潮声丨从化石到生命的“逆向”探索 1万年前灭绝的恐狼“复活”

2025年05月16日07:33:05 科学 1711

潮新闻客户端 执笔 谢丹颖 张苗

恐狼是啥?

如果你看过前些年大热的美剧《权力的游戏》,应该对冰原狼有印象吧?冰原狼的原型,正是恐狼,已在地球上消失万年之久。如今,它们“复活”了?

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恐狼曾在热门美剧《权力的游戏》中以斯塔克家族的伴侣而闻名,但它实际上是一种在1.25万年前就已灭绝的美洲犬(图源视觉中国

最近,美国科洛萨尔生物科学公司(Colossal Biosciences)对外宣称:他们通过克隆和基因编辑技术成功培育3只恐狼幼崽,是全球首个灭绝物种“复活”的里程碑案例。

其中,两只雄性恐狼出生于2024年10月1日,一只雌性恐狼出生于2025年1月30日,目前生活在一个占地2000英亩的秘密场地,并受到安保人员、无人机和实时摄像头的严密监控。

恐狼作为更新世时代(大约公元前180万年至公元前1万年)的顶级掠食者之一,其活动范围曾覆盖北美大陆全境,南至委内瑞拉、北至加拿大。这种体重与成年男性相似的犬科动物,与常见的灰狼血缘关系最亲,但体型更大,哥伦比亚猛犸象、巨型野牛都是它们的目标,却在末次冰期结束时(约1.25万年前)神秘消失。

美国《时代》杂志最新封面用醒目的红色删除线划去“灭绝”二字,将这场生物“复活”事件推向舆论中心——一场关于技术伦理与生态风险的大讨论就此展开。

当电影《侏罗纪公园》的科幻想象照进现实,一万年前,这种在北美洲呼啸奔跑、与猛犸象对峙的巨型掠食者,以一种令人震惊的方式“归来”——不是在电影银幕里,而是在实验室中。

从此,灭绝不再是终点,而只是暂时的告别?时隔万年的狼嚎撕开科技与自然边界的裂缝,人们感到新奇之余,不禁要问,这是“去灭绝”的福音,还是就此打开了“潘多拉魔盒”?恐狼“复活”之后,世界还会是原来的模样吗?倘若一个生态系统因人类之手被干扰,又是否应由科技之手“弥补”?

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基因编辑(图源视觉中国)

突破:从化石到生命的“逆向”探索

“恐狼项目并非孤立存在,而是我们早期猛犸象研究的延续。”当记者几经辗转,联系到基因编辑专家、杭州启函生物科技有限公司创始人兼首席执行官杨璐菡时,惊喜发现,她离恐狼竟然如此之“近”——美国科洛萨尔生物科学公司的创始人、哈佛大学医学院遗传学系教授乔治·丘奇是她的导师,她则是该公司的顾问。

而杨璐菡博士阶段参与的研究,也为恐狼项目奠定重要技术基础——通过基因编辑技术,将猛犸象抗寒基因植入亚洲象基因组,试图培育出适应极寒气候的“类猛犸象”。

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猛犸象(图源视觉中国)

“‘复活’猛犸象面临两大难题:一是古生物基因组的碎片化修复,二是克隆代孕的可行性。”杨璐菡说,相较之下,“复活”恐狼选择了一条更现实的路径:依靠保存下来的古DNA,破译恐狼关键性状基因,通过“基因剪”,针对现代灰狼14个关键基因实施20次编辑,并以现存犬科动物为代孕载体,“唤醒”恐狼部分生物学特征。

简言之,“复活”恐狼,实质上是对现代灰狼基因的一次精准“修改”。

采访时,杨璐菡博士对其技术的突破性进展,表示了赞赏。其中难度,杨璐菡称“堪比复原一本被撕碎的古籍”。在她看来,如今虽有出土大量恐狼骨骸,但毕竟都是跨越万年的“远古碎片”,化石中的DNA因长期侵蚀,已断裂成数百万个碱基片段。

也有人表示,这就像在几万块拼图碎片中寻找零星线索,试图构建出完整的画面,无异于大海捞针。

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研究人员进行化石DNA提取等工作(图源视觉中国)

“不可否认,与十几年前的猛犸象项目相比,恐狼‘复活’具有显著技术优势。”杨璐菡解释,研究团队从1.3万年前的恐狼牙齿和7.2万年前的头骨中提取DNA,通过高通量测序拼接出的基因组信息完整度更高。团队也并未“大动干戈”,选择全基因组复活,而是通过与狼、豺和狐狸等犬科动物基因组进行比较,锁定一些决定恐狼独有特征的基因位点,进行精准编辑。再通过更高效的克隆技术,由家犬充当代孕母亲,生下3只“新一代”恐狼。

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刚“复活”不久的恐狼(图源视觉中国)

杨璐菡介绍,其中,涉及的克隆细胞源的革新、跨物种代孕的成功,意义也都是巨大的:无论是研究团队“另辟蹊径”,选择从灰狼血液中提取上皮细胞前体细胞作为基因编辑载体,“这类细胞具有更强的抗编辑损伤能力,经过抗凋亡分子处理后,编辑效率提升近3倍”;还是突破性发现犬科动物间“胚胎-子宫”远超预期的高兼容性,“尽管首批代孕成功率不足10%,但这已打破了物种间生殖隔离的生物学禁区”。

争议:是灭绝物种的复活,还是现代灰狼的改造

尽管成果斐然,3只幼崽也很好地呈现白色厚毛、强健下颌、更大体型等恐狼特征,但科学界对“复活”的定义仍存分歧。

瑞典斯德哥尔摩大学古生物学家洛夫·达伦直言,现有技术只能让新生物“形似”而非“神似”恐狼,“基因组中仅0.07%的基因被修改,它们更像是具有恐狼外观的现代杂交狼。”

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“复活”恐狼在一个占地2000英亩的秘密场地(图源视觉中国)

“说恐狼完全复活,肯定是不严谨的。”生物学博士、深圳华大基因科技有限公司CEO尹烨告诉记者,恐狼和灰狼的祖先,约600万年前就已“分道扬镳”。用灰狼做基因模板,就好比用黑猩猩的基因组模板来重构人类,“尽管人和黑猩猩的基因也就差个2%-4%,但很明显,两者是完全不一样的。”

此外,根据系统发育分析:相比灰狼,恐狼和非洲野犬亲源性更高。这样来看,“蹭”大热影视剧中“冰原狼”的IP,去改灰狼的路径,“更像是一种商业考量,而不是科学上严谨的求解。”尹烨说。

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狼类犬科进化树(图源受访者)

严格意义的“复活”是不存在的,作为科洛萨尔生物科学公司首席科学官贝丝·夏皮罗,对恐狼工程进行描述时,全程用的也是“去灭绝(de-extinction)”一词。

夏皮罗曾公开表示,具体的操作过程中,保障“安全”居于首位。以恐狼的白色皮毛为例,团队查阅早期文献发现,有一些灰狼,在控制毛发色素沉积的三个关键基因发生突变后,会出现失明或失聪的情况。因此,团队果断转而参考健康的白毛家犬的基因特征,“稳妥”地给3只幼崽披上华丽的白色“大衣”。

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“复活”恐狼在一个占地2000英亩的秘密场地(图源视觉中国)

同时,“复活物种”这一概念,需要足够多的个体数量支撑,目前仅有的3只,显然是不够的。科洛萨尔生物科学公司也明确:这3只小狼将会在美国某生态保护区度过一生,避免成为入侵物种,影响现有生态系统的平衡。

至于网上随之掀起的讨论:“复活恐龙还会远吗?”

尚不论两者灭绝的年代根本不是一个量级,恐狼灭绝于万年之前,而恐龙则灭绝了600万年之久,已接近DNA理论上能完整保存的最长时间。

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恐龙骨架(图源视觉中国)

DNA到底能存多久?根据经典测量,DNA的半衰期是521年,即便在理想状态下,保存条件非常好,DNA完整的理论寿命也只有680万年。事实中,我们能解读的DNA,大概150万年即是上限了。如果是蛋白质的组成体——氨基酸可能会更久一点。

也就是说,复活恐狼堪比复原一本被撕碎的古籍,复活恐龙就相当于复原早已烧成灰烬的那一本,可能性微乎其微。

简单理解,如果从化石当中拿古DNA出来直接复活恐龙,这做不到,“但还是可以寄希望于合成生物学,有底层模块,搞清楚构建规则,也知道差异,就可以像拼乐高一样去做了。”尹烨说,“但能不能做是一回事,该不该做,是另一回事。”

如果想看恐龙,换个角度,今天所有的鸟都是恐龙的后裔,鳄、龟、鳖,包括科莫多龙也都是恐龙的近亲。

据公开信息,不光是猛犸象、恐狼,渡渡鸟袋狼都是科洛萨尔生物科学公司“反灭绝”的目标。多年以来,在公司百余名科学家的努力下,部分项目也有了长足的进展——近来,他们曾宣布在老鼠身上应用了复活猛犸象的技术,创造出了一种毛茸茸的金色长毛老鼠。但他们也强调,最终目的是开发新技术,并将其添加到一个不断丰富的工具包中,以帮助保护濒危物种免于灭绝。

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当地时间2025年3月4日,美国得克萨斯州,科学家声称成功培育出具有毛茸茸猛犸象特征的基因改造小鼠(图源视觉中国)

站在科技与伦理的十字路口,这场生命回归实验,是让越来越多的物种“重返”地球,带来更多生机和活力,还是打开了不可预知的生态魔盒?答案尚且无从得知。但业内人士不约而同对“复活”项目表示了认可:地球不需要人类扮演造物主,但我们宁愿拥有工具而不需要工具,而不愿需要工具时陷入没有工具的窘境。

狂想曲:不止“复古”,更能“救今”

“复活灭绝物种的研究,必须建立在全球最严格的技术与伦理审查框架之下。”杨璐菡强调,恐狼项目的意义,更在于“打开了大家的想象”,其建立的“靶向基因编辑+建立新的性状”技术体系,已衍生出三大应用方向:濒危物种的基因库修复、抗逆作物开发,以及人类罕见病治疗,“这一技术的发展,受益的不止是‘远方’的物种,更将改变‘身边’——也就是你我的生命质量。”

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基因编辑相关操作(图源视觉中国)

杨璐菡不由感慨,如今,她所带团队基于“启函高通量基因编辑技术平台”,开发的代号为QT-019B、QT-019A、QT-119A等双靶点通用型CAR-T细胞产品,已经展现令人激动的早期临床数据,未来,在治疗难治性自身免疫性疾病中或将扮演颠覆式创新者的角色。其中不少基因编辑技术,都与恐狼“复活”涉及的基因编辑息息相关。

简单来说,就是通过基因编辑,让药物能精准命中每一个病人的致病因子,如果说过去的药物精度像是“霰弹枪”,基因编辑后的药物就是“高倍率狙击枪”。

的确,相较欧美,国内相关技术起步较晚,但伴随科研投入和利好政策支持,我国在细胞选择、基因编辑效率等底层技术上,以及在克隆技术领域的积累,已能与国际领先水平并驾齐驱。

比如,2024年,云南农业大学魏红江教授团队联手安徽医科大学第一附属医院,完成了世界首例活体人异种肝移植手术,而此次肝脏、肾脏的供体,均来自一头69公斤、经过8处基因改造的医用猪;同年,西北农林科技大学奶牛种业创新团队在奶牛良种繁育方面也取得了新突破,成功培育出“克隆奶牛”,这一成果标志着我国在该领域的研究达到了国际先进水平……

在浙江,2025年1月1日,临海市畅源养殖场(仙居花猪省级保种场)也传出好消息,研究人员利用冻存5年体细胞克隆纯种仙居花猪6头,且有公有母。

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利用冻存5年体细胞克隆纯种仙居花猪(省农科院畜牧兽医研究所供图)

作为优良的地方种猪,仙居花猪在1982年就被列入国家畜禽遗传资源名录。但2023年的一场猪瘟,使得这一种群迅速处于濒危状态,“当环境变化或不可抗力因素产生,通过体细胞克隆技术帮助恢复活体,从长远来看,对地方猪种质资源的保护和开发利用都具有重要意义。”浙江省畜牧技术推广与种畜禽监测总站种畜禽监测科科长刘莉君说,如今,他们已采集原产浙江11个地方猪品种的精液和体细胞冷冻保存,实现品种、家系全覆盖,确保地方猪遗传资源不丢失。

这场种质保卫战,更要往前追溯:2018年,浙江在全国首次成功复苏繁育了20年的冷冻胚胎羊和30年的冻精羊;2020年,利用冷冻保存的嵊县花猪精液和金华猪体细胞,成功克隆恢复金华猪血统;2021年,克隆恢复兰溪花猪血统,不断将生物保种技术从理论推向应用;2022年,开始省级畜禽遗传资源库建设,保存全省特色畜禽品种的体细胞资源,以及冻精、胚胎、血液等遗传物质,为全省优良畜禽种质资源的保护建立全方位的安全体系……

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克隆胚胎移植手术进行时(浙江省农科院畜牧兽医研究所供图)

“目前,我们也有在尝试,将基因编辑技术应用于畜禽育种家禽育种上。”在刘莉君看来,恐狼“复活”既是技术的胜利,更是人类对自然认知的深化,“如何在基因技术领域,保持创新活力的同时,坚守生态伦理底线,或将是决定未来生物科技走向的关键。”

这也正是很多人在思考的问题。如今,已经拥有改写生命剧本能力的人类,站在“创造”与“敬畏”的十字路口,何去何从?这个命题关乎未来,也关乎你我每一个人。

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