1964年，10歲的喬治·丘奇（George Church）在參觀世博會時，一個長著長毛的猛犸象動畫第一次吸引了他的注意，這也在他心里種下了一顆種子。而如今，50多年過去了，已經(jīng)成為傳奇科學(xué)家的喬治·丘奇正在帶領(lǐng)團隊試圖復(fù)活這種曾讓他充滿敬畏的已滅絕的龐然大物。
大約在2005年，喬治·丘奇開始了復(fù)活猛犸象的研究計劃，而這一計劃面臨的最大挑戰(zhàn)實際上是資金，直到2019年，在這一年，他和 Ben Lamm 聯(lián)合創(chuàng)立了一家名為 Colosal Biosciences 公司，他們計劃在2027年之前復(fù)活猛犸象。2022年8月，該公司宣布將復(fù)活袋狼（又名塔斯馬尼亞虎）列入計劃。2023年1月31日，該公司宣布將復(fù)活渡渡鳥列入計劃。
Colosal公司計劃復(fù)活的三大物種
復(fù)活猛犸象
猛犸象，是陸地上生存過的最大的哺乳動物，其中體型最大的草原猛犸象體重可達12噸，是現(xiàn)在亞洲象的3倍。在氣候寒冷的更新世（大約公元前180萬年至公元前1萬年），猛犸象在亞歐大陸背部廣泛分布，在2萬多年前，據(jù)估亞歐大陸一度擁有大約2億只猛犸象。然而，在距今約1萬年前，因為氣候變化等原因，適應(yīng)寒冷氣候的猛犸象快速滅絕，大約5000年前，猛犸象徹底滅絕，這也標(biāo)志著冰河世紀的結(jié)束。
隨著在西伯利亞凍土層發(fā)掘到保存較為完好的猛犸象遺體，復(fù)活猛犸象的夢想似乎不再遙不可及。Colosal 公司計劃將猛犸象細胞核移植到其親亞洲象的細胞中，從而創(chuàng)造胚胎，然后通過雌性亞洲象代孕或使用人造子宮，產(chǎn)下猛犸象。
西伯利亞永久凍土層中發(fā)現(xiàn)的39000年前的猛犸象幼崽
猛犸象與亞洲象的基因組相差約140萬個堿基序列，對應(yīng)著大約1600多個蛋白質(zhì)編碼基因，喬治·丘奇認為，可能只需要編輯其中數(shù)十個基因，就可能解決猛犸象胚胎在代孕亞洲象體內(nèi)的發(fā)育問題。他還表示，目標(biāo)是制造出能在零下數(shù)十度下生存的大象，它的外表和行為都要像猛犸象。
創(chuàng)建一個侏羅紀公園？
如果一切按計劃進行，Colosal 公司希望在未來幾年內(nèi)產(chǎn)下第一批猛犸象幼崽。而使用亞洲象代孕的方式，效率太低，因此，Colosal 公司計劃通過“人造子宮”來實現(xiàn)大批量生產(chǎn)猛犸象。
而近年來，“人造子宮”的研究取得了一些突破性進展。
2017年4月，美國費城兒童醫(yī)院的研究人員在 Nature Communications 期刊發(fā)表論文【1】，將一只與人類及早產(chǎn)兒發(fā)育程度相當(dāng)?shù)母嵫蛟凇叭嗽熳訉m”中繼續(xù)發(fā)育了長達4周時間。羔羊在“人造子宮”中表現(xiàn)出正常的體細胞生長、肺成熟、大腦生長和髓鞘形成。
羔羊在人造子宮中的生長發(fā)育：右圖為左圖的4周后
2021年3月，以色列魏茨曼科學(xué)研究所的研究人員在 Nature 期刊發(fā)表論文【2】，該研究創(chuàng)建了一個“人造機器子宮”，并首次使用人造子宮培養(yǎng)了小鼠胚胎6天時間（達到小鼠整個妊娠期的三分之一），且胚胎在人造子宮培育過程中發(fā)育正常。
小鼠胚胎可在這個“人造機器子宮”中存活并發(fā)育6天時間
猛犸象復(fù)原圖
Colosal 公司計劃在俄羅斯北部建立一個更新世公園，用來釋放這些復(fù)活的猛犸象，這聽起來很像侏羅紀公園，賣票讓人們參觀一種已于上萬年前滅絕的龐然大物似乎一個掙錢的好生意。但 Colosal 公司似乎并不打算這么干，他們的設(shè)想是，這些猛犸象會推倒這里樹木，踩踏積雪，恢復(fù)草原，幫助維持這些凍土地帶的凍結(jié)狀態(tài)，從而減少二氧化碳和甲烷等溫室氣體的釋放，減緩氣候變暖。目前，它們的研究人員正計劃在這里測試再野化對生態(tài)和氣候影響的理論。
復(fù)活渡渡鳥
渡渡鳥標(biāo)本
在過去50年中，全球鳥類數(shù)量已經(jīng)減少了30億多只，有400多種鳥類已滅絕、野外滅絕或極度瀕危。Colosal 公司之所以選擇去復(fù)活渡渡鳥，是因為渡渡鳥是一個人類導(dǎo)致物種滅絕的標(biāo)志性案例，17世紀晚期，這種體型巨大、不會飛的鳥類從毛里求斯島滅絕，此時距離它們被發(fā)現(xiàn)僅僅100多年。渡渡鳥也成為了第一個被記錄的因人類活動而導(dǎo)致滅絕的物種。
Colossal 公司復(fù)活渡渡鳥（Raphus cucullatus）的計劃將從它現(xiàn)存的親緣關(guān)系最近的綠蓑鳩（Caloenas nicobarica）開始，他們計劃從綠蓑鳩中分離和培養(yǎng)原始生殖細胞（PGC），然后使用CRISPR基因編輯工具編輯PGC，使其與渡渡鳥的DNA序列相匹配。然后，將這些經(jīng)過基因編輯的PGC植入代孕鳥類的胚胎中，以產(chǎn)生嵌合體。這些具有渡渡鳥和綠蓑鳩兩個物種的DNA的嵌合體，能夠產(chǎn)生類似渡渡鳥的卵子和精子，可能進一步孵化出類似渡渡鳥的鳥類。
復(fù)活渡渡鳥的項目面臨的最大挑戰(zhàn)是確定將綠蓑鳩轉(zhuǎn)變?yōu)槎啥渗B所需改變的基因，加州大學(xué)圣克魯茲分校古遺傳學(xué)家 Beth Shapiro 正在對渡渡鳥的基因組進行測序，進而比較二者的基因差異，她也是復(fù)活渡渡鳥項目的科學(xué)顧問。她曾在2016年發(fā)表論文指出綠蓑鳩和渡渡鳥在3000萬-5000萬年前擁有一個共同祖先。
Beth Shapiro（左），Ben Lamm（右）
然而，現(xiàn)存的渡渡鳥標(biāo)本都保存在熱帶地區(qū)，這導(dǎo)致其很難獲取像保存在永久凍土層的猛犸象那樣的完整基因組，測序得到的渡渡鳥基因組可能存在著缺口和錯誤。此外，即使找到了渡渡鳥與綠蓑鳩之間全部差異基因，將才可能存在的成千上萬種基因差異引入PGC中，顯然并不容易。即使這些都做到了，經(jīng)過大量基因編輯的PGC植入代孕鳥類胚胎并讓其產(chǎn)生精子和卵子同樣充滿挑戰(zhàn)。目前科學(xué)家已經(jīng)創(chuàng)造出了可以產(chǎn)生鵪鶉精子的嵌合雞胚胎，但還不能產(chǎn)生卵子。最后，渡渡鳥的體型比綠蓑鳩大得多，顯然無法在綠蓑鳩中孵化渡渡鳥，還需要找到一種體型類似的鳥類代孕。
復(fù)活袋狼
袋狼
袋狼，也叫塔斯馬尼亞虎，是一種大型食肉有袋動物，因被歐洲殖民者大量捕殺而快速滅絕，1936年，最后一只袋狼在動物園死亡。由于滅絕時間較近，袋狼有著保存完好的胚胎和標(biāo)本，這給復(fù)活袋狼奠定了基礎(chǔ)。
Colossal 公司復(fù)活袋狼的計劃由著名袋狼研究專家、墨爾本大學(xué)的 Andrew Pask 教授領(lǐng)銜，再過去20年里，他的團隊一直致力于對袋狼進行基因組測序。袋鼬科（Dasyuridae）是袋狼的近親，它們在進化上與袋狼有7000萬年的差異。研究團隊希望利用CRISPR基因編輯技術(shù)將袋狼基因插入袋鼬科動物基因組中，然后將編輯的細胞核移植到袋鼬科動物卵子中，創(chuàng)建袋狼胚胎，通過代孕動物生下袋狼。
創(chuàng)造一個更美好的世界
Colossal 公司這些雄心勃勃的計劃，建立在近年來基因測序技術(shù)、基因編輯技術(shù)、以及干細胞技術(shù)等生物科技巨大飛躍的基礎(chǔ)上。但其 CEO Ben Lamm 也承認，要想實現(xiàn)復(fù)活這些已滅絕動物的目標(biāo)，仍然充滿挑戰(zhàn)。但他同時表示，這些復(fù)活已滅絕動物的工作有助于保護其他動物，能夠為動物保護帶來許多新技術(shù)。
Colossal 公司在其官網(wǎng)表示，Colossal 是一家領(lǐng)先的遺傳學(xué)和生物技術(shù)公司，而不僅僅是一家遺傳學(xué)和生物技術(shù)公司，它的目標(biāo)是通過恢復(fù)已滅絕或即將滅絕的物種，去解決人類進步給地球帶來的副作用，創(chuàng)造一個更美好的世界。
此外，Colossal 公司還希望在復(fù)活已滅絕動物的過程中，孵化大量創(chuàng)新IP，促進生物技術(shù)發(fā)展。例如，2022年9月，Colossal 公司孵化了一家名為 Form Bio 的公司并完成了3000萬美元A輪融資，該公司專注于開發(fā)計算生命科學(xué)平臺，為生命科學(xué)家提供簡單的、用戶友好型的管理大型數(shù)據(jù)集的完整平臺，彌合數(shù)據(jù)和科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的鴻溝，從而“讓科學(xué)家在更少的時間和更少的努力下實現(xiàn)發(fā)現(xiàn)和突破”。
