大象新闻·东方今报记者 王俊生 徐先友 见习记者 孙晓永/文图视频 孙凯杰/剪辑
近日,一匹名叫“天天”的小矮马在漯河市天启生物精准繁育基地出生,引发了全国乃至全世界的关注!9月19日,该基地首席科学家刘红波博士,受邀出席第十七届中国科学家论坛,更是凭借这匹小马,被聘任为中国科学家论坛首席科学家。
一匹小马出生,对一个繁育基地来说,是再平常不过的事情,为何会产生如此效应?听仔细了:这匹小马可不一般,它是中国首例体细胞克隆马。这项成果相比于世界首例晚了17年,但却标志着我国成为了继美国,阿根廷之后,第三个掌握产业级体细胞克隆马技术的国家,代表着我国打破了克隆界“芯片”壁垒,走在世界前列,自此在这项技术上不会再被任何人、任何国家卡脖子。
【惊喜】
全国首例,漯河诞生的宝马良驹不简单
10月16日上午,记者一路辗转,来到了位于漯河市郾城区李集镇的天启繁育基地。想要一睹天天的真容可不容易,记者进入前先要沐浴更衣,然后是两道关口、两次超声波雾化消毒,接着是6道火碱消毒,穿上防护服,才得以进入小家伙的宿舍。
工作人员告诉记者,天天等克隆马的马舍,都是专人管理,平时互相间连串串门都不允许,“严格防范细菌风险”。
在整洁得有些不可思议的马舍里,记者看到一匹母马正在悠闲的吃草,身旁一匹棕红色小马驹静静的依偎在妈妈的身边。它就是集万千宠爱于一身的中国首例体细胞克隆马——德保矮马天天。出生至今仅64天的天天是一匹公马,如今体重59.4公斤、身高84cm、体长77cm、胸围93cm、腰围86cm。小家伙的蹄子又大又圆,颈上披散长鬃,毛发闪闪发亮,一条尾巴翘得很高。似乎是因为有陌生人出现,天天忽然间昂首扬尾,高抬后蹄,像是在观察记者,又好像是在展示自己的力量。
“这些小家伙可都是享受的星级待遇:单间、空调、专人照料,每个单间里一匹母马带着一匹小马,每匹小马还有一套棉被,我们称这里为宝马单间。”采访中,河南天启(创源)生物技术有限公司(以下简称“天启公司”)首席科学家刘红波博士笑着给记者介绍道,在“天天”出生之后,基地还有三匹体细胞克隆马也顺利出生,分别取名为为华华(美国花马)、夏夏(汗血马)、琪琪(中国独有德保矮马),四匹克隆马名字串联在一起,寓意:华夏天启。目前,这个小家伙的状态都很好。
“汗血马,是无数国人心目中的传奇。传说它奔跑时脖子会流出血一样的汗水、传说汉武帝为了得到它曾派兵远征西域、传说它曾是一代天骄成吉思汗的胯下坐骑……”采访中,刘红波笑着告诉记者,夏夏就是一匹在无数史料、传说中出现过的汗血马,“它发源地就是今天的土库曼斯坦,当地人称为阿哈尔捷金马。阿哈尔捷金马是古老的世界名马,世界公认的优良马种,经过3000多年培育而成,体形轻细优美,极为高贵出众。据说这种马在平地奔跑1000米的速度仅需1分7秒。即使在50摄氏度的高温下,一天也只需饮一次水,因此特别适合长途跋涉。全世界汗血马的总数量非常稀少,一共只有3100匹左右。我们相信,成年后的夏夏一定会让人惊艳”。
说话间,刘红波走进了夏夏的马舍,亲昵得摸着它的头,满脸宠溺的神情。而小家伙似乎还不知道自己的传奇与伟大,轻踏着修长的四肢,在刘红波的手掌下,有些害羞得躲闪着,模样让人忍禁不住。
【过程】
历时5年,16万枚卵子3万枚胚胎300匹代孕马破壁垒
“克隆绵羊,没爹没娘。”这是1998年春晚小品里宋丹丹的一句搞笑台词。显而易见,克隆技术早已不是秘密,可为何克隆马技术被如此重视?
“克隆技术在全国并非个例,但克隆马在世界都屈指可数,在国内还是首次。作为物种本身,体积越大就意味着研究难度越大。”刘红波博士告诉记者,因为马的孕期长达11—12个月,而羊的孕期5个月,猪则4个月即可。孕期越长,意味着在实验方面就等待的时间就越长。猪、羊等生物四、五个月就能研究一轮,而马每个实验周期就要等待一年。“再有就是,马的生理比较特别,人为干预性不灵敏。比如有些动物使用激素后可使之增加排卵数量,而马则不受激素干预。因此,用来实验的卵子数量就很稀缺,这样就需要投入更多的科研周期。因此,全世界对马的研究相当少。”
为了填补我国在这一技术上的空白,刘红波放弃了位于美国爱荷华州世界知名企业的工作,选择了回国,从2016年开始着手这项实验。一开始他们在焦作的黄河滩上租了一个废弃的养牛场,用3节铁皮车厢做了一个简易的实验室。15个年轻人组成的科研团队,在那里吃住。那里常年见不着人,买菜都要跑到几十公里外的村子里。
“这些其实并不算困难。”刘红波称,主要是研究初期大家都不知道结果如何,主要靠一种信念支撑,“大家都相信肯定会有成功的那一天,且越努力那一天就会来得越早。”
最终,此项实验历时了整整5年。5年时间里,刘红波团队先后测试了16万枚卵子、3万枚克隆胚胎,移植了300匹代孕马,而每枚卵子费用就高达2000元。他们的办公地点、实验基地也从焦作搬到了漯河。
苦心人天不负。2020年8月16日,天启团队的不懈努力、巨额投入终于得到了回报:天天诞生了。随后,华华、夏夏、琪琪相继诞生,其他20多匹马也成功受孕,意味着克隆界的“芯片”壁垒真的被他们打破了,以天启团队为代表的中国人,率先进入了产业级克隆马技术的前列。
【意义】
自此无人卡脖子 良种马要多少有多少
“这匹母马的胎儿发育很好。”采访期间,刘红波戴着一次性长臂手套,把手伸进一匹代孕母马的肛门里掏出马粪,再把电子探头伸进体内,细心地给代孕马做孕检,“克隆马的技术突破,属于攀登了克隆技术的‘珠穆朗玛峰’,这项技术攻克了,今后对于其它动物来说,都不在话下”。
“马属于常见性动物,与人们的经济、生活息息相关。从学术上说,它有很大的价值,可以丰富研究它的技术手段,可以破解更多的生物奥妙。同时,马和猫、狗同属伴侣动物,因此有很多大的产业价值。其他国家的马术俱乐部、赛事都开发的很好,而在我国还比较弱,要丰富这些不能完全靠进口,要让外来物种扎根我国,本土的要更深的挖掘。另外,在物种方面也防止濒临灭绝。所以,不论是从学术、产业发展还是物种资源,我们选择这个技术来突破都有很深的意义。”采访中,天启公司董事长孟龙告诉记者,这种产业技术的研究,此前国内还有1个机构尝试过,但由于难度太大、投入太大早已放弃,“目前,只有我们这一家。”
“一匹良种马价值高达数百万元甚至上千万元,之前我国的良种马完全依靠从国外进口,就像被西方国家卡着脖子的芯片一样。如今这种现象不存在了:只要运用克隆技术,需要多少,就能复制出多少。”采访中,孟龙自豪地说,“但自此之后,这方面没有人能再卡我们的脖子了。此外,该技术有利于支持我国马业的长期可持续性高质量发展,促进马产业上下游互通转型升级,带动与马相关的多产业发展,如现代畜牧、生物医药和文化体育等事业。这对于助力乡村振兴,促进农牧民增收,满足人民群众物质和精神文化需求同样具有重要意义”。
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业内专家认为,“中中”“华华”的细胞核来自雌性胎猴,而此次5只克隆猴的细胞核来自雄性青年疾病猴,操作要求更高、实现难度更大,这表明中国体细胞克隆技术走向成熟。1月22日,在中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台猴室拍摄的五只生物节律紊乱体细胞克隆猴的“父亲”。
继2017年底在国际上率先攻克非人灵长类动物体细胞核克隆这一世界性难题、成功诞生世界上首个体细胞克隆猴“中中”和第二个克隆猴“华华”之后,中国科学家又经过努力,首次利用基因编辑方法,并通过体细胞克隆技术,获得5只生物节律核心基因BMAL1敲除的克隆猴,在国际上首次成功构建一批遗传背景一致的生物节律紊乱猕猴模型。