有了“長毛猛犸鼠”我們真的能“復(fù)活猛犸象”嗎？

美國生物技術(shù)公司 Colossal Biosciences 在 3 月 4 日宣布，他們創(chuàng)造出了一批“長毛猛犸鼠”，稱這是復(fù)活猛犸象的第一步。該公司成立于 2021 年，目標(biāo)是復(fù)活猛犸象、渡渡鳥、袋狼等滅絕不太久的動物。

在發(fā)布的照片和視頻里都能看到，這批小鼠擁有長而厚重的毛發(fā)，的確有些猛犸的神韻。

圖源：Colossal Biosciences

新聞發(fā)布的同時，公司還上傳了未經(jīng)同行評審的預(yù)印本論文。這毫無疑問是基因編輯技術(shù)的成就。但是，這些所謂的長毛猛犸鼠，真的能增進(jìn)我們對猛犸象的了解嗎？

猛犸鼠里真的有猛犸基因嗎？

要復(fù)活猛犸象卻搞出了猛犸鼠，聽起來像個笑話。

圖源：某社交平臺

但笑過之后大概很多讀者都會覺得，這個猛犸鼠是和猛犸象進(jìn)行了某種意義上雜交的產(chǎn)物，或者至少使用了一些猛犸基因吧。但是基因不是樂高積木，不是說從一個物種直接挪到另一個物種就能用的。這個所謂的猛犸鼠，真的是拿猛犸的基因做出來的嗎？

最大的問題，來自本輪媒體報道所用的主要宣傳圖。和公司發(fā)布的預(yù)印本論文對比一下會發(fā)現(xiàn)，這兩只長毛的老鼠，看起來最大可能是論文里編號為 512 和 517 的這兩只?？梢岳斫?，畢竟其他的老鼠都沒有這兩只好看。

圖源：Colossal Biosciences

那這兩只本次研究的看板娘，它們的猛犸外貌和猛犸的基因有多少關(guān)系呢？

可以說是“絲毫沒有”。

科研人員編輯了這兩只老鼠的 5 個基因，其中 4 個和毛發(fā)有關(guān)。但這 4 個都是學(xué)界早已熟悉的基因。比如：Fgf5 負(fù)責(zé)抑制毛發(fā)生長，敲掉它就會導(dǎo)致毛變長，這種事情大家 30 年前就知道了；Fam83g 的“多毛”突變，顧名思義，會讓毛變多變蓬；Frzd6 負(fù)責(zé)毛的走向，敲掉之后毛會胡亂長成簇狀；Mcr1 負(fù)責(zé)毛色，敲掉后會讓毛變得金黃。它們 4 個都對 512 和 517 這兩只老鼠的“猛犸外貌”有所貢獻(xiàn)。然而，它們?nèi)疾皇鞘裁础懊歪锾厣颉薄?/p>

這倒不是說猛犸的基因里絕對沒有它們。地球上的所有生命都是或遠(yuǎn)或近的親戚，基因上多少都能找到一點相似之處。猛犸和小鼠同為哺乳動物，算不上太遠(yuǎn)，存在很多同源的基因，但這些基因別的哺乳動物也有——比如人類自己。在人類身上，F(xiàn)GF5 基因管的也是毛發(fā)長度——按照“長毛猛犸鼠”的命名邏輯，它們豈不是也可以被稱作“人鼠”了。

那要怎樣的基因才能擔(dān)得起猛犸特色的名字呢？道理上講，這樣的基因最好是在猛犸這個物種里新誕生的，或者至少是在猛犸身上經(jīng)歷了什么重要的演化。

類似的基因，科學(xué)家們已經(jīng)有所了解，比如負(fù)責(zé)脂肪運(yùn)輸?shù)?Fabp2。在猛犸的基因組里，它好像被攔腰斬斷了，多半因此失去了功能。如果研究者把老鼠的這個基因也敲掉，雖然不是字面意思上的“搬運(yùn)了”猛犸基因，但也可以算作延續(xù)了猛犸的精神。除此以外，另一個基因 Tgfa 在猛犸身上似乎也不能正常運(yùn)行。還有一個基因 Krt27 在猛犸和它近親大象身上有一個氨基酸差異……

上面提到的這些基因，“長毛猛犸鼠”項目的研究人員當(dāng)然也知道。他們也全都照此辦理了。預(yù)印本論文里提到了一只老鼠 571號，它身上就集中了多個以猛犸為靈感來源的基因，可以說是本批實驗鼠中最“猛犸”的一只。

不過，它長這樣子：

圖源：Colossal Biosciences

你猜，“長毛猛犸鼠”項目為什么不選它當(dāng)這個項目的展示品呢。

靠基因技術(shù)真的能復(fù)活猛犸嗎？

雖然很多技術(shù)公司甚至研究者都經(jīng)常把復(fù)活猛犸掛在嘴邊，但老實說，人類距離復(fù)活一只真正的猛犸，根本就是遙遙無期。負(fù)責(zé)猛犸基因組測序的主要科學(xué)家之一、Colossal Biosciences 的首席科學(xué)官 Beth Shapiro 就曾在 2015 年斷言，人類永遠(yuǎn)不可能復(fù)活一只“純”的猛犸。

首先，我們沒有現(xiàn)成能用的基因組數(shù)據(jù)。雖然在名義上，猛犸象已經(jīng)完成了“全”基因組測序，但這說的只是“在數(shù)據(jù)處理和研究的意義上”足夠完全，不等于我們就真的獲得了一個能活的生物體的整套基因。近年的很多研究都證明，全基因組測序手段很容易漏掉部分片段。如果哪個復(fù)雜生物的基因組真的有那么多損傷，它能否正常活下去將是個很大的問題。

其次，有了數(shù)據(jù)不等于有了實體的基因片段。人工直接合成 DNA 的長度只要超過幾百，就很難保證準(zhǔn)確性了，要更長的 DNA 只能用短片段拼合，但拼合太多同樣會面臨準(zhǔn)確度的難題。目前的合成基因組世界紀(jì)錄長度約為 400 萬——但猛犸的基因組在 40 億左右。而且 400 萬的這個是大腸桿菌的基因組，大腸桿菌是原核生物，相對簡單。猛犸象是真核生物，基因以復(fù)雜的方式和蛋白質(zhì)結(jié)合并折疊為染色體，人工實現(xiàn)這一點就更難了。

第三，就算獲得了完整的基因組，也還是不行。生命的最小單位是細(xì)胞，我們至少需要一個完整的猛犸細(xì)胞——這當(dāng)然已經(jīng)不可能了，只能退而求其次考慮用現(xiàn)存的大象代替。且不說大象細(xì)胞養(yǎng)出的猛犸是不是真猛犸，細(xì)胞能否接納猛犸基因正常發(fā)育也是難以預(yù)測的事情。

實際上，Colossal Bioscience 公司非常清楚這些問題。這家公司的 CEO 本·拉姆近日接受媒體采訪時說，“我們有望在 2028 年得到第一頭適應(yīng)寒冷的大象……隨著時間推移我們能產(chǎn)出整批的適應(yīng)寒冷大象，可以放回野外讓它們繁殖”。

換句話說，他明白承認(rèn)，公司的目標(biāo)并不是真正的猛犸。這樣一頭“轉(zhuǎn)基因大象”對古生物學(xué)和演化生物學(xué)毫無幫助，大概也不會有什么商業(yè)養(yǎng)殖的價值。

當(dāng)然，倒也有一個理論上能夠成立的目標(biāo)，那就是他說的“放回野外繁殖”這一條。這種野外放歸的目標(biāo)并非傳統(tǒng)的生態(tài)保護(hù)，而是想要讓這些動物重構(gòu)現(xiàn)有的生態(tài)系統(tǒng)。這一目標(biāo)通常被稱為“更新世再野化”。

能依靠復(fù)活動物來拯救世界嗎？

更新世末期，也就是大約 10000 年前，地球上除非洲外絕大部分地區(qū)的大型生物迎來了一場集體滅絕。猛犸就是滅絕的受害者之一，雖然有少量猛犸在偏遠(yuǎn)島嶼上又茍延殘喘數(shù)千年，但大局已經(jīng)無法挽回了。

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滅絕的原因和冰期結(jié)束有關(guān)，但人類的獵殺或許更加重要。自那以來的 10000 年，這些生態(tài)系統(tǒng)里的一批重要位置一直是空白的。

這一事實帶來的深遠(yuǎn)后果，直到最近幾十年才被生態(tài)學(xué)家逐漸認(rèn)識到。比如，北美生態(tài)系統(tǒng)此前都是在大型生物的陰影下演化出來的，以猛犸為代表的大型生物消失之后經(jīng)過了 10000 年，這里依然沒有恢復(fù)原本的平衡。更新世再野化計劃的目標(biāo)，就是重新引入這些大型動物的替代物，啃食過度生長的植被，獵殺較小的草食動物，讓生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)分布和能量流動重回 10000 年前的模式。這個場景下，猛犸象就算是用大象改造出來的冒牌貨也沒有關(guān)系，只要能在亞寒帶生存，就能發(fā)揮相似的作用。

再野化的基本邏輯是講得通的。但所有的實際操作，都面臨一個繞不開的根本問題：過去或許很美好，但我們真的回得去嗎？在一個全球變暖、苔原凍土瀕臨崩潰、人類遍布每一塊大陸的世界里，猛犸象這樣的動物真的還有容身之地嗎？

更何況，大象是一種有知識傳承的群居動物，老族長需要負(fù)責(zé)帶領(lǐng)象群尋找食物和水源，母象要和親屬一起養(yǎng)大小象，而成年公象要負(fù)責(zé)管教接近發(fā)情期的青少年象。對于人工培養(yǎng)的猛犸象，這些知識和社會結(jié)構(gòu)完全要從零開始，這樣的象群要如何面對眼前從未見過的地景呢？

基因編輯技術(shù)和基因組學(xué)大概是過去二十年里生物學(xué)最了不起的成就，極有可能成為未來百年人類進(jìn)步的“房角石”。但技術(shù)不是魔法也不是時間機(jī)器，人類的每一項技術(shù)使用都是向前而非向后的。復(fù)活的猛犸或許真的可以拯救世界，但那條道路必然比復(fù)活本身還要更加漫長、更加不可預(yù)料。今天的“猛犸鼠”姑且可算是向那個方向邁出了一步，但這一步只能說是微乎其微，連“小鼠的一小步”都算不上吧。

策劃制作

作者丨范崗 科普創(chuàng)作者

審核丨黃乘明 中國科學(xué)院動物研究所 研究員

策劃丨徐來

責(zé)編丨一諾

審校丨徐來、林林