最具吸引力和发展前景的课题之一。转基因动物可用作医学器官移植的供体，用作生物反应器，以及用于家畜的遗传改良和疾病实验模型的建立。然而，目前转基因动物的实际应用并不多。除了单基因修饰转基因小鼠的医学模型外，转基因动物乳腺生物反应器生产药物蛋白的研究已经开展了很长时间，至今已有10多年。但目前全世界只有2种药物进入III期临床试验，5 ~ 6种药物进入II期临床试验。然而，其农艺性状已被改良并可用于家畜生产的转基因家畜品系尚未诞生。转基因动物的生产效率低，定点整合困难导致的成本高和调控失败，转基因动物有性繁殖后代的遗传性状分离，难以保持祖先的优异胜利，是当今制约转基因动物实用化进程的主要原因。
体细胞克隆的成功为转基因动物的生产掀起了一场新的革命，动物体细胞克隆技术为快速放大转基因动物产生的种质创新效应提供了技术可能。利用简单的体细胞转染技术转移目的基因，可以避免家畜生殖细胞的困难和低效。同时，该转基因细胞系可用于在实验室条件下进行转基因整合预检验和性别预选择。核移植前，将目的外源基因和标记基因(如LagZ基因和新霉素抗生素基因)的融合基因导入培养的体细胞，然后通过标记基因的表达筛选转基因阳性细胞及其克隆，再将该阳性细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中。理论上，最终生产出来的动物应该是100%阳性的转基因动物。通过该方法，Schnieke等人(Bio Report，1997)已成功获得6只转基因绵羊，其中3只具有人凝血因子IX基因和标记基因(新霉素抗性基因)，3只具有标记基因，目的外源基因整合率高达50%。奇贝利(Science，1997)也通过核移植的方法获得了三头转基因牛，证实了这种方法的有效性。可见，当今动物克隆技术最重要的应用方向之一就是研发高附加值的转基因克隆动物。
胚胎干细胞是全能干细胞，具有形成所有成体细胞类型的潜力。科学家们一直试图诱导各种干细胞分化成特定的组织类型，以取代体内那些受损的组织，例如将产生胰岛素的细胞植入糖尿病患者体内。科学家已经能够将猪es细胞转化为跳动的心肌细胞，将人ES细胞转化为神经细胞和间充质细胞，将小鼠ES细胞转化为内胚层细胞。这些结果为细胞和组织替代疗法开辟了道路。目前，科学家已经成功分离出人类的es细胞(Thomson et al. 1998，Science)，体细胞克隆技术为生产患者自身的ES细胞提供了可能。将患者的体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚胎，在体外培养成囊胚，然后从囊胚中分离es细胞，将获得的ES细胞定向分化为特定的细胞类型(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于替代治疗。这种核移植方法的最终目的是治疗干细胞，而不是获得克隆个体，科学家称之为“治疗性克隆”。
克隆技术在基础研究中的应用也是非常有意义的，它为研究配子和胚胎发生、细胞和组织分化、基因表达调控、核质互作等机制提供了工具。
动词 （verb的缩写）克隆技术中的问题
克隆技术虽然有广阔的应用前景，但离产业化还很远。克隆技术作为一个新的研究领域，在理论和技术上还不成熟。在理论上，通过分化的体细胞克隆(细胞核中所有或大部分基因被关闭，细胞重新获得全能性的过程)进行遗传物质重编程的机制尚不清楚。克隆动物是否会记住供体细胞的年龄，克隆动物的连续后代是否会积累突变基因，细胞质线粒体在克隆过程中发挥的遗传作用等问题都没有解决。
在实践中，克隆动物的成功率仍然很低。在培育多莉的实验中，威尔穆特的研究小组将277个卵子与移植的细胞核融合，只获得了一只活羊多莉，成功率仅为0.36%。同时，胚胎成纤维细胞和胚胎细胞的克隆成功率分别只有65，438±0.7%和65，438±0.5%。36866.88868688666
此外，一些出生的个体表现出生理或免疫缺陷。以克隆牛为例，日本、法国等国家培育的许多克隆牛在出生后两个月内死亡；到2000年2月，日本已经诞生了121头体细胞克隆牛，但存活下来的只有64头。结果表明，部分犊牛胎盘功能不完善，血液中氧含量和生长因子浓度低于正常水平。部分犊牛胸腺、脾脏、淋巴腺发育不正常；克隆动物的胎儿一般倾向于比普通动物发育更快，这可能是死亡的原因。
甚至连发育正常的多莉也被发现有早衰的迹象。染色体的末端叫做端粒，决定了细胞可以分裂的次数:每分裂一次，端粒就会缩短，当端粒耗尽时，细胞就失去了分裂的能力。1998年，科学家发现多莉的细胞端粒比正常人短，也就是说，它的细胞处于更加衰老的状态。当时认为这可能是由成年绵羊细胞克隆多莉，使其细胞带有成年细胞的印记所致。然而，这种解释现在受到质疑。美国马萨诸塞州的医生罗伯特·兰扎(Robert Lanza)用培养的衰老细胞克隆了牛，得到了6头小牛。出生5 ~ 10个月后，发现这些克隆牛的端粒比同龄普通犊牛的端粒长，有的甚至比普通新生犊牛的端粒还长。目前，还不清楚为什么这种现象与多莉的情况不同。然而，这项实验表明，在某些情况下，克隆过程可以改变成熟细胞的分子钟，使其“返老还童”。这种变化对克隆动物寿命的影响需要进一步观察。
除了上述理论和技术障碍之外，克隆技术的伦理影响(特别是它在人类胚胎中的应用)以及公众对它的强烈反应也限制了它的应用。然而，近年来克隆技术的发展表明，世界上大多数国家都不甘落后，没有人放弃对克隆技术的研究。在这一点上，英国政府的态度很有代表性。1997年2月结束后不到1个月，英国科学技术委员会发表了一份关于克隆技术的专题报告，表明英国政府将重新考虑这一决定，认为盲目禁止这一研究并不明智。关键是建立一定的规范，用它来造福人类。
一个细菌大约20分钟后可以一分为二；一根葡萄枝切成十段，可能变成十颗葡萄；仙人掌切成几块，每块落地就生根；一颗草莓依靠其匍匐在地面的匍匐茎，一年可以长出数百棵草莓苗...所有这些都是一个有机体通过把自己一分为二或者扩大自己的一小部分来繁殖后代，这种繁殖叫做无性繁殖。无性繁殖的英文名是“Clone”，音译为“Clone”。实际上，英语中的“克隆”一词来源于希腊语中的“克隆”。今天，“克隆”的含义已经不仅仅是“无性繁殖”，而是指从一个祖先开始，经过无性繁殖的一群个体。这种来自一个祖先的无性后代群体也叫“无性克隆”，简称克隆。
自然界中的很多动物，在正常情况下，都是依靠父亲产生的雄性细胞(精子)和母亲产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子)，然后受精卵经过一系列的细胞分裂发育成胚胎，最后形成新的个体。这种依靠父母双方提供的性细胞，通过两性细胞融合产生后代的生殖方式，称为有性生殖。然而，如果我们通过手术将胚胎分成两部分，四部分，八部分...最后，一个胚胎长成两个、四个、八个...通过特殊方法的有机体。这些生物是克隆的个体，这两个，四个，八个...个体称为无性系(也称为无性系)。
1979年春天，中国科学院武汉水生生物研究所的科学家人工培养了鲫鱼胚泡期的细胞。连续传代培养385天59代后，用直径约65438±00微米的玻璃管在显微镜下将细胞核从培养细胞中吸出。同时去除鲫鱼卵的细胞核，使卵为接受囊胚细胞核做好准备。一切准备就绪后，将玻璃管中吸出的细胞核移入鲫鱼卵的空位置，人工培养下的囊胚细胞核大多过早死亡。核交换的189个卵中，只有两个孵化出来的鱼苗，最后只有一条幼鱼挺过难关，经过80多天的培养，长成一条体长8厘米的鲫鱼。这种鲫鱼没有经过雌雄细胞结合，只是把一个胚泡的细胞核换成了卵细胞，而卵细胞实际上是由换核后的卵子产生的，所以也是一种克隆鱼。
在克隆鲫鱼出现之前，英国牛津大学的科学家曾在1960和1962用一种非洲爪蟾(非洲爪蟾)进行过克隆实验。实验方法是用紫外线照射非洲爪蟾卵破坏其细胞核，然后通过高超的手术从非洲爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞和肾细胞中取出细胞核，将这些细胞的细胞核准确地放入细胞核已被紫外线破坏的卵中。经过精心照料，这些核交换卵中的一部分终于长出了活蹦乱跳的非洲爪蟾，它不是由精细胞和卵细胞结合产生的，所以也是克隆的非洲爪蟾。
我国著名生物学家童第周先生于1978年成功进行了黑斑蛙的克隆实验。他将黑斑蛙的红细胞细胞核移植到事先已经去核的黑斑蛙卵中，换核后的卵最终长成可以在水中自由游动的蝌蚪。
随着鱼类核交换技术的成熟和两栖类核交换的成功，一批从事种子培育的科学家兴奋不已。既然鲫鱼囊胚的细胞核可以代替鲫鱼卵细胞的细胞核得到克隆鱼，那么异种鱼的细胞核交换能否得到新的杂交鱼呢？中国科学家首先提出并首先解决了这个问题，即成功培育克隆鲫鱼的研究所设法用鲫鱼卵细胞的细胞核替换了鲫鱼胚胎细胞的细胞核。鲤鱼的细胞核和鲫鱼卵子的细胞质可以和平共处，开始一个类似受精卵分裂发育的过程。最后，一种长着“胡子”的“鲫鱼鲫鱼”长得很快，就像鲤鱼一样，但它的侧鳞和棘数与鲫鱼相同，鱼的味道也不亚于鲫鱼。这种人工克隆的鱼类新品种的出现，为鱼类育种开辟了新的途径。
对科学的追求是无止境的，鱼类和两栖动物克隆的成功自然让科学家把目光投向了哺乳动物。美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核，并用这个细胞核替换黑色小鼠受精卵的细胞核。其实这只黑老鼠的受精卵刚进入卵细胞就把精核连同卵核一起去掉了。将小鼠胚胎细胞的细胞核移植到黑色小鼠的去核受精卵中后，在试管中人工培养四天，然后将其植入白色小鼠的子宫中。经过上百次灰、黑、白的操作，小白鼠终于生下了三只小灰鼠。
2月27日出版的英国《自然》杂志1996刊登了爱丁堡罗斯林研究所的威尔莫特等人的研究成果:经过247次失败后，他们在前年7月得到了一只名叫多莉的克隆母羊。
多莉羊是如何“创造”出来的？威尔莫特等学者首先给苏格兰黑面羊注射促性腺激素，诱导其排卵。得到卵子后，他们立即用一根非常细的吸管从卵细胞中取出细胞核。与此同时，他们从一只怀孕三个月、名叫Fendosit的六岁母羊的乳腺细胞中取出细胞核，并立即将其送到去核的苏格兰黑面羊的卵细胞中。手术后，他们用相同频率的电脉冲刺激卵子交换。让苏格兰黑面羊的细胞质和芬多塞特母羊乳腺细胞的细胞核相互协调，让这个“组装”好的细胞像试管中的受精卵一样经历分裂发育的过程，形成胚胎，然后将胚胎巧妙地植入另一只母羊的子宫。到了去年7月，这只在体外“哺育”胚胎的母羊终于产下了多莉，一只小羊。多莉不是母羊卵细胞和公羊精细胞受精的产物，而是“核卵交换”一步步发展的结果，所以是“克隆羊”
“克隆羊”的诞生震惊了世界各国。它值得称道的特点是，它是体细胞的细胞核，而不是胚胎细胞核。这一结果证明，动物体内执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化细胞，与受精卵一样，具有发育成完整个体的潜能换言之，动物细胞与植物细胞一样，具有全能性。
克隆技术将给人类带来巨大的好处。例如，英国PPL公司培育的母羊，其羊奶中含有治疗肺气肿的a-1抗胰蛋白酶。这种羊奶的价格是六千美元一升。一只母羊就像一个制药厂。让这种羊繁殖最有效最方便的方法是什么？最好的办法就是“克隆”。同样，荷兰PHP公司培育出了能分泌人乳铁蛋白的奶牛，以色列LAS公司培育出了能产生血清白蛋白的绵羊。这些高附加值的牲畜如何有效繁殖？答案当然是“克隆”。
母马配驴可以得到一种杂种优势特别强的动物——骡。骡子无法繁殖，那么优秀的骡子如何扩大繁殖呢？最好的办法也是“克隆”。中国的大熊猫是国宝，但自然交配成功率低，濒临灭绝。如何拯救这样的珍稀动物？“克隆”为人类提供了一条切实可行的途径。
克隆动物在研究癌症生物学、免疫学和人类寿命方面也发挥着重要作用。
不可否认，“克隆羊”的问世也引起了很多人对“克隆人”的兴趣。例如，一些人正在考虑是否可以从他们自己的细胞中克隆出一个胚胎，并在它成形之前将其冷冻起来。在未来的某一天，当我们自己的某个器官出了问题，我们可以把这个器官从胚胎中取出来进行培养，然后替换掉我们患病的器官，这就是通过克隆为我们自己提供“配件”。
关于“克隆人”的讨论提醒人们，科技进步是一场悲喜交加的进行曲。科学技术越发展，对社会的渗透越广泛、越深入，就越有可能引发许多相关的伦理、道德和法律问题。我想用获得诺贝尔奖的著名分子生物学家J.D .沃森(J.D. Watson)的一句话来结束这篇文章:“可以预期，许多生物学家，尤其是从事无性繁殖研究的生物学家，将会认真考虑它的意义，并展开科学讨论，以教育全世界的人们。”