電影《侏羅紀世界：重生》再次將那個令人既敬畏又恐懼的史前世界拉回我們眼前——經過基因改造的恐龍，以前所未有的姿態馳騁于現代文明的邊緣。

從1993年第一部《侏羅紀公園》上映開始，那個琥珀中蚊子的特寫鏡頭，就在全球數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活嗎？

近三十年過去了，當年的科幻暢想，似乎正一步步叩響現實世界的大門。然而，從實驗室里的DNA片段到一只活生生的霸王龍，這條路真的走得通嗎？這背后隱藏的科學瓶頸、技術挑戰等問題，遠比電影情節復雜和深刻。

今天，讓我們撥開科幻的迷霧，深入探索恐龍“重生”背后真實的科學畫卷。

琥珀中的生命密碼：

克隆恐龍，為何是遙不可及的夢想？

《侏羅紀公園》為恐龍復活設計了一個堪稱完美的起點：科學家從一塊包裹著吸了恐龍血的蚊子的白堊紀琥珀中提取出了恐龍的DNA，并用青蛙的DNA填補基因序列的空白，最終在人造蛋中孵化出了恐龍。這個創意深入人心，但它在科學的審視下，卻面臨著一個無法逾越的障礙——DNA的“保質期”。

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。生物死亡后，其細胞內的酶會開始分解DNA，同時，來自微生物和環境的輻射、水分等因素也會持續降解它。這個過程就像一本珍貴的古籍，隨著時間的流逝，書頁會不斷風化、破碎，最終化為無法辨認的塵埃。

那么，DNA的“保質期”究竟有多長？2012年，由丹麥哥本哈根大學的莫滕·阿倫托夫特（Morten Allentoft）和新西蘭奧塔哥大學的邁克爾·邦斯（Michael Bunce）領導的團隊，在期刊《英國皇家學會會刊B輯》上發表了一項里程碑式的研究。他們通過分析新西蘭恐鳥（一種約在800-600年前滅絕的巨鳥）的158塊腿骨化石，精確計算出了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[1]。這意味著，每過521年，樣本中DNA的化學鍵就會有一半斷裂。

根據這個速率推算，即使是在地球上最完美的保存環境中，DNA鏈也將在大約150萬年后因變得過短而無法讀取。而在680萬年后，所有DNA堿基對之間的化學鍵都將完全斷裂，DNA將徹底灰飛煙滅 [1]。恐龍滅絕于約6600萬年前的白堊紀末期，這個時間尺度是DNA有效保存上限的十倍以上。因此，無論琥珀的包裹多么完美，那只蚊子腹中的恐龍血液，其DNA也早已分解成了無法解讀的碎片。

近年來古生物學界也取得了一些激動人心的發現。例如，美國古生物學家瑪麗·施韋澤（Mary Schweitzer）曾在霸王龍的股骨化石中發現了疑似的軟組織、血管結構和蛋白質片段[2]。然而，這些是高度降解的蛋白質分子，而非遺傳物質本身。蛋白質比DNA更穩定，但它也無法提供克隆所需的全套基因指令。

因此，從科學角度看，像電影里那樣通過“考古”的方式找到恐龍DNA，并以此為模板進行克隆，這條路在第一步——也就是獲取完整的基因藍圖時，就已經被時間無情地堵死了。

“造”龍而非“克”隆：

基因剪刀能否逆轉進化時鐘？

既然直接克隆行不通，科學家們便將目光投向了另一條更具前瞻性，也更富爭議的道路——“逆向進化”或“基因工程創生”。這條路的邏輯是：既然找不到古代的“藍圖”，我們能否在恐龍現存的“后裔”身上，通過修改基因，讓那些沉睡的遠古特征重新蘇醒？

這個想法的核心在于一個已被科學界廣泛接受的事實：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。只不過在數千萬年的演化中，一些古老的基因被“關閉”或“修改”了。

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

著名的古生物學家，也是《侏羅紀公園》系列電影的科學顧問——杰克·霍納（Jack Horner），正是這一想法最積極的倡導者。多年前，他曾發起了一個項目，俗稱“恐龍雞”[3]。這個項目的目標并非要復活一只霸王龍，而是希望通過修改雞的胚胎基因，讓其展現出恐龍的特征。

哈佛大學醫學院遺傳學系教授喬治·丘奇（George Church）也在進行類似但目標更“現實”的工作——復活猛犸象。由于猛犸象滅絕時間僅有數千年，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、長毛等）植入亞洲象的基因組，創造出一個具有猛犸象特征的“混血”大象[4]。

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

研究人員從2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，發現它們的基因相似度超過99%。該團隊進一步識別出兩者顯著不同的80個基因，選擇了其中20個與體型和毛色相關的基因。在對灰狼血細胞中的這些基因進行編輯后，他們將其植入沒有遺傳物質的狗卵細胞中，并植入了狗母親體內，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，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，但它們的誕生標志著“滅絕物種復活”技術的重大突破。

然而，無論是“恐龍雞”還是“恐狼”，都面臨著巨大的技術鴻溝。首先，我們并沒有一份完整的恐龍基因圖譜作為“修改指南”。科學家只能基于對化石和動物基因的理解進行推測性修改。其次，生物的發育是一個極其復雜的過程，一個特征的改變可能牽涉到成百上千個基因的協同作用，稍有不慎就可能導致胚胎死亡或產生無法預料的畸形。

因此，即使這項技術未來取得成功，我們得到的也并非真正意義上的“復活”，而是一個經過人類深度干預的、帶有遠古特征的全新造物。

東方龍的“回響”：

中國科學家對恐龍與基因研究的探索

在恐龍這一宏大而前沿的科學議題中，中國科學家的身影從未缺席。中國擁有得天獨厚的古生物化石資源，從遼寧的“熱河生物群”到山東、云南的豐富化石點，大量保存精美的恐龍化石，為解開恐龍與鳥類的演化之謎提供了不可替代的證據。

在古生物學研究前沿，中國科學家正通過研究撥開重重迷霧。幾年前，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員在《自然·通訊》上發表論文，報告了在一塊來自河北豐寧地區、距今約1.25億年的尾羽龍（Caudipteryx）化石中，發現了保存有細胞核和染色質的軟骨細胞。這是迄今為止在恐龍化石中發現的最古老的細胞核結構[5]。

盡管研究團隊嚴謹地強調，這些細胞結構中的有機分子已經高度降解，幾乎不可能提取出完整的DNA，但這一發現本身，已經極大地推動了我們對于化石中生物分子保存潛力的理解。

在基因技術領域，中國同樣走在世界前列。2018年，中國科學院神經科學研究所的科學家成功克隆出兩只名為“中中”和“華華”的食蟹猴，這是世界首次利用體細胞核移植技術成功克隆出非人靈長類動物[6]。這展示了中國在復雜哺乳動物克隆技術上的高超水平。

雖然克隆靈長類動物的技術與復活恐龍的挑戰不可同日而語，但這背后代表的，是中國在生命科學前沿領域強大的技術儲備和創新能力。

無論是尾羽龍化石中殘留的細胞核，還是食蟹猴的成功克隆，都讓我們得以從前所未有的細節窺探生命奧秘。 這些發現與其說是為“復活”鋪路，不如說是為“理解”奠基。它們清晰地描繪出生命演化而來的壯麗圖景，但同時也一次次提醒我們，生命演化的復雜性和不可逆性。

直接克隆一只恐龍，在今天乃至可預見的未來，都是不可能完成的任務。電影中的恐龍脫離掌控，對人類世界造成巨大沖擊，這或許正是創作者留給我們的最大警示。遠古巨獸的“重生”之夢，映照出的不僅是人類的智慧與好奇，更是我們的責任與邊界。

參考文獻：

[1] Allentoft, M. E., et al. (2012). The half-life of DNA in bone: measuring decay kinetics in 158 dated fossils. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1748), 4724-4733.

[2] Schweitzer, M. H., et al. (2005). Soft-tissue vessels and cellular preservation in Tyrannosaurus rex. Science, 307(5717), 1952-1955.

[3] Building a dinosaur from a chicken

[4] Revive & Restore. Woolly Mammoth Revival.

[5] Alibardi, L., Li, Z., et al. (2020). Nuclear preservation in the cartilage of the Jehol dinosaur Caudipteryx. Communications Biology, 3, 521.

[6] Liu, Z., et al. (2018). Cloning of macaque monkeys by somatic cell nuclear transfer. Cell, 172(4), 881-887.

審核專家：王原（中國科學院古脊椎動物與古人類研究所研究員）

撰文：記者 段大衛

編輯：段大衛

來源: 北京科技報