而此前，灵长类动物的克隆绝对是生命科学领域最让人绝望的技术难题之一。

克隆猴：

无法回避的巨坑

克隆羊早在二十多年前就已经诞生，之后不过几年，小鼠，猪，牛，马，狗以及喵主子都被成功克隆了出来，可这克隆猴却始终一丁点动静也没有。这可不能怪科学家不努力。克隆猴的意义重大，全世界最顶尖的科学家有条件的都上了，没条件的制造条件也要上。

最初的“克隆猴”更像同卵多胞胎？

这其中最值得一提的是美籍哈萨克斯坦科学家沙乌科莱特·米塔利波夫（Shoukhrat Mitalipov），他的导师唐·沃尔夫（Don P. Wolf）早在1997年就曾经利用卵裂球的细胞核做过“克隆猴”[2]。所谓卵裂球就是受精卵早期分裂（二细胞期到八细胞期）的产物，本身就能发育成完整无缺个体（多胞胎就可能由几个卵裂球发育而来）。

但是，这并不是真正的克隆。

我们所说克隆技术，是将体细胞的细胞核取出，替换掉卵细胞原本的细胞核。这个新进入到卵细胞的细胞核会“被迫“做起卵细胞核的工作，指挥这个卵细胞发育成一个完整的个体。

这种更换细胞核的操作就叫“核移植”；倒逼细胞核转型的现象，有点类似于给电脑硬件修改程序，因此就被称为“重编程”。因此“克隆”的专业名称叫做“体细胞核移植重编程”。

而卵裂球细胞核克隆猴，和前天宣布顺利的体细胞核克隆猴相比，区别就在于：前者只涉及“核移植”，无关“重编程”。唐·沃尔夫的这种“克隆猴”更接近于人造同卵多胞胎猴。

突破！猕猴克隆胚胎干细胞

米塔利波夫接过了他导师的衣钵，在克隆猴的道路上也走得更远。米塔利波夫就职于世界最顶尖的非人灵长类研究机构——美国俄勒冈健康与科学大学（Oregon Health and Science University）。二十多年来，他几乎就只专注于克隆猴这一件事。2011年，他首次发现咖啡因可以提升核移植重编程效率，并由此第一个制造出了猕猴的克隆胚胎干细胞[3]。这在当时也是非常重大的突破了，他曾是全世界最被寄予厚望第一个克隆出猴子的人。

克隆技术曾被判死刑

2012年，CRISPR/Cas9技术的诞生更是让人觉得给克隆技术判了死刑。原本克隆唯一的优势在于制作基因编辑动物，人们编辑体外培养的细胞的基因非常容易，而编辑动物个体的基因则极为困难。而克隆相当于是将养在盘子里的细胞变成养在笼子里的动物。细胞有什么样的基因，动物就有一模一样的基因——这对于制造基因编辑动物而言意义重大，因此克隆曾是制作基因编辑动物为数不多的技术选择之一。

但是CRISPR/Cas9改变了这一切，这个基因编辑技术极为高效，在小鼠等动物身上很轻松就能直接编辑动物个体的基因，那还要克隆作甚？

一时之间，原本的熙熙攘攘变得门庭冷落，放眼全世界，也只剩少数几个研究机构还在继续坚持。这其中包括米塔利波夫的实验室，也包括一些来自中国的实验室。而希望也正燃起于绝望之中。

新技术猴子用不了，还是得克隆！

在中国新近立项的“中国脑计划”[4]中，基因编辑非人灵长类被放在了核心位置。一开始，大家的想法自然是，既然猴子貌似无法克隆，那么就用CRISPR/Cas9来编辑猴子的基因好了。

然而猴子貌似就是有某种非要跟新技术过不去的体质——克隆搞不定，CRISPR/Cas9居然也不是很给力。在小鼠身上运行流畅的技术移植到猴子身上，效率少说降个九成。2014年，昆明动物所的季维智研究员率先将CRISPR/Cas9用在猕猴身上，结果效率低得可怕，猕猴浑身上下的的细胞中被成功编辑只有微乎其微的一丁点，得用很精密的生物学检测手段才能查出来。

虽然后来，中国科学家经过一系列改进，将基因编辑猴推进到了能够实用的程度，也走进了国际前列，比如制造出过带有特定遗传病的猴子模型。但是这些技术改进多少都有点“得之桑榆，失之东隅”的意思——虽说能造出想要的猴子，但也存在制作周期漫长或是适用范围狭隘等问题。

这时蓦然回首，人们才发现克隆技术其实并未过时，它依然是制造基因编辑猴模型的最佳选项。但这毕竟是个国际难题，单单是承接这个课题就需要庞大的勇气。米塔利波夫兢兢业业钻研了二十多年，但是临门一脚死活踢不进去；以杨辉博士等为代表的中国科学家也曾设计过一些“曲线救国”的方案，但是后来也未能如愿以偿。

灵长类克隆，难在哪？

之所以灵长类的克隆如此艰难，很大程度上是因为灵长类动物的卵和细胞核都“特别矫情”。

一方面，灵长类的卵极为敏锐，哪怕是简单的挤压都会导致其异常分裂，那么你要把它挖开来吸走细胞核，又要塞个野路子细胞核进去，这么一通操作下来还不跟你玩命？

另一方面，灵长类的细胞核非常恋旧，就算你给它换了工作岗位，却怎也做不通它的思想工作，重编程无论如何都不彻底，指挥胚胎发育的时候心猿意马，以至于总会“胎死腹中”

问题解决

  克隆猴终于诞生！

之前，米塔利波夫在克隆操作中引入咖啡因的做法，大致解决了卵细胞过于灵敏的问题。咖啡因是一种蛋白磷酸酶抑制剂，它可以暂时抑制卵细胞中的某些信号通路，让卵细胞在“大权交接”期间基本保持稳定。不过咖啡因等小分子存在毒性问题，这次的克隆猴并未采用咖啡因的方案，而是采用一种不会挤压到卵细胞的特殊核移植方法，直接降低对卵子的刺激。

而灵长类体细胞难以彻底重编程这个问题的解决，则得感谢另一位华裔科学家，来自哈佛大学医学院、加州大学圣迭戈分校的张毅博士。他发现细胞核这种执念的本质在于其表观遗传学修饰，也就是细胞DNA上一些特殊的化学标记。如果在克隆的过程中加入一种叫做Kdm4d的酶，就可以“擦掉”体细胞核基因的一些关键的表观遗传修饰，让这枚体细胞核 “洗心革面，重新做核”[5]。

顺着张毅博士的思路，中国科学院神经科学研究所的孙强博士和刘真博士一起改进了克隆猴技术——他们成功地利用Kdm4d“洗脑”了猴子的体细胞核，终于使之得以全心全意指导猴子的胚胎发育。

不过理论归理论，实际的摸索还是很艰巨的，孙强与刘真师徒俩为此奋斗了超过三年，尝试了超过三百次核移植后才终于诞生了世界上首例，两只，克隆猴[6]。中中和华华，这两个名字，也代表了中国科学家的自信。

克隆猴的到来

给未来更多可能性

从落后到并跑，如今领先世界

曾经，中国的神经科学研究在国际上是根本排不上号的。在中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明刚刚回国的时候，国际一二线的神经科学期刊已经几十年都没出现过中国科研机构的名称了。二十年的努力，让中国也终于迈入了国际神经科学大国的行列，能够与其他国家“并跑”了，而克隆猴的突破则一举奠定了“中国脑计划”乃至整个神经科学领域新时代研究的基石。蒲慕明对此非常激动地表示，从此中国神经科学家再也不单单是“并跑”了，我们将“领跑”整个世界。

神经科学与医学研究，迈入新时代

从中国科学院，从中国这里开始，神经生物学研究将迈入“基因编辑非人灵长类”的时代。

猴子是神经科学领域不可或缺的实验动物。如果对比其他动物的脑子，就会发现，放眼整个自然界，也只有猿猴的大脑能与人类比肩。

猴子能模拟许多人类的行为和决策，经过训练的猴子甚至可以跟人下棋打牌（当然是比较简单的类型，不过你也不一定玩得过它们）。它们甚至不用训练就懂得“看人脸色”——实验室里相当一部分猴子都知道研究生可以欺负，但是导师可惹不起。

猴子也会出现非常类似于人类的脑部疾病，包括孤独症、抑郁症、帕金森病以及不久前挺火的“渐冻人”等等。这一切都可以利用基因编辑与克隆技术迅速制作出相关的猴模型。借助这样的动物模型，科学家可以在与人类更加相似的平台上研究疾病的发病机制，试验新的治疗方法。人们对这些疾病的理解将出现质的飞跃。

我们至今都对这些复杂思维背后的神经学机制一无所知，一旦克隆猴技术得到突破，没准到头来人们还会破解大脑作出决策的“算法”——如果大脑将外界刺激转化为特定决策真的有规律可循，怕是连人类数千年来固守的“自由意志”都将受到动摇。

有了克隆猴，人们也终于可以随心所欲地在灵长类动物身上应用“光遗传”等技术，在基因和神经环路层面洞悉灵长类的大脑——这对于理解我们人类的大脑有着非比寻常的意义。

还有如今很火的基因治疗。在此之前由于几乎不可能制造出带有遗传病的猴模型，因此基因治疗的概念在动物实验和人体实验之间一直存在着巨大鸿沟。少数在人体上的尝试也面临伦理指责。而现在，这一切都将成为过往。说不定，在未来的医院，维修基因也会像维修一般的器官一样，成为必备的科目。

而我们，三生有幸见证了一个伟大时代的开始，更可以期待一个更加美好的未来。