日本科學家用基因編譯技術逆轉

❶ 猛獁的復活進展

美國《大眾科學》網站2011年1月18日報道 題：日本研究人員宣稱計劃在5年內復活長毛猛獁象。
京都大學榮譽退休教授入谷秋良領導的一群日本研究人員已經開始計劃用新的克隆技術復活滅絕已久的長毛猛獁象。這些研究人員希望在5或6年內復活一隻新生的猛獁象。如果成功，它將成為冰河時代以來首隻誕生的猛獁象。
由於猛獁象死亡的時間較近(同恐龍相比)，並且它們生活和死亡時的天氣極為寒冷，北極地區留下了很多保存較為完好的猛獁象遺體。過去數年中，人們開始對克隆這種動物產生興趣，但總是遇到各種問題。令人惱火的是，讓猛獁象得以完好保存的因素———冰雪和寒冷的氣溫———同時也使這種動物的DNA遭到極大破壞，給克隆工作造成障礙。
過去，克隆猛獁象的工作已有了一些小的進展，比如對其DN A圖譜的繪制工作已近完成———得益於人們發現，這種動物毛發中的角蛋白使其中的D N A得到相當完好的保存。但是，實際上提取猛獁象冰凍D N A的工作一直都未能取得成功。
然而，去年一項新的進展給猛獁象克隆者帶來了希望。理研發育生物學中心的一名專家研發了一種新的細胞核提取技術。他用這項技術從一隻在同猛獁象最後棲息地相同的溫度環境中冰凍了16年的老鼠身上提取有效DNA。入谷秋良及其團隊根據該技術創造了一種方法，從而成功從猛獁象的卵子中提取了細胞核。這是復活猛獁象過程中最重要的進展。
當然，這不是唯一的障礙。猛獁象的細胞核必須植入去除細胞核的大象卵細胞中，以便培育出擁有猛獁象DNA的胚胎，然後這個胚胎將被植入一頭大象的子宮內。克隆冰凍動物的成功率只有大約30%，而且盡管大象和猛獁象在遺傳學上非常相似，但是引導大象誕下一隻猛獁象將是非常困難的。 針對復活猛獁象問題，科學界有多種不同意見。一直以來，多國科學家致力於猛獁象的研究，並希望有一天能利用現代克隆技術將猛獁象復活。俄羅斯科學家在1989年就著手在西伯利亞建立「侏羅紀公園」，希望重現猛獁象所存在的冰河時期的生態環境，將這里打造成為猛獁象的侏羅紀公園。
2008年，一些科學家稱，他們通過對從一具冰凍的猛獁象骸骨中提取的DNA樣本分析，已破譯了大約3000萬個「字母」的遺傳密碼，盡管這只相當於全部遺傳密碼的1%左右。國際科學家小組成員、美國賓夕法尼亞州立大學斯蒂芬妮·舒斯特博士在《科學》雜志上宣布了他們最新研究成果。盡管對於猛獁象的復活，質疑聲一直不斷，但是成功破譯猛獁象遺傳密碼顯然已經重新燃起科學家對克隆猛獁象的興趣。
2008年11月20日，英國《每日郵報》報道，美國科學家通過一團猛獁象的毛發，成功破譯出這個史前龐然大物80%的基因組。盡管這是一團毫無光澤的毛發，卻使科學家在復活猛獁象的道路上又向前邁進了一步。
一些研究人員建議使用冰凍猛獁象屍體的皮膚或毛發克隆猛獁象。領導此項研究的賓夕法尼亞州立大學教授斯蒂芬妮·舒斯特博士說：「從理論上講，通過破譯這個基因組，我們可以獲取重要的信息，將來有一天，只要將獨特的猛獁象DNA序列融入現代象的基因組中，這些信息或能幫助其他研究人員復活猛獁象。」
但是，西澳大利亞默多克大學古生物DNA實驗室主任邁克爾·邦斯(MichaelBunce)博士給舒斯特教授潑了一瓢涼水。他說：「掌握某種生物的DNA代碼並不意味著我們可以通過遺傳手段實現重造滅絕生物體的美好願望。」 有科學家指出，復活猛獁象有三大難題：
難題一：提取沒有發生變質和損傷的DNA。科學家若將猛獁象克隆成功，一定要確保從冰凍的猛獁象遺骸中提取完整的DNA，而且DNA要保持原有的活性。但從早已滅絕的猛獁象遺骸上取得的DNA是支離破碎的。想拼湊完整的可能性不大。如果細胞核受到損傷，克隆的可能性就非常小了。
難題二：細胞核移植的技術難題。有了完整的細胞核，接下來就是要找到匹配的卵細胞。可以在現代動物中找到和猛獁象血緣關系最近的近親，比如非洲象。提取雌象的卵細胞，然後把猛獁象的細胞核移植到卵細胞中。只有從活的細胞中取出細胞核，然後再將該細胞核植入去核的卵細胞中，才有可能將猛獁象克隆成功。
難題三：借腹懷胎難以控制排斥反應。新的細胞分裂發育成胚胎後，面臨的問題就是為猛獁象找到合適的代孕媽媽。借腹懷胎面臨的最大難關是如何讓猛獁象胚胎在代孕媽媽子宮內著床、發育直至順利生下猛獁象。對於移植過來的胚胎，母體勢必會產生免疫排斥反應，猛獁象胚胎可能在還沒有形成器官前就被消滅掉。 猛獁象的復活計劃現在看來還只是邁出了一小步，還有很長的路要走，面臨的困難也非常多。但是如果能通過克隆技術成功復活猛獁象，對於拯救瀕危動物是非常有利的，也是一大突破性進展。有專家稱，克隆技術可能成為瀕危物種延續種族的唯一希望。
2009年，猛獁象巡展負責人透露，日本的專家曾經對皮毛血肉俱全的大卡進行過特殊的掃描：「結果讓人驚訝，大卡腦子里的部分腦幹細胞居然是活躍狀態。」至此，復活猛獁象的計劃不再是個天方夜譚，再次被提到了日程上來。
大約每一個科學迷都會滿懷激動地問：「當我們破譯了全套遺傳信息之後，是不是可以克隆一頭猛獁呢？」
要克隆猛獁，僅知道50%～70%的基因序列是不夠的。不過猛獁毛發樣品豐富，基因測序技術也日漸完善，只要科學家們拿到足夠科研基金，總有一天會破譯出100%的遺傳信息。經過與現存大象基因組的比對，也能最終把基因順序、每條染色體的組成都弄明白。那麼下一步就是依照基因序列，合成DNA，創建染色體。這可不容易，迄今為止科學家合成的最長的DNA也不過含有58萬個鹼基對。猛獁如果和非洲象一樣，含有40多億鹼基對，56條染色體的話，平均下來需要合成的每條DNA大分子將含有近一億對鹼基，比現有紀錄要高出200倍！
合成好遺傳物質後，下面的工作將更為棘手。首先要把所有的染色體包裹成一個細胞核。美國加州大學聖迭戈分校的道格拉斯·福布斯(D ouglassForbes)建議把合成的染色體放入非洲爪蟾 (Xenopus Laevis)的細胞提取物中，科學實驗已經證明，在合適的條件下，染色體能自行組裝成細胞核。那麼，如何把細胞核導入卵子之中呢？首先，要採集卵子就大大不易。且不說大象差不多每4個月才排出一顆卵子，光看看她龐大的身軀，深埋在體表半米之下的卵巢，再加上通向卵巢道路上厚達1.3米、連性交後都不破裂、僅開一小口的產道，就知道要得到這顆卵子有多麼不容易。還好，科學家們發現，可以將死象身上的卵巢組織取下冷凍起來，需要時移植到其他實驗室動物———譬如老鼠——— 身上，加以激素調節，也有可能產生健康的卵子。
最後，科學家們將把在青蛙細胞提取物里組裝好的猛獁細胞核，移植到小老鼠身上生成的大象卵子之中，再通過不可思議的奇妙手術，把這顆受精卵送到大象的子宮內。經過漫長的兩年懷胎，如果一切順利，一頭灰色的亞洲母象將發現自己剛剛生下一頭長著長毛的小小猛獁象。 科學家在西伯利亞地區發現保存非常完好的猛獁「活細胞」，從而為克隆復活猛獁計劃帶來了曙光。
2013年12月，俄羅斯研究人員在西伯利亞永久凍土層中發現保存完好的猛獁身體組織
完美保存的猛獁身體組織有望不久將實現克隆計劃
2013年8月份，一支國際研究小組在俄羅斯東部雅庫特偏遠地區的永久凍土猛獁墓地中發現奇特的物質，俄羅斯東北聯邦大學猛獁博物館主管謝苗-戈里格伊夫稱，發現的物質包括：猛獁軟體脂肪組織、毛發和骨髓。
更為重要的是，這項最新研究還首次發現猛獁「活細胞」，科學家對這些細胞非常感興趣，相比之下冷凍細胞中的DNA已被破壞，克隆工作需要完整的動物DNA結構。這些完好的猛獁組織保存在地下100米深處，很可能在永久凍土地帶中保存已有1萬年以上。
一支國際研究小組認為這些猛獁「活細胞」可用於克隆復活猛獁，同時，這項猛獁考古研究更進一步地增強了來自不同國家科學家之間的合作。這項研究的詳細資料發表在近期出版的科學期刊上。
一位研究小組成員透露稱，明年將在美國國家地理頻道觀看到詳細的相關猛獁紀錄片。倍受爭議的韓國科學家黃禹錫曾表示希望使用猛獁身體組織，據悉，基於2011年在拉普捷夫海發現的猛獁金黃色毛發，黃禹錫曾嘗試克隆一頭1萬年前的幼年猛獁。
倫敦國家歷史博物館的艾德里安-利斯特教授稱，這可能是迄今發現最完整的猛獁屍體。為了發現較為完整的猛獁屍體，尤其是存在著肉體組織、毛發和皮膚，只能在西伯利亞最偏遠地區進行挖掘。
科學家稱兩百萬年前冰河時期猛獁進化自非洲象，它們的體型是現代大象的兩倍，長著較長的獠牙，有利於與掠食者進行搏鬥，還可將冰雪中的草類植物撥挑出來。
大多數猛獁死亡於10000-12000年前，但是科學家發現大約公元前3750年阿拉斯加州仍有倖存的猛獁，最後存活的猛獁生活在遠離西伯利亞海岸的弗蘭格爾島，它們一直存活至公元前1650年。
一種觀點認為，早期人類的捕獵行為和氣候變化結合在一起，最終導致猛獁滅絕。 如果真有一天，一隻小猛獁誕生了，它將如何面對這個世界呢？也許它將在科學研究所的高牆和玻璃窗後度過一生？也許它將望著那些它祖先從未見過的衣冠楚楚的人類發愣？也許它會不甘寂寞，會咆哮、暴躁、困惑、憂郁、試著找尋其他猛獁？也許它會在疾病和孤單中默默死去？
但也許，人們太悲觀了，它或許還是有地方可去。從1989年開始，俄羅斯的科學家塞爾蓋·茲莫夫(SergeyZimov)在西伯利亞東北部的切爾斯基市發起重建「侏羅紀公園」的計劃。在這里一片方圓160公里的土地上，更新世末期的許多植被完好地保留下來。日本和俄羅斯的科學家在過去的幾年中，已經往該地區重新引入了馴鹿、駝鹿、麝香鹿、庫亞特野馬等數種曾與猛獁一起活躍在萬年前的動物。據稱，當該地食草動物的數量和植被分布相對穩定之後，科學家們還打算引進一些大型食肉動物，如西伯利亞虎，以期構建更為完整的生態圈。 美國「國家地理新聞頻道」曾經報道稱，日本基因科學家計劃利用基因技術讓史前生物披毛猛獁象重現世間，並再造一座侏羅紀公園來收容各種「復活」的物種。 猛獁象最早出現在400萬年前的非洲大陸上，披毛猛獁象則主要生活在西伯利亞。冰川期的岩洞壁畫中繪有這種龐然大物，它肩高3.4米，重達7噸。莫斯科生態及進化研究所的猛獁象研究專家安德瑞(A ndreiSher)說：「我們的祖先不但和猛獁象休戚與共，甚至還捕獵它們，這真難以想像。」 目前西伯利亞的永凍層里埋藏著大約1000萬只保存極好的猛獁象遺骸，日本科學家希望可以利用這些猛獁象化石中的生殖組織，在其現代近親印度象體內繁殖，克隆出猛獁象個體，最終實現他們建設一個侏羅紀公園的設想。日本近畿大學的基因工程部主任認為這一方案完全可行。
然而現在最大的挑戰是必須找到能繁衍後代的披毛猛獁象DNA，雖然在人煙稀少的西伯利亞搜尋一個完整的披毛猛獁象細胞好似海底撈針，科學家表示可以利用一種先進的手段，從冰層下的披毛猛獁象遺骸上提取DNA，而且他們已經在北西伯利亞為未來的新生猛獁象找到了一片家園。這個復制出來的古生態公園還能容納巨鹿等其他滅絕的物種。 然而許多專家對這個主意嗤之以鼻，說它科學上行不通，道德上不負責。
「古生物的DNA早就成了碎片，我們現在不可能集齊這成千上萬的碎片來孕育一隻小猛獁象。即使能找到完整的細胞，也不能保證它是健康的，如果基因有錯誤，那就會導致出生缺陷。」英國倫敦學院大學的一位古生物學家說，「而且自然的猛獁象棲息地也不復存在了，復活一個物種使之成為熱門的旅遊景點，這道德嗎？」

❷ 賀建奎出獄，他曾研究基因編輯嬰兒，這項技術為何違背倫理

賀建奎是南方科技大學原副教授，2018年他利用基因編輯技術誕生了世界首例基因編輯嬰兒露露和娜娜，引發了從科學家群體到普通民眾對人類實施基因編輯倫理正當性的普遍質疑。大家普遍認為，基因編輯的嬰兒最終會通過兩個孩子融入到人類的基因池，使人類面臨不可預知的風險。賀建奎本人因為他的這一行為，被判3年有期徒刑，並處罰金三百萬元。2022年4月，賀建奎刑滿釋放，關於基因編輯技術的倫理爭議再一次引起了人們的討論。

賀建奎的經歷告訴我們，科學家不僅要擁有高超的技術，更要有嚴謹的科學態度和道德素質，一切為了一己私利而不顧法紀法規和倫理道德的行為，終究會遭到世人的唾棄，並受到法律的嚴厲制裁。

❸ 什麼是誘導多能幹細胞

誘導多能幹細胞是對成熟細胞重編程得到的，像胚胎幹細胞一樣具備分化成多種細胞的潛力，可用於修復受損的組織和器官。CRISPR基因編輯技術能精確查找一串代碼在基因組中的位置，進行刪除或修改。\x0d\x0a\x0d\x0a每個細胞都擁有生物的全套基因組，其具體身份和功能取決於哪些基因處於工作狀態。比如，在皮膚細胞里，與皮膚功能相關的基因打開，其他基因關閉。要把它變成幹細胞，就要關閉皮膚相關基因，打開與幹細胞功能相關的基因。\x0d\x0a2006年，格萊斯頓高級研究員山中伸彌博士用4種被稱為轉錄因子的關鍵蛋白處理普通的皮膚細胞，製造出了誘導多能幹細胞。這些轉錄因子可改變各基因的工作狀態。在上述研究的基礎上，格萊斯頓高級研究員丁盛（音譯）團隊不使用轉錄因子，而是通過向細胞添加化學品混合物，製造出了誘導多能幹細胞。\x0d\x0a在最新研究中，丁盛團隊又提供了製造誘導多能幹細胞的第三種方法——使用CRISPR基因調控技術，直接操縱細胞的基因組。他們選取了兩個只在幹細胞中表達、且對多能特性至關重要的基因Oct4和Sox2，這兩個基因能打開與幹細胞功能相關的其他基因，並關閉無關基因。實驗表明，用CRISPR激活兩個基因中的任意一個，都能觸發細胞重編程，使其變身為誘導多能幹細胞，而激活操作只需對基因代碼進行一處修改。

❹ 轉基因生物辯論賽正方

1轉基因只要控制好就能給社會造福.有利於國立生產.2就像轉基因鯽魚.3基因擴散.意思就是目的基因導入非目的宿主.破壞生態環境.導致類似生物入侵的效果.4反方一般會說轉基因破壞生物原本的基因型.會破壞生態系統結構穩定性(可以用袁隆平的雜交水稻,雖然不是轉基因,也算基因移植,至少自然界是沒有此物種的)這個確實要隨機應變了.5很遺憾.本人快高考了.沒時間給你寫.6轉基因人道嗎?轉基因不容易控制.轉基因目的難以達到轉基因的成功率不高.篩選基因有一定難度自然界的基因無數,難以控制變數.7至於食品.從分子結構上來說.基本沒什麼區別.然而這個問題至今也是科學界爭論不休的(高中教科書上說的)所以我無從回答. 1 轉基因生物問題對食品安全和人類健康以及生態環境產生直接影響2有關專家認為，由於不能排除新的轉基因生物產品產生危害的可能 性，需要對各類轉基因產品逐個進行安全檢測。3 為了避免轉基因食品對人體可能產生的威脅，有關專家呼籲在轉基因食品上加上特殊標識以尊重消費者的選擇權利，同時建立健全有關法規。4。世界貿易組織也將轉基因生物產品納入貿易談判的范圍。5<轉基因生物產品及其安全性綜述>:通過嚴格管理和科學檢測、監控,發展轉基因技術,將會為人類生活創造美好的未來。(張國雄)6我們在商場或超市的某些食用商品上看到「轉基因」字樣,就是轉基因食品的國際社會規定標識。7目前，世界主要發達國家和部分發展中國家都制定了各自對轉基因生物（包括植物）的管理法規，負責對其安全性進行評價和監控。在美國分別由農業部動植物檢疫局（APHIS）環保署（EPA），以及聯邦食品和葯物管理局（FDA）負責環境和食品聯各方面安全性評價和審批。 有利的方面 1 過去改變植物的品種主要是通過育種，這種傳統的育種方式需要的時間長，雜交出的品種不易控制，目的性差，其後代可能高產但不抗病，也可能抗病但不高產，也許是高產但品質差，所以必需一次一次地進行選育。而轉基因技術就不同了，可以選擇任何1個目的基因轉進去，就可得到1個相應的新品種，不用再花那麼長的時間篩選了。 2 傳統的育種只能是水稻對水稻，玉米對玉米，進行雜交，不能水稻對玉米，水稻更不能和細菌進行雜交。而轉基因技術不但可以把不同植物的基因進行組合，而且還可以把動物的基因，甚至人的基因組合到植物里去。比如：科學家看中了一種北極熊的基因，認為它有抵抗冷凍的作用，於是將其分離取出，再植入番茄之中，培育出耐寒番茄。 3 通過轉基因技術可培育高產、優質、抗病毒、抗蟲、抗寒、抗旱、抗澇、抗鹽鹼、抗除草劑等特性的作物新品種，以減少對農葯化肥和水的依賴，降低農業成本，大幅度地提高單位面積的產量，改善食品的質量，緩解世界糧食短缺的矛盾。例如：馬鈴薯植人天蠶素的基因後，抗清枯病、軟腐病的能力大大提高，過去這兩種病每年會帶來近3成的減產，一種抗科羅拉多馬鈴薯甲蟲的馬鈴薯，可使美國每年少用37萬kg的殺蟲劑；阿根廷播種轉基因豆種後，大豆抗病和抗雜草能力大為增加，使用農葯和除草劑的量減少，生產成本比原來下降了15％。 4 利用轉基因技術生產有利於健康和抗疾病的食品。杜邦和孟山都公司即將推出多種可榨取有益心臟的食用油的大豆。兩大公司還將聯手推出味道更鮮美且更容易消化的強化大豆新品種。艾爾姆公司與其他公司合作，正在研究高含量抗癌物質的西紅柿，以及可用於生產血紅蛋白的玉米和大豆。此外，含疫苗的香蕉和馬鈴薯也正在加緊研究中；日本科學家利用轉基因技術成功培育出可減少血清膽固醇含量、防止動脈硬化的水稻新品種；歐洲科學家新培育出了米粒中富含維生素A和鐵的轉基因稻，這一成果有可能幫助降低全球范圍內、特別是以稻米為主食的發展中國家缺鐵性貧血和維生素A缺乏症的發病率。 5 轉基因食品可以擺脫季節、氣候的影響，讓人們一年四季都可吃到新鮮的瓜菜。同時，人們還發現轉基因作物結出的果實，無論外形還是味道都別具風味。英國的科學家將一種可以破壞葉綠素變異的基因移植到草中，可以使之四季常青，除了具有綠化功能之外，還使畜牧業受益，因青草的營養比乾草高，而使肉的質量提高。 6 利用轉基因技術，把生長素基因、多產基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生蟲基因、抗病毒基因等外源基因導入動物的精子、卵細胞或受精卵，可培育出生長周期短、產仔多、生蛋多、泌乳量高，生產的肉類、皮毛品質與加工性能好，並具有抗病性的動物，目前已在牛、羊、豬、雞、魚等家養動物中取得一定成果。

❺ 為什麼日本科學家要進行「人獸雜交胚胎」實驗

不過，也有科學家擔心，iPS細胞沒有朝著預期的方向分化，它們有可能會影響到老鼠的大腦。如果是這樣，有可能會產生違背自然規律的新物種，這對於人類而言絕不是什麼好事情。因此，在進行“人獸雜交胚胎”實驗時，需要十分小心謹慎。

[1] David Cyranoski, Japan approves first human-animal embryo experiments, Nature, 2019, doi: 10.1038/d41586-019-02275-3.

❻ 轉基因技術在日本的發展現狀如何安倍首相如何看待這一技術

日本對轉基因技術的主流觀點是什麼樣的？安倍晉三首相是如何看待轉基因的？我來解答一下。

日本對於轉基因食品的監管傾向於基於生產過程的管理。與美國和歐盟的鮮明態度相比，日本則採取了一種較為折衷的態度。日本農業轉基因技術的研發雖起步較晚，但進展迅速，綜合研發能力和許多單項技術處於世界前列。與美國和歐洲一些發達國家相比，日本農業轉基因技術的研發雖起步較晚，但進展迅速且不斷取得突破性成果，綜合研發能力和許多單項技術處於世界前列，已經開發出大量的動植物轉基因新品種或新材料。

文部科學省，負責審批實驗室生物技術研究與開發階段的工作，該省於 1987年頒布了《重組DNA實驗准則》，負責審批試驗階段的重組DNA研究。

通過制定法律、法規和發布相關公告、准則，日本形成了轉基因食品安全性審查制度。在日本，申請者向食品保健部監視安全科提出申請，再由葯事、食品衛生審議會根據安全性審查准則及最新科學知識進行審議，審議結果由官方報紙公布於眾。

（日本超市的轉基因產品）

綜上可見，在面對世界轉基因技術迅速發展、發達國家搶先注冊專利以及世界轉基因作物栽培面積擴大的勢頭時，日本政府也開始採取措施，包括強化農業轉基因的安全機理研究，加快實用性研發以及促進成果轉讓等等。日本通過一系列舉措建立了較完備的轉基因技術成果安全管理體系，但其推進農業轉基因技術產業化的腳步，勢必行進艱難。

2009年，日本國立動物健康研究所（National Institute of Animal Health）的中島康之（Yasuyuki Nakajima）在在《公開植物科學雜志》（The Open Plant Science Journal）3卷49-53頁發表了標題為Longterm Biosafety Assessment of A Genetically Modified (GM) Plant: The Genetically Modified (GM) Insect-Resistant Bt11 Corn Does Not Affect the Performance of Multi-Generations or Life Span of Mice的論文。（轉基因作物長期生物安全性評估：抗蟲Bt11轉基因玉米不影響小鼠的後代表現以及壽命）

這個研究歷時數年，總共進行了5代，其中第四代一直喂養到動物自然死亡，壽命最長的一隻老鼠居然是餵食轉基因玉米的，活了1072天，相當於人類117歲。最後的結論是Bt轉基因玉米無害。既不影響老鼠的自然壽命，也不影響老鼠的後代。

據美國農業部海外農業服務中心發布的最新參贊報告顯示，日本是全球最大的轉基因食品及飼料進口國。據官方數據，日本每年進口約1800萬噸玉米和515萬噸大豆，其中大部分是轉基因品種。日本還進口數十億美元的加工食品，其中包括轉基因植物油、白糖、酵母和其它食品添加劑。

在面對世界轉基因技術迅速發展、發達國家搶先注冊專利以及世界轉基因作物栽培面積擴大的勢頭時，日本政府也開始採取措施，包括強化農業轉基因的安全機理研究，加快實用性研發以及促進成果轉讓等等。日本通過一系列舉措建立了較完備的轉基因技術成果安全管理體系，為推進農業轉基因技術產業化做好准備。