是復活還是制造新物種?
報紙新聞:1月31日,美國生物技術公司龐氏生物科學公司表示,他們打算讓渡渡鳥復活。這是龐大生物科學公司計劃復活的滅絕物種名單上的第三個物種。另外兩個物種是長毛象和塔斯馬尼亞虎。

貝絲夏皮羅,本拉姆和渡渡鳥。圖片來源:龐大生物科學
龐氏生物科學由基因編輯技術先驅、哈佛大學遺傳學教授喬治丘奇(George Church)和科技企業家本拉姆(Ben Ram)共同創立。這是一家致力于“滅絕”的公司,其最終目標是通過重新引入一些在生態系統中發揮積極作用的關鍵動植物物種來扭轉生態破壞。
渡渡鳥是人類活動導致物種滅絕的典型例子。渡渡鳥曾經生活在——年的印度洋島國毛里求斯共和國。在被人類發現后的150-200年間,它被獵殺,并于17世紀60年代滅絕。這是人類歷史上第一個有記載的因人類活動而滅絕的生物,也是除恐龍外最著名的滅絕動物之一。
貝斯夏皮羅是龐大生物科學公司的首席古遺傳學家,也是加州大學圣克魯斯分校的古DNA專家,他說復活渡渡鳥在理論上是可行的。她和她的同事可以從保存在丹麥博物館的一只500歲渡渡鳥的遺骸中恢復其詳細的DNA信息。他們計劃嘗試修改渡渡鳥的近親——的基因,讓它一步步變成渡渡鳥,或許還能在原生棲息地“重新野生”。
2月2日,復旦大學科技考古研究所年輕副教授文在接受采訪時說澎湃技術認為“環境變化和物種多樣性正在減少,人類有責任和義務保護地球上的每一個物種。但這件事的意義并不僅限于一個滅絕物種的復活。更重要的是,它是現在生物技術發展的一個集中展示。特別是國外科研機構和公司敢于挑戰前沿‘無人區’的行為,我非常贊賞。”
“復活”之路困難重重
夏皮羅的團隊計劃研究綠斑鳩和渡渡鳥的DNA差異,以了解什么基因真正使渡渡鳥成為渡渡鳥。后來,他們可能會試圖編輯綠斑鳩的細胞,使它們類似于渡渡鳥的細胞。夏皮羅說,有可能將調整后的細胞放入其他鳥類正在發育的蛋中,培育出自然產生渡渡鳥蛋的后代。但對于多多來說,這個概念還處于早期理論階段。"復活渡渡鳥的計劃很吸引人,但也極具挑戰性."文對評論道。

渡渡鳥骨頭。圖片來源:龐大生物科學
據文介紹,復活滅絕動物的想法很早就出現了,其中最著名的是復活猛犸象的計劃。2011年,由日本馮靜恩大學茹顧銘教授等人組成的研究團隊宣布啟動猛犸象復活計劃,借助克隆技術,用冷凍細胞培育滅絕的猛犸象。后來,哈佛醫學院喬治丘奇教授和中國華大基因研究院領導的一批遺傳學家也開展了獨立研究。
研究人員復活猛犸象的思路分為三步:第一步,在永凍土中找到猛犸象毛發或具有完整細胞結構的組織,復活猛犸象細胞。第二步是恢復細胞的全部功能,形成胚胎細胞。第三步,找代孕媽媽,生下猛犸象。“前兩步已經實現了,但是到現在為止,猛犸象還沒有復活。”文對說,“主要的事情還停留在第三步。代孕媽媽有免疫排斥,媽媽把胚胎當異物‘殺死’。”
在技術層面上,復活渡渡鳥的難度更大。文說:“從目前披露的信息來看,巨能生物科技復活渡渡鳥的想法也分三步走,每一步都充滿了困難。"
自從渡渡鳥基因組被獲得后,問題就出現了。“不像猛犸象留在永久凍土中,可以獲得完整的細胞結構,渡渡鳥分布在印度洋的毛里求斯。它的地理位置決定了它的樣本基本上都是保存在博物館里的骨頭,它的DNA基本上完全降解了。”文邵青說,渡渡鳥的基因組是利用古代基因組技術從博物館獲得的,但能獲得的其實只是基因組的一部分,很難獲得完整的基因組。“但值得注意的是,博物館組學將是未來非常重要的應用場景。”
第二步,找親戚。“與渡渡鳥最接近的動物是獨居的鴿子,它也已經滅絕了。所以龐氏生物科學用的是綠蝎子,但是這種動物在基因進化上和渡渡鳥有點遠,兩者基因差異挺大的,所以也很難改造。”文介紹。在這種情況下,龐大的生物科學通過使用低通量基因編輯技術,即在一些關鍵的進化位點進行基因編輯,使渡渡鳥“復活”。真正的“復活”需要的是高通量的基因編輯技術,即同時對數千個基因位點進行基因編輯,“但這很難。”
第三步,找代孕。猛犸象是過去的教訓。“猛犸象與其近親亞洲象的基因組差異只有4.7%,但代孕一直沒有成功。”文邵青分析,“所以可能需要用‘人造子宮’技術來加持,也就是通過仿生材料制造一個類似的子宮,提取營養物質,讓它去代孕生產。但這項技術也處于非常早期的階段。”值得一提的是,“人造子宮”也是龐氏生物科學公司的研究項目之一。
“目前,這更像是一個改造綠斑鳩的計劃,而不是一個真正復興渡渡鳥的計劃。<愛尬聊_百科網>”文邵青說,“之后,他們需要不斷改造,看看自己制造的新物種是否與渡渡鳥相似,這樣才能一步步篩選出來。”
龐氏生物科學公司的外部顧問、英國愛丁堡羅斯林研究所的鳥類生物學家邁克麥格勞(Mike McGraw)說,“基因編輯的完成是什么?編輯100個基因還是1000個基因?這是個大問題。”
比“復活”更有價值
夏皮羅在接受媒體采訪時表示,渡渡鳥的復活其實類似于一個噱頭。“我們需要開發一些工具和其他方法來保護今天的物種免于滅絕。如果我們能讓人們興奮,我們必須吸引注意力。渡渡鳥很合適,大家都聽說過。”
龐大的生物科學并沒有為渡渡鳥的“復活”提供一個明確的時間表。龐氏生物科學公司的創始人兼首席執行官拉姆預測,猛犸象可能會在2029年之前出現,而渡渡鳥可能會更早或更晚出現,這取決于科學因素。
“如果這個東西成功了,技術手段和分析手段都會有一個大的飛躍。因此,更多人看重的是渡渡鳥‘復活’背后,人類在基因規劃、生物技術和醫學方面更大的想象力。”文告訴澎技術。
拉姆表示,復活渡渡鳥的計劃不會直接盈利,但該公司開發的基因工具和設備可能有其他用途,如人類醫療保健。
近日,龐氏生物科學宣布完成1.5億美元B輪融資,融資總額達到2.25億美元。該公司表示,本輪獲得的部分資金將用于圍繞鳥類基因組學開展新的工作。這筆融資也是在龐氏生物科學的第一家技術分拆公司Form Bio完成3000萬美元A輪融資后進行的,Form Bio專注于開發計算生命科學的平臺。目前,Form Bio正在銷售其管理實驗室結果的軟件。
巨型生物科學的投資者包括億萬富翁托馬斯圖爾、中央情報局風險投資部和著名的生物技術風險投資家羅伯特尼爾森。
對于龐大生物科學公司“復活”渡渡鳥的計劃,文感慨地說:“這件事的挑戰不容忽視,但這種嘗試是值得支持的。目前國內使用的大量技術都是別人的成熟技術,而我們實際上并沒有做多少真正創新的探索。我們對待科研的態度似乎過于理性。我們不能總是腳踏實地,有時仰望星空。允許一些人探索總是好的,即使他們失敗了,因為真正的創新總是植根于實踐。”
背后的倫理問題
技術發展不能回避倫理思考。斯坦福大學的基因測序專家詹妮弗利普克譚(Jennifer leigh Puke Tan)說,“這不會是一只真正的渡渡鳥,這將是一個新物種。”即使龐大的生物科學可以創造出渡渡鳥,它的繁衍地點仍然是個問題。“它需要一個野外環境。如果沒有合適的地方,這在道德上意味著什么?”譚質疑道。
2020年,《自然保護學報》發表的一項研究提出,現代生態系統中的動物可能不會對突然與從未見過的歷史物種生活在一起做出良好反應,從而導致不可預測的生態后果。
拉姆說,巨型生物科學在重新引入物種時會很謹慎,可能會先在大型圍欄中研究它們,同時解決當地生態系統的缺陷。“創造一個讓渡渡鳥能夠茁壯成長的環境需要恢復環境,特別要注意消除導致渡渡鳥滅絕的入侵物種。這種環境修復會對其他特有動植物產生連鎖效應。”
文邵青說,仍然會有許多倫理問題。“比如,在獲取樣本的過程中存在倫理問題。如果是盈利性質的公司去博物館拿樣品,博物館有什么授權?”
假設龐大的生物科學成功“復活”渡渡鳥,一個“半成品”將會出現。“因為不知道基因編輯的具體路徑,所以需要一步步嘗試編輯,可能會迭代很多代。這些迭代過程中的‘半成品’可能會生病,在生活中受很多苦。”文告訴科技記者。
如果復活滅絕動物的想法成真,共同的影響將是影響可能與保護瀕危物種的初衷背道而馳。“當人們發現滅絕的動物可以復活時,是否會實際上減少人們對現存動物的關注和保護?因為技術可以用來復活滅絕的動物,所以有些人可能會覺得沒有必要保護現有的物種。”文對說:
