发信人: thejesus()
整理人: vanes(1999-04-25 17:58:29), 站内信件
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十七世纪，显微镜的发明使得人类能够窥探到细胞的存在，
也引发更深层的生命本质的思考。透过显微镜，以及染色技术的
辅助，科学家观察到各种不同形态的细胞，以及许多细胞内更微
细的构造，而以细胞的观点来看生物的成长，便包括了细胞体积
的变化、数目增多、形态分化与功能整合等众多层面。如果我们
把生长快速的组织，如胚胎、植物根尖组织拿来观察时，是不是
可以看到细胞要怎麽增加数目？累积大量的细胞形态变化的观察
，科学家得以了解细胞增加数目的分裂现象，也把细胞生长、分
裂这种周而复始的过程，定名为细胞周期。单细胞的生物，可以
在细胞由一变二的分裂过程，就达到个体数目的增加，因此细胞
分裂就是它们生殖的方式之一，少数类型的多细胞动物，可以藉
由像断裂再生的过程，让身体结构分裂、分芽，直接形成新的个
体，达到生殖的目的，但是在结构复杂、高度特化的生物体，必
须透过比较复杂的生殖程序，由身体的部份细胞专职从事生殖的
活动，新个体的产生，也仅以少量的细胞为基础，重新发育而来
。典型的脊椎动物生殖，是一种有性生殖的过程，由雌性个体的
生殖腺（卵巢），产生卵细胞，与来自雄性个体生殖腺（精巢，
或是称为睾丸）所制造的精子结合，这个过程称为受精，两种生
殖细胞结合後所形成的单一细胞称为受精卵。
受精卵比一般的细胞来的大，在开始进入发育过程後，细胞
的体积渐渐变小，数目渐渐增多，并且开始出现一些形态上的变
化。组成身体的细胞虽然都是由同一个细胞衍生而来，但是无论
是就形态或是功能上，可能有著极大的差别，例如，脑细胞能够
参与神经讯息传递，包括记忆、语言、运动等，但是它们不能像
肠道消化腺体细胞一样，分泌出消化酵素，也不能像Ｂ淋巴球制
造抗体。针对细胞如何开始发生变化，科学家设计了一些实验来
分析这个庞大的问题，其中，Dr. Gurden 所进行的一系列 细胞
核移植实验 就是胚胎学研究的经典之作。细胞核移植实验可以
解决什麽问题？一些古典的生物学研究证实，真核生物的细胞核
内具有重要的物质，储存重要的遗传讯息；细胞的分裂，必须完
整的复制整套遗传讯息，并且正确地分配给子细胞。对一个成体
脊椎动物来说，如果每一个细胞所带的遗传讯息都是来自同一个
细胞，也就是受精卵，为什麽这些细胞会变成各种不同的形态？
或是反过来想，如果细胞的形态开始发生变化，是不是细胞核的
内容已经有改变了？或是这种改变发生在我们观察到形状改变之
前？如果一个细胞核能够满足所有发育过程之所需，我们称它为
全能的（totipotent），意思就是说，提供这个细胞核的细胞所
携带的遗传讯息足够产生各种细胞类型。
胚胎的发育是相当神奇的，从很久以前，在亚里斯多德时代
，就开始观察鸡蛋如何变成一只小鸡，人们对生命的源头兴趣不
减，在现代生物科技的辅助下，发生学家得以探究各种器官、肢
体发育的细胞、基因变化与调控。蛙卵是一种最广泛使用的胚胎
学实验材料，在成熟卵受精之前，暂时停顿在细胞减数分裂的第
二分裂中期（Metaphase II），在受精後继续完成分裂，与来自
精子的原核（pronucleus）结合，细胞内发生种种变化，暂停的
细胞又开始分裂，新生命由此诞生。要进行细胞核移植，必须完
成下列三个工作：（1）去掉原有的受精卵细胞核，（2）取得另
一个细胞的细胞核，（3）重新植入新的细胞核。这些工作都有
赖於细胞显微手术的技术，研究人员发展出一套方法，用紫外光
照射受精卵，破坏原来的细胞核，再用极细的玻璃针，注射入新
的细胞核。因此，我们可以想像一下，如果抽取一个细胞核，重
新注入一个去掉核的受精卵，这个组合的受精卵能不能发育为一
个新个体？实验的结果是这样的，如果是取两个细胞期、四个细
胞期……，这些阶段的细胞核，注射到另一去核受精卵，的确可
以组合成一个发育正常的蝌蚪，随著发育阶段的演进，成功的机
会愈来愈小，完成分化的个体呢？在赤蛙（Rana pipiens）的研
究显示，超过原肠期之後，细胞核就失去使去核受精卵发育为蝌
蚪的能力，但是 Dr.Gurden在爪蟾（Xenopus）的研究便不一样了
，蝌蚪期的爪蟾胚肠壁细胞，能让去核受精卵发育至蝌蚪期（成
功率约为1.4 %），事实上，即使是爪蟾的成熟个体，它的体细胞
核，如红血球细胞核都还有能力让去核卵发展至蝌蚪期。
单源动物（Cloned Animals）
单源（clone）的意思，是指来自同一亲代，具有相同遗传形
质的群体，就像是由一只细菌经过多次的细胞分裂所形成的菌落
（colony）一样，在理论上，里面每一只细菌的抗药性、营养需
求等都和最早的那只细菌相同；又如同造礁珊瑚，由最初的第一
只固著珊瑚虫个体，以出芽的方式从体轴上分生出新个体，而增
加个体数目；新形成的个体仍然固著在原来的轴体上，继续生长
与分芽繁殖，最後形成一整片珊瑚群体。
单源品种普遍使用在植物的育种过程。许多种植物在野外本
来就可以用营养繁殖的方式，使植株数目增加，例如块茎、鳞茎
、地下纵走根、出芽等，不必经过开花结果的有性繁殖与基因重
组过程，理论上，这样产生的子代都与亲代具有相同的基因型。
常见的单源植物品种如利用分裂快速的根尖组织培养出难得品系
的兰花，现在更可以将一些基因转殖植物的叶片细胞分散，经过
特定培养程序与激素诱导，重新分化成为新植株。
在动物界来说，单源动物常见於能够以分裂、出芽、断裂生
殖，或是能行单性生殖的动物，多集中於较原始的动物类型，如
海绵、珊瑚、线虫等；在脊椎动物的报告则相当罕见，最为大众
所熟悉的，就是同卵双胞胎～由单一受精卵变成两个新个体。
单性生殖的好处，在於能够完整保持亲代的遗传。如果我们
今天有一只羊，它的品种优秀极了，产乳量是其他羊的3倍，要
在这只羊的子代中，挑选到产乳量一样高的母羊机会是如何？如
果这个超级泌乳能力是由一个基因来控制，从传统育种学的方法
，至少要做两代的近亲交配，才能得到具有同样能力的羊，如果
情形更复杂，通常的育种方法是与亲代杂交，这样至少要三至四
代反交，才能得到约九成的优良品种，羊的孕期要150天，一只
羊要 2-3 岁之後才达到性成熟，一胎仅能生 1-2 只小羊，所以
传统育种方法要耗费许多力量才能挑选到适当的品系。当然，如
果在基因、遗传能够决定生物体的各种生理、适应及抗病力等各
种特质表现的前提下，单源动物万一面临重大生存危机，如气温
骤变或是疾病传播，可能因为整群动物的遗传特质均一，而全军
覆没在生存压力之下，另外又如近亲婚配容易显现出来的隐性遗
传因子，也许会造成同源动物子代中之严重遗传疾病。
许多科技都是为了改善人类的生活，在生物科技方面，研究
人员经常尝试在一些实验动物做基因转殖研究，想要利用动物生
产我们所需要的某些蛋白质，如胰岛素、生长激素等；或是把人
类的某些基因转殖到实验动物身上，而改变它们的某些遗传形质
，试图创造出能供应器官的动物。而这些在生物医学研究上，有
重要医疗发展潜力的基因转殖动物，当然都是找尽量与人类接近
的动物类型，至少是像猪、牛、羊这些实验用哺乳类动物。如前
所述，单性生殖在脊椎动物身上是一件很难发生的事情，因为脊
椎动物的生殖形态是有性生殖，也就是说，需要有分别来自父、
母双方的生殖细胞：精子与卵，携带著遗传讯息以及未来发育过
程所需的种种物质，在受精之後，经过一连串的细胞分裂、分化
过程，从单一细胞逐渐成长、分化，成为一个新的个体，因此要
得到单源脊椎动物不像简单的线虫、海绵等无脊椎动物，必须另
设他法。成功的转殖动物是难以计数的人力、物力、知识与运气
累积的结晶，更糟糕的是，对於这些基因转殖动物的挑选，往往
要等到这个动物出生、成长到某个成熟阶段，才能检测是否成功
的转殖为我们所期待的样子，如果透过传统育种的程序，还不知
道是否能在几代之内，就得到性状相近的个体。要如何能够保有
这种人类创造出来的品种，而且在数量上、品质上能真正达到应
用的目的？是的，除了育种之外，单性生殖就是另一个科学家所
挑战的梦想。
如果把曾经在两栖类所使用的细胞核移植概念，应用在其他
的动物类型，特别是成体的体细胞，可不可以做受精卵的细胞核
供给者？我们可以说，细胞核移植是一种极端的基因转殖程序，
把受精卵原来的细胞核整个拿掉，换成新植入的细胞核，所组合
成的新受精卵，如果能够发育成功，将会具有新细胞核的遗传物
质，应该表现出如同细胞核供应者的遗传特质。以成体细胞来作
细胞核供应者也有许多生物学上的困境，包括细胞分化阶段、操
作技术等，而位於英国爱丁堡的 Rosline Institute 研究小组，
以绵羊为实验对象，重新设计一些胚胎细胞株与胚胎细胞的细胞
核移植实验，得到初步的成果，发表在 1996 年三月的自然杂志
（Nature），另外并基於这些成果，尝试用成体细胞所建立的细
胞株为材料，这部份的实验成果，发表在 1997 年二月底的自然
杂志(Nature)，这篇论文的一大突破，就是受到全世界瞩目的桃
丽。
如果就自然界定律来说, 我觉得细胞核的移植的确是违反了
不可改变的自然界定律, 会引起必然的混乱(有些人不一定看得
到); 就人类幸福来说, 细胞核的移植的确可以为人类造福, 造
出优秀的血统, 延长生命等, 世界各地的说法也不一, 有的支持
, 有的反对, 那就在乎你是站在哪一个角度来看待这个问题, 本
人暂时保持中立, 而且比较倾向反对的那方面, 呵呵, 毕竟我这
个人比较保守, 这我是知道的. :)
CAP...
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