培育人猿混合体,让猪长人类肝脏:你能接受哪一种?

医疗健康 来源:网易科学人 作者:网易科学人栏目组 惜辰 0评论

生物医学研究取得了许多进展,不仅证实了人类和其他动物之间存在“延续性”,而且进行相关研究的目的很明确——为了人类更美好的未来。目前研究者正致力于在动物体内培养肾脏、肝脏等器官。研究者试图找出哪一物种的遗传指纹足够接近智人的遗传指纹,进而被人类受体的免疫系统接纳,同时也能代替受体的受损器官发挥功能。

据国外科学网站Nautilus报道,早在20世纪20年代,俄罗斯生物学家伊万诺夫试图创造一种介于黑猩猩和人类之间的遗传杂种,他用人类精子给雌性黑猩猩授精,或用黑猩猩和红毛猩猩的精子对五名女性志愿者进行人工授精,但均并未取得成功。即使人类和黑猩猩的DNA非常相似,人类拥有46条染色体,黑猩猩有48条,因此培育能够存活的后代是不可行的。不过,人猿混合体并非超乎想象。现代生物医学研究取得了许多进展,目前研究者正致力于在动物体内培养肾脏、肝脏等器官。研究者还试图找出哪一物种的遗传指纹足够接近智人的遗传指纹,进而被人类受体的免疫系统接纳,同时也能代替受体的受损器官发挥功能。


戴维·巴拉什(David P.Barash)是华盛顿大学的心理学名誉退休教授,他因出版了一些有关人类侵略、和平研究以及动物和人类性行为的书籍而闻名。本文取自他今年夏季将出版的新书《透过明亮玻璃:借助科学解析物种真相》的一个章节,并有所修改。

虽然听起来有点夸张,但在实验室中创造人类和黑猩猩的混合生物也并非不可能。毕竟,据估计,人类和黑猩猩的核DNA约有99%是相同的。假使剩余的1%不同基因可能包含一些重要的等位基因,新型基因编辑工具CRISPR提供了根据要求增添或删除靶基因的前景(或噩梦)。这样看来,未来出现人猿混合体也并非不切实际。这种生物,既不是人类也不是黑猩猩,而是介于两者之间,但也不是两者准确等分的结合体。

英国女作家玛丽·雪莱在1818年创作了《弗兰肯斯坦:现代普罗米修斯》。如今过了两百年,我们是否已意识到普罗米修斯式的傲慢只会引向灾难,就像弗兰肯斯坦博士那样创造了试图毁灭一切的科学怪人?但目前人类还在制造其他灾难,如,虐待动物。推动这类行为的是神学上一种荒诞的最具伤害力的观念:人类凌架于自然界的其他生物之上,因为我们是被特别创造出来的、被赋予了灵魂,而所有其他生物并非如此。


当然,就我们目前对进化的诸多了解来看,上述观点实际上与事实相悖。进化最基本的关键信息是延续性。事实上,正是这种延续性(尤其那些相同基因)让创造人猿混合体成为可能。如今不同领域已有大量的证据证明了这种延续性,包括但不限于生理学、遗传学、解剖学、胚胎学和古生物学。如果面对真实的、机能正常的人猿混合体,很难想象那些人类非延续性的最顽固倡导者还会坚持认为人类拥有独特的生物优越性。

众所周知,黑猩猩非常类似人类:它们制作和使用工具,展开复杂的社会行为(包括复杂的沟通和持久的母爱),它们大笑、悲伤、在冲突后和解。它们甚至看起来像人类。尽管对黑猩猩的认识有助于激起对马戏节目、实验室等虐待黑猩猩(以及其它灵长目动物)行为的公愤,但还未促成对捕猎、禁闭、食用其它动物的明显抵制。其它动物仍被大多数人类视为“异类”,而不是“我们”的一份子。在赤道附近的非洲国家,黑猩猩被视为一种十分重要的 “丛林肉类”,人们很乐于吃黑猩猩的肉。

在《人性缺失:我们为什么贬低、奴役和消灭他人》一书中,大卫·利文斯通·史密斯(David Livingstone Smith)阐述了种族歧视和种族灭绝中人性的丧失。他解释了一种持久的模式:尽管承认其他人是人类,却不把他们当人看。哪怕人类与其他生物之间的延续性已无可争辩,这种类似的对其他人类的固执偏见完全有可能仍然持续。而且,人类以乐于掩饰不愿面对的真相而闻名:据说,伍斯特主教的妻子听说达尔文进化论时惊叫,“从猿猴进化而来?天哪,希望这不是真的,但如果是真的,希望这不要广为人知!”

另一方面,同样可能的是,面对处在人类和猿猴之间的进化阶段的生物时,显然人类和猿猴之间的严格区别不再明显,这会让那些自恃优于其他动物物种的人感到不快。被创造出来的人猿混合体将会面临怎样的境况呢?他们很可能是不幸的。他们既不是鱼,也不是家禽。他们是否会发现自己是身份不详的不成熟产物、注定要生活在生物或社会层面上充满不确定因素的人间炼狱?人猿混合体或许会因为没有能力写诗或编程而感到沮丧,也可能因为能够在树枝上晃荡而高兴。

在生物学的发展早期,人们普遍认为,物种是严格而固定的,每个物种都是被特别创造出来的。现在我们的认识更新了。目前人们意识到,一个物种是由自然地进行异种交配的个人组成的群体,也就是说,基因经常发生互换。尽管有些人以为物种之间存在非此即彼的区别,我们也认识到,物种之间的界限正在改变。例如,绿头鸭和针尾鸭经常发生交配并产下后代。灰熊和北极熊偶尔也会杂交,产生名为“灰白熊(grolar bear)”的混种后代。

最近对渡鸦基因组的一项研究表明渡鸦最早分化成两种,数量较少的一种仅居住在加州。数十万年前,这两种渡鸦通过交配,演变为目前仅有的“全北区渡鸦”,它们居住在北半球的大多数地方。这种“物种逆向形成”现象或许比人们此前认为的更广泛。

在乳齿象灭绝前,大象和乳齿象曾交配过。最近几十年,狼、郊狼和家犬一直在进行异种交配。现代智人的一些群体拥有多达5%的尼安德特人基因。我们所有人或一些人可能也拥有神秘的丹尼索瓦人的少许基因。进化生物学家罗兹玛丽·格兰特(Rosemary Grant)和她的丈夫长期研究加拉帕戈斯地雀的物种形成过程,他们发现,许多动物物种(包括人类)很可能都拥有异种交配的不堪过去。

遗传学上,“杂种”是指不同遗传祖先的个体之间的杂交产物,这意味着严格意义上,几乎每个个体都是杂种,除了克隆体、同卵双胞胎或近亲乱伦的后代。更有甚者,杂交是指不同亚种成员交配的过程(例如让拉布拉多犬和贵宾狗交配,用于培育拉布拉多贵宾狗)。这种情况下生出的杂交后代通常没有生育能力(如骡子,是马和驴交配后的后代),或仅仅长相奇怪(雄虎和雌狮偶然交配会产下虎狮兽,雄狮和雌虎交配后会产下狮虎兽,它们的成活率极低)。杂种是亲本双方的遗传混合体,所有体细胞都含有来自每个亲本的等量DNA。

另一方面,嵌合体则有些不同,它们基本上产自一种嫁接过程。在这个过程中,根据采样细胞以及所处的胚胎发育阶段,把两个遗传系(最有趣的是两种不同物种)组合起来以培育部分属于一种遗传系、部分属于另一种遗传系的个体。或许因为,比起描绘一种混合的中间形态,想象把来自不同动物的可识别身体部位结合起来的生物更为容易,长期以来人类更多地想象着嵌合体,而不是杂种。印度神明象鼻神是一种嵌合体,它有着人类的身体和大象的头部,类似西方神话中人头马身的怪物。希腊传说中经典的嵌合体“喀迈拉”拥有狮子的头部和身体、演化成蛇头的尾巴、以及脸有时朝前有时朝后的羊头。

人猿混合体将是异体受精而成的杂交体还是实验室中通过遗传操作技术创造的嵌合体?这仍是未知数。不管是哪种,人猿混合体并不是新想法,早有人提过甚至尝试过。

20世纪20年代,一个有着斯拉夫名字的俄罗斯生物学家伊利亚·伊万诺维奇·伊万诺夫(Ilya Ivanovich Ivanov)试图创造一种介于黑猩猩和人类之间的遗传杂种,这似乎是这方面首次严肃的、具有科学依据的尝试。伊万诺夫具备完美的资历:他不仅对创造种间杂种怀有特殊的兴趣,而且还是人工授精的早期专家,在马匹育种方面,他已成为国际知名的成功先驱者。在他取得成功之前,即使是最珍贵的公马和母马只能受限于“自然”繁殖。但是万诺夫发现,通过恰当比例稀释种马精液,并熟练使用类似滴油管的工具,他能够利用一头基因良好的种马培育出多达500只马驹。他的成就引发了全球轰动,但这与他将要尝试的事比起来并不算什么。只不过他后来的尝试失败了。

培育人猿混合体 让猪长人类肝脏:你能接受哪一种?

医学灵长类动物学研究所位于阿布哈兹(黑海沿岸格鲁吉亚的一个争议地区)的首府苏呼米,这里是世界上最古老的、也曾是规模最大的灵长类动物研究中心。无独有偶,据说斯大林对研究灵长类动物很感兴趣,他希望能培育出“新苏联人(new Soviet man)”(或半生人)。

对把人类和非人类遗传物质融合感兴趣的并不只有苏联生物学家。着名幻想作品《大师与玛格丽特》的作者是小说家米哈伊尔·布尔加科夫(Mikhail Bulgakov)。他曾写过一本名为《狗的心脏》的书,尖刻地讽刺了苏联早期时代设法挤进上流社会的人。书中一个醉汉的脑下垂体被移植给一只流浪狗,这只狗后来变得越来有人性,他还试图消除城市中所有“流浪的四足动物”(猫),这方面倒是不太人道。马克西姆·高尔基对这类尝试也持支持态度,他在文中赞许地写道,列宁和他的布尔什维克盟友正“在俄罗斯的身体上展开最严酷的科学实验”,这最终将实现“对人类物质的修改”。

类似的实验内容也成为苏联生物学的重要研究内容。苏联军事家沃罗诺夫(S.A. Voronov)曾多次尝试“回春疗法”,但均以失败告终,这种疗法试图通过移植猿猴的睾丸切片来恢复富有老年男性的性功能。但是,在人类和猿猴的结合实验中,伊万诺夫做出了最严肃的努力。在研究生涯的早期,除了成功地对马进行人工授精,伊万诺夫还培育了各种各样的动物杂种,如,斑马和驴的杂合体以及各种小型啮齿动物(老鼠、体型较大的老鼠和豚鼠)的杂合体。20世纪90年代的一段时间里,一部俄罗斯电视节目的主角以伊万诺夫为原型,并把他描绘成“红色科学怪人”。

1910年,伊万诺夫在奥地利格拉茨召开的世界动物学家大会上宣布,通过人工授精培育人猿杂交体是可能的。20世纪20年代中期,在法国备受尊敬的巴斯德研究所的赞助下,伊凡诺夫在科纳克里(当时属于法属几内亚)的一个实验室中展开了这方面的研究。他用人类精子给雌性黑猩猩授精,但并未成功(我们不知道谁贡献了精子,但据推测应该是采用人工授精的方法)。1929年,在新成立的苏呼米灵长类动物研究所中,他调换了受体和供体。他获得了五名女性志愿者的同意,用黑猩猩和红毛猩猩的精子进行人工授精。不过,需要先让这些非人灵长类动物死亡,才能得到它们的精子。不太清楚是什么原因,后来伊万诺夫不再受政治当局的青睐,1930年他被送往西伯利亚,并在几年后去世。

没有人确切地知道什么驱动着伊万诺夫展开这些实验。也许是发现体外授精技术具有培育杂交体的巨大潜能,该技术如同一把锤子,而包括卵子和精子(来自人类和非人类灵长类动物)在内的一切如同钉子一般,对伊万诺夫而言具有极大的吸引力。也许是希望取悦斯大林,或许此前为马进行人工授精的成功驱动着他,或者作为一个虔诚的无神论者,他希望能够借此反驳宗教教条。

不管怎样,伊万诺夫的故事在俄罗斯以外的国家并不为人们所熟知。西方国家听闻他的事后,讥讽地将之斥为一个为了实现《人猿星球》的荒谬情节,或猛烈抨击这类尝试是不道德的。可以肯定的是,他在跨物种杂交方面的初步努力是不可能成功的,原因很简单,即使人类和黑猩猩的DNA非常相似,人类拥有46条染色体,而黑猩猩有48条,因此从人类和黑猩猩中任一方获得的精子与另一方的卵子结合以培育能够存活的后代是不可行的。

不过,目前,人猿混合体并非超乎想象。生物医学研究取得了许多进展,不仅证实了人类和其他动物之间存在“延续性”,而且进行相关研究的目的很明确——为了人类更美好的未来。目前研究者正致力于在动物体内培养肾脏、肝脏等器官(猪是首选的目标物种)。研究者试图找出哪一物种的遗传指纹足够接近智人的遗传指纹,进而被人类受体的免疫系统接纳,同时也能代替受体的受损器官发挥功能。例如,可通过生物化学技术把人类的皮肤细胞诱导为“多能干细胞”,这类细胞能够分化成所有人类组织。如果需要替换肝脏,首先使用CRISPR技术灭活猪胚胎中生成肝脏的基因,再将这些干细胞引入猪胚胎。如果一切顺利,由此培育的猪-人嵌合体将拥有猪的身体和人的肝脏,这个肝脏可移植到肝脏衰竭的人体内。

干细胞研究遭到了多年的反对,2016年8月美国国立卫生研究院宣布,决定撤消对干细胞研究的禁令。干细胞研究有望为许多严重的人类疾病的治疗带来希望,如,肝硬化、糖尿病和帕金森病。目前该研究院禁止(未来也可能依旧禁止)把人类干细胞注入灵长类动物胚胎的研究,不过允许把人类干细胞移入成人体内。只要人类与其他物种之间存在生物界线,我们应该清楚地认识到,这条界线确实是可渗透的,而不是固定不定的,相较科学或技术进步,这更多地取决于伦理和政治判断。各种各样的事情都是能够做到的,但应不应该去做,则是另一个议题。

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