生命设计

朱长超

细胞虽小，但却是生命的基石。它一般只有10—100微米，相当于一粒小米的1／10—1／100。在这小小的细胞内部，有着十分复杂的构造，仅细胞核中，就储藏着未来生命的全部蓝图DNA—一脱氧核糖核酸。科学家们正在努力探索，一旦掌握了它们的秘密，人类就找到了改造生物的一把钥匙。

怎么知道细胞核中储藏着未来生命的全部蓝图呢？1962年，英国科学家格登，用紫外线照射，杀死了甲种蛙卵细胞中的卵核后，把乙种蛙的一个细胞核移植到甲种蛙的卵中。经人工培育发育成蛙，它完全具有乙种蛙的特征，而不具备甲种蛙的特征。

本世纪初，德国植物学家哈勃兰特大胆预言：高等植物的离体细胞有可能长成一株植物，就象一小段柳条能长成依依的垂柳一样。半个世纪后，这个预言实现了。美国科学家斯图华，从一株胡萝卜的根上分离出了单个细胞，然后在培养液中精心培育，这个细胞慢慢分裂，长了根，生了叶，开了花，结了果。它没有父亲，只有母亲，结果与母亲一模一样。这就是科学史上第一株由一个体细胞直接长成的植物。随后，在对各类高等植物的实验中，细胞学家也都取得了成功。

切莫小看了这种细胞繁殖法，它将引起育种革命。过去，大多数作物用种子繁殖，播种与收获的比例一般是一比几百，若采用细胞繁殖法，就能大大节约种子，降低成本，因为一粒种子有成千上万个细胞。我国广西过去沿用蔗节栽培甘蔗，每亩需甘蔗一两千斤；现在用蔗苗细胞繁殖，一厘米长的甘蔗叶就足能供应一亩地的蔗苗。从理论上说，用细胞育种，一片树叶可播种出一片森林，一朵花可播种一个花圃。

细胞繁殖法，也可应用于动物。1977年，在美国的一家实验室里，取得了老鼠无性生殖实验的成功。他们从细菌中提取出了一种叫“细胞松弛素B”的物质，使老鼠的卵细胞染色体能自动加倍，然后把精子暂时引入卵内，在精核与卵核结合之前，用显微外科技术把精核去掉，这种受到精子刺激但没有精核的卵经过分裂发育，最后繁殖出了7只老鼠。动物的细胞繁殖有着广阔的前景。人们常说千里马难得，而且千里马的后代也不一定是千里马。而通过动物的细胞繁殖，DNA的精确复制，后代就可以与父体或母体一模一样，优良性状会完全保存下来。这样，千里马的后代一定能跑千里，并且一匹好马可以繁殖出千千万万匹好马。

那么人们能否创造自然界所没有的新生物，以满足人类的需要呢？嫁接、杂交都是创造新生物的方法，不过这两种方法受着许多限制。亲缘关系远的生物就不能嫁接、杂交。即使偶有成功，也不能很好地繁殖后代。采用细胞融合法能突破这种限制，使不同种的生物产生杂交后代。那就是分离出单个细胞后，用酶把它的细胞壁溶解掉，使其只剩下一个光秃秃的细胞核体。在一定的条件下，两个或两个以上不同生物的细胞核体能融合起来，形成一个异核体；这个异核体放在适当的培养液中，会重新长出细胞壁，形成一个新细胞。这个新细胞就可以培育出新的生物。七十年代初，科学家进行了番茄和土豆的体细胞杂交试验，获得了杂交成活的后代。即便是亲缘关系很远的生物，也能进行细胞杂交。有个科学家进行了这样的试验，在老鼠的受精卵分裂到胚泡期的时候，把人体细胞注射到胚泡中去，然后移植到老鼠子宫内。生下的老鼠很特别，实验鼠是黑色的，但小鼠却有白色；而且体内有7种新的酶，它们原是人体特有的，现在却跑到了老鼠身上。显然，人体细胞与老鼠受精卵细胞发生了某种类似嫁接的作用。常言说“风马牛不相及”，但在细胞王国里，牛、马细胞却能相关，可以融合在一起。

人们一定会追问：动物和植物细胞能不能融合、杂交？这是科学家正在努力探索的新课题。如果成功的话，就能培养出新型的物种，它们有动物与植物的长处。比如，它能通过光合作用，生成植物所不能生产的动物蛋白和动物脂肪。总之，生命的设计是一个富有创造性的课题，正等待我们去探索、发现。