日本科学家用基因编译技术逆转

❶ 猛犸的复活进展

美国《大众科学》网站2011年1月18日报道 题：日本研究人员宣称计划在5年内复活长毛猛犸象。
京都大学荣誉退休教授入谷秋良领导的一群日本研究人员已经开始计划用新的克隆技术复活灭绝已久的长毛猛犸象。这些研究人员希望在5或6年内复活一只新生的猛犸象。如果成功，它将成为冰河时代以来首只诞生的猛犸象。
由于猛犸象死亡的时间较近(同恐龙相比)，并且它们生活和死亡时的天气极为寒冷，北极地区留下了很多保存较为完好的猛犸象遗体。过去数年中，人们开始对克隆这种动物产生兴趣，但总是遇到各种问题。令人恼火的是，让猛犸象得以完好保存的因素———冰雪和寒冷的气温———同时也使这种动物的DNA遭到极大破坏，给克隆工作造成障碍。
过去，克隆猛犸象的工作已有了一些小的进展，比如对其DN A图谱的绘制工作已近完成———得益于人们发现，这种动物毛发中的角蛋白使其中的D N A得到相当完好的保存。但是，实际上提取猛犸象冰冻D N A的工作一直都未能取得成功。
然而，去年一项新的进展给猛犸象克隆者带来了希望。理研发育生物学中心的一名专家研发了一种新的细胞核提取技术。他用这项技术从一只在同猛犸象最后栖息地相同的温度环境中冰冻了16年的老鼠身上提取有效DNA。入谷秋良及其团队根据该技术创造了一种方法，从而成功从猛犸象的卵子中提取了细胞核。这是复活猛犸象过程中最重要的进展。
当然，这不是唯一的障碍。猛犸象的细胞核必须植入去除细胞核的大象卵细胞中，以便培育出拥有猛犸象DNA的胚胎，然后这个胚胎将被植入一头大象的子宫内。克隆冰冻动物的成功率只有大约30%，而且尽管大象和猛犸象在遗传学上非常相似，但是引导大象诞下一只猛犸象将是非常困难的。 针对复活猛犸象问题，科学界有多种不同意见。一直以来，多国科学家致力于猛犸象的研究，并希望有一天能利用现代克隆技术将猛犸象复活。俄罗斯科学家在1989年就着手在西伯利亚建立“侏罗纪公园”，希望重现猛犸象所存在的冰河时期的生态环境，将这里打造成为猛犸象的侏罗纪公园。
2008年，一些科学家称，他们通过对从一具冰冻的猛犸象骸骨中提取的DNA样本分析，已破译了大约3000万个“字母”的遗传密码，尽管这只相当于全部遗传密码的1%左右。国际科学家小组成员、美国宾夕法尼亚州立大学斯蒂芬妮·舒斯特博士在《科学》杂志上宣布了他们最新研究成果。尽管对于猛犸象的复活，质疑声一直不断，但是成功破译猛犸象遗传密码显然已经重新燃起科学家对克隆猛犸象的兴趣。
2008年11月20日，英国《每日邮报》报道，美国科学家通过一团猛犸象的毛发，成功破译出这个史前庞然大物80%的基因组。尽管这是一团毫无光泽的毛发，却使科学家在复活猛犸象的道路上又向前迈进了一步。
一些研究人员建议使用冰冻猛犸象尸体的皮肤或毛发克隆猛犸象。领导此项研究的宾夕法尼亚州立大学教授斯蒂芬妮·舒斯特博士说：“从理论上讲，通过破译这个基因组，我们可以获取重要的信息，将来有一天，只要将独特的猛犸象DNA序列融入现代象的基因组中，这些信息或能帮助其他研究人员复活猛犸象。”
但是，西澳大利亚默多克大学古生物DNA实验室主任迈克尔·邦斯(MichaelBunce)博士给舒斯特教授泼了一瓢凉水。他说：“掌握某种生物的DNA代码并不意味着我们可以通过遗传手段实现重造灭绝生物体的美好愿望。” 有科学家指出，复活猛犸象有三大难题：
难题一：提取没有发生变质和损伤的DNA。科学家若将猛犸象克隆成功，一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取完整的DNA，而且DNA要保持原有的活性。但从早已灭绝的猛犸象遗骸上取得的DNA是支离破碎的。想拼凑完整的可能性不大。如果细胞核受到损伤，克隆的可能性就非常小了。
难题二：细胞核移植的技术难题。有了完整的细胞核，接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲，比如非洲象。提取雌象的卵细胞，然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中。只有从活的细胞中取出细胞核，然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中，才有可能将猛犸象克隆成功。
难题三：借腹怀胎难以控制排斥反应。新的细胞分裂发育成胚胎后，面临的问题就是为猛犸象找到合适的代孕妈妈。借腹怀胎面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在代孕妈妈子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎，母体势必会产生免疫排斥反应，猛犸象胚胎可能在还没有形成器官前就被消灭掉。 猛犸象的复活计划现在看来还只是迈出了一小步，还有很长的路要走，面临的困难也非常多。但是如果能通过克隆技术成功复活猛犸象，对于拯救濒危动物是非常有利的，也是一大突破性进展。有专家称，克隆技术可能成为濒危物种延续种族的唯一希望。
2009年，猛犸象巡展负责人透露，日本的专家曾经对皮毛血肉俱全的大卡进行过特殊的扫描：“结果让人惊讶，大卡脑子里的部分脑干细胞居然是活跃状态。”至此，复活猛犸象的计划不再是个天方夜谭，再次被提到了日程上来。
大约每一个科学迷都会满怀激动地问：“当我们破译了全套遗传信息之后，是不是可以克隆一头猛犸呢？”
要克隆猛犸，仅知道50%～70%的基因序列是不够的。不过猛犸毛发样品丰富，基因测序技术也日渐完善，只要科学家们拿到足够科研基金，总有一天会破译出100%的遗传信息。经过与现存大象基因组的比对，也能最终把基因顺序、每条染色体的组成都弄明白。那么下一步就是依照基因序列，合成DNA，创建染色体。这可不容易，迄今为止科学家合成的最长的DNA也不过含有58万个碱基对。猛犸如果和非洲象一样，含有40多亿碱基对，56条染色体的话，平均下来需要合成的每条DNA大分子将含有近一亿对碱基，比现有纪录要高出200倍！
合成好遗传物质后，下面的工作将更为棘手。首先要把所有的染色体包裹成一个细胞核。美国加州大学圣迭戈分校的道格拉斯·福布斯(D ouglassForbes)建议把合成的染色体放入非洲爪蟾 (Xenopus Laevis)的细胞提取物中，科学实验已经证明，在合适的条件下，染色体能自行组装成细胞核。那么，如何把细胞核导入卵子之中呢？首先，要采集卵子就大大不易。且不说大象差不多每4个月才排出一颗卵子，光看看她庞大的身躯，深埋在体表半米之下的卵巢，再加上通向卵巢道路上厚达1.3米、连性交后都不破裂、仅开一小口的产道，就知道要得到这颗卵子有多么不容易。还好，科学家们发现，可以将死象身上的卵巢组织取下冷冻起来，需要时移植到其他实验室动物———譬如老鼠——— 身上，加以激素调节，也有可能产生健康的卵子。
最后，科学家们将把在青蛙细胞提取物里组装好的猛犸细胞核，移植到小老鼠身上生成的大象卵子之中，再通过不可思议的奇妙手术，把这颗受精卵送到大象的子宫内。经过漫长的两年怀胎，如果一切顺利，一头灰色的亚洲母象将发现自己刚刚生下一头长着长毛的小小猛犸象。 科学家在西伯利亚地区发现保存非常完好的猛犸“活细胞”，从而为克隆复活猛犸计划带来了曙光。
2013年12月，俄罗斯研究人员在西伯利亚永久冻土层中发现保存完好的猛犸身体组织
完美保存的猛犸身体组织有望不久将实现克隆计划
2013年8月份，一支国际研究小组在俄罗斯东部雅库特偏远地区的永久冻土猛犸墓地中发现奇特的物质，俄罗斯东北联邦大学猛犸博物馆主管谢苗-戈里格伊夫称，发现的物质包括：猛犸软体脂肪组织、毛发和骨髓。
更为重要的是，这项最新研究还首次发现猛犸“活细胞”，科学家对这些细胞非常感兴趣，相比之下冷冻细胞中的DNA已被破坏，克隆工作需要完整的动物DNA结构。这些完好的猛犸组织保存在地下100米深处，很可能在永久冻土地带中保存已有1万年以上。
一支国际研究小组认为这些猛犸“活细胞”可用于克隆复活猛犸，同时，这项猛犸考古研究更进一步地增强了来自不同国家科学家之间的合作。这项研究的详细资料发表在近期出版的科学期刊上。
一位研究小组成员透露称，明年将在美国国家地理频道观看到详细的相关猛犸纪录片。倍受争议的韩国科学家黄禹锡曾表示希望使用猛犸身体组织，据悉，基于2011年在拉普捷夫海发现的猛犸金黄色毛发，黄禹锡曾尝试克隆一头1万年前的幼年猛犸。
伦敦国家历史博物馆的艾德里安-利斯特教授称，这可能是迄今发现最完整的猛犸尸体。为了发现较为完整的猛犸尸体，尤其是存在着肉体组织、毛发和皮肤，只能在西伯利亚最偏远地区进行挖掘。
科学家称两百万年前冰河时期猛犸进化自非洲象，它们的体型是现代大象的两倍，长着较长的獠牙，有利于与掠食者进行搏斗，还可将冰雪中的草类植物拨挑出来。
大多数猛犸死亡于10000-12000年前，但是科学家发现大约公元前3750年阿拉斯加州仍有幸存的猛犸，最后存活的猛犸生活在远离西伯利亚海岸的弗兰格尔岛，它们一直存活至公元前1650年。
一种观点认为，早期人类的捕猎行为和气候变化结合在一起，最终导致猛犸灭绝。 如果真有一天，一只小猛犸诞生了，它将如何面对这个世界呢？也许它将在科学研究所的高墙和玻璃窗后度过一生？也许它将望着那些它祖先从未见过的衣冠楚楚的人类发愣？也许它会不甘寂寞，会咆哮、暴躁、困惑、忧郁、试着找寻其他猛犸？也许它会在疾病和孤单中默默死去？
但也许，人们太悲观了，它或许还是有地方可去。从1989年开始，俄罗斯的科学家塞尔盖·兹莫夫(SergeyZimov)在西伯利亚东北部的切尔斯基市发起重建“侏罗纪公园”的计划。在这里一片方圆160公里的土地上，更新世末期的许多植被完好地保留下来。日本和俄罗斯的科学家在过去的几年中，已经往该地区重新引入了驯鹿、驼鹿、麝香鹿、库亚特野马等数种曾与猛犸一起活跃在万年前的动物。据称，当该地食草动物的数量和植被分布相对稳定之后，科学家们还打算引进一些大型食肉动物，如西伯利亚虎，以期构建更为完整的生态圈。 美国“国家地理新闻频道”曾经报道称，日本基因科学家计划利用基因技术让史前生物披毛猛犸象重现世间，并再造一座侏罗纪公园来收容各种“复活”的物种。 猛犸象最早出现在400万年前的非洲大陆上，披毛猛犸象则主要生活在西伯利亚。冰川期的岩洞壁画中绘有这种庞然大物，它肩高3.4米，重达7吨。莫斯科生态及进化研究所的猛犸象研究专家安德瑞(A ndreiSher)说：“我们的祖先不但和猛犸象休戚与共，甚至还捕猎它们，这真难以想象。” 目前西伯利亚的永冻层里埋藏着大约1000万只保存极好的猛犸象遗骸，日本科学家希望可以利用这些猛犸象化石中的生殖组织，在其现代近亲印度象体内繁殖，克隆出猛犸象个体，最终实现他们建设一个侏罗纪公园的设想。日本近畿大学的基因工程部主任认为这一方案完全可行。
然而现在最大的挑战是必须找到能繁衍后代的披毛猛犸象DNA，虽然在人烟稀少的西伯利亚搜寻一个完整的披毛猛犸象细胞好似海底捞针，科学家表示可以利用一种先进的手段，从冰层下的披毛猛犸象遗骸上提取DNA，而且他们已经在北西伯利亚为未来的新生猛犸象找到了一片家园。这个复制出来的古生态公园还能容纳巨鹿等其他灭绝的物种。 然而许多专家对这个主意嗤之以鼻，说它科学上行不通，道德上不负责。
“古生物的DNA早就成了碎片，我们现在不可能集齐这成千上万的碎片来孕育一只小猛犸象。即使能找到完整的细胞，也不能保证它是健康的，如果基因有错误，那就会导致出生缺陷。”英国伦敦学院大学的一位古生物学家说，“而且自然的猛犸象栖息地也不复存在了，复活一个物种使之成为热门的旅游景点，这道德吗？”

❷ 贺建奎出狱，他曾研究基因编辑婴儿，这项技术为何违背伦理

贺建奎是南方科技大学原副教授，2018年他利用基因编辑技术诞生了世界首例基因编辑婴儿露露和娜娜，引发了从科学家群体到普通民众对人类实施基因编辑伦理正当性的普遍质疑。大家普遍认为，基因编辑的婴儿最终会通过两个孩子融入到人类的基因池，使人类面临不可预知的风险。贺建奎本人因为他的这一行为，被判3年有期徒刑，并处罚金三百万元。2022年4月，贺建奎刑满释放，关于基因编辑技术的伦理争议再一次引起了人们的讨论。

贺建奎的经历告诉我们，科学家不仅要拥有高超的技术，更要有严谨的科学态度和道德素质，一切为了一己私利而不顾法纪法规和伦理道德的行为，终究会遭到世人的唾弃，并受到法律的严厉制裁。

❸ 什么是诱导多能干细胞

诱导多能干细胞是对成熟细胞重编程得到的，像胚胎干细胞一样具备分化成多种细胞的潜力，可用于修复受损的组织和器官。CRISPR基因编辑技术能精确查找一串代码在基因组中的位置，进行删除或修改。\x0d\x0a\x0d\x0a每个细胞都拥有生物的全套基因组，其具体身份和功能取决于哪些基因处于工作状态。比如，在皮肤细胞里，与皮肤功能相关的基因打开，其他基因关闭。要把它变成干细胞，就要关闭皮肤相关基因，打开与干细胞功能相关的基因。\x0d\x0a2006年，格莱斯顿高级研究员山中伸弥博士用4种被称为转录因子的关键蛋白处理普通的皮肤细胞，制造出了诱导多能干细胞。这些转录因子可改变各基因的工作状态。在上述研究的基础上，格莱斯顿高级研究员丁盛（音译）团队不使用转录因子，而是通过向细胞添加化学品混合物，制造出了诱导多能干细胞。\x0d\x0a在最新研究中，丁盛团队又提供了制造诱导多能干细胞的第三种方法——使用CRISPR基因调控技术，直接操纵细胞的基因组。他们选取了两个只在干细胞中表达、且对多能特性至关重要的基因Oct4和Sox2，这两个基因能打开与干细胞功能相关的其他基因，并关闭无关基因。实验表明，用CRISPR激活两个基因中的任意一个，都能触发细胞重编程，使其变身为诱导多能干细胞，而激活操作只需对基因代码进行一处修改。

❹ 转基因生物辩论赛正方

1转基因只要控制好就能给社会造福.有利于国立生产.2就像转基因鲫鱼.3基因扩散.意思就是目的基因导入非目的宿主.破坏生态环境.导致类似生物入侵的效果.4反方一般会说转基因破坏生物原本的基因型.会破坏生态系统结构稳定性(可以用袁隆平的杂交水稻,虽然不是转基因,也算基因移植,至少自然界是没有此物种的)这个确实要随机应变了.5很遗憾.本人快高考了.没时间给你写.6转基因人道吗?转基因不容易控制.转基因目的难以达到转基因的成功率不高.筛选基因有一定难度自然界的基因无数,难以控制变量.7至于食品.从分子结构上来说.基本没什么区别.然而这个问题至今也是科学界争论不休的(高中教科书上说的)所以我无从回答. 1 转基因生物问题对食品安全和人类健康以及生态环境产生直接影响2有关专家认为，由于不能排除新的转基因生物产品产生危害的可能 性，需要对各类转基因产品逐个进行安全检测。3 为了避免转基因食品对人体可能产生的威胁，有关专家呼吁在转基因食品上加上特殊标识以尊重消费者的选择权利，同时建立健全有关法规。4。世界贸易组织也将转基因生物产品纳入贸易谈判的范围。5<转基因生物产品及其安全性综述>:通过严格管理和科学检测、监控,发展转基因技术,将会为人类生活创造美好的未来。(张国雄)6我们在商场或超市的某些食用商品上看到“转基因”字样,就是转基因食品的国际社会规定标识。7目前，世界主要发达国家和部分发展中国家都制定了各自对转基因生物（包括植物）的管理法规，负责对其安全性进行评价和监控。在美国分别由农业部动植物检疫局（APHIS）环保署（EPA），以及联邦食品和药物管理局（FDA）负责环境和食品联各方面安全性评价和审批。 有利的方面 1 过去改变植物的品种主要是通过育种，这种传统的育种方式需要的时间长，杂交出的品种不易控制，目的性差，其后代可能高产但不抗病，也可能抗病但不高产，也许是高产但品质差，所以必需一次一次地进行选育。而转基因技术就不同了，可以选择任何1个目的基因转进去，就可得到1个相应的新品种，不用再花那么长的时间筛选了。 2 传统的育种只能是水稻对水稻，玉米对玉米，进行杂交，不能水稻对玉米，水稻更不能和细菌进行杂交。而转基因技术不但可以把不同植物的基因进行组合，而且还可以把动物的基因，甚至人的基因组合到植物里去。比如：科学家看中了一种北极熊的基因，认为它有抵抗冷冻的作用，于是将其分离取出，再植入番茄之中，培育出耐寒番茄。 3 通过转基因技术可培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种，以减少对农药化肥和水的依赖，降低农业成本，大幅度地提高单位面积的产量，改善食品的质量，缓解世界粮食短缺的矛盾。例如：马铃薯植人天蚕素的基因后，抗清枯病、软腐病的能力大大提高，过去这两种病每年会带来近3成的减产，一种抗科罗拉多马铃薯甲虫的马铃薯，可使美国每年少用37万kg的杀虫剂；阿根廷播种转基因豆种后，大豆抗病和抗杂草能力大为增加，使用农药和除草剂的量减少，生产成本比原来下降了15％。 4 利用转基因技术生产有利于健康和抗疾病的食品。杜邦和孟山都公司即将推出多种可榨取有益心脏的食用油的大豆。两大公司还将联手推出味道更鲜美且更容易消化的强化大豆新品种。艾尔姆公司与其他公司合作，正在研究高含量抗癌物质的西红柿，以及可用于生产血红蛋白的玉米和大豆。此外，含疫苗的香蕉和马铃薯也正在加紧研究中；日本科学家利用转基因技术成功培育出可减少血清胆固醇含量、防止动脉硬化的水稻新品种；欧洲科学家新培育出了米粒中富含维生素A和铁的转基因稻，这一成果有可能帮助降低全球范围内、特别是以稻米为主食的发展中国家缺铁性贫血和维生素A缺乏症的发病率。 5 转基因食品可以摆脱季节、气候的影响，让人们一年四季都可吃到新鲜的瓜菜。同时，人们还发现转基因作物结出的果实，无论外形还是味道都别具风味。英国的科学家将一种可以破坏叶绿素变异的基因移植到草中，可以使之四季常青，除了具有绿化功能之外，还使畜牧业受益，因青草的营养比干草高，而使肉的质量提高。 6 利用转基因技术，把生长素基因、多产基因、促卵素基因、高泌乳量基因、瘦肉型基因、角蛋白基因、抗寄生虫基因、抗病毒基因等外源基因导入动物的精子、卵细胞或受精卵，可培育出生长周期短、产仔多、生蛋多、泌乳量高，生产的肉类、皮毛品质与加工性能好，并具有抗病性的动物，目前已在牛、羊、猪、鸡、鱼等家养动物中取得一定成果。

❺ 为什么日本科学家要进行“人兽杂交胚胎”实验

不过，也有科学家担心，iPS细胞没有朝着预期的方向分化，它们有可能会影响到老鼠的大脑。如果是这样，有可能会产生违背自然规律的新物种，这对于人类而言绝不是什么好事情。因此，在进行“人兽杂交胚胎”实验时，需要十分小心谨慎。

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

❻ 转基因技术在日本的发展现状如何安倍首相如何看待这一技术

日本对转基因技术的主流观点是什么样的？安倍晋三首相是如何看待转基因的？我来解答一下。

日本对于转基因食品的监管倾向于基于生产过程的管理。与美国和欧盟的鲜明态度相比，日本则采取了一种较为折衷的态度。日本农业转基因技术的研发虽起步较晚，但进展迅速，综合研发能力和许多单项技术处于世界前列。与美国和欧洲一些发达国家相比，日本农业转基因技术的研发虽起步较晚，但进展迅速且不断取得突破性成果，综合研发能力和许多单项技术处于世界前列，已经开发出大量的动植物转基因新品种或新材料。

文部科学省，负责审批实验室生物技术研究与开发阶段的工作，该省于 1987年颁布了《重组DNA实验准则》，负责审批试验阶段的重组DNA研究。

通过制定法律、法规和发布相关公告、准则，日本形成了转基因食品安全性审查制度。在日本，申请者向食品保健部监视安全科提出申请，再由药事、食品卫生审议会根据安全性审查准则及最新科学知识进行审议，审议结果由官方报纸公布于众。

（日本超市的转基因产品）

综上可见，在面对世界转基因技术迅速发展、发达国家抢先注册专利以及世界转基因作物栽培面积扩大的势头时，日本政府也开始采取措施，包括强化农业转基因的安全机理研究，加快实用性研发以及促进成果转让等等。日本通过一系列举措建立了较完备的转基因技术成果安全管理体系，但其推进农业转基因技术产业化的脚步，势必行进艰难。

2009年，日本国立动物健康研究所（National Institute of Animal Health）的中岛康之（Yasuyuki Nakajima）在在《公开植物科学杂志》（The Open Plant Science Journal）3卷49-53页发表了标题为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的论文。（转基因作物长期生物安全性评估：抗虫Bt11转基因玉米不影响小鼠的后代表现以及寿命）

这个研究历时数年，总共进行了5代，其中第四代一直喂养到动物自然死亡，寿命最长的一只老鼠居然是喂食转基因玉米的，活了1072天，相当于人类117岁。最后的结论是Bt转基因玉米无害。既不影响老鼠的自然寿命，也不影响老鼠的后代。

据美国农业部海外农业服务中心发布的最新参赞报告显示，日本是全球最大的转基因食品及饲料进口国。据官方数据，日本每年进口约1800万吨玉米和515万吨大豆，其中大部分是转基因品种。日本还进口数十亿美元的加工食品，其中包括转基因植物油、白糖、酵母和其它食品添加剂。

在面对世界转基因技术迅速发展、发达国家抢先注册专利以及世界转基因作物栽培面积扩大的势头时，日本政府也开始采取措施，包括强化农业转基因的安全机理研究，加快实用性研发以及促进成果转让等等。日本通过一系列举措建立了较完备的转基因技术成果安全管理体系，为推进农业转基因技术产业化做好准备。