利維坦出版社:
據科學家統計，自地球誕生以來，已經出現的生物98%已經滅絕。所以很多專家警告我們，隨著人類活動造成的生存環境破壞、自然資源過度開發、汙染和氣候變暖，地球正在經歷第六次大滅絕。如果這就是我們真的要面對的未來，那麽這壹次我們人類難辭其咎——即使“人類已經消滅了地球上60%的物種”這種說法不正確，我們仍然需要考慮拯救這些瀕危物種的深層動機。
有人說，人類在這裏扮演了上帝的角色，通過技術手段恢復瀕危物種，甚至重現滅絕物種。這直觀上看起來很美，但人類真的有必要在自身道德愧疚的基礎上“上帝之手”嗎？畢竟上帝不需要拯救自己，而人類，說到底，還是要拯救自己。
音樂:剛佩·賽關多-剛佩·賽關多-20大考驗
利維坦星球
利維坦-2018
此刻，圖利斯·馬特森的直升機正在南非禁獵區上空。直升機在灌木散落的灰色土地上空盤旋，他只能在揚起的塵土中認出壹只奔跑的公象。
這個充滿力量和恐懼的龐然大物正在橫沖直撞。大象已被兩枚含有鎮靜劑的飛鏢射中腹部，但它仍在與麻醉效果抗爭，拒絕倒下。它驚慌失措，跑到附近的水坑裏。直升機在途中盤旋阻止:如果大象掉進水裏，它會淹死。
這壹僵局很快被打破。大象倒在地上，壓扁了壹叢灌木。直升機降落在幾輛卡車旁邊。接下來是神奇的壹幕。
壹群人急忙給大象翻身，幫助它平穩呼吸。原來是趴著，現在是側著。
53歲的馬特森來自英國什羅普郡，穿著卡其布褲子，戴著墨鏡，就像壹名巡警。他在大象旁邊跪下，把它的生殖器放在壹個像巨大避孕套壹樣的裝置裏。壹個自然資源保護者放入壹個探針，它可以釋放出微弱的電流來刺激大象的前列腺(然後刺激大象射精)。這種方法叫做電刺激采精。
他們開始工作。完成精液采集後，他們收拾好儀器，爬上直升機，在空中盤旋，直到大象醒來，慢慢離開。
馬特森通過WhatsApp給我發了壹段關於這奇怪壹幕的視頻，拍攝於2019 10。他說這是我壹生中最美好的經歷之壹。
收集的大象精液被帶回馬特森的農場儲存，之後將用於育種項目。根據英國皇家防止虐待動物協會(RSPCA)的數據，圈養大象的死胎率和嬰兒死亡率都很高。由於這種瀕危動物將在未來幾十年面臨滅絕，自然資源保護者和大象收容所將合作收集野生大象的精液樣本，並運送到其他地方的收容所，以便通過人工授精提高後代的存活率。
但馬特森既不是巡警，也不是大象保護者。他經營著壹家賽馬人工授精公司，為自己在英格蘭什羅普郡的農場服務。該公司收集並儲存獲勝種馬的精子用於繁殖。他可能不是拯救動物王國的上帝之子，但這正是他將要成為的。
馬特森將自己的技能從馬轉移到瀕危動物身上，並計劃建立歐洲最大的動物細胞生物樣本庫。他在5438年6月+2020年2月創辦了慈善機構Nature's SAFE，目的是收集5000萬份基因樣本，放入“時間冷凍器”，將壹些極度瀕危物種的細胞保存在低溫儲存罐中，包括遠東豹、黑犀牛和雉雞蛙。
他與切斯特動物園、歐洲動物園和水族館協會等機構以及牛津大學的研究人員合作，希望收集和保存精子樣本——當然，還有卵子和其他組織。有壹天，這些樣本可能會被用來增加正在減少的物種的數量，防止它們滅絕。
我們第壹次交流的時候，他的組織才成立壹個月，已經采集了30個樣本，有絹毛猴，麋鹿，哥倫比亞蜘蛛猴，豹變色龍。“我們所做的只是滄海壹粟，”他說。“我們想成為動物王國的種子庫，就像千年種子庫壹樣。”
瀕危雜色羅望子猴。蒂姆·弗拉克
自然資源保護主義者總是被這樣的想法所吸引，也許我們不僅可以保護瀕危物種，還可以讓滅絕的動物復活。在過去的幾十年裏，為了彌補人類活動對動物造成的傷害，它們壹直在打這場敗仗。
2003年，環保主義者創造了歷史。在科學家們激動的註視下，壹只山羊產下了比利牛斯山羊(當地稱為布卡多山羊)。在過去的200年裏，狩獵減少了比利牛斯山羊的數量，直到只剩下壹只。最後壹只山羊叫西莉亞，是三年前被壹棵倒下的樹壓死的。
然而，由科學家José Folch Pera領導的西班牙阿拉貢自治區農業生態系統營養研究和技術中心的壹個團隊首次復活了這種滅絕的動物。
Farchy Pera和他的團隊使用液氮冷凍最後壹只比利牛斯山羊死亡時耳朵裏的皮膚細胞。他們後來解凍了樣本，清除了208個家養山羊卵細胞的DNA，並用樣本細胞的DNA取而代之。這些卵子被轉移到代孕母親的胃裏。代孕媽媽是西班牙山羊的另壹個亞種，即山羊和野山羊的雜交品種。
雖然懷孕概率不高，只有7只山羊懷孕，但最後還是成功產下壹只比利牛斯山羊。
勝利之光轉瞬即逝。通過剖腹產出生的比利牛斯山羊僅在大約7分鐘後死於呼吸系統問題。屍檢顯示，這只小羊的肺部不正常，盡管其他器官看起來正常。現在，這個物種可能成為首次經歷兩次滅絕的特殊物種。
復活失敗，但科學家證實了壹個簡單的假設:滅絕動物的冷凍細胞具有復活物種的潛力。Farchy Pera在2009年壹篇關於克隆的論文中提到，“我們目前的工作鼓勵儲存所有瀕危物種或在某種程度上符合要求的物種的組織和細胞，因為它們可能在未來基於克隆的物種保護中有很大用處。”
2019年，聯合國發布報告，稱未來幾十年，將有1萬種動植物消失。黑犀牛、蘇門答臘猩猩、巽他虎等許多物種都被卷入了滅絕的漩渦——在現存個體數量非常少的情況下，基因庫的多樣性極其有限，只能選擇高度近親繁殖。這些物種存活率較低，更容易逐漸滅絕。打破這種滅絕漩渦的為數不多的方法之壹就是引入早已從基因庫中消失的DNA——那些早已死去的祖先的DNA。
Christina Hvilsom是哥本哈根動物園的保護遺傳學家，也是歐洲動物園和水族館協會保護遺傳專家小組的成員。她說:“為了阻止或扭轉現有物種的衰退，我們需要采取各種措施。建立生物樣本庫是手段之壹。”
將提取的動物細胞樣品置於溶劑中冷凍。塞巴斯蒂安·內沃斯
馬特森很高。即使當他穿著引人註目的實驗室外套時，他穿著七分運動褲走路也像只蒼蠅。他說自己進入人工授精領域是因為“天時地利人和”。馬特森16歲輟學，壹頭紮進賽馬行業，從騎師做起。後來在業余障礙賽和賽馬育種中屢屢受挫。後來壹場意外導致壹匹母馬死亡，讓他轉向人工授精。
30多年來，他專註於養馬，後來又幫助失去寵物的人克隆它們。2018在美國參加會議，與克隆公司Viagen達成合作關系。從歐洲運輸冷凍組織變得更容易了，所以他有了其他的想法。“我想，如果我能救活貓、狗、馬，為什麽不能幫助救活珍稀物種呢？”
他說，當他第壹次聯系切斯特動物園表達自己的想法時，他們“沒有直接把我趕出家門”，但他們對通過克隆來保護動物的想法不感興趣。“他們說不，這就像弗蘭肯斯坦的作品。妳必須註意壹些不能跨越的界限。然而，現在情況完全不同了。”
蘇·沃克(Sue Walker)是切斯特動物園(Chester Zoo)的科學主管，也是自然保險庫(Nature Vault)的聯合創始人。他說，在過去，動物園不想與克隆有任何關系。克隆單個動物成本非常高，失敗率也很高，而且克隆的動物很可能應激水平過高或者夭折。增加種群數量，保護棲息地，集中精力拯救那些陷入滅絕漩渦的物種要好得多。
然而時間越來越短，壹些物種存活的概率越來越低。在極端情況下，人工授精和克隆可能是最好或最後的選擇。
三月壹個寒冷的早晨，馬特森帶我參觀了什羅普郡惠特徹奇的農場。主樓壹樓有壹個冷凍桶，用來存放細胞樣本。較小的壹個看起來像牛奶混合桶，兩個較大的看起來像巨大的染缸。馬特森走上臺階，打開壹個水桶，冰冷的水蒸氣形成的白霧滾滾而出。裏面有壹個特別設計的隔間，裏面有成千上萬個形狀像雞尾酒吸管的小試管，每個試管裏都含有賽馬的DNA。
他指著那個大的低溫罐說:“這是液氮，好像是-196。它讓壹切都充滿活力。”為了保存細胞，馬特森的團隊將它們與冷凍保護劑混合，冷凍保護劑可以保護生理組織免受凍傷，用馬特森的話說就是防凍劑。去年，他的公司向21個國家出口了價值約6萬英鎊的動物精液。
隔壁房間裏有壹個專門的液氮儲存罐:壹個酒吧凳子大小的黃色桶，目前儲存的樣本比馬精液桶裏的少很多。“我們肯定需要更多的空間，”馬特森說。“我們現在是在和時間賽跑。理論上，我們需要每個物種50個不同的樣本，以確保正常需求。”
收集至少50個樣本將為科學家提供足夠的遺傳多樣性，為瀕危物種做出有意義的改變；如果妳用同壹個樣本克隆多個動物，它們的基因完全相同，就沒有辦法增加能自我繁殖的物種數量。
參觀完實驗室後，馬特森說他想讓我看看這裏的“收入來源”。他把我帶到壹個有屋頂的空地。右邊的東西看起來像壹個巨大的方形拱頂，傾斜了壹些角度。後面有兩個馬廄:壹個裏面有壹匹非常安靜的黑色母馬，另壹個是空的。
透過遠處的谷倉門，我看到了助理場長喬希·斯蒂爾、種馬飼養員特蕾莎·海莉和艾米麗·庫姆比斯以及壹匹名叫克利皮的栗色種馬。庫姆斯拿著的東西看起來像壹個巨大的棕色橡膠避孕套。這個術語叫做“馬的假陰道”。
斯蒂爾控制著種馬，海利敘述著隨後發生的有趣壹幕。海利說，“他在猶豫。”
我們靜靜地等著，假陰道不停地滴水，滴在水泥地上。這壹幕沒有多少尊嚴可言。克利皮嘶嘶地跺著腳。海莉說:“考慮壹下。”她的聲音在寒風中回蕩，“想”，短暫的停頓，“想”。
馬特森開玩笑說:“這是搭訕階段。他們只是第壹次見面，壹開始可能需要壹點酒。”
當Clippy下定決心在公眾面前采取下壹步行動時，所有人都迅速行動起來。庫姆斯用布和水桶清洗馬的陰莖，防止細菌汙染樣品。然後他們把它引到假馬前，裝上假陰道，插幾次，工作就完成了。
這可能不太體面，但最安全的獲取精子的方法就是這種相當原始的招數，這樣就可以把精子賣給那些想要高性能賽馬的人。與南非大象的遭遇(有時這是從野生生物獲取遺傳物質的唯壹途徑)相比，這至少文明了壹點。
斯蒂爾承認，這確實是壹件有點奇怪的工作。
馬特森在“自然金庫”實驗室。
“自然金庫”儲物罐中大多數樣本的主人無法親眼看到馬特森的團隊——他們在到達馬特森的實驗室之前就已經死了。
用於馬或大象的精子提取方法不能用於所有動物:比如世界上最小的哺乳動物——泰國豬鼻蝠，體長約3厘米；比如南極藍鯨，體重約180噸。
不僅有組織協調的問題，也有各國規章制度不同的問題。例如，英國皇家獸醫學院的道德準則規定，獸醫不得獲取圈養瀕危動物的DNA樣本，不得在動物死亡後獲取，除非有醫學檢查等正當理由。
切斯特公園會在動物死亡後將它們的樣本送到南方40公裏外的馬特森團隊，並及時保存在液氮罐中。沃克說:“妳可能會想象壹輛救護車在快車道上飛馳而過，警報壹直在響。其實遠沒有這麽誇張。”
動物園裏的動物學家會在動物快死的時候照顧它們。這些專家通常每天都需要處理動物健康問題。這時，他們會進行正常的外科手術，取出睪丸或卵巢和組織樣本。然後他們會打電話給馬特森和他的團隊，讓他們拿走這些樣本。
這就是為什麽馬特森農場的實驗平臺上有壹個看起來像黑耳朵的小東西，還有兩個橄欖核大小的蝙蝠睪丸。切斯特動物園的塞巴短尾葉鼻蝠通常生活在“果蝠森林”，遊客也可以給它們餵食，這是價值56英鎊的“體驗”的壹部分。
雖然這種蝙蝠目前不在瀕危名單上，但沒有壹種動物是絕對安全的，因為世界各地的多樣性已經到了臨界點。睪丸的主人死於自然原因，但它的基因會被傳遞下去。
自然保險庫的科學顧問露西·摩根做的第壹件事就是刮耳朵。“在某種程度上，耳朵會終身生長，耳細胞會不斷生長和更新，”她說。“所以，如果妳想在未來選擇壹個樣本進行培養，耳朵是非常合適的。”
她把耳朵放在洗必泰溶液裏消毒，並計時。兩分鐘後，她把自己的耳朵放進培養皿，然後切成巧克力片。她用鑷子把它們放入含有液氮的冷凍管中。兩個小睪丸會完好無損地保存下來。他們不會從中取出精液——對於太小的動物，他們通常無法用通常的方法保存精液。
動物的組織、睪丸或卵巢通過移液器安全地放入冷凍管或小麥管中，保存在冷凍箱中，將來在動物園或野生動物繁殖項目中使用時可能會解凍。至於因生理和解剖特征而無法用精子或卵子進行人工授精的動物，樣本可能會保存幾十年。
現在，“自然金庫”的所有樣本都保存在壹個地方，但他們旨在建立壹個分支機構，以便該組織可以在不同的地方存儲，以降低存儲風險。
精液樣本以液氮冷凍狀態保存在麥稭中。
馬特森的計劃看似宏大，但並非史無前例。8000公裏外的加州聖地亞哥動物園自20世紀70年代以來壹直在運行生物樣本庫項目，已經保存了超過10000份活細胞、生殖細胞和胚胎樣本。這個樣本庫名為“冷凍動物園”，已經孵化了幾只雉雞雛鳥，並見證了冷凍的貓卵母細胞(可以形成卵細胞的細胞)在體外受精後可以成熟並形成晚期胚胎。
2020年，聖地亞哥的自然資源保護者又取得了壹項偉大的成就。他們利用已經死亡30年的動物樣本成功克隆了壹只黑腳雪貂。65438+2月10，這只美麗的雪貂出生在科羅拉多州的壹個研究所裏，被研究人員命名為伊麗莎白·安。和1988死去的雪貂威拉長得壹模壹樣。上世紀80年代，這壹種群被視為瀕危物種，但由於繁育項目的順利進行，種群數量增加了6000只。
但是，問題是現有的雪貂親緣關系很近。Ryan Phelan是壹個非營利組織，專註於克隆技術，復活& amp；重建的執行主席，他說:“先進的生殖技術，如克隆，可以幫助我們拯救動物種群，恢復壹些隨著時間的推移會消失的多樣性。”
誌同道合，也有組織樣本庫項目進行學術研究。他們渴望收集盡可能多的樣本——不是為了恢復動物種群，而主要是為了未來的研究。他們的工作是務實的:如果我們不能拯救動物，那麽至少我們有足夠的材料在它們消失之前進行研究。
這種樣本庫包括美國自然歷史博物館的安布羅斯·莫內爾冷凍收藏。美國自然歷史博物館的冷凍組織實驗室可以儲存多達654.38+0萬種樣本。目前，蝴蝶、青蛙腳、鯨魚皮和鱷魚皮的樣本都保存在液氮儲罐中。
英國也有類似的樣本庫——“cryo arks”，是英國第壹個用於動物物種基因和基因組學研究的國家級動物生物樣本庫。“冷凍方舟”有三個冷凍基地:壹個在英國自然歷史博物館，壹個在蘇格蘭國家博物館，壹個在愛丁堡動物館。
另外兩個生物樣本庫，歐洲動物園和水族館協會和冷凍方舟也在合作。“這意味著我們不必在野外收集動物樣本，”首席研究員兼“冷凍方舟”主任邁克爾·布魯福德說。這樣會帶來很多好處，不僅幹擾最小，物流也很方便。但極其真實的是，我們手中的樣本所代表的物種已經滅絕了太多。他們已經不存在了。"
幸運的是，“冰凍方舟”龐大的樣本庫比聖地亞哥動物園和“自然金庫”建立得更早:這意味著人們有更多的機會研究更早滅絕的動物，解鎖早已消失的生態系統和棲息地的寶貴信息。
維爾索特說，“自然金庫”不僅提取DNA用於獸醫學或研究，還“將其提升到壹個更高的水平”，專註於細胞系和生殖細胞，用於人工繁殖。“他們的工作賦予了生物樣本基因庫更多的意義。現在正在做的，以及未來幾年將會實現的是，這些細胞系可以轉化為多能幹細胞(可以產生任何壹種細胞或組織的萬能細胞)，它們可以分化為生殖細胞，因此創造新的動物是可能的。”
布拉瑞德強調，不僅要保證儲存的遺傳物質不僅僅來自於少數圈養的動物，還要保證基因庫中的多樣性足夠。“如果算上全球冷凍機構，人們有能力儲存數百萬份樣本。但問題不在於我們能儲存多少樣本，而在於這些樣本的來源以及我們能否正確使用它們。”他說，“從某種意義上說，這就是冷凍樣本庫的作用，因為研究人員和環保主義者可以看到哪些樣本是可用的，並選擇最佳策略。”
但是在收集的樣本中仍然存在差距，Brared稱之為“過去的錯誤”。不那麽賞心悅目的動物，通常會因為被遺忘或者更難保存而被排除在收藏之外。這些空隙大部分是無脊椎動物，比如蚯蚓。他說:“不管它們是不是地球上最有魅力的動物，它們都是生態系統中最重要的生物，因為它們的貢獻。但是，幾乎沒有生物樣本。”
這是壹匹克隆馬，它的細胞來自於2008年死去的壹匹賽馬。塞巴斯蒂安·內沃薩特
在其中壹部電影《《侏羅紀公園》》的開頭，在恐龍開始吃人之前，身穿皮衣的伊恩·馬爾科姆由傑夫·傑夫·高布倫博士扮演，他在倫理問題上批評了著名的主題公園老板約翰·哈蒙德約翰·哈蒙德。理查德·阿頓波羅爵士飾演的:“妳們的科學家執著於自己能不能做到，他們不會停下來思考自己該不該做。”
這很中肯。如果我們復活消失了幾十年的生物，那麽人們就有理由復活幾百年前死去的生物，比如劍齒虎、渡渡鳥、長毛猛獁象，甚至霸王龍。
日本遺傳學家Teruhiko Wakayama利用冷凍16年的小鼠細胞成功克隆出新細胞。這為滅絕已久的物種的復活帶來了更多希望。但是復活猛獁象和渡渡鳥並不容易。雖然他們的身體是冷凍的，但隨著時間的推移，DNA會逐漸失活，所以我們缺乏足夠的遺傳信息來復活健康的新個體。
經濟時報
然而，科學家們去年公布了猛獁象的幾乎完整的基因組，盡管這種動物已經滅絕了大約6.5438億年。這使得人們推測人工合成猛獁象的DNA是可能的。2021年3月，克隆黑足雪貂的研究團隊在哈佛醫學院著名遺傳學家喬治·丘奇的實驗室成立了猛獁象復活獎學金，探索復活猛獁象的科學。
三月份，在壹次電話聊天中，我問丘奇復活滅絕動物的倫理困境。為什麽要克隆滅絕的動物而不是拯救沒有滅絕的物種？
丘奇的長毛猛獁象項目不是為了復活滅絕的物種，他解釋說:“它旨在將滅絕物種的多樣性賦予現代物種，以幫助現有的物種及其生態系統。”通過編輯與某些性狀相關的寡核苷酸(獨立合成含有40至350個堿基的單鏈DNA序列)，並將古老的長毛猛獁象DNA插入亞洲象的基因組中，丘奇計劃利用CRISPR基因編輯技術創造出壹種耐寒、抗病毒的大象，其象牙還能抵抗獵人。
“我真的沒有聽說過壹個項目僅僅是為了復活滅絕的物種，而從來不是為了提高現代物種的多樣性。”他是這麽說的。除了與時間賽跑，保存瀕危動物的DNA，他還需要將多樣性直接嵌入動物的基因中。他說，例如，大多數現有的冷凍大象細胞都是在最近十年收集的，但它們也可以作為插入古代DNA的基礎，並提供來自這壹物種祖先的更準確的DNA序列。
“到目前為止，我們單個活體動物基因編輯數量最多的記錄是42個，對象是壹頭叫3.0版的豬。”丘奇說。對於不同的物種來說，這並不是很大的變化，但足以讓壹些關鍵基因產生非常明顯和多樣的表達。如果科學家沒有足夠的瀕危物種動物樣本，那麽這種編輯技術可以幫助填補遺傳信息的空白，並可能以更低的成本復活數百萬個物種。
丘奇提到，其實妳可以讓復活的物種更加多樣化，更加健康。“妳可以包括不同地區的多樣性，不同時代的多樣性。妳可以同時復活兩種不能在世界上生存的動物。他們原本生活在不同的時空，不可能相遇。這種可能性很有意思。”
丘奇並不認為科學家必須禁止跨越某壹條線，但他警告說，在將任何物種放歸野外時，妳都必須非常小心。他提到，山羊進入加拉帕戈斯群島的生態系統後，吃掉島上的植被，造成水土流失，威脅珍稀植物的生存，影響本地動物的生活，如巨象龜。這只山羊後來不得不被清除。
維爾索特認為，以保護為目的的克隆與以復活滅絕物種為目的的克隆截然不同。她說:“至少對我來說，幫助瀕危物種增加數量和試圖復活早已滅絕的猛獁象之間是有明確界限的。”
她認為，我們可以——也應該——恢復動物棲息地，彌補人類活動造成的破壞。她認為克隆技術只有在我們別無選擇的情況下才能使用。
住在英國什羅普郡的馬特森也持類似觀點。“我擔心人們會沈迷於《侏羅紀公園》這樣的東西，忘記拯救現有動物的初衷。”他說，“現在人的野心不止於此。”
“自然金庫”遵循動物園嚴格的道德程序，並簽署了諒解備忘錄，以確保所有合作夥伴都知情。“自然金庫”中的所有樣本都屬於動物園，後者將決定是用於保護還是繁殖項目，而前者唯壹可以解凍的樣本只用於常規檢測，以檢查保存條件是否正當合理。今天，沒有存儲的樣本被用於正在進行的項目。
當我們參觀農場時，我們在壹個寬敞的圍場停下來。馬特森示意我們去看壹匹名為“馬爾卡寶石”的白馬，它出生於2011，由2008年去世的壹匹著名的越障表演馬“寶石麻花”克隆而來。
我們看著馬踱步吃草，最後它發現了我們，跑掉了。馬特森說:“有趣的是，這匹馬和原來的壹模壹樣。每個細胞都是壹樣的，只是短了2英寸(約5厘米)。”可能生下原馬的母馬比較高，或者懷孕時間比較長。克隆比利牛斯山20年後，克隆多莉25年後，遺傳學領域仍然充滿神秘。
文/Natasha Bernal翻譯/Yord校對/藥劑師原文/www . wired . co . uk/article/natures-safe