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《又见猛犸象》
铛铛铃2025-09-14【科普】1人已围观
简介
今天为你解读的书是《又见猛犸象》，
副标题是“基因剪刀重新定制生命”。
本书的作者是本·莫兹里奇，一位知名的小说家，同时呢，也是哈佛大学毕业的高材生。他写了很多知名的作品，比如说《偶然的亿万富翁》，曾经被《纽约时报》评为畅销书，同时呢，也是奥斯卡金奖影片《社交网络》改编的原本。同样热门的电影《决胜21点》，则是改编自他的《攻陷拉斯维加斯》。
莫兹里奇的小说呢，往往根植于真实的故事，然后加以创作，既引人入胜，又具有鲜明的现实色彩。《又见猛犸象》这本书呢，也是这样的。故事的原型是真实存在的，作者通过采访当事人、查阅文献资料，还原出一个个曾经发生的真实场景，讲述了一位科学家带领他的团队复活猛犸象的传奇故事。
接下来我们就来具体说一说这本书的内容。
作者莫兹里奇在作者说明当中，将这本书定义为一部科普作品。如果剥离其中的故事情节，本书呢，至少是阐述了以下三个问题：第一，为什么要复活猛犸象；第二，复活猛犸象的团队是如何组建起来的；第三，这个团队要怎么样去复活猛犸象。
要回答第一个问题呢，我们首先需要了解一下猛犸象这个物种啊。在距今数百万年前，冰河时代的草原和森林是猛犸象的主场，它们成群地行走于北半球大陆广袤的冻土上。所谓冻土呢，就是零度以下被冻得结结实实的土地。这些冻土的表层，也许会随着季节的变化而部分解冻，但是呢，它的下层则是常年保持着冰冻的状态，也就是永久冻土。
猛犸象体型巨大，比现在的亚洲象还要大上一圈儿。与热带与亚热带地区生活的象类不同啊，这猛犸象身上呢，是披着厚厚的长毛，有的时候呢，也被称作是长毛象。这些长毛在影视作品当中，通常被渲染成略带红色的样子，但是实际上呢，猛犸象的毛色有好几种，就像是人类有着不同的肤色一样。猛犸象的头部、后边、背上还有着储存脂肪的驼峰，再加上短小的耳朵和尾巴，都使它们可以适应严酷的寒冷环境。猛犸象还演化出了特殊的血红蛋白，这些血红蛋白呢，可以在接近冰点的温度下持续工作，释放出氧气，这使得它们的表皮更不容易被冻伤。
在冰河时代，猛犸象曾经相当成功，它们成群的活动迁徙，因为体型庞大，不容易被捕食。但是呢，伴随着冰川期的结束，以及人类祖先迁徙的脚步踏上了他们生存的土地，猛犸象走向了末路。从大约10万年前，人类的祖先走出非洲，他们在猎杀大型动物上面，表现出了卓越的天赋，并且呢，一手推动了从欧洲到美洲的一系列大型哺乳动物灭绝。猛犸象的灭绝可能也是如此。大约在距今1万年前的时候，大陆上已经基本没有了猛犸象，但是在北冰洋的弗兰格尔岛上，它们又苟延残喘了几千年。这最后一只猛犸象，嗯，最终大约是在3000多年前灭绝了，这呢，很可能与人类的航海活动有关。
猛犸象的灭绝打破了生态系统的微妙平衡，它们的消失，让冻土地带发生了天翻地覆的变化。来自俄罗斯的科学家兹莫夫还原了大约一两万年前的冻土地带的景象。那个时候的冻土不像今天的西伯利亚那样，长满了苔藓和地衣，而是到处都是茂盛的草丛以及巨型动物，包括猛犸象、大角鹿、披毛犀等等。这些巨型动物生活在当时世界上最大的生物群落当中，它们不断地踩踏和翻腾大地的表层，它们掀开泥土，让脚下的泥土暴露在更寒冷的空气当中，这使得冻土保持着长期冰冷的状态。然而，没有了猛犸象不断地翻腾，草地开始不断退化，逐渐消失，取而代之的呢，是地衣和苔藓，森林向草地侵蚀，冻土开始升温。
今天，随着工业文明的不断发展，越来越多的二氧化碳被排放到了空气当中，导致全球气候的变暖。北极地区变暖的速度，比其他地区高出了两倍。在这种情况下，冻土地区更像是一个定时炸弹。为什么这么说呢？保持这片土地的冰冻真的那么重要吗？啊，因为冻土在冰河时代形成，它们富含二氧化碳和甲烷，一旦冻土融化，这些被封存的气体就会逐渐地释放出来，而跟着带出来的是惊人的碳量，这比焚烧掉地球上全部森林还要高出三倍。冻土的融化会带来气候变暖，而气温升高又将进一步推动冻土融化，这将形成恶性循环，导致全球持续变暖的灾难性后果。所以，现在的当务之急是要阻止冻土融化，锁住冻土当中的碳，拆除掉这颗炸弹。
早在1988年，兹莫夫就开始了他的拆弹研究。他在西伯利亚一个160平方千米的保护区当中，用拖拉机、打桩机、推土机，甚至是收购来的二战时的坦克，来模拟巨型动物行为造成的结果。他在雪地里凿洞、敲碎树木，翻起地衣和苔藓，用坦克的重压模拟动物的踩踏效果。他成功地将这片区域的平均气温降低了9℃。兹莫夫充分地证明了巨型动物的存在，能够维持冻土地带的稳定。这就意味着，如果复活了猛犸象，让它们回归到原本的生态环境当中，人类也许能够找到解决冻土融化问题的方案。
谁有办法让猛犸象复活呢？在这里，我们有必要介绍一下本书的核心人物——乔治·丘奇。可能你对这个人的名字啊不太熟悉，但是呢，如果说放到生物学圈子里，他可是声名显赫的人物。他是全球生物技术领域的泰斗，美国科学院和工程院的双料院士，在哈佛大学和麻省理工学院两所顶尖学校均有教授职位。可以说，在基因技术上，丘奇是世界顶级专家。
丘奇复活猛犸象的想法是怎么来的呢？2008年初秋，一位《纽约时报》的记者了解到北极地区存在着猛犸象尸体碎片，他给丘奇打了个电话，谈起了猛犸象。谈话打开了丘奇的思路，他觉得复活猛犸象的想法，虽然说听起来有点疯狂，但是呢，应该可行。尽管猛犸象已经灭绝多年，但是我们还能够在冻土当中找到它们冰冻了数千年的尸体呀。虽然说这些尸体当中的遗传物质DNA已经破损，但是仍然具有可以阅读出遗传信息的碎片。只要科学家获得足够多的碎片，就有希望像拼图游戏那样，最终拼出整个猛犸象的关键遗传信息。如果说以当代大象为蓝本，辅以基因工程技术改造，是不是就能够将猛犸象复活了呢？丘奇心潮澎湃，但是他仍然决定沉下心来想一想。
直到2012年10月，丘奇听取了兹莫夫关于猛犸象和冻土带之间关系的学术报告，复活猛犸象对于全球的生态系统竟然具有如此重大的意义，它被彻底打动了。丘奇决定试试。
接下来的问题，那就是如何去组建一个复活猛犸象的团队呢？作为这个项目的召集人，丘奇必须负责统筹全局，他需要足够强力的帮手。经过反复思考，丘奇选定杨璐汉作为这个项目的负责人。杨璐汉本科毕业于北京大学生命科学系，当时在哈佛大学从事博士后研究工作，他是丘奇非常欣赏的年轻科学家。2014年，他被《福布斯》杂志评选为科学医疗领域30位30岁以下领军人物之一。杨璐汉参与了丘奇实验室当中的猪器官移植项目，虽然猪的器官在大小上和人类相仿，但是呢，彼此之间存在着强烈的免疫排斥，这个项目的目标是去除猪器官上的免疫原，从而破除器官移植在物种之间的免疫屏障。他相信，这个项目能够改变器官移植医学的未来。他既是丘奇的得力门生，又是一位心怀天下的年轻学者。面对能够改善全球生态问题的复活猛犸象项目，杨璐汉自然不会拒绝。
那么接下来呢，丘奇要为杨璐汉配备队员。第一位队员是鲍比·达德，一位毕业于加拿大麦克马斯特大学的博士，他在博士期间致力于研究裸鼹鼠啊。裸鼹鼠呢，是一种奇妙的社会性哺乳动物，它们极其长寿，相比于一般鼠类两三年的寿命，裸鼹鼠可以活上30年，而且呢，不会得癌症。鲍比探索的就是裸鼹鼠细胞当中能够延缓衰老的神奇机制。鲍比是一个不太会说话的家伙，甚至呢，他在进入美国的时候，被警察怀疑成是带有诡异目的的入境者，但是呢，他拥有对哺乳动物细胞丰富的知识、独特的见解以及良好的实验操作技能，仍然是获得了丘奇实验室的工作机会。
那么第二位队员呢，是马格·门·罗，一位毕业于波士顿大学的生物医药工程学的博士，聪明而讨人喜欢，有足够的能力承担这项任务。
最后一位入选的队员呢，是贾斯汀·奎恩。说起来呀，这是一位自学成才的科学家。奎恩毕业于某社区大学，当过汽车销售员。尽管因为家境贫穷，而没能够在知名学校读书，但是奎恩呢，并非是新手，他勤奋好学，在一家合成生物学公司当中获得了一个职位，并且在那系统地研究并且掌握了基因编辑的技术。他是自己送上门来的，在丘奇到这家合成生物学公司考察的时候，奎恩冲到了丘奇面前大喊道：“丘奇博士，我一定要做这件事，这是我一直以来的梦想，它将证明我的人生价值啊！”虽然说奎恩的言辞有些夸张啊，但是丘奇呢，确实被打动了，最终奎恩也被邀请进入了这个团队。
于是到2013年初，以杨璐汉为核心，复活猛犸象的研究团队组建了起来。
接下来就是展开计划了。首先要确定研究目标，或者说要做到什么程度才算是复活了猛犸象。团队呢，打算这么干：以大象细胞为蓝本，给它加入猛犸象的基因，最终呢，把它转变成带有猛犸象基因的细胞，直至获得一头活的猛犸象。团队确定了猛犸象的13项基本特征，其中呢，有四项被认为是最为重要的。第一点，也是最为明显的特征啊，猛犸象具有浓密的毛发，这使得猛犸象的皮肤免于暴露在严寒之中。第二，皮下厚厚的脂肪层，脂肪层具有保温作用，可以帮助猛犸象抵御严寒，同时能为它们越冬提供营养。第三，小而圆的耳朵，这与今天的大象啊，用来给自己扇风降温的大耳朵是完全不同的啊。第四呢，是特殊的血红蛋白，在低温下，这些血红蛋白仍然可以释放氧气。
为了获得这些特征，研究团队需要做三件事：第一，找到适合的大象细胞；第二，获得猛犸象基因组的测序数据；第三，将猛犸象基因植入普通大象基因组，培育出想要的基本特征。
为此啊，每个人都是领到了任务。鲍比和马格负责联系动物，寻找大象样本；杨璐汉呢，全力寻找完整的猛犸象基因组，并且呢，收集研究基因序列；奎恩呢，则是负责设计和准备CRISPR基因编辑技术的所有组件，也就是将合成猛犸象基因植入普通大象基因组所需的一切啊。
在这本书当中呢，CRISPR基因编辑技术被多次重点提到，它是本书当中凸显的核心技术，也是通向复活猛犸象这一目标的关键性技术，我们呢，需要稍作解释。这是近年来兴起的一项基因编辑技术，它的操作对象是细胞内的基因组，或者说是细胞内携带遗传信息的DNA分子。那CRISPR基因编辑技术呢，能够将DNA片段准确地进行剪切、拼接或者替换，这个技术让我们可以更加准确和高效地操纵基因。
猛犸象的基因数据，就要靠来自西伯利亚冻土层里的猛犸象样本了。这些冰冻的猛犸象尸体没有完全腐烂，仍有保留着一些基因信息。杨璐汉团队要做的就是从中读取目标基因，然后进行人工基因合成。虽然猛犸象基因组有多达40亿对的碱基，这个数字非常吓人，但是呢，这个项目只需要合成有限的几个关键性基因。在今天的技术条件之下呢，并不困难。
然后呢，我们再来说大象的细胞。相比于非洲象，亚洲象可能更适合作为蓝本，它们更加温顺，而且呢，和猛犸象的亲缘关系更近。但并不是亚洲象体内所有的细胞都适合进行这样的实验。与细菌不断分裂的细胞相比，哺乳动物的细胞的活跃度非常低。我们人体内的多数细胞，都是在完成胚胎发育之后就不再分裂，比如成熟的红细胞和神经细胞，哪怕它们从身体上分离出来，也还是分裂不了。即使一些能够分裂的细胞，比如造血干细胞，他们也已经确定了子代细胞未来的人生规划，成为血液中的细胞，而不是别的细胞。要复活猛犸象，我们需要全能型的细胞，所谓全能型细胞，就是这些细胞不仅要能够分裂，而且它们要能够发育成任何细胞，全面充足，足以填满一整头猛犸象，满足这个要求的细胞只有一个选择，那就是胚胎干细胞。
然而，胚胎干细胞很难获取，只有在胚胎发育的过程当中才会形成。作为一个会不断面临失败和挑战的实验课题，团队需要不断尝试，所以还必须有足够多的胚胎干细胞用来消耗。他们希望得到大象的胎盘，并期待那里能够获取足够多的胚胎干细胞。为此呢，一个临时的队员加入了这项工作，捷克沃尔顿，一位在芝加哥的生物学博士，他有足够的时间，盯住一只快要分娩的亚洲象啊，等了足足一个月的时间。2013年4月，小象出生，沃尔顿冒着被大象攻击的风险，得到了胎盘，足够新鲜。殊不知，麻烦这才刚刚开始啊。
研究团队并没有从大象的胎盘当中获得理想的干细胞。尽管团队的成员确认，已经将一个合成的猛犸象基因嵌入到了一个普通大象的细胞中，然而这是徒劳的，细胞不能分裂。事实上，尽管老鼠、猪、人等干细胞都成功地被用于基因工程实验，但是唯独不曾有人成功地利用大象的干细胞完成实验。大象的干细胞似乎非常的懒惰，不肯分裂。按照常理，体型庞大、细胞数目众多的动物应该更容易出现细胞异常现象，然而呢，大象没有。研究团队推测，大象很可能有一套抑制细胞分裂的独特机制，而这种机制使得研究团队无法获得持续分裂的干细胞。
研究团队面临的另一个问题，那是分裂当中的细胞会逐渐衰老，这意味着无法长期培养某一群细胞。下一步的目标是要打破细胞枷锁，获得停止衰老、不断分裂的干细胞。日本京都大学山中申弥教授的研究成果带来了曙光，山中教授定位到了四个基因，加入这四个基因的皮肤细胞，可以被诱导为干细胞，这四个基因也被称为山中因子。如果说在大象的细胞当中嵌入山中因子，就可以诱导形成可以持续分裂的细胞团，解决了细胞材料的问题。
接下来就是植入猛犸象的基因了。这些基因被分别植入到不同的细胞当中，培养形成细胞团，以验证基因的功能。最终，从2013年到2016年末，研究团队获得了14个类器官，包括猛犸象的血红蛋白、皮下脂肪、耳朵细胞和尾巴细胞等。它们不是真正的器官，而是培养皿当中的细胞，你可以把它们理解成是猛犸象器官组织的微缩版本。比如猛犸象特殊的血红蛋白细胞，它们即使在低温当中也能够释放氧气。经过毛发有关基因改造的细胞，则被植入到了裸小鼠的皮肤上，这块皮肤上长出了亮红色的毛发。研究已获得初步成功。
这本书里的故事到这里差不多结束了，接下来也许还要好多年，你才能够见到复活的猛犸徜徉在冻土带。因为相应的基因需要被组合到同一个细胞当中，这需要时间，然后还需要把这个细胞培养成一个猛犸象胚胎，并且呢，放入一个合适的子宫当中。关于这一点，丘奇实验室正准备设计一个人工子宫啊，就像是科幻电影当中可以在体外培育胚胎的那种啊，这呢，也需要时间。再然后让亚洲象夫妇将复活的猛犸象幼崽抚养长大，这也需要时间呢。啊，一头象从出生到性成熟，大约需要15年，再等上22个月的孕期，它才能够产下一头小象。这个时候才有一个真正可以繁殖的猛犸象家庭出现。而让小群猛犸象在野外适应北极地区的环境，也需要时间呐。
研究过程当中，每前进一步都会带来令人振奋的消息，同时呢，也困难重重。不过，希望已经产生，猛犸象的回归确实正在一步步实现，未来可以期待。
值得注意的是，目前科学家的视野并不局限于猛犸象，可能要不了多久，一些更容易操作、繁殖周期更短的生物就能够复活。也许就在十几年后，成群的旅鸽将被在美洲放飞，另一种已经灭绝的石楠鸡也有望复活，塔斯马尼亚也许会迎来它的顶级掠食者袋狼的回归。在新西兰，闻名遐迩的恐鸟也有机会回到那片土地，甚至于企鹅之名的原本拥有者，曾经活跃在北冰洋的大海雀也有望重返大洋。我们将逐渐迎来这些曾经因为人类而灭绝的动物，再次看到它们活跃在地球上的身影。
复活已经灭绝的动物，仅仅是基因技术为保护野生动物贡献的一小部分。通过基因技术，我们能够拯救患上鼠疫的雪貂、患有枯死病的栗子树、感染细菌的青蛙等等，通过增加基因的多样性，来恢复生态系统的生物多样性。也许未来的某一天，我们在西伯利亚的冻土带驱车旅行的时候，能够看到高高的野草，能够看到成群迁徙的猛犸象，还有那宏伟的头顶着比床还要巨大的鹿角的大角鹿。期待着那些曾经被我们送走的巨兽们再次回到这个地球。
好，《又见猛犸象》这本书就为您解读到这里，听书笔记在音频下方，我们明天见。
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