新知｜天生沒媽只有爹！「雙父小鼠」的傳奇「鼠生」

主筆、視頻製作：於梅君

不靠鼠媽也能生崽？我國科學家讓看似不可能的事變成了現實：利用胚胎幹細胞工程技術，成功讓兩個鼠爸「生」下的鼠寶寶，創紀錄地活到成年，克服了哺乳動物單性生殖中前所未有的挑戰。

天生沒媽，「雙父小鼠」奇蹟長大

自然界中，哺乳動物的繁殖通常需要精子和卵子的結合，但我國科學家卻打破這一傳統認知，通過技術手段，成功培育出「雙父」來源的小鼠，而且這個天生沒媽的小鼠，頑強地活到了成年。這一突破性成果，近日在《細胞·幹細胞》雜誌上發表，被評價為「克服了哺乳動物單性生殖中前所未有的挑戰」。

其實，同性生殖在動物中並不罕見，蜥蜴、蛙以及多種魚類，都有「孤雌生殖」現象：即雌性不與雄性交配，即可生下後代。但「孤雄生殖」極其罕見，以前只在一種斑馬魚中發現。

「雙父小鼠」的誕生，標誌著科學家在實驗室中成功實現了雄性細胞向卵細胞的轉化，並將其用於生殖過程。這是怎麼做到的？

中國科學院動物研究所研究團隊利用胚胎幹細胞工程技術，通過精準修改關鍵「印記基因」，克服了哺乳動物單性生殖的長期障礙。其實驗過程，可簡單歸為以下幾步：

1、基因編輯：研究人員利用crispr-cas9技術，刪除了雄性小鼠胚胎幹細胞中的特定基因（如sry基因），使其能夠發育成卵細胞。

這一過程，涉及刪除或修改與性別決定相關的基因，從而使雄性細胞具備轉化為卵細胞的潛力。

2、細胞轉化：幹細胞具有分化為多種細胞類型的能力。在「雙父小鼠」的實驗中，科學家將雄性小鼠的皮膚細胞，轉化為誘導多能幹細胞（ips細胞），再通過基因編輯將其轉化為卵細胞，並在實驗室中培養成熟。

3、體外受精：將轉化後的卵細胞與另一隻雄性小鼠的精子結合，形成受精卵。

4.胚胎移植：將受精卵植入雌性小鼠的子宮中，最終成功誕生了雙父小鼠。

這一實驗，證明了雄性細胞也可以轉化為卵細胞，打破了傳統生殖生物學中的性別限制，推動了基因編輯技術的發展。

神秘的「印記基因」：是它關上單性繁殖的大門

按照正常理解，我們每一個人，都是從受精卵發育而來，而受精卵又是從擁有 23 條染色體的精子和擁有 23 條染色體的卵子結合形成。在這個過程中，既少不了爸爸，也少不了媽媽。

但科學家想探究的問題是，為什麼兩個精子或兩個卵子，就不能結合成一個擁有完整染色體的細胞，並發育成完整個體呢？

從20世紀80年代起，科學家就踏上了哺乳動物單性生殖研究的征途。但最初的嘗試令人沮喪，儘管他們能夠培育出全母源胚胎，但一旦將其移植到母體子宮，就像被施了魔咒，無一例外地停止發育，最終胎死腹中。

20世紀90年代初，科學家在哺乳動物中，發現了一類特殊的基因——印記基因。

「普通基因可以平等地表達父母雙方的遺傳信息，而印記基因卻很任性，只從父本或母本一方表達，另一方則默默『隱身』。」中國科學院動物研究所研究員李偉介紹，印記基因就像蓋章認證一樣，標明它們是來自父親還是來自母親。

這一獨特機制，讓哺乳動物的兩套基因組不再相同，後代的正常發育，離不開父母雙方完整的遺傳信息，也為哺乳動物無法進行孤雌生殖（在沒爸爸的情況下孕育新生命）給出了合理答案：印記基因憑藉獨特的表達方式，關上了單性繁殖的大門。

為揭開單性繁殖的神秘面紗，科研人員成功構建了攜帶20個印記區段基因編輯的孤雄（沒有媽媽的遺傳信息）單倍體胚胎幹細胞，並將其與精子共同注入去核卵細胞，成功轉化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。

研究人員認為，新研究有力表明，「印記基因」是阻礙哺乳動物單性繁殖的主要障礙。

「雙父小鼠」的挑戰：不育且短壽

「通過技術手段誕生的孤雄小鼠，與普通小鼠有顯著不同。它們體重增長迅速，當普通小鼠體重達到20克時，孤雄小鼠的體重已達到30克。孤雄小鼠還表現出更強的探索欲，在曠場實驗中頻繁進入中心區域，這與嚙齒類動物習慣沿邊緣活動的習性大相徑庭。」研究者介紹。

不過，培育出的「雙父」小鼠，還無法達到普通小鼠的發育水平。僅有11.8%的「雙父」小鼠胚胎能發育到出生，而存活到成年的小鼠全部不育，並且壽命僅為普通小鼠的約60%。這說明儘管技術已經取得一定進展，但要達到理想的繁殖效果，還需要進一步研究和優化。

根據國際倫理規範，這類技術不允許用於人類繁殖領域，僅限於基礎研究應用。

研究團隊表示，將繼續探索如何通過「印記基因」修飾，提高胚胎髮育潛能，並計劃將這類技術應用於猴子等更大型哺乳動物的單性繁殖，相關技術未來有望用於再生醫學領域。

「雙母」小鼠長大後，又生下寶寶

除了「雙父」小鼠，科學家早已培育出「雙母」 小鼠。

2004 年，日本研究人員首次通過扭轉印記信號的方法，培育出了擁有兩位母親的小鼠，不過他們的成功率並不高：400 多個胚胎只誕生了 10 只小鼠幼崽，最終只有一隻發育為成年鼠。

2018年，中國科學院動物研究所的李偉團隊創造了「進階版」的「雙母小鼠」， 他們使用crispr基因編輯技術，精準地調控了3個印記基因位點，然後將經過改造的細胞注射到另一隻雌性小鼠的卵細胞中，模擬受精過程。

以這種方式創造的 210 個胚胎中，29 只小鼠順利出生——佔比14％。雙母小鼠的存活率升高了，器官發育和代謝水平也與普通小鼠相當。這些幼崽能夠發育成熟並擁有自己的後代，這一成就，超過了之前日本學者創造出的雙母小鼠。

為疾病和生殖，尋找更多的可能性

對「雙母」或「雙父」小鼠，可能有人覺得，這要麼是科學家的獵奇實驗，要麼只是為了讓同性伴侶能夠擁有攜帶自己遺傳基因的孩子。

但科學研究的意義不止於此，它們看似顛覆了自然法則，其實揭露了生命更深層的秘密：進化給哺乳動物套上的「生殖枷鎖」，原來是一串可以破解的密碼。當科學家拿著基因剪刀解謎時，其實也是在為疾病和生殖，尋找更多的可能性。

科學界認為，印記基因可能是哺乳動物進化出的一種保險機制，強制要求父母雙方的基因參與。父源基因普遍促進營養攝取，而母源基因則限制資源消耗，只有兩者平衡，胚胎才能在母體中正常發育，既能獲取足夠的營養，又不會因此榨乾母親的身體。

但是，這種機制並不是只有好處，一旦「印記基因」發生突變，就有可能引起發育疾病和癌症。比如，貝–維綜合征，就是因為父源基因igf2過度表達，導致器官過度生長，患者出現巨舌、內臟肥大等問題；天使綜合征則是因為母源基因ube3a缺失，導致患者出現嚴重的智力障礙、共濟失調，還會莫名其妙發笑。

不少癌症也與印記基因的異常密切相關，如結直腸癌患者中， 30%有igf2基因印記缺失，但這一比例在健康人群中只有10%。

現在，科學家通過調控印記基因，創造出雙母/雙父小鼠，就意味著他們可以直接觀察父源或母源基因缺失或表達過多的後果，從而探索新的基因治療方法。

不孕不育患者，也有可能通過細胞重編程和基因編輯，用體細胞來創造出功能性生殖細胞。

瀕危動物也能受益，有了雙母/雙父生子的技術，就有可能通過單一性別進行繁育，對於只剩下兩個雌性個體的北白犀等物種來說，這可能是將它們從滅絕邊緣拯救回來的希望。

知多一點

全球首例「雙父生育」男嬰誕生？

2025年2月23日，或許是人類生育史上值得記錄的時間。39歲的openai創始人山姆·奧特曼，在與同性伴侶奧利弗·穆赫林結婚一年後，可能迎來了人類歷史上首個「雙父生育」的早產男嬰。當天，奧特曼在社交媒體上宣布了這個令人震驚的消息。

目前，這個早產男嬰正在新生兒重症監護室的保溫箱中，接受全天候醫療護理，以幫助尚未成熟的器官發育。儘管早產會給嬰兒帶來嚴重的健康風險，但奧特曼表示孩子目前一切安好。

雖然奧特曼並未披露孩子是如何出生的，但這個男嬰的身世，仍引發了人們的好奇與猜測。

據媒體與知情者透露，這個孩子很可能採用了奧特曼本人投資的一家生育科技公司的技術，用他與同性伴侶兩人的血細胞，「製造」了這名男嬰，人們甚至稱其為「人類首個agi（人工通用智能寶寶）」。

這個「神秘寶寶」不僅引爆全網，也讓一項很可能顛覆人類生育規則的技術浮出水面：通過將男性血細胞轉化為人類卵子，通過代孕，兩個男人也能生育攜帶雙方基因的後代。如果這一切屬實，山姆·奧特曼正是這項技術背後的關鍵推手。

2020年，奧特曼投資了一家名為conception的生育科技公司。這家公司正在研究一種「將血液細胞轉化為人類卵子的技術」，旨在讓兩個男人也能擁有孩子。不過，這一技術目前仍處在初期階段，其安全性和有效性需要進一步驗證。

奧特曼的孩子，雖然還沒有被證實是「agi寶寶」，但他的x賬號評論區已演變成科技與倫理的辯論場。除了收到一眾矽谷大佬的祝福，他也正在遭到更多人的質疑和追問：這個嬰兒是否用了人造卵子技術？代孕是否存在倫理問題？體外配子生成技術（ivg）的出現，會否使人類出現第二種生育方式？這是否會創造出「怪胎」而不是健康嬰兒？這個孩子，會不會因基因選擇問題而無法健康成長？奧特曼暫未回應這些問題。

據《衛報》的一則報道認為，如果最終被證實這個技術的存在與可行，剛剛終止「多元性別化」的特朗普政府，是否會批准這一技術，也成為一個未知因素。

於梅君