乔治·丘奇和他雄心勃勃的“侏罗纪公园”计划：复活已灭绝动物，创造更美好世界

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

1964年，10岁的乔治·丘奇（George Church）在参观世博会时，一个长着长毛的猛犸象动画第一次吸引了他的注意，这也在他心里种下了一颗种子。而如今，50多年过去了，已经成为传奇科学家的乔治·丘奇正在带领团队试图复活这种曾让他充满敬畏的已灭绝的庞然大物。

大约在2005年，乔治·丘奇开始了复活猛犸象的研究计划，而这一计划面临的最大挑战实际上是资金，直到2019年， 在这一年，他和Ben Lamm联合创立了一家名为Colosal Biosciences公司，他们计划在2027年之前复活猛犸象。2022年8月，该公司宣布将复活袋狼（又名塔斯马尼亚虎） 列入计划。2023年1月31日，该公司宣布将复活渡渡鸟列入计划。

Colosal公司计划复活的三大物种

复活猛犸象

猛犸象，是陆地上生存过的最大的哺乳动物，其中体型最大的草原猛犸象体重可达12吨，是现在亚洲象的3倍。在气候寒冷的更新世（大约公元前180万年至公元前1万年），猛犸象在亚欧大陆背部广泛分布，在2万多年前，据估亚欧大陆一度拥有大约2亿只猛犸象。然而，在距今约1万年前，因为气候变化等原因，适应寒冷气候的猛犸象快速灭绝，大约5000年前，猛犸象彻底灭绝，这也标志着冰河世纪的结束。

随着在西伯利亚冻土层发掘到保存较为完好的猛犸象遗体，复活猛犸象的梦想似乎不再遥不可及。Colosal 公司计划将猛犸象细胞核移植到其亲亚洲象的细胞中，从而创造胚胎，然后通过雌性亚洲象代孕或使用人造子宫，产下猛犸象。

西伯利亚永久冻土层中发现的39000年前的猛犸象幼崽

猛犸象与亚洲象的基因组相差约140万个碱基序列，对应着大约1600多个蛋白质编码基因，乔治·丘奇认为，可能只需要编辑其中数十个基因，就可能解决猛犸象胚胎在代孕亚洲象体内的发育问题。他还表示，目标是制造出能在零下数十度下生存的大象，它的外表和行为都要像猛犸象。

创建一个侏罗纪公园？

如果一切按计划进行，Colosal 公司希望在未来几年内产下第一批猛犸象幼崽。而使用亚洲象代孕的方式，效率太低，因此，Colosal 公司计划通过“人造子宫”来实现大批量生产猛犸象。

而近年来，“人造子宫”的研究取得了一些突破性进展。

2017年4月，美国费城儿童医院的研究人员在Nature Communications期刊发表论文 【1】 ，将一只与人类及早产儿发育程度相当的羔羊在“人造子宫”中继续发育了长达4周时间。羔羊在“人造子宫”中表现出正常的体细胞生长、肺成熟、大脑生长和髓鞘形成。

羔羊在人造子宫中的生长发育：右图为左图的4周后

2021年3月， 以色列魏茨曼科学研究所的研究人员在Nature期刊发表论文【2】，该研究 创建了一个“人造机器子宫”，并首次使用人造子宫培养了小鼠胚胎6天时间 （达到小鼠整个妊娠期的三分之一） ，且胚胎在人造子宫培育过程中发育正常。

小鼠胚胎可在这个“人造机器子宫”中存活并发育6天时间

猛犸象复原图

Colosal 公司计划在俄罗斯北部建立一个更新世公园，用来释放这些复活的猛犸象，这听起来很像侏罗纪公园，卖票让人们参观一种已于上万年前灭绝的庞然大物似乎一个挣钱的好生意。但 Colosal 公司似乎并不打算这么干，他们的设想是，这些猛犸象会推倒这里树木，踩踏积雪，恢复草原，帮助维持这些冻土地带的冻结状态，从而减少二氧化碳和甲烷等温室气体的释放，减缓气候变暖。目前，它们的研究人员正计划在这里测试再野化对生态和气候影响的理论。

复活渡渡鸟

渡渡鸟标本

在过去50年中，全球鸟类数量已经减少了30亿多只，有400多种鸟类已灭绝、野外灭绝或极度濒危。Colosal 公司之所以选择去复活渡渡鸟，是因为渡渡鸟是一个人类导致物种灭绝的标志性案例，17世纪晚期，这种体型巨大、不会飞的鸟类从毛里求斯岛灭绝，此时距离它们被发现仅仅100多年。渡渡鸟也成为了 第一个被记录的因人类活动而导致灭绝的物种。

Colossal 公司复活渡渡鸟（Raphus cucullatus）的计划将从它现存的亲缘关系最近的绿蓑鸠（Caloenas nicobarica）开始，他们计划从绿蓑鸠中分离和培养原始生殖细胞（PGC），然后使用CRISPR基因编辑工具编辑PGC，使其与渡渡鸟的DNA序列相匹配。然后，将这些经过基因编辑的PGC植入代孕鸟类的胚胎中，以产生嵌合体。这些具有渡渡鸟和绿蓑鸠两个物种的DNA的嵌合体，能够产生类似渡渡鸟的卵子和精子，可能进一步孵化出类似渡渡鸟的鸟类。

复活渡渡鸟的项目面临的最大挑战是确定将绿蓑鸠转变为渡渡鸟所需改变的基因，加州大学圣克鲁兹分校古遗传学家Beth Shapiro正在对渡渡鸟的基因组进行测序，进而比较二者的基因差异，她也是复活渡渡鸟项目的科学顾问。她曾在2016年发表论文指出绿蓑鸠和渡渡鸟在3000万-5000万年前拥有一个共同祖先。

Beth Shapiro（左），Ben Lamm（右）

然而，现存的渡渡鸟标本都保存在热带地区，这导致其很难获取像保存在永久冻土层的猛犸象那样的完整基因组，测序得到的渡渡鸟基因组可能存在着缺口和错误。此外，即使找到了渡渡鸟与绿蓑鸠之间全部差异基因，将才可能存在的成千上万种基因差异引入PGC中，显然并不容易。即使这些都做到了，经过大量基因编辑的PGC植入代孕鸟类胚胎并让其产生精子和卵子同样充满挑战。目前科学家已经创造出了可以产生鹌鹑精子的嵌合鸡胚胎，但还不能产生卵子。最后，渡渡鸟的体型比绿蓑鸠大得多，显然无法在绿蓑鸠中孵化渡渡鸟，还需要找到一种体型类似的鸟类代孕。

复活袋狼

袋狼

袋狼，也叫塔斯马尼亚虎，是一种大型食肉有袋动物，因被欧洲殖民者大量捕杀而快速灭绝，1936年，最后一只袋狼在动物园死亡。由于灭绝时间较近，袋狼有着保存完好的胚胎和标本，这给复活袋狼奠定了基础。

Colossal 公司复活袋狼的计划由著名袋狼研究专家、墨尔本大学的Andrew Pask教授领衔，再过去20年里，他的团队一直致力于对袋狼进行基因组测序。袋鼬科（Dasyuridae）是袋狼的近亲，它们在进化上与袋狼有7000万年的差异。研究团队希望利用CRISPR基因编辑技术将袋狼基因插入 袋鼬科动物基因组中，然后将编辑的细胞核移植到袋鼬科动物卵子中，创建袋狼胚胎，通过代孕动物生下袋狼。

创造一个更美好的世界

Colossal 公司这些雄心勃勃的计划，建立在近年来基因测序技术、基因编辑技术、以及干细胞技术等生物科技巨大飞跃的基础上。但其 CEOBen Lamm也承认， 要想实现复活这些已灭绝动物的目标，仍然充满挑战。但他同时表示，这些复活已灭绝动物的工作有助于保护其他动物，能够为动物保护带来许多新技术。

Colossal 公司在其官网表示，Colossal 是一家领先的遗传学和生物技术公司，而不仅仅是一家遗传学和生物技术公司，它的目标是通过恢复已灭绝或即将灭绝的物种，去解决人类进步给地球带来的副作用，创造一个更美好的世界。

此外，Colossal 公司还希望 在复活已灭绝动物的过程中，孵化大量创新IP，促进生物技术发展 。例如，2022年9月，Colossal 公司孵化了一家名为Form Bio的公司并完成了3000万美元A轮融资，该公司专注于开发计算生命科学平台，为生命科学家提供简单的、用户友好型的管理大型数据集的完整平台，弥合数据和科学发现之间的鸿沟，从而“让科学家在更少的时间和更少的努力下实现发现和突破”。

参考资料：

1. https://www.nature.com/articles/ncomms15112/

2. https://www.nature.com/articles/s41586-021-03416-3

https://colossal.com/

https://www.nature.com/articles/d41586-023-00379-5

开放转载

欢迎转发到朋友圈和微信群