經過一次淋浴、四次消毒、再換上全封閉式隔離服，終于得以見到兩個被當做明星一樣的小豬：它們全身雪白，毛色油光發亮，正與一群并無血緣關系的兄弟姐妹奮力爭搶“媽媽”的奶頭。
這兩個豬頭豬腦、不起眼兒的小不點，是當今最前沿科學研究的結晶。2007年5月24日，通過克隆技術，它們降生在天津寶坻祖代種豬場。這是我國科學家首次成功克隆出“哥廷根小型豬”。
“克隆”的概念我們并不陌生。動物克隆，是指通過無性繁殖由一個細胞產生一個和親代遺傳性狀一致，形態非常相像的動物。如用未分化的胚胎細胞進行核移植稱為胚胎細胞克隆；用胎兒或出生以后動物的細胞進行核移植稱為體細胞克隆。
進行該項研究的中國農業大學李寧教授帶領的科研小組曾在2005年成功培育出我國第一頭克隆豬。那是一頭我國特有品種——五指山小香豬。當時，科學家共培養了300個胚胎，分別移植到3頭母豬的子宮里，結果只有1頭豬懷孕，它產下了3只小豬，其中僅一只成活。
課題組的李秋艷老師介紹，這次克隆出的哥廷根小型豬原產于德國，是國際公認的最佳醫用模式動物之一。中國農業部從1998年開始立項，想引進哥廷根醫用小型豬，但近10年時間過去，國外仍然禁止出口這種豬。因此，我國的相關研究也落后于發達國家。
為了打破國外的封鎖，科研人員通過合作的方式，從國外實驗室獲得了哥廷根小型豬的體細胞。具體來說，就是取用豬胎兒皮膚成纖維細胞，因為這種細胞具有好獲得、好培養的特點。李老師解釋說，從理論上講，除了成熟的生殖細胞以外，任何細胞都含有全套的染色體，都可以用于克隆，具有發育成一個完整個體的潛力。
有了提供遺傳物質的供體細胞，還需要提供營養的卵母細胞。“這就像種地，有了種子，你得找一塊地把它種上去。”李老師笑著比喻。
在研究中，作為核受體的卵母細胞來自屠宰場，因為成本低廉、采集方便。科研人員從性成熟前的年輕母豬體內采集尚未成熟的卵母細胞，經過體外成熟培養后，把它的遺傳物質去掉，然后把供體細胞注射進卵母細胞的卵周隙中。然后，通過一個融合儀，讓供體細胞和卵母細胞融合為一體。再經過激活處理，它就開始像正常受精卵一樣，發生卵裂等一系列胚胎發育過程。如果在囊胚期前把它移植到代孕母豬體內，就會復制、著床。
目前科學研究比較成熟的是克隆牛和克隆羊。克隆豬的難度較高，因為豬的卵子對低溫特別敏感，體外操作時，室內溫度一般不低于26℃，不能偏差太大，否則容易造成卵母細胞的損傷甚至死亡。不僅如此，卵子在體外成熟需要的時間也比較長，因此更不容易存活。現在只有英、日、美、澳、韓、丹麥和中國等少數幾個國家獲得過核移植豬。
實驗進程在去年一度停滯了近3個月。實驗人員回憶，那時，炎熱的夏季剛剛過去，氣候開始變得涼爽。工作人員立即開始恢復和檢驗核移植實驗的卵母細胞成熟、胚胎構建以及培養等體系。卵母細胞經過成熟培養后，研究人員發現有時部分卵母細胞的質膜溶解、正常的卵周隙消失，進而死亡；即使使用形態正常的卵母細胞構建的胚胎也發育不到囊胚期，以為是培養液出了問題，把其中的幾十種成分依此進行分析，還是找不到原因。科研人員無奈之中換了一家屠宰場取卵母細胞，問題一下子就解決了。原來是卵巢質量差，可能是牲豬在運輸過程中的應激反應對卵母細胞造成了損害，從而影響卵母細胞的壽命以及重構胚的發育潛力。
“現在回過頭去看覺得都不是什么大問題，可當時就是找不到原因。”李秋艷笑著感慨，“做科研往往就是這樣，有時被一個意想不到的小問題卡住，一旦解決就會豁然開朗。”
今年1月29日，研究人員將400枚胚胎移植入兩頭母豬體內，其中1頭懷孕，經過115天的孕育產下6頭小豬。
記者在豬場看到，雖然兩只小豬血統來自國外，但它們的“代孕母親”卻是一只肥碩的長白母豬。豬媽媽一點也不排斥這兩個跟自己并不相像的孩子，兩個小豬在它身上躥上躥下。
盡管是同一母親所生，一窩小豬的血統卻大不相同。除存活下來的兩頭哥廷根小公豬外，還有1頭哥廷根小型豬出生存活12小時后死亡，1頭哥廷根小型豬出生死亡，兩頭轉有綠色熒光蛋白基因的克隆長白豬出生死亡。
有專家評價，這是在國際上首次實現了同一移植受體內進行不同品種和不同類型克隆胚胎的混合移植。
可惜的是，兩頭轉基因小豬，其中一頭生下來就有缺陷，不僅沒有吞咽功能，而且前肢往內勾，站立不起來；另一頭雖然發育正常，但生下來就沒有呼吸和心跳。李秋艷解釋說：“這有可能跟克隆有關，也可能跟轉基因有關，因為轉基因豬的發育異常率比較高，比如瞎眼、瘸腿。如果轉入的外源基因插入位點不合適的話，就會影響某些基因的正常表達。”
科學家們很早就開始嘗試進行動物克隆的研究。早期的動物克隆研究均是用兩棲類和魚類作材料。1962年，英國劍橋大學的研究人員進行了蛙胚胎核移植，獲得成年蛙。我國已故科學家童第周教授曾于上個世紀60~70年代進行魚類細胞核移植工作，獲得屬間和種間移核魚，使我國魚類核移植研究居世界領先水平。
直到20世紀80年代，哺乳動物克隆的研究才逐漸開展起來。現在，細胞核移植技術甚至可以在不同種間實現。1998年1月，美國科學家以牛的卵子為受體，成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動物的胚胎，雖然這些胚胎都流產了，但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國科學家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎；我國科學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有可能成為保護和拯救瀕危動物的一條新途徑。
李秋艷介紹，把克隆技術和轉基因技術結合起來，是現今的發展趨勢。比如把某種疾病基因轉入豬的細胞內，再用這個細胞構建胚胎，克隆出帶有某種疾病的實驗動物。目前，韓國已經克隆出可以治療糖尿病的豬。美國科學家則培育出了一種富含不飽和脂肪酸的“轉基因克隆豬”，用來幫助人們抵御心血管疾病。李秋艷透露，今年7月底以后，中國農大國家生物技術國家重點實驗室將有一批轉有功能性基因的克隆豬出生。
轉基因克隆技術的最大應用前景之一在于提供人類器官移植的來源。可供移植的人體器官不足一直是困擾醫學界的難題。世界衛生組織的統計表明，全世界需要緊急器官移植手術的病人數量與所捐獻人體器官的數量比為20∶1，這個數字還不包括那些靠藥物維持可以等待但又必須做器官移植手術的病人。如果把這一數字加上，需要器官移植的病人數與器官捐獻數的比值將拉大到30∶1。在美國，每16分鐘就有一個人加入到等待器官移植的行列，而全世界目前等待合適供體器官做移植手術的病人有30萬人。為解決這一問題，科學家們將目光投向了豬。
豬的牙齒和人非常相似；豬的動脈循環系統幾乎是人的動脈循環系統的復制品，動脈硬化的發生過程也很相似；豬也會因過度緊張或興奮而發生心肌梗死，也會因暈船、暈車發生嘔吐；豬的紅血球容量、血紅蛋白含量、血鈣等近30個生理生化指標與人相似；豬是雜食性動物，藥物代謝過程和人接近。
因此，豬成為許多生物醫學領域很好的動物模型，在口腔、心血管、器官移植、皮膚、藥物代謝等研究方面有著不可替代的作用，已經成為國際上最理想的異種器官移植研究材料。而哥廷根小型豬成年后體重只有50~60公斤,器官大小、結構和生理特點等與人體器官極為相似，更是具有不可比擬的優勢。
李秋艷介紹，阻礙異種器官移植工作獲得成功的首要問題是免疫學上的排異反應。據記載，早在1906年，已有人將豬腎移植給一位患腎功能衰竭的年輕婦女。移植物只存活了3天，病人就死于尿毒癥。因為豬的細胞膜上有一種特殊的糖類，它可被靈長類生物的免疫系統識別為異源物質，器官移植后引起超急性排異反應，使器官移植試驗失敗。
李秋艷說，理論上，首先將供體細胞用基因敲除手段去掉表達該物質的基因，再結合克隆技術，可以大量生產適合人體移植的豬器官，減弱或消除排異反應。不帶“排斥基因”的克隆豬在國外實驗室已經培育成功。(周欣宇)
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