报纸新闻:1月31日,美国生物技术公司庞氏生物科学公司表示,他们打算让渡渡鸟复活。这是庞大生物科学公司计划复活的灭绝物种名单上的第三个物种。另外两个物种是长毛象和塔斯马尼亚虎。
贝丝夏皮罗,本拉姆和渡渡鸟。图片来源:庞大生物科学
庞氏生物科学由基因编辑技术先驱、哈佛大学遗传学教授乔治丘奇(George Church)和科技企业家本拉姆(Ben Ram)共同创立。这是一家致力于“灭绝”的公司,其最终目标是通过重新引入一些在生态系统中发挥积极作用的关键动植物物种来扭转生态破坏。
渡渡鸟是人类活动导致物种灭绝的典型例子。渡渡鸟曾经生活在——年的印度洋岛国毛里求斯共和国。在被人类发现后的150-200年间,它被猎杀,并于17世纪60年代灭绝。这是人类历史上第一个有记载的因人类活动而灭绝的生物,也是除恐龙外最著名的灭绝动物之一。
贝斯夏皮罗是庞大生物科学公司的首席古遗传学家,也是加州大学圣克鲁斯分校的古DNA专家,他说复活渡渡鸟在理论上是可行的。她和她的同事可以从保存在丹麦博物馆的一只500岁渡渡鸟的遗骸中恢复其详细的DNA信息。他们计划尝试修改渡渡鸟的近亲——的基因,让它一步步变成渡渡鸟,或许还能在原生栖息地“重新野生”。
2月2日,复旦大学科技考古研究所年轻副教授文在接受采访时说澎湃技术认为“环境变化和物种多样性正在减少,人类有责任和义务保护地球上的每一个物种。但这件事的意义并不仅限于一个灭绝物种的复活。更重要的是,它是现在生物技术发展的一个集中展示。特别是国外科研机构和公司敢于挑战前沿‘无人区’的行为,我非常赞赏。”
“复活”之路困难重重
夏皮罗的团队计划研究绿斑鸠和渡渡鸟的DNA差异,以了解什么基因真正使渡渡鸟成为渡渡鸟。后来,他们可能会试图编辑绿斑鸠的细胞,使它们类似于渡渡鸟的细胞。夏皮罗说,有可能将调整后的细胞放入其他鸟类正在发育的蛋中,培育出自然产生渡渡鸟蛋的后代。但对于多多来说,这个概念还处于早期理论阶段。"复活渡渡鸟的计划很吸引人,但也极具挑战性."文对评论道。
渡渡鸟骨头。图片来源:庞大生物科学
据文介绍,复活灭绝动物的想法很早就出现了,其中最著名的是复活猛犸象的计划。2011年,由日本冯静恩大学茹顾铭教授等人组成的研究团队宣布启动猛犸象复活计划,借助克隆技术,用冷冻细胞培育灭绝的猛犸象。后来,哈佛医学院乔治丘奇教授和中国华大基因研究院领导的一批遗传学家也开展了独立研究。
研究人员复活猛犸象的思路分为三步:第一步,在永冻土中找到猛犸象毛发或具有完整细胞结构的组织,复活猛犸象细胞。第二步是恢复细胞的全部功能,形成胚胎细胞。第三步,找代孕妈妈,生下猛犸象。“前两步已经实现了,但是到现在为止,猛犸象还没有复活。”文对说,“主要的事情还停留在第三步。代孕妈妈有免疫排斥,妈妈把胚胎当异物‘杀死’。”
在技术层面上,复活渡渡鸟的难度更大。文说:“从目前披露的信息来看,巨能生物科技复活渡渡鸟的想法也分三步走,每一步都充满了困难。"
自从渡渡鸟基因组被获得后,问题就出现了。“不像猛犸象留在永久冻土中,可以获得完整的细胞结构,渡渡鸟分布在印度洋的毛里求斯。它的地理位置决定了它的样本基本上都是保存在博物馆里的骨头,它的DNA基本上完全降解了。”文邵青说,渡渡鸟的基因组是利用古代基因组技术从博物馆获得的,但能获得的其实只是基因组的一部分,很难获得完整的基因组。“但值得注意的是,博物馆组学将是未来非常重要的应用场景。”
第二步,找亲戚。“与渡渡鸟最接近的动物是独居的鸽子,它也已经灭绝了。所以庞氏生物科学用的是绿蝎子,但是这种动物在基因进化上和渡渡鸟有点远,两者基因差异挺大的,所以也很难改造。”文介绍。在这种情况下,庞大的生物科学通过使用低通量基因编辑技术,即在一些关键的进化位点进行基因编辑,使渡渡鸟“复活”。真正的“复活”需要的是高通量的基因编辑技术,即同时对数千个基因位点进行基因编辑,“但优艾设计网_平面设计这很难。”
第三步,找代孕。猛犸象是过去的教训。“猛犸象与其近亲亚洲象的基因组差异只有4.7%,但代孕一直没有成功。”文邵青分析,“所以可能需要用‘人造子宫’技术来加持,也就是通过仿生材料制造一个类似的子宫,提取营养物质,让它去代孕生产。但这项技术也处于非常早期的阶段。”值得一提的是,“人造子宫”也是庞氏生物科学公司的研究项目之一。
“目前,这更像是一个改造绿斑鸠的计划,而不是一个真正复兴渡渡鸟的计划。”文邵青说,“之后,他们需要不断改造,看看自己制造的新物种是否与渡渡鸟相似,这样才能一步步筛选出来。”
庞氏生物科学公司的外部顾问、英国爱丁堡罗斯林研究所的鸟类生物学家迈克麦格劳(Mike McGraw)说,“基因编辑的完成是什么?编辑100个基因还是1000个基因?这是个大问题。”
比“复活”更有价值
夏皮罗在接受媒体采访时表示,渡渡鸟的复活其实类似于一个噱头。“我们需要开发一些工具和其他方法来保护今天的物种免于灭绝。如果我们能让人们兴奋,我们必须吸引注意力。渡渡鸟很合适,大家都听说过。”
庞大的生物科学并没有为渡渡鸟的“复活”提供一个明确的时间表。庞氏生物科学公司的创始人兼首席执行官拉姆预测,猛犸象可能会在2029年之前出现,而渡渡鸟可能会更早或更晚出现,这取决于科学因素。
“如果这个东西成功了,技术手段和分析手段都会有一个大的飞跃。因此,更多人看重的是渡渡鸟‘复活’背后,人类在基因规划、生物技术和医学方面更大的想象力。”文告诉澎技术。
拉姆表示,复活渡渡鸟的计划不会直接盈利,但该公司开发的基因工具和设备可能有其他用途,如人类医疗保健。
近日,庞氏生物科学宣布完成1.5亿美元B轮融资,融资总额达到2.25亿美元。该公司表示,本轮获得的部分资金将用于围绕鸟类基因组学开展新的工作。这笔融资也是在庞氏生物科学的第一家技术分拆公司Form Bio完成3000万美元A轮融资后进行的,Form Bio专注于开发计算生命科学的平台。目前,Form Bio正在销售其管理实验室结果的软件。
巨型生物科学的投资者包括亿万富翁托马斯图尔、中央情报局风险投资部和著名的生物技术风险投资家罗伯特尼尔森。
对于庞大生物科学公司“复活”渡渡鸟的计划,文感慨地说:“这件事的挑战不容忽视,但这种尝试是值得支持的。目前国内使用的大量技术都是别人的成熟技术,而我们实际上并没有做多少真正创新的探索。我们对待科研的态度似乎过于理性。我们不能总是脚踏实地,有时仰望星空。允许一些人探索总是好的,即使他们失败了,因为真正的创新总是植根于实践。”
背后的伦理问题
技术发展不能回避伦理思考。斯坦福大学的基因测序专家詹妮弗利普克谭(Jennifer leigh Puke Tan)说,“这不会是一只真正的渡渡鸟,这将是一个新物种。”即使庞大的生物科学可以创造出渡渡鸟,它的繁衍地点仍然是个问题。“它需要一个野外环境。如果没有合适的地方,这在道德上意味着什么?”谭质疑道。
2020年,《自然保护学报》发表的一项研究提出,现代生态系统中的动物可能不会对突然与从未见过的历史物种生活在一起做出良好反应,从而导致不可预测的生态后果。
拉姆说,巨型生物科学在重新引入物种时会很谨慎,可能会先在大型围栏中研究它们,同时解决当地生态系统的缺陷。“创造一个让渡渡鸟能够茁壮成长的环境需要恢复环境,特别要注意消除导致渡渡鸟灭绝的入侵物种。这种环境修复会对其他特有动植物产生连锁效应。”
文邵青说,仍然会有许多伦理问题。“比如,在获取样本的过程中存在伦理问题。如果是盈利性质的公司去博物馆拿样品,博物馆有什么授权?”
假设庞大的生物科学成功“复活”渡渡鸟,一个“半成品”将会出现。“因为不知道基因编辑的具体路径,所以需要一步步尝试编辑,可能会迭代很多代。这些迭代过程中的‘半成品’可能会生病,在生活中受很多苦。”文告诉科技记者。
如果复活灭绝动物的想法成真,共同的影响将是影响可能与保护濒危物种的初衷背道而驰。“当人们发现灭绝的动物可以复活时,是否会实际上减少人们对现存动物的关注和保护?因为技术可以用来复活灭绝的动物,所以有些人可能会觉得没有必要保护现有的物种。”文对说:
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