近日，“科學(xué)家預(yù)測(cè)恐龍復(fù)活有望實(shí)現(xiàn)”的消息沖上熱搜，引起輿論關(guān)注。恐龍“復(fù)活”一直是大眾關(guān)心的話題，相關(guān)科幻影視作品更是受到市場(chǎng)歡迎。如果有一天科學(xué)家真的能“復(fù)活”恐龍，技術(shù)上如何實(shí)現(xiàn)？什么時(shí)候能做到？人類在“復(fù)活”古生物的研究上一直在推進(jìn)，目前已經(jīng)“復(fù)活”了那些古生物？“復(fù)活”古生物有什么現(xiàn)實(shí)科學(xué)意義？我們一起來看看。

新思路：100年后可能“造”出恐龍

1993年第一部科幻電影《侏羅紀(jì)公園》上映，片中給琥珀中蚊子抽血的特寫鏡頭，在全球數(shù)億觀眾心中埋下了一顆充滿想象力的種子：我們真的能讓恐龍“復(fù)活”嗎？

據(jù)澎湃新聞等多家媒體報(bào)道，10月28日，“中國(guó)恐龍：從科研探索到科學(xué)教育”國(guó)際研討會(huì)在上海舉行。中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所所長(zhǎng)徐星表示，通過現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)，未來有可能“制造”出活著的恐龍。

徐星表示，復(fù)原技術(shù)如今已經(jīng)取得了可觀的成果，能夠做到非常精確。早期，科學(xué)家對(duì)恐龍形狀實(shí)現(xiàn)了較為準(zhǔn)確地復(fù)原，如今已經(jīng)可以對(duì)外表做到精確地復(fù)原，并且具有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。比如帶羽毛的恐龍化石的發(fā)現(xiàn)，還有一些體表顏色多彩的恐龍，這些都有科學(xué)依據(jù)，有精確的研究方法進(jìn)行復(fù)原。恐龍復(fù)原確實(shí)越來越精確，這是基于科學(xué)方法的進(jìn)步。

“中國(guó)恐龍：從科研探索到科學(xué)教育”國(guó)際研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。圖據(jù)澎湃新聞

“在此基礎(chǔ)上怎么‘復(fù)活’恐龍，是一個(gè)更有挑戰(zhàn)性的工作。”徐星說，從目前的研究成果來看，大家較為熟悉的通過DNA“復(fù)活”恐龍的路徑，應(yīng)該是走不通的。但他相信，有了這些形象和認(rèn)知，通過現(xiàn)代的生物學(xué)技術(shù)，在未來有可能制造出來“活著”的恐龍。“100年后或者200年后，如果看到類似于霸王龍的生物生活在地球上，我覺得我自己是不會(huì)感到驚訝的。”徐星說。

新路徑：使用基因編輯“逆向操作”

當(dāng)年的電影《侏羅紀(jì)公園》為恐龍“復(fù)活”設(shè)計(jì)了一個(gè)堪稱完美的起點(diǎn)：科學(xué)家從一塊包裹著吸了恐龍血的蚊子的白堊紀(jì)琥珀中提取出了恐龍的DNA，并用青蛙的DNA填補(bǔ)基因序列的空白，最終在人造蛋中孵化出了恐龍。這個(gè)創(chuàng)意深入人心，但科學(xué)家告訴我們，這個(gè)路線并不成立。

雖然生命的秘密編碼在DNA（脫氧核糖核酸）分子中，然而DNA并非永恒不朽。DNA的“保質(zhì)期”究竟有多長(zhǎng)？2012年，由丹麥哥本哈根大學(xué)的莫滕·阿倫托夫特和新西蘭奧塔哥大學(xué)的邁克爾·邦斯領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)精確計(jì)算出了DNA的半衰期。

研究表明，在理想的低溫（-5℃）保存條件下，DNA的半衰期為521年。這意味著，每過521年，樣本中DNA的化學(xué)鍵就會(huì)有一半斷裂。

就此計(jì)算，即使在最完美的保存環(huán)境中，在680萬年后，所有DNA堿基對(duì)之間的化學(xué)鍵都將完全斷裂，DNA將徹底灰飛煙滅。恐龍滅絕于約6600萬年前的白堊紀(jì)末期，這個(gè)時(shí)間尺度是DNA有效保存上限的十倍以上。因此，希望找到DNA“復(fù)活”恐龍根本不可能。

既然直接克隆行不通，科學(xué)家們便將目光投向了另一條更具前瞻性，也更富爭(zhēng)議的道路——“逆向進(jìn)化”或“基因工程創(chuàng)生”。這條路的邏輯是：能否在恐龍現(xiàn)存的“后裔”身上，通過修改基因，讓那些沉睡的遠(yuǎn)古特征重新蘇醒？

鳥類是恐龍的直系后代。它們是從一類名為獸腳亞目的恐龍（包括霸王龍和迅猛龍）演化而來的。這意味著，現(xiàn)代鳥類的基因組中，仍然攜帶著大量來自其恐龍祖先的遺傳信息。只不過在數(shù)千萬年的演化中，一些古老的基因被“關(guān)閉”或“修改”了。

近年來，一項(xiàng)名為CRISPR-Cas9的基因編輯法（常被比喻為“基因剪刀”）的出現(xiàn)，讓這種“逆向操作”在理論上成為可能。科學(xué)家可以利用這把“剪刀”，精確地定位、剪切和修改生物體內(nèi)的特定基因。

著名的古生物學(xué)家，也是《侏羅紀(jì)公園》系列電影的科學(xué)顧問——杰克·霍納是這一想法最積極的倡導(dǎo)者。多年前，他曾發(fā)起了一個(gè)項(xiàng)目，俗稱“恐龍雞”。這個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)并非要“復(fù)活”一只霸王龍，而是希望通過修改雞的胚胎基因，讓其展現(xiàn)出恐龍的特征。

徐星也表示，有更多的學(xué)者開始采用合成生物學(xué)、基因編輯、發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域的一系列新技術(shù)。他相信，通過現(xiàn)代的生物學(xué)技術(shù)，在未來有可能制造出來“活著”的恐龍。也許“制造”的恐龍和遠(yuǎn)古的恐龍有一些差別，但在外形上、行為上也許是很近似的。

徐星在演講。 圖據(jù)上海科技館

新成果：“滅絕物種復(fù)活”取得重大突破

事實(shí)上，在“復(fù)活”古老生物方面，科學(xué)家一直在嘗試。

2012年，俄羅斯科學(xué)家團(tuán)隊(duì)從松鼠洞穴中發(fā)現(xiàn)了3萬年前的種子，并“復(fù)活”了一株野花。

另據(jù)媒體報(bào)道，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系教授喬治·丘奇進(jìn)行了一項(xiàng)工作——“復(fù)活”猛犸象。由于猛犸象滅絕時(shí)間僅有數(shù)千年，且有亞洲象作為極其相似的近親，他希望通過將猛犸象的基因（如抗寒、長(zhǎng)毛等）植入亞洲象的基因組，創(chuàng)造出一個(gè)具有猛犸象特征的“混血”大象。

前不久，美國(guó)的一家生物科技公司也把目光投向了多種已滅絕的動(dòng)物，其中就包括恐狼，一種已經(jīng)滅絕了超過12500年的肉食動(dòng)物，也是電視劇《權(quán)力的游戲》中冰原狼的原型。

研究人員從兩塊恐狼化石中提取大量的DNA，并通過分析恐狼和灰狼的基因組，發(fā)現(xiàn)它們的基因相似度超過99%。該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步識(shí)別出兩者顯著不同的80個(gè)基因，選擇了其中20個(gè)與體型和毛色相關(guān)的基因。在對(duì)灰狼血細(xì)胞中的這些基因進(jìn)行編輯后，他們將其植入沒有遺傳物質(zhì)的狗卵細(xì)胞中，并植入了狗母體內(nèi)，最終獲得了3只健康幼崽。這些幼崽體型較大，比同齡的灰狼大20%左右，毛色淺且濃密，脖頸處有鬃毛般的毛發(fā)，這些表型與恐狼一致。盡管這些幼崽并非真正意義上的恐狼，但它們的誕生標(biāo)志著“滅絕物種復(fù)活”技術(shù)的重大突破。

“恐狼幼崽”照片。 視覺中國(guó)

2023年有媒體報(bào)道，多國(guó)研究人員成功復(fù)蘇了數(shù)條深埋在西伯利亞凍土中的線蟲，這些線蟲的年齡約為4.6萬年。報(bào)道稱，這些沉睡4萬多年的線蟲是在21世紀(jì)初，在俄羅斯東部一條河流附近130英尺地下挖出來的。科學(xué)家們?cè)?018年首度發(fā)表論文描述這種現(xiàn)象：他們把這些凍在地下的線蟲放在70華氏度（21.1攝氏度）的培養(yǎng)皿數(shù)周后，一部分線蟲開始復(fù)蘇并開始繁殖，在繁殖了100多代后才死去。

另外，2023年3月，有媒體報(bào)道，法國(guó)馬賽大學(xué)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)和基因組學(xué)科名譽(yù)教授簡(jiǎn)·米歇爾·卡拉威爾測(cè)試了從西伯利亞永久凍土層中提取的樣本，從中發(fā)現(xiàn)了一些仍然具有傳染性的“僵尸病毒”。卡拉威爾團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果發(fā)表在《病毒》雜志2023年2月刊上。過去數(shù)年里，他們從西伯利亞的7個(gè)地點(diǎn)采集凍土樣本，從中分離出數(shù)種古代病毒毒株。

目前，該團(tuán)隊(duì)已成功“復(fù)活”了5個(gè)病毒家族，最古老的歷史超過4.8萬年；最年輕的病毒樣本來自埋藏于地下16米的長(zhǎng)毛象遺骸，有2.7萬年歷史。

新思考：“復(fù)活”古生物有什么意義

中科院院士、古生物學(xué)家周忠和表示：“無論過去、今天還是未來，生命演化的規(guī)律是一致的。”在他看來，科學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在，或許更需要從過去尋找智慧，以面對(duì)當(dāng)下和未來。

周忠和表示，古生物學(xué)作為一個(gè)歷史悠久的學(xué)科能夠延續(xù)至今并保持旺盛的生命力，原因之一就在于它不斷有新的發(fā)現(xiàn)，而新技術(shù)的發(fā)展將會(huì)加速古生物學(xué)的“出新”。“今天我們或許看不出某塊化石的科學(xué)價(jià)值，但隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，未來可能會(huì)從中讀取到更多信息——比如分子結(jié)構(gòu)、微觀形態(tài)，甚至氧化物或蛋白殘留的化學(xué)信號(hào)等。”展望未來十年古生物學(xué)，周忠和認(rèn)為，突破將不僅來自新的化石發(fā)現(xiàn)，更取決于如何把生命科學(xué)與地球科學(xué)結(jié)合起來，利用新的分析技術(shù)和數(shù)據(jù)方法，更深入地理解地球生命的演化過程，“關(guān)鍵是持續(xù)的探索與堅(jiān)持”。

徐星也表示，認(rèn)知過去，對(duì)理解生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的演化意義非凡，能幫助人類應(yīng)對(duì)日益棘手的環(huán)境和生態(tài)危機(jī)。直接克隆一只恐龍，在今天乃至可預(yù)見的未來，都是不可能完成的任務(wù)。電影中的恐龍脫離掌控，對(duì)人類世界造成巨大沖擊，這或許是創(chuàng)作者留給社會(huì)最大的警示。遠(yuǎn)古巨獸的“重生”之夢(mèng)，映照出的不僅是人類的智慧與好奇，更是全社會(huì)的責(zé)任與邊界。

針對(duì)北極地區(qū)古生物“復(fù)活”的研究，有科學(xué)家指出，隨著北極氣溫快速上升，其升溫速度比全球其他地區(qū)快四倍，永久凍土層的表層儲(chǔ)存作用被削弱，遠(yuǎn)古的病毒和細(xì)菌有可能由此釋放并“復(fù)活”，已有研究發(fā)現(xiàn)永久凍土層中的病毒和細(xì)菌可以感染人類的痕跡。瑞典于默奧大學(xué)臨床微生物學(xué)系名譽(yù)教授比吉塔·埃文加德表示，人類應(yīng)該更好地監(jiān)測(cè)永久凍土融化時(shí)其潛在病原所帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

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