● 帶有猛犸基因的長毛鼠

　　最近，一家致力于復(fù)活猛犸象（Mammuthus primigenius）、渡渡鳥等滅絕物種的生物技術(shù)公司Colossal Biosciences 發(fā)表了一篇論文（未經(jīng)同行評審），介紹他們培育出了與猛犸象具有相似基因突變的“猛犸長毛鼠（Colossal Woolly Mouse）”。

　　3900 年前，最后一頭猛犸象消失，還好它們的尸體在凍土中保存得還不錯，能從中測出基因。研究團隊將121 頭猛犸象的基因組數(shù)據(jù)與它現(xiàn)存最近的親戚亞洲象做基因?qū)Ρ?。最終鎖定了一批導(dǎo)致猛犸象毛發(fā)蓬松、額外脂肪儲存等可能會影響猛犸象耐寒能力的基因突變。其中大部分與毛發(fā)有關(guān)，例如毛發(fā)的長度、顏色和質(zhì)地。

　　雖說他們的最終目標是改造現(xiàn)存大象的胚胎，借亞洲象或非洲象的肚子生出一只“猛犸象” ，但由于大象的妊娠時間很長，而且相關(guān)實驗倫理問題也很大，因此他們只好選擇一種相關(guān)流程已經(jīng)非常成熟的實驗動物——小鼠。

　　他們結(jié)合使用了CRISPR/Cas9 等三種基因編輯技術(shù)，同時對小鼠基因組進行了八次調(diào)整，導(dǎo)致七個基因發(fā)生了變化。例如，通過破壞一個名為FGF5 的基因，研究小組創(chuàng)造出了毛發(fā)超長的小鼠，而對FAM83G、FZD6 和TGM3 的編輯則產(chǎn)生了卷曲的胡須和毛茸茸的毛發(fā)。這些長毛鼠的黑色素生成基因也經(jīng)過了修改，使它們的皮毛從黑色變成了金色。不過，改造脂肪積累基因好像并不成功，小鼠們并沒有變胖。

　　目前，這些小鼠只有幾個月大，還需要觀察這些突變是否會對小鼠的生育能力和患癌癥傾向等方面產(chǎn)生長期影響，另外這些小鼠真的能夠像猛犸象一樣耐寒嗎？

　　● 阻止“第六次生物大滅絕”

　　不少科學(xué)家認為，我們可能正在經(jīng)歷“第六次生物大滅絕”。在過去2 億年中，正常情況下每100 年有90 種脊椎動物滅絕，平均每27 年有一種高等植物滅絕，而現(xiàn)在鳥類和哺乳類動物的滅絕速度比這高了100—1000 倍。

　　世界自然保護聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄（IUCN 紅色名錄）是對物種生存現(xiàn)狀最全的名錄，其中的784 種已經(jīng)在近千年內(nèi)滅絕；有3.8 萬種“面臨不同程度的滅絕危險”，占目錄物種的28%。

　　與前五次由小行星撞擊、超級地幔柱和大規(guī)模火山噴發(fā)、海水酸化缺氧、氣候急劇變化等自然因素引發(fā)的大滅絕不同，第六次生物大滅絕主要是由人類活動導(dǎo)致的。

　　以往的數(shù)次大滅絕都破壞了原有生態(tài)系統(tǒng)，導(dǎo)致了優(yōu)勢族群更替，讓生物圈演化軌跡發(fā)生重大改變。如果第六次生物大滅絕繼續(xù)發(fā)展，地球上的生物多樣性將遭受嚴重打擊，可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)崩潰，進而影響人類存續(xù)。

　　因此保護和恢復(fù)地球的生物多樣性，阻止大滅絕的態(tài)勢，不僅是解決現(xiàn)在的問題，還關(guān)系到人類的未來。有科學(xué)家認為“復(fù)活”已經(jīng)滅絕的生物是恢復(fù)生物多樣性的一種方法。

　　● 為何選擇猛犸象

　　猛犸象曾是陸地上最大的哺乳動物，草原猛犸象體重可達12噸，是亞洲象的3 倍。它們之所以長這么大，是因為需要巨大的胃來消化植物。

　　在氣候寒冷的更新世（公元前180 萬年至公元前1 萬年），亞歐大陸上約有2 億頭猛犸象。據(jù)最新研究，人類雖然捕殺了大量猛犸象，但最終導(dǎo)致極寒無人區(qū)猛犸象滅絕的卻是快速的氣候變化，過快的植被變化讓猛犸象無法適應(yīng)。大約3900 年前，西伯利亞的猛犸象徹底滅絕，標志著冰河世紀的結(jié)束。歷史證明，在氣候急劇改變的影響下，沒有什么物種是真正安全的。

　　生物死亡后DNA 會逐漸降解，科學(xué)家難以靠收集到那點古DNA 片段拼成連貫的三維基因組。但近年來，科學(xué)家在一頭5.2 萬年前死亡的猛犸象皮膚中發(fā)現(xiàn)了近乎完整的染色體。這頭猛犸象死后不久在西伯利亞的寒冷環(huán)境中自然凍干，導(dǎo)致了組織脫水轉(zhuǎn)變成一種玻璃樣狀態(tài)，讓組織中的DNA 分子密集排列且無法移動，從而在納米尺度上保存了古染色體的亞化石。科學(xué)家終于從這里找回了猛犸象相對完整的基因組。

　　隨著科學(xué)家拿到猛犸象的完整基因組，復(fù)活猛犸象的夢想似乎不再遙不可及。

　　● 如何復(fù)活猛犸象

　　經(jīng)過比對，猛犸象與亞洲象的基因組相差約140萬個堿基序列，對應(yīng)著1600 多個蛋白質(zhì)編碼基因。Colosal公司認為他們可能只需要編輯其中數(shù)十個基因，將編輯后的細胞核移植到其近親亞洲象的細胞中，創(chuàng)造出亞洲象- 猛犸象雜合胚胎，然后通過雌性亞洲象代孕或使用人造子宮，產(chǎn)下“猛犸象”。如果這種“猛犸象”能在零下數(shù)十攝氏度下生存，外表和行為也像猛犸象，生態(tài)位也能替代猛犸象的話，這種動物就是“復(fù)活”的猛犸象。然后這些“復(fù)活”的猛犸象將會被重新放入自然界。

　　為了在2028 年“復(fù)活”猛犸象，這家公司已經(jīng)籌集了數(shù)億美元。他們認為培育出長毛小鼠是“復(fù)活”猛犸象計劃的重大突破。

　　但一些相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家卻不這么看，對于現(xiàn)在的生物學(xué)家來說，小鼠的基因編輯流程早就非常成熟了，因此長毛小鼠在技術(shù)上的突破并不大。更不用說猛犸象和亞洲象有超過1300 萬個堿基對不一樣，真正離“復(fù)活”猛犸象這個夢想還差得遠呢。

關(guān)注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……