最近,外媒有条新闻「炸锅」了!OpenAI 创始人山姆・奥特曼(Sam Altman)又闹「革命」了,不过这次不是 AI 领域。奥特曼大大方方宣布,他和同性伴侣迎来了第一个超可爱的宝宝。
图源:网络 | 奥特曼在 X 平台上官宣「生娃」
消息一出,网上瞬间像开了锅的沸水,各种议论纷纷。据说,这个宝宝是通过神奇的「双雄繁殖」技术诞生的,就是把男性干细胞变成卵子,再和另一位男性的精子成功「配对」,变成受精卵。
这可不得了,直接让「男男生娃」这个在科幻片里才有的疯狂概念再次蹦到了大众视野里。你可能觉得这只是遥远的设想,但其实,在哺乳动物的研究中,「男男生娃」早已不再是天方夜谭。
哺乳动物早已实现「男男生娃」
在人类漫漫历史长路中,自然规律框定着生殖的基本范式,即男性贡献精子,女性则提供卵子,同时还得身兼数职,营造温馨小窝孕育新生命。
可如今,随着基因编辑技术强势崛起,单性生殖奇妙可能性的探索也已悄然开启!
早在 2004 年,日本科学家 Tomohiro Kono 团队通过巧妙修改关键印记基因 H19,成功培育出了世界上第一只孤雌小鼠。
这批孤雌生殖小鼠共有 10 只,9 只早夭,只有 1 只活到了成年。这一突破为后续的单性生殖研究奠定了基础。
有了这样的开端,科研的接力棒继续传递,越来越多团队投身到这场探索之旅中。
到了 2023 年,日本大阪大学林克彦(Katsuhiko Hayashi)教授团队更是「放大招」!
通过干细胞和染色体工程技术,首次成功将雄性小鼠的皮肤细胞转化为卵细胞,并使其受精发育为健康的幼崽。
这一成果发表于《自然》杂志,一石激起千层浪,吸引了全球目光。
图源:Nature
具体来说,研究人员玩了个「细胞性转」策略,让雄性干细胞果断丢弃 Y 染色体,然后又麻溜地复制 X 染色体,就这样顺利获得了带着两条 X 染色体的多能干细胞。
这些干细胞就被培养成了卵母细胞,接着在卵巢类器官里茁壮成长,通过体外受精并发育为胚胎,最后成功诞生健康的鼠宝宝。
报道称,两只雄性小鼠的后代 7 只中存活了 5 只,这些幼崽不仅身体健康、寿命正常,还能像普通小鼠一样繁殖后代。
这一成果无疑像是一颗重磅炸弹,在科研领域引发了强烈震动,也让人们对「男男生娃」的可能性有了更切实的遐想。
而在这一领域,中国科学院动物研究所的周琪院士团队也成绩斐然,取得了多项重要进展,涵盖孤雌生殖和孤雄生殖等多个方面。
2018 年,周琪团队首次实现了哺乳动物的孤雄生殖,成功培育出具有两个父系基因组的孤雄小鼠。然而,这些小鼠虽然外观正常,但都在出生后 48 小时内死亡,显示出严重的发育缺陷。这无疑给科研团队泼了一盆冷水,但他们并未气馁,继续在黑暗中摸索前行。
2022 年,周琪团队将小鼠的单个卵母细胞培育成了胚胎,实现了真正的「一个细胞生孩子」。这一突破再次让人们看到了单性生殖领域的曙光,也为后续研究积累了宝贵经验。
时间来到 2025 年,周琪院士团队再次取得突破,通过精准编辑 20 个关键印记基因,成功培育出可以存活到成年的孤雄小鼠。
这些孤雄小鼠表现出显著的特性,如体重增长快、探索欲望强,但在旷场实验中频繁进入中心区域,这与啮齿类动物习惯沿边缘活动的习性相悖。
此外,孤雄小鼠的寿命仅为普通小鼠的 60%,这可能与未完全修复的残余基因印记有关。
图源:Cell Stem Cell
那么,究竟是什么因素在影响着单性生殖的成功与否呢?这就要提到印记基因了。
印记基因,单性生殖的关键。单性生殖的核心挑战在于印记基因。这些基因带有表观遗传修饰,标记了它们来自父亲还是母亲。
在正常胚胎发育中,父源基因和母源基因需要相互配合,才能保证胚胎的正常发育。例如,父源基因 IGF2 促进胚胎生长,而母源基因 H19 则抑制过度生长。
在孤雄或孤雌胚胎中,由于缺乏一方的基因平衡,胚胎往往无法正常发育。
为了克服这一障碍,科学家们通过基因编辑技术对印记基因进行精准调控。例如,周琪院士团队在孤雄小鼠的研究中,删除了多个关键的印记控制区段,并修复了与胚胎过度生长相关的基因区域。
这些努力最终使得孤雄小鼠能够存活到成年,尽管它们的寿命较正常小鼠短,且不育。
尽管科学家们在单性生殖领域取得了显著进展,但这一技术距离实际应用仍面临巨大挑战。
首先,技术上的成功率仍然很低。例如,在周琪院士团队的研究中,尽管部分孤雄小鼠能够存活到成年,但整体存活率仅为约 30%。如此低的成功率,无疑给技术的大规模应用蒙上了一层阴影。
图源:干细胞与生殖生物学国家重点实验室官网 | 周琪院士团队双雌生殖的小鼠及其后代
其次,伦理问题也极为突出。单性生殖技术的应用可能会引发关于人类生殖权利、性别角色和家庭结构的深刻讨论。
想象一下,如果这项技术广泛应用,社会传统的家庭观念和结构将会受到怎样的冲击?这是一个不得不慎重考虑的问题。
此外,技术的成熟度和安全性也需要进一步验证。例如,孤雄小鼠虽然能够存活,但寿命较短且不育,这表明单性生殖技术仍存在潜在的健康风险。在人类应用类似技术之前,科学家们需要解决这些问题,并确保技术的安全性和可靠性。
回顾完前沿的单性生殖技术,我们不妨把目光拉回到国内生殖医学领域的一个重要里程碑 ——湘雅医学院建立国内第一个精子库的历史,看看生殖医学发展历程中的那些故事。
国内第一个精子库与生殖医学的探索
1981 年,中南大学湘雅医学院的卢光琇教授在父亲卢惠霖的支持下,建立了中国第一个人类冷冻精子库。卢惠霖是中国遗传学奠基人之一,而卢光琇则被誉为「试管婴儿之母」。
图源:人类干细胞国家工程研究中心官网 | 卢光琇教授
她从外科医生转行,投身生殖医学领域,开启了中国生殖技术的新篇章。
当时,精子库的建立面临诸多困难。由于社会观念保守,没有人愿意捐献精液用于实验,卢光琇最初的实验样本甚至来源于自己的丈夫。此外,技术条件也极为有限。
卢光琇回忆,第一次将液氮放入冷冻罐时,罐子不断冒烟,她和同事紧张地守了一整夜,直到确认精子在解冻后仍保持活性,才松了一口气。
湘雅医学院的精子库不仅是中国第一个,也达到了世界先进水平。它拥有 5 万份精液冷藏能力,冷冻复苏率在 60%-95% 之间。
自 1999 年以来,累计冻存精液超过 1 万管,其中 6600 多管用于人工授精和体外受精治疗。1983 年 1 月 16 日,卢光琇指导完成了中国首例冷冻精液人工授精婴儿的诞生。
图源:网络 | 1983 年卢光琇团队构建的早期改良冷冻精子库
精子库的建立不仅为男性不育症治疗提供了可能,还为面临环境污染、疾病或特殊职业风险的男性提供了「生殖保险」。
然而,技术的突破也带来了伦理挑战。卢光琇教授曾指出,生殖技术的发展需要考虑伦理边界。
生殖医学领域还有许多令人惊叹的技术突破,比如郑州大学第一附属医院的「无 ECMO 人造子宫」动物实验。
2024 年 7 月,郑州大学第一附属医院的研究团队完成了全球首例「无 ECMO 人造子宫」动物实验。
该实验通过将一只妊娠四个月的胎羊从母体中取出,并安置在特制的人工羊水环境中,成功实现了胎羊在无需体外膜肺氧合(ECMO)支持的情况下存活 90 分钟的壮举。
这项技术不仅展示了人造子宫的可行性,更为早产儿和超早产儿的治疗提供了新的方向,标志着人造子宫技术的重大进展。它减少了对复杂医疗设备的依赖,简化了救治流程,为未来人造子宫技术的发展奠定了坚实的基础。
将「无 ECMO 人造子宫」技术与「男男生娃」技术结合,未来可能为同性伴侣提供生育自己生物学后代的机会。这种结合不仅能够解决生育难题,还可能对濒危物种的保护和人类生殖健康产生深远影响。
图源:郑州大学第一附属医院 医生将胎羊放入「人造子宫」
「男男生娃」技术的实施可能引发对传统家庭结构、性别角色的重新思考。同时,人造子宫技术的应用也需要在法律、伦理和社会接受度方面进行深入探讨。
科学家们在探索技术边界的同时,也必须确保这些技术的应用不会超越伦理底线,不会对社会结构造成破坏性影响。我们需要在技术发展与伦理规范之间找到平衡点,确保科技进步真正造福人类。
科学探索与人文关怀的平衡
从湘雅医学院建立国内第一个精子库,到如今科学家对「男男生娃」技术的探索,生殖医学的发展展示了人类对生命奥秘的不懈追求。
正如卢光琇教授所言,生殖技术的初心是「帮你怀 — 帮你生 — 助你长」,这些技术不仅为不孕不育患者带来了希望,也为人类生殖健康提供了新的保障。
然而,技术的进步需要伦理的约束,以确保科学探索能够真正造福人类。毕竟,技术要是跑得太快,伦理跟不上,可就容易出乱子。
期待科学家们在技术突破的同时,也能兼顾人文关怀,让科技发展与人类价值观相协调。到时候生殖技术真正变成给人类带来幸福的「魔法」,让更多人收获自己的小美好。
参考资料:
[1]Fournier D, Estoup A, Orivel J, et al. Clonal reproduction by males and females in the little fire ant[J]. Nature, 2005, 435(7046): 1230-1234.
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[8]https://www.nature.com/articles/d41586-023-00756-0
[9] 医学史上的 1 月 16 日:我国首例人工授精婴儿在长沙诞生 - 百度新闻
[10] 中国最早的人类精子库开放「生殖忧患」服务 - 中南大学新闻网
[11] 人造子宫技术的争议与未来展望
题图来源:图虫创意
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