陈大元：克隆大熊猫的“最后一搏”

王珊

“你看，这是头，这是身体，这是尾巴。”83岁的陈大元指着一张老照片说。这是一张黑熊子宫剖面图，图上有一个正在被子宫吸收的大熊猫早期胎儿，照片镶在一个原木色的相框里。

这是一项异种克隆实验，胎儿的母体是一只身强体壮、有繁殖能力的黑熊，如果一切顺利的话，它将产下一只熊猫宝宝。不过，可惜的是，胎儿最后却安放在这四四方方的相框里了：它停止了发育，如果不仔细辨认，已经很难看清它的模样。

这是一项名为“异种克隆大熊猫”的项目。陈大元正是这个项目的负责人。耄耋之年的他穿着一件灰色的毛衣，戴着一副金边眼镜，眼睛炯炯有神。1998年，作为中国科学院动物研究所首席科学家、动物克隆与受精生物学学科带头人，陈大元首次正式提出克隆大熊猫，直到现在，已过去18年。

由于前期申请的国家项目已到期，这项当初被视为“惊人之举”的工作曾因为经费等问题一度暂停。如今，这个项目依靠自筹经费的形式重新启动，对于陈大元来说，这是一个未了的心愿。

仅靠人工授精是不够的

陈大元是中国异种克隆大熊猫第一人。然而，进入克隆领域的时候，他已经63岁。

陈大元对科学前沿的嗅觉极为敏感。1995 年，他就创建了“动物体细胞克隆”科技平台，着手进行体细胞克隆的研究。他发现，用已掌握的显微操作技术，可以做克隆。中国科学院上海生科院细胞生物学与生物化学研究所研究员李劲松告诉《中国新闻周刊》，陈大元做科研的魄力让他很震动，动物体细胞克隆作为一个新的前沿领域，让很多人望而却步。

1997年，看到多利羊诞生的消息后，陈大元更坚定了他进行研究的决心。

克隆是指通过把供体细胞核移植到成熟的去核卵母细胞中进行个体“复制”所获得的后代，其遗传性状与供体细胞是一致的。用未分化的胚胎细胞进行核移植，称为胚胎细胞克隆;若用已分化的体细胞进行核移植，称为体细胞克隆。

多利羊就是通过体细胞的方式获得的，这是一种全新的获得生命个体的方式，这甚至意味着以往科幻小说中独裁狂人克隆自己的想法是完全可以实现的。

陈大元斜靠在椅子上，除了偶尔手上做一两个动作外，他很少变换姿势。“克隆就是无性繁殖。”陈大元告诉《中国新闻周刊》。由受精领域转向克隆很自然，也是国际科技发展的一个潮流。

大熊猫是陈大元选中的克隆对象。他有两个理由：一是大熊猫作为濒危保护动物，已有的有性繁殖手段还不能完全达到扩大其种群的目的;二是他曾经与大熊猫繁育基地合作，做过16年的大熊猫有性繁殖，对其习性和生殖规律比较了解。

1964年，北京动物园诞生了第一个人工授精繁殖的大熊猫，一时间，大熊猫的人工授精成为一种潮流。然而，由于当时技术还不很成熟，很多人对受精机理不清楚，大熊猫经人工授精后，并没有产下胎儿。以四川大熊猫基地为例，曾经连续3年没有一只大熊猫诞生，这种现象叫做“空怀”。

在人工授精过程中，取出的精子需要制成冰球冷冻保存。陈大元发现，冰球解冻后，很多精子都是死的，“正常的精子，在显微镜下，你能够看到它们在游动，优质的精子都是在直线运动。”

为了帮助大熊猫生产，陈大元开始带着小组在四川大熊猫基地进行大熊猫的受精机理研究。这一合作就是16年，陈大元不仅解决了人工授精中存在的各种问题，还对雌性大熊猫补充外源促性腺激素，促进其卵子成熟和发情排卵。“有6年，基地生下了7对双胞胎，9只单胞胎。” 这是陈大元自豪的事情，也正是这几年的经验让他意识到，单纯依靠这些方法来拯救大熊猫是不够的。

“克隆会是一个很好的保护手段。”多利羊的诞生，让陈大元看到了一丝光亮，但问题也来了。当时，大熊猫是国宝，不可能从它身上获得卵母细胞，更不可能用它来做寄母;我国大熊猫的数量不到千只，每年也只发情一次，“进行同种克隆实验是绝对不可能的”。

基于这些考虑，陈大元设计的方案与克隆羊的实验有很大不同：克隆羊实验中供体和受体细胞是同种的，属同种克隆;而他设计的克隆大熊猫实验则将取自不同种的动物细胞进行核移植，属异种克隆。

李劲松犹记得自己当时的吃惊和担心，当时哺乳动物异种克隆在世界上还从未有过成功的先例。不过，他们也看到，当时美国已有科学小组成功地把绵羊、猪、鼠、猴的细胞核移植到去核的牛卵细胞中。

“他对科学前沿的把握相当地精准。那时，克隆大熊猫，大家都不敢想。”苏州大学教授姜岩告诉《中国新闻周刊》，即使到现在，异种克隆依然是生命科学前沿的领域。

陈大元的果敢似乎传承于他的老师、中国著名实验胚胎学家童第周。童第周是中国克隆的先驱，早在上世纪60年代，他就在中国成功获得了第一批具有“发育全能性”的克隆鱼。

“他早就跟我们讲体细胞克隆，他甚至把洋葱的细胞放到鱼卵子里去，看洋葱细胞核能否在里面发育，非常有想法。”陈大元说。

异种克隆的三道坎

一直到现在，陈大元还是念念不忘异种克隆的三道坎：异种核质能否相容，囊胚能否着床成功，胚胎能否发育。“我们已经过了两道半，但是在胎儿发育上一直迈不过去。”陈大元说。

陈大元的第一笔资金来自中科院生物局，数目不大，只有10万元。这并不是一个正式的立项，“领导也是抱着让我试试的态度，钱主要用于无菌培养室的修建。”陈大元说。

第一道坎是异种核质能否相容，即大熊猫的体细胞核放到其他动物的卵细胞里，能否发育成基本的囊胚。实验的第一个难题是如何获得大熊猫的体细胞。作为国宝，提取体细胞的过程只能在大熊猫死后不久，细胞活性尚未消失时进行。“如果在生活状态取材，国家是不允许的。”陈大元说。

第一批大熊猫的体细胞来自福建。当时已经为此事焦急的陈大元突然接到了福州大熊猫研究中心打来电话。内容简单的像一份电报：有一只大熊猫奄奄一息，立即来取细胞样本。“取材时，那只大熊猫刚刚咽气几分钟。”陈大元回忆道。

在获取了大熊猫体细胞后，陈大元和研究团队将大熊猫体细胞的细胞核移植到去核的家兔卵母细胞中。为了进行比对，陈大元选择了熊猫身上骨骼肌、子宫上皮、乳腺组织的体细胞。经过实验，他们发现，大熊猫的3种体细胞移植到家兔去核卵母细胞中均可以发育成囊胚，囊胚率以乳腺细胞最高，骨骼肌细胞最低。这标志着异种核质相容的问题得到解决，异种克隆大熊猫迈过了第一道“坎”。

论文的成果发表在《中国科学》上，《自然》杂志随即报道了这一成果，1999年，这项成果还被中国两院院士评为中国十大科技进展之一。

第一步成功之后，需要为这些囊胚选择一个合适的代孕“母体”。陈大元选择了猫，猫容易掌握且生殖规律与熊猫相近。猫的怀孕时间一般为两个月，大熊猫孕期虽然很长，但是其中有一段时间胚胎都会在输卵管中，真正到子宫中的发育时间也不过两个多月。另外，“两种动物幼仔从母体生出来时都只有一巴掌大。”李劲松告诉《中国新闻周刊》。

大熊猫很容易流产。陈大元想了一个办法，在将异种囊胚移植入猫子宫里的同时，也会将猫自己的受精胚胎移植进去，以此来“诱导”猫，让大熊猫囊胚在猫的子宫中正常发育。

最终有两只猫怀孕了。经过检测，陈大元发现，其中一只子宫内的六个胚胎中，有两只遗传物质来自大熊猫。这标志着大熊猫克隆迈过了第二道坎——异种克隆大熊猫的囊胚能在家猫的子宫中着床。

类似的实验，国外尚没有先例，很多细节，都需要抠得很细。在这个过程中，陈大元经常自己动手。“陈先生的手很巧，他缝合的伤口让我们叹为观止。”姜岩说。

陈大元的观察力也让学生们佩服。做实验前，学生都要在门外面换鞋子，陈大元会从大家鞋子摆放的姿势和角度判断出谁来得早，谁来得晚，然后嘱咐来得早的人早点儿回去休息。

出于偶然的机会，他们获得了与牡丹江某黑熊养殖场合作的机会，陈大元认为，大熊猫与黑熊的生殖规律更接近，成功的可能性会更大。

不过，黑熊实验也很辛苦。黑熊很凶，体积庞大，脂肪也很厚，麻醉后需要四个年轻的小伙才能抬得动。实验没有想象得顺利，李劲松记得有一次B超检查，发现黑熊都怀孕了，但是隔一个月后再次检查的时候却没有了。过了大概有三年的时间，终于有一只黑熊怀孕了，也可以从B超看到早期胎儿。可惜，就连这只也停止了发育。

直到现在，陈大元还没有弄清楚，到底是什么原因使它停止发育了。“我也在总结经验教训，到底这半步差在哪里了？”陈大元的眼睛缓缓地合了一下，若有所思。

“三分之二都是反对你的”

陈大元没有想到的是，与实验难度一直相伴的竟会是来自整个社会的巨大关注和异议。在异种大熊猫重构胚成功发育到囊胚后，陈大元打算申请科技部攀登项目以获得更多的支持。就在这时，媒体纷沓而至，在一天的时间里，陈大元甚至接待了20家媒体，他已经口干舌燥，光“三道坎”的理论，他就解释了不下数十遍。即使如此，他依然很耐心，对媒体的提问从不回避，有问即答。

与后面如潮的反对声相比，这还不算什么。“兔子的卵子和大熊猫的体细胞结合怎么可能发育呢”“用大熊猫克隆，你买得起吗？大熊猫是无价之宝，一只多少钱……”

最大的反对声音当来自被誉为“熊猫之父”的北大教授潘文石。从1980年起，潘文石就在卧龙和秦岭的野地中对野生大熊猫进行野外研究，探寻大熊猫濒临灭绝的真正原因。他坚决反对克隆大熊猫，并认为“钱要用在刀刃上，应该把钱用在大熊猫生态研究或保护上”，且克隆大熊猫会“影响物种多样性”。

他甚至写了一篇文章“我为什么反对克隆大熊猫”，直指陈大元。而让局面变得更加混乱的是，很多单位看到陈大元的成果，也跃跃欲试，准备申请项目进行大熊猫的克隆。为此，科技部专门举办了一次答辩会。

一位当时参与竞争的项目申请人曾经明确表示，实验室不具备做克隆大熊猫的能力，但是领导给予的答复是，“去了把钱弄回来，我们做别的还不行吗？武装我们的实验室，做别的工作。”

答辩当天，陈大元去得很早，在门口，他遇到了当时的科技部部长徐冠华。“陈先生，你知道今天来的专家都是谁吗？我告诉你，你不要紧张，三分之二都是反对你的。”

来的专家有二十多位，涵盖了农口、医口、教育口以及中科院等五大部门的专家。陈大元很平静，他摸了摸脑门，冲陪他来答辩的学生笑了笑，成竹在胸。

和他预料的一样，七嘴八舌，反对声音扑面而来。陈大元一一作答，包括经费的如何设置以及使用，都很详细。很多专家最后都不说话了。最后，专家投票，他获得了科技部600万的经费。

也有来参加答辩的项目申请人，被在座专家问得哑口无言，有一个大学教授提出申请的经费为8000万，是所有提出的项目申请中最高的。

（资料图片）如今克隆大熊猫要面对技术和经费的双重困难。

“8000万怎么用？你是要买熊猫吗？”评审的一个专家问他。申请人回答：“是的，要买几只大熊猫，需要大量费用。”专家说：“大熊猫是国宝，是无价的。”申请人回答：“不不不……”无言以对，就离开了会场。

即使承受再多压力，陈大元也从没有将其转移给他的学生。“陈老师从来都很平静，和以往一样乐呵呵地指导我们实验。”东北农业大学教授刘忠华告诉《中国新闻周刊》。

克隆牛第一人

陈大元的克隆工作不只是在大熊猫，他还是中国第一头体细胞克隆牛的创造者，被称为“中国体细胞克隆牛第一人”。1999年，在大熊猫工作缓慢的推进过程中，他同时开始进行克隆牛的研究。

要想做克隆牛，必须要有一个好的基地。陈大元四处寻找可以合作的养牛基地。尽管没有遭受克隆大熊猫那么大的压力，但是科学界对中国是否能做出体细胞克隆动物尚有争论。

几经周折，2001年，陈大元团队将270枚克隆胚胎移植到135头母牛的子宫里，每头牛的子宫里移植两枚。

2002年1月19日，中国第一头克隆牛诞生，取名 “委委”，体重有62公斤。委委躺在篝火前，有点虚弱，它的头部和背部有大面积的黑色花斑，身上都是血迹，有十多名值班人员一直在照顾它。

李劲松仍然记得当时的情形，当时所有待产的母牛都被帷帐围着，五十多家媒体记者的相机、摄像机从帷帐的上面探出头，对着他们。“只觉得人很多，场景很混乱”。

出生的委委一动也不愿意动，头耷拉在脖子上，偶尔弱弱地发出一些声音。不到一个小时，它就断了气。李劲松一下子慌了，他慌乱地望了陈大元一眼。

“大家沉住气，实验总有失败。”陈大元的话，让李劲松有了底气，“他一直坐在那里等着，就像我们心中的定海神针。”

还好，隔了四天，剩下的小牛陆续出生，总共生了有14头，活了5头。到现在陈大元还保存着5头小牛的合影：4头黑白花的母牛，还有1头全身黄灿灿的公牛。到现在，牛厂里还有黑白花的后代。

“我其实不紧张，第一次做，总会有成败。没想到居然成功了。”陈大元乐呵呵地告诉《中国新闻周刊》。

事后，分析小牛的死因，陈大元发现，这些牛存在先天发育不良的现象，体重高，体型大。这也是国外克隆动物面临的同样问题，体细胞是已分化的细胞，在被移入去核的卵母细胞后，遗传物质重编程不完全是导致克隆牛死亡的主要原因。

“我不敢说能不能成功”

克隆牛成功的经验，增加了陈大元对异种克隆大熊猫的信心。与此同时，世界范围内不少科学家开始把克隆技术用在濒临灭绝的哺乳动物上。

2001年，意大利科学家们从两只死于撒丁岛的雌性欧洲盘羊体内抽取出体细胞核，再把细胞核内的遗传物质转移到普通羊只的卵细胞里，最后诞生了一只雌性欧洲盘羊。

这是异种克隆成功的先例。“欧洲盘羊和普通的羊是两个种属，但是生理构成依然很接近。”李劲松告诉《中国新闻周刊》，相比于这些成功的案例，陈大元的异种克隆大熊猫的难度更大。

2005年经费用完之后，已经72岁的陈大元无法再申请经费，项目也因此停了。但陈大元的研究工作并未止步，2012年起，他甚至把国家自然科学奖的奖金和中国科学院给他的100万元奖金也用在培养博士生和大熊猫克隆工作上。

事实上，因为被延聘和返聘了好几次，80岁的时候，陈大元才从动物所真正退休，当时的中科院院长路甬祥特批他继续工作：“陈先生退了，关于受精和克隆的工作没有人主持。”陈大元自己也不舍得放下异种克隆大熊猫研究。

按照计划，2016年一开春，陈大元要去福建一趟。他要与福州大熊猫研究中心合作继续异种克隆大熊猫的实验。

黑熊作为代孕母体的昂贵费用，他们已经负担不起。陈大元继续选择猫来做实验。冬末春初是猫发情的季节，也是进行实验的好时机。陈大元要趁这个时候，将大熊猫异种克隆胚胎移入猫的子宫里。

“如果，最后做不成功会怎样？”很多人都会问陈大元这样一个问题。

“那起码能告诉后人，以后不要走弯路，若是问题出在科技水平上，只好让后人再用高科技来解决。”陈大元说。

尽管很多人认为这是他最后一搏，但他的回答一如往日的严谨。“能不能生出来，我不敢说，生下来能不能活，我也不敢说。”