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來源：利維坦（ID：liweitan2014）

作者：Natasha Bernal

圖 | SEBASTIAN NEVOLS

此刻，塔利斯·馬特森（Tullis Matson）乘坐的直升機正位于南非一個禁獵區上空。直升機盤旋于灌木散布的灰色土地上，在被掀起的陣陣塵土中，他僅能辨認出一頭奔跑的公象。

這頭飽含著力量和恐懼的龐然大物在橫沖直撞。大象腹側已被射入兩只含鎮靜劑的飛鏢，但它仍在和麻醉藥效抗爭，不肯倒下。它驚慌失措地跑向附近的水坑。直升機在其前進的路上懸停以阻止它：這頭大象如果倒進水里，便會溺水而死。

這一僵局很快被打破，大象跪倒在地，碾平一片灌木叢，直升機在幾輛卡車旁降落。接下來是一個神奇場景。

一群人急急忙忙把大象翻了個面，幫助它順暢呼吸。原本它是趴著的，現在是側躺著。

53歲的馬特森來自英國什羅普郡，穿著卡其色褲子，戴著墨鏡，如同一個巡邏員。他在大象旁跪下，將它的生殖器套入一個像巨大避孕套的裝置中。一個自然資源保護者放入一個探頭，這個探頭可以釋放輕微電流，刺激大象的前列腺（進而刺激大象射精）。這一方法被稱為電刺激采精法。

他們開始工作，完成精液收集工作后，他們收拾好儀器，爬上直升機在空中盤旋觀察，直到大象蘇醒、緩步離開。

馬特森通過WhatsApp給我發了關于這一奇怪場景的視頻，它拍攝于2019年10月。他說，這是有生以來最棒的經歷之一。

采集的大象精液被帶回馬特森的農場存儲，之后會被用于繁殖項目。英國皇家防止虐待動物協會（Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals，RSPCA）稱，處于圈養狀態的大象的死產率（死產指的是胎兒在分娩過程中死亡，譯者注）和幼崽死亡率都很高。隨著這一瀕危動物將在未來幾十年中面臨絕種，自然資源保護者和大象庇護所合作，收集野生大象的精液樣本，運送給其他地方的庇護所，這樣或可通過人工授精提高后代存活率。

但馬特森既不是巡邏員，也不是大象保護者。他經營著一家賽馬人工授精公司，為英國什羅普郡的自家農場服務。該公司收集并存儲獲獎種馬的精子以用于繁殖。他可能并非拯救動物王國的天選之子，但這確實是他正打算成為的。

馬特森將他的手藝從馬遷移到了瀕危動物身上，并計劃建立歐洲最大的動物細胞生物樣本庫。他于2020年12月成立了慈善機構“大自然保險庫”（Nature’s SAFE），旨在收集5000萬份基因樣本，并把它們放入“時間冷凍庫”，用低溫儲罐保存一些極度瀕危物種的細胞，包括遠東豹、黑犀牛和山雞蛙。

他和切斯特動物園（Chester Zoo）、歐洲動物園與水族館協會（European Association of Zoos and Aquaria）等機構，以及牛津大學的研究者等人員合作，希冀收集和保存精子樣本——當然還有卵細胞和其他組織，有一天這些樣本或可用于增加日益減少物種的數量，防止它們走向滅絕。

我們第一次交流時，他的機構才成立了一個月，已經收集了30份樣本，包括塔馬林猴、鼷鹿、哥倫比亞蜘蛛猴和豹變色龍。“我們所做的不過是杯水車薪，”他說，“我們想要做成‘千禧年種子銀行’那樣，成為動物王國的種子銀行。”

瀕危的雜色絹毛猴 | TIM FLACH

一直以來，自然資源保護者都被這一設想吸引：也許我們不僅能保護瀕危物種，還能復活已經滅絕的動物。在過去幾十年里，為彌補人類活動對動物造成的破壞，他們一直在打著這場必敗之戰。

2003年，自然資源保護者創造了歷史，在科學家興奮不已的注視下，一只山羊生下了比利牛斯山羊（當地人稱其為布卡多山羊）。200年來，捕獵使得比利牛斯山羊的數量日益減少，直到僅存一只。最后一只山羊叫作希麗亞（Celia），3年前被倒落的樹砸死。

但是，西班牙阿拉貢自治區的農業生態系統養分研究與技術中心的某團隊，在科學家何塞·福爾奇·佩拉（José Folch Pera）的帶領下，首次將這一已絕種動物復活了。

福爾奇·佩拉和團隊在最后一只比利牛斯山羊死時，用液氮冷凍了它耳部的皮膚細胞。他們后來解凍了該樣本，清除了208個家養山羊卵細胞的DNA，用樣本細胞的DNA取而代之。這些卵細胞被移入代孕媽媽們的肚子里。代孕媽媽是另一個亞種的西班牙山羊，即山羊和野山羊的雜交品種。

雖然受孕幾率不高，只有七只山羊懷孕，不過終于有一只比利牛斯山羊成功出生。

勝利之光稍縱即逝。通過剖腹產出生的這只比利牛斯山羊，僅在約7分鐘后就死于呼吸系統問題。尸檢顯示，這只小羊肺部異常，盡管其他器官看起來都正常。現在，這一物種或許首次成為經歷了兩次滅絕的特別物種。

復活失敗了，但科學家證實了一個簡單的假說：已滅絕動物的冷凍細胞具備用于復活該物種的潛力。福爾奇·佩拉在2009年一篇關于克隆的論文中提及，“我們目前的工作，在某種程度上鼓勵存儲所有瀕危物種或符合要求的物種的組織和細胞，因為它們可能在未來基于克隆的物種保護中大有用武之地。”

2019年，聯合國發布報告，稱在未來幾十年中，100萬種動物和植物將會消失。像黑犀牛、蘇門答臘猩猩和巽他虎等許多物種都已被卷入滅絕旋渦——現存個體數量極少時，基因池多樣性極度受限，只能選擇高度近親繁殖。這些物種的存活率更低，更容易逐漸走向滅絕。打破這一滅絕旋渦的少數方式之一，就是引入基因池中早已消失的DNA——那些早已死亡的祖先的DNA。

克里斯蒂娜·維爾索姆（Christina Hvilsom）是哥本哈根動物園（Copenhagen Zoo）的保護遺傳學家，也是歐洲動物園與水族館協會保護遺傳學專家組的成員。她說道：“為了停止或逆轉現存物種數量的減少之勢，我們需要采取多種手段。構建生物樣本庫就是手段之一。”

提取的動物細胞樣本被置于溶劑中以備冷凍 | SEBASTIAN NEVOLS

馬特森個子很高，即使穿著扎眼的實驗服時，也穿著7分運動褲健步如飛。他說，他進入人工授精領域是因為“處于合適的時間和地點”。馬特森于16歲輟學，一頭扎進賽馬行業，一開始是做賽馬騎師。接下來他在業余障礙賽和賽馬飼養領域屢屢受挫，后來因為一場事故造成一匹母馬死亡，這讓他轉身投入人工授精事業。

30多年來，他專注于馬的繁育，后來幫助痛失愛寵的人克隆寵物。到了2018年，他在美國參加了一場會議，和克隆公司Viagen達成了合作關系，從歐洲運送冷凍組織變得更加容易，他因此有了別的想法。“我想，如果我能復活貓、狗和馬，為什么不能幫助復活珍稀物種呢？”

他說，當他第一次聯系切斯特動物園表明想法時，他們“沒有把我直接掃地出門”，但對用克隆手段保護動物的想法也不感興趣。“他們說了不，這就像是弗蘭肯斯坦的工作，你必須注意有的界限是不能跨過去的。不過，現在情況完全不一樣了。”

蘇·沃克（Sue Walker）是切斯特動物園的科學負責人，也是“大自然保險庫”的聯合創始人。他表示，在以前，動物園不想和克隆扯上關系。克隆單個動物非常昂貴，失敗率高，且克隆出來的動物很可能應激水平過高或早夭。通過增加種群數量，保護棲息地，集中精力拯救那些陷入滅絕旋渦的物種要好得多。

但是，時間越來越緊迫，某些物種活下去的概率變得越來越低，在極端情況下，人工授精和克隆或許是最好或最后的選擇。

三月的一個寒冷早晨，馬特森帶我參觀什羅普郡惠特徹奇的農場。在主樓的一層，是存放細胞樣本的冷凍桶。小一些的看起來像牛奶攪拌桶，兩個大些的像是巨大的染缸。馬特森走上臺階，打開一個桶，水蒸氣遇冷形成的白霧滾滾而出。里面有特別設計的隔層，躺著上千個小小的、形如雞尾酒吸管的試管，每一個都存放了賽馬的DNA。

他指著大的低溫罐，說：“這是液氮，好像是-196℃吧。它能讓一切東西保持活性。”為了保存細胞，馬特森的團隊將細胞和冷凍保護劑混合，這種保護劑可以保護生理組織不被凍傷，用馬特森的話來說就是防凍劑。去年，他的公司向21個國家出口了大約總價值6萬英鎊的動物精液。

在隔壁房間，有一個專門的液氮儲罐：如同酒吧高腳凳大小的黃色桶，目前存儲的樣本大大少于馬精液桶中的樣本。“我們肯定需要更大的空間，”馬特森說，“我們現在是在和時間賽跑。理論上，每個物種我們都需要50份不同的樣本，才能保證正常需求。”

收集至少50份樣本將會提供足夠的基因多樣性，讓科學家得以為瀕危物種做出有意義的改變；如果你用同一份樣本克隆多只動物，其基因完全一致，就沒有辦法增加能自行繁殖的物種數量。

在參觀實驗室之后，馬特森說他想帶我看看這里的“收入來源”。他領我去了一個開闊的帶頂空間。右邊的東西看起來是一個大而方的跳馬，以某種角度傾斜著。后方是兩個馬廄：一個里面有著相當安靜的黑色母馬，另一個是空的。

通過遠處的畜棚門，我看到助理場地管理人喬希·斯蒂爾（Josh Steer）和種馬飼養員特蕾莎·海利（Teresa Hayley）和艾米麗·庫姆斯（Emily Coombes），還有一匹叫作Clippy的栗色種馬。庫姆斯拿的東西看上去像一個巨大的棕色橡膠避孕套。這一術語叫作“馬用假陰道”。

斯蒂爾控制著這匹公馬，海利為接下來的有趣場面做旁白。海利說：“他正在猶豫。”

我們默默等待著，假陰道一直在滴水，水滴在水泥地上。這個場面并沒有多少尊嚴可言。Clippy發出嘶鳴，不停跺腳。海莉說：“想一想。”她的聲音在寒風中回蕩，“想一想”，短暫的停頓，“想想”。

馬特森開玩笑說：“這是搭訕階段。它們才初次見面，可能一開始需要先來點小酒。”

當Clippy下定決心，在眾目睽睽之下進行下一步時，每個人都迅速采取行動。庫姆斯用布和桶給馬的陰莖做清潔，防止細菌污染樣本。然后他們領著它走向假馬，用上假陰道，幾次抽插，工作完成。

這也許不太體面，但獲取精子最安全的方法就是這種相當原始的哄騙手段，這樣精子才能售給那些想要高性能賽馬的人。相較于南非大象遭遇的事情——有時這是獲取野外生物基因物質的唯一方法，這好歹略為文明。

斯蒂爾承認，這確實是有點兒奇怪的工作。

馬特森身處“大自然保險庫”實驗室。

“大自然保險庫”儲罐中大多數樣本的主人都沒辦法親眼看到馬特森團隊——它們在抵達馬特森的實驗室之前就已經死了。

而用于馬或者象的取精手段也不可能用于所有動物：如泰國豬鼻蝙蝠，這是世界上最小的哺乳動物，長約3厘米；如南極藍鯨，體重約為180噸。

阻礙干勁十足的自然資源保護者擴大瀕危物種基因池的，不僅有組織協調問題，還有各國迥異的規章制度，如英國皇家獸醫學院（Royal Veterinary College）的倫理規范就規定，除了醫學檢查等正當理由，獸醫不準獲取圈養狀態下瀕危動物的DNA樣本，在動物死后也不可如此操作。

切斯特公園會在動物死后，將它們的樣本送給南邊40公里外的馬特森團隊，以及時存儲于液氮儲罐。沃克說：“你也許會想象快車道上一輛救護車疾馳而過，警報聲持續不斷。其實遠沒這么夸張。”

動物將死時，動物園里的動物學家會照料它們，這些專家們平時每天都需要處理動物的健康問題。他們此時會執行正規手術流程，取出睪丸或卵巢，以及組織樣本。然后他們會打電話給馬特森及其團隊，讓其取走這些樣本。

這就是為什么馬特森農場的實驗臺上有一個小小的、看起來像黑色耳朵的東西，還有橄欖核大小的兩個蝙蝠睪丸。切斯特動物園的塞巴短尾葉鼻蝠通常居于“果蝠森林”，游客還可以喂食，這是價值56英鎊的“體驗”的一部分。

盡管這種蝙蝠目前并未列入瀕危名單，但因為全世界范圍內的多樣性已到臨界點，因此沒有哪種動物是絕對安全的。這對睪丸的主人自然死亡，但它的基因將流傳下去。

“大自然保險庫”的科學顧問露西·摩根（Lucy Morgan）做的第一件事就是給耳朵刮毛。“在某種程度上，耳朵會終生生長，耳朵細胞會不停生長更新，”她說，“所以，如果你想選一種未來要培養的樣本，耳朵非常適合。”

她把耳朵放入洗必泰溶液中進行消毒并計時。兩分鐘后，她把耳朵放入培養皿，把它切成巧克力粒大小。她用鑷子將它們放入內含液氮的冷凍管。而兩個小睪丸將被完整保存。他們不會從中取出精液——對于太小的動物，他們通常無法用慣用方法進行保存。

動物的組織、睪丸或卵巢被安全地用移液管放入冷凍管或麥管，存于冷凍箱中，將來可能在用于動物園或野生動物的繁殖項目時被解凍。至于因生理解剖特征限制而無法用精子或卵子實現人工授精的動物，樣本可能會保存數十年。

現在，“大自然保險庫”所有的樣本都保存于一個地方，但他們旨在建立一個分支機構，這樣組織能夠存放在不同的地方，以降低存儲風險。

液氮冷凍狀態下保存于麥管中的精液樣本。

馬特森的計劃似乎宏大無比，但并非史無前例。在8000公里外，加利福尼亞州圣迭戈動物園從20世紀70年代起就在運行生物樣本庫項目，保存了超過1萬份活細胞、生殖細胞和胚胎樣本。這一樣本庫被稱為“冷凍動物園”，已經孵育出了幾種雉雞的雞雛，并見證了冷凍的貓卵母細胞（可以形成卵細胞的細胞）可以發育成熟，經過體外受精后可以形成晚期胚胎。

2020年，圣迭戈的自然資源保護者取得了另一項巨大成就，他們使用已死亡30年的動物樣本，成功克隆出了一只黑足雪貂。12月10日，這只身線優美的雪貂出生于科羅拉多的某個研究所，被研究人員命名為伊麗莎白·安（Elizabeth Ann），它和1988年死亡的雪貂——威拉（Willa ）長得一模一樣。在20世紀80年代，這一種群被視為瀕危物種，但由于繁殖項目進展順利，該種群數量已增加了6000。

不過，問題是現存雪貂的親緣關系很近。賴安·費倫（Ryan Phelan）是專注于克隆技術的非營利組織“復活&重建”的執行會長，他說：“先進的繁殖技術，像克隆，能夠讓我們拯救動物種群，恢復一些原本將隨時間消失的多樣性。”

志同道合的，還有用于學術研究的組織樣本庫項目。他們火急火燎地收集盡可能多的樣本——并非用于恢復動物種群數量，而主要是用于未來研究。他們的工作是實用主義的：如果我們沒辦法挽救動物，那么在它們消失前，我們至少有足夠多的材料用于研究。

這類樣本庫包含安布羅斯·莫內爾低溫冷凍庫（Ambrose Monell Cryo Collection），隸屬于美國自然歷史博物館。美國自然歷史博物館的冷凍組織實驗室可保存多達100萬種樣本，目前在液氮儲罐中存儲了蝴蝶、青蛙腳、鯨魚皮膚和鱷魚皮等樣本。

英國也有類似的樣本庫——“冷凍方舟”（CryoArks），這是英國首個用于動物物種基因和基因組學研究的國家動物生物樣本庫。“冷凍方舟”有三個冷凍基地：一個在英國自然歷史博物館，一個在蘇格蘭國家博物館，還有一個在愛丁堡動物。

另外兩個生物樣本庫，歐洲動物園與水族館協會和“冰凍方舟”也在合作。“冷凍方舟”的首席研究員和主管邁克爾·布拉福德（Michael Bruford）說：“這意味著，我們不一定要去野外采集動物樣本。這會帶來很多好處，不僅僅是干擾最少，也代表著后勤事務上的便捷。但無比真實的是，我們手里的樣本所代表的物種滅絕得太多了。它們已經不存在了。”

好在，“冷凍方舟”規模龐大的樣本庫比圣迭戈動物園和“大自然保險庫”的建立得更早：這意味著人們有更多機會研究更早滅絕的動物，并解鎖關于生態系統和早已消失的棲居地的寶貴信息。

維爾索姆表示，“大自然保險庫”不只是提取DNA用于獸醫醫療或研究，它“提升了一個層次”，專注于細胞系和生殖細胞以進行人工繁殖。“他們的工作為生物樣本基因庫賦予了更多意義。目前正在做的，以及未來幾年將要達成的，就是這些細胞系可以轉化為多能干細胞（可以產生任何一種細胞或組織的萬能細胞），它們可以分化成生殖細胞，因此可能創造新的動物。”

布拉雷德強調，不僅需要確保所存基因物質不只來自圈養環境下的少量動物，還需要確保基因池中多樣性較為充足。“如果我們算上全球的冷凍機構，人們是有能力存儲數以百萬計的樣本的。但問題不在于我們能存儲多少樣本，而在于這些樣本的源頭，以及我們是否能使用妥當。”他說道，“在某種意義上，這才是冷凍樣本庫的作用，因為研究者和自然資源保護者可以看到有哪些樣本可用，并選擇最優策略。”

但收集的樣本中仍存在缺口，布拉雷德稱之為“過去的錯誤”。不那么討人喜歡、長得不怎么賞心悅目的動物通常被排除于收集行列之外，因為它們被遺忘了或者更難以保存。這些缺口大部分是無脊椎動物，像蚯蚓。他說：“不管它們是不是地球上最有魅力的動物，它們都因其貢獻，成為生態系統中最重要的存在。然而它們的生物樣本幾乎沒有。”

這是一匹克隆馬，細胞來源于2008年死亡的一匹賽馬 | SEBASTIAN NEVOLSAT 

在電影《侏羅紀公園》其中一部的開頭，恐龍開始吃人之前，穿著皮外套的伊恩·馬爾科姆（Ian Malcolm）博士【杰夫·高布倫（Jeff Goldblum）飾演】，就倫理問題批評大名鼎鼎的主題公園老板約翰·哈蒙德【John Hammond，由理查德·阿滕伯勒（Sir Richard Attenborough）飾演】：“你那些科學家沉迷于能否做到，他們不會停下來想是否應該這么做。”

這一點很中肯。如果我們復活那些已消失幾十年的生物，那人們也有理由復活數百年前滅亡的生物，比如劍齒虎、渡渡鳥、長毛猛犸象，甚至是霸王龍。

日本遺傳學者若山照彥（Teruhiko Wakayama）曾使用冷凍了16年的小鼠細胞，成功克隆了新細胞。這為復活滅絕已久的物種帶來了更多希望。但是復活長毛象和渡渡鳥并不容易。盡管它們的尸體都處于冰凍狀態，但DNA隨著時間推移會逐漸失活，因此我們缺少足夠的基因信息以復活健康的新個體。

圖片來源 | The Economic Times

然而，科學家去年公布了近乎完整的長毛象基因組，雖然這種動物已滅絕約1萬年了。這讓人們開始推測有可能人工合成長毛象的DNA。前文中那個克隆過黑足雪貂的研究團隊于2021年3月，在哈佛大學醫學院著名的遺傳學者喬治·丘奇（George Church）的實驗室，成立了“長毛象復興協會”（Woolly Mammoth Revival Fellowship），以探索復活長毛象的科學。

3月，在一次電話聊天中，我詢問丘奇關于復活滅絕動物的倫理困境。為什么要克隆已滅絕動物，而不是拯救還未滅絕的物種？

他回答：“這通常不是擇其一。有些物種正處于野外滅絕和動物園滅絕（或人工圈養條件下的滅絕）狀態。你只是將現狀往以前推一點兒，讓它們得以在野外成功存活。”他舉了野牛的例子，這一物種在19世紀瀕臨滅絕，現已恢復至約1.2萬頭。“因此我認為，我們的關注點實則為增加現有物種的多樣性。”

丘奇的長毛猛犸象項目并非是為了復活已滅絕物種，他解釋道：“它旨在將已滅絕物種的多樣性賦予現代物種，以幫助現有物種和所在的生態系統。”通過編輯和某些性狀相關的寡核苷酸（獨立合成包含40到350個堿基的單鏈DNA序列），將古老的長毛猛犸象DNA插入亞洲象基因組，丘奇計劃用CRISPR基因編輯技術，創造一頭抗寒、抗病毒的大象，它的象牙還能抵御捕獵者。

“我真的沒聽說過一個項目只是為了復活滅絕物種，從不致力于改善現代物種的多樣性。”他如是說。除了跟時間賽跑，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。比如，大多數現存的冷凍象細胞都是近十年收集的，他說，但它們也可以用作插入古老DNA的基礎，提供來自該物種祖先的更準確的DNA序列。

“目前為止，我們在單個活體動物中的最大基因編輯數紀錄是42處，對象是一頭叫作‘3.0版本’的豬。”丘奇說。對于不同物種來說，這不算太大的改變，但足夠讓某些關鍵基因產生十分明顯的多樣表達。如果科學家沒有足夠多的瀕危物種動物樣本，那么這種編輯技術可以幫助填補基因信息的空白，并可能以更少的成本復活數百萬個物種。

丘奇提及，實際上，你可以讓復活的物種更富多樣性、更健康，“你可以囊括不同地域的多樣性，還有不同時間的多樣性。你可以復活兩種不可能同時存活于世的動物，它們原本生活在不同的時間和空間，根本不可能相遇。這種可能性很有趣。”

丘奇不認為科學家必須禁止跨過某條線，但警告說在將任何物種放歸野外時，必須十分小心。他提到了山羊，山羊進入加拉帕戈斯群島的生態系統后，啃食島上植被，造成水土流失，威脅珍稀植物的生存，影響本土動物的生活，如巨大的象龜。這種山羊后來不得不被清除。

維爾索姆認為，為了保護而克隆和為了復活早已滅絕的物種而克隆截然不同。她表示：“至少對我而言，幫助瀕臨滅絕的物種增長數量，和試圖復活猛犸象這種早就滅絕的動物之間，存在一條清晰的界線。”

她相信我們能夠——且應該恢復動物棲息地，彌補人類活動帶來的破壞。她認為，僅僅在我們別無選擇的情況下，才能夠使用克隆技術。

而身處英國什羅普郡的馬特森也持相似觀點。“我擔心人們會開始迷戀于《侏羅紀公園》那樣的事情，忘記想要拯救現存動物的初衷。”他說，“現在人們的野心不止于此。”

“大自然保險庫”遵循動物園的嚴格倫理流程，并簽署了諒解備忘錄以確保知會所有合作方。“大自然保險庫”的所有樣本都屬于動物園，后者將決定是否用于保護或繁殖項目，而前者可以解凍的唯一樣本，只用于常規測試以檢查保存條件是否妥善合理。如今，正在進行的項目中都沒有使用已存儲樣本。

在農場里參觀之時，我們在一個很寬敞的圍場停下，馬特森示意我們看一匹叫作“穆爾卡寶石”的白馬，它于2011年出生，克隆于一匹大名鼎鼎、于2008年死亡的越障表演馬“寶石·特維斯特”。

我們看著這匹馬踱步吃草，最后它發現了我們，跑開了。馬特森說：“有趣的是，這匹馬和原先那匹一模一樣，每個細胞都是一樣的，但是它矮了2英寸（約5厘米）。”也許生下原先那匹馬的母馬更高一些，或者妊娠期更長。在克隆比利牛斯山羊的20年后，克隆多利羊的25年后，遺傳學領域仍然充滿神秘。

作者：Natasha Bernal

翻譯：Yord

校對：藥師

來源：www.wired.co.uk/article/natures-safe

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