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克隆猴,世界难题这样攻克

发布时间:2021-05-13    来源:乐虎游戏17920

本文摘要:日前,经过5年的不懈努力,中科院神经科学研究所孙强团队突破了体细胞克隆猴的世界性难题,首次成功培育出“中种”和“花花”。

日前,经过5年的不懈努力,中科院神经科学研究所孙强团队突破了体细胞克隆猴的世界性难题,首次成功培育出“中种”和“花花”。这一成果于1月25日作为封面文章发表在生物学顶级学术期刊《细胞》上。在此之前,虽然羊、猪、牛、马、狗等哺乳动物的体细胞克隆进展顺利,但与人类相似的非人灵长类动物(恒河猴)的体细胞克隆仍然是生命科学领域尚未解决的问题。“默默无闻”的孙强团队为什么会先成功?他们成功的救赎是什么?记者近距离了解了这个中国队。

坚决不回避根本的科学问题是成功的关键。“不断地攻击基本的科学问题是这个项目成功的主要原因。

”在谈到孙强团队成功的原因时,中国科学院神经科学研究所所长、脑科学与智能技术卓越与创新中心主任蒲慕明院士表示。时间推回到2000年。那一年,经过六年的尝试,匹兹堡大学教授杰里萨滕(Jerry Satten)得出结论,“基于多莉(克隆羊)克隆技术构建克隆猴子是权宜之计”。很快,“克隆猴”的研究在美国生命科学界受到冷落。

尽管被判了死刑,但由于“克隆猴子”对人类的重要性,世界各地仍有许多研究人员继续希望抓住这个难题。2007年,昆明理工大学灵长类转化医学研究所所长纪、中国科学院动物研究所团队周琦发现“体细胞克隆猴胚胎可以超越囊胚期”,反驳并抛弃了沙腾教授“胚胎发育不能打破八细胞期”的观点。

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随后在2010年,美国的Mitalipov团队成功重建克隆猴胚胎,将胚胎发育时间缩短至81天。虽然这个胚胎最终没能被圈养,但大洋彼岸的蒲慕明看到了这种期望。2012年,在浙江乌镇举行的小规模非人灵长类动物研究研讨会上,蒲慕明明确表示,神经病学研究所必须立即积极开展猴体细胞克隆工作,并将这项任务移交给孙强团队。

他对孙强说:“猴子的分娩周期约为160天,美国科学家仍有一半成功。我们也对——只做剩下一半抱有很大期望。”因此,在没有现成的平台和猴子基地的情况下,孙强带领以博士后刘真为多数的团队。

孙强说:“我们在苏州西山租了一个地方作为研究平台。那里的环境相当简陋,我们17个人要轮流买菜吃饭。

一周7天,一天24小时错开值班,日夜照顾1000多只猴子。”正是在如此艰难的环境下,孙强的团队仍然没有退出,最终解决了许多困难,最终抓住了这个世界问题。

刘真说:“在此期间,它结束了很多次,但团队的每个成员仍然没有想到要退出。我们指出,走完一个终点就是避免一条错误的道路。结束之后更多的是调整心态,分析结束的原因,想办法解决问题。

”“猴子是灵长类动物,成本很高。与其他实验不同,它们可以被极大地尝试。很多实验室可能因为结局多而停止实验。”蒲慕明说:“我们一开始没有突破,我们在冒险。

但一旦我们将此视为一个非常重要的问题,我们就必须坚决解决它。”构建和优化几种技术也是有创意的。据媒体报道,参与克隆世界首只体细胞克隆动物多莉羊的英国科学家威廉里奇(william ritchie)在一份声明中称,克隆中钟和花花的方法与他们克隆多莉的方法“相似”,但有一些技术细节。

蒲慕明还承认,孙强的团队没有发明任何新技术,而是构建和优化了世界上所有与“体细胞克隆”相关的最新技术。“就是巧妙地运用几种技术,取得成果。

例如,蒲慕明说,例如,米塔利波夫的实验以前不太成功的原因之一可能是它在核转移过程中过于详细。“我们进一步优化了这项技术。

”孙强团队的圆滑、高超和熟练的显微镜操作员的技能是不可或缺的。猴子卵母细胞容易识别,“去核”(核移植的步骤之一)有很大的可玩性,对技术的排斥性极高。怎样才能清晰缓慢地识别细胞核?研究小组发现,只有在偏振光下,细胞核才能在显微镜下显示出它的“影子”,因此在去除细胞核时,需要使用偏振光设备来构建细胞核的精确位置。为了尽量减少细胞损伤和胚胎存活率,整个操作时间越长越好。

刘感叹“去核化”的主要操作者。为了在“去核”的过程中做到慢而准,他练了几年技术,终于能够把一个核放在平均10秒以上。

刘真说:“整个核移植操作者的基础就是利用小鼠卵母细胞进行锻炼,最近三四个月每天锻炼8-10个小时。老鼠的基础是熟练的。从小鼠到猴子的基本操作者不需要相当大的冲刺,但猴子卵母细胞的‘去核’就更无所不能了,需要一个新的适应环境和熟练程度的过程。”刘震利用显微镜设备,用一双灵巧的手反复锻炼,在最短的时间内完成了“卵母细胞去核”和“体细胞重建”的工作,为之前的克隆工作奠定了最重要的基础。

除了操作员技术,孙强团队成功的另一个关键是找到体细胞去甲基化和乙酰化的合适配方。“这也是指从中国科学家、哈佛医学院教授张毅等科学家的研究中得到的启发。”孙强说。

蒲慕明说:“生物学中有许多基本问题没有被突破,并不是说必须开发新技术才能突破。创意不一定是新技术新理论的构建,也不一定是几种技术的构建和优化。这也是创造力。

”更重要的是,我们不能只实现渐进式和增量式的创意,必须对领域内普遍认同的问题和里程碑式的目标进行大胆的跨越式发展,才能在这个领域内排名第一。要想取得更根本的原创性突破,就要尊重本土青年创意人才的培养。没有海外留学经历的孙强和刘真,才是真正的“涂博士”。去国外好的实验室做博士后工作,公开发表好的文章,然后回国正式成立自己的研究组,是目前最难得也最容易的模式。

许多年轻的研究人员自由选择了这条道路,但刘真没有。2010年,刘真毕业于中国科学院神经科学研究所,获得硕士学位。

在他获得硕士学位的第二年,他重新加入了导师孙强的研究团队,并跟随他们解决世界级的体细胞克隆猴子问题。2016年刘真博士毕业时,以他博士期间的学术成就,申请人去国外顶尖实验室没问题。然而,刘真最终提出了“克隆猴子”的挑战。对于这个要求,刘真从未感到内疚。

“我真的觉得中国现在的科研条件和过去不一样了,国家更注重人才培养。在中国取得更多世界领先的成就是必然趋势。非人灵长类动物的体细胞克隆是一个非常具有挑战性的课题。蒲慕明院士早在多年前就认识到这个课题的重大意义,明确提出要攻克这个难题,并对孙强老师领导的非人灵长类平台给予大力支持。

在我看来,没有比神经科学研究所和孙强教师实验室给我更好的机会和反对意见的地方了。”蒲慕明还指出,刘真做出了准确而自由的选择。“很少有实验室会把一个风险这么大的课题转给一个新的博士后。而我们不仅把他交给了像刘真这样年纪较大的博士后,还给了他最差的科研环境,持续多年的精神鼓励,获得了远超国内一般博士后的待遇。

蒲慕明还回应说,中国的科学研究要想获得更多根本性的原创性突破,成为世界科学的领导者,尊重本土年轻创新人才的培养至关重要。本地培养的年轻科技人才远不如出国留学的。但目前高校和科研院所可能更倾向于从海归中招收年轻的科技人才,资金投入也更大。年轻的科研人员应该如何创新?刘真说:“一个人不可能凭空产生想法,信息交流才是最重要的,无论是与我们实验室导师和同事的内部交流,还是同行之间的交流。

另外,要熟悉自己领域过去和现在的科研进展和趋势,任何创造性都是建立在前人工作的基础上的。


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