農村養豬戶28天自學上大學,公費留學培育出全美首隻克隆哺乳動物

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民眾的記憶總是很淺,只有開創性的技術才會被他們謹記。

人們會記得發明蒸汽機的瓦特、記得莫爾斯的摩斯電碼、記得萊特兄弟發明了飛機,卻不會想起還有哪些人為這些發明推波助瀾。

克隆領域也是如此,多利羊如當紅明星般成為克隆界最大的IP,而其他突破卻因此桎梏於多利之下。

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克隆技術曾被認為是與原子彈一樣驚豔的技術成果。

一開始科學家們人工重建青蛙受精卵,證明了克隆技術的可行性;隨後他們又將實驗範圍擴大到魚類、哺乳類,用胚胎細胞完成克隆;再然後他們嘗試用有一定全能性的乳腺細胞作原材料,證明體細胞也能進行克隆,於是多利羊誕生了。

但是,再然後呢?克隆領域似乎再也沒有大新聞,乳腺細胞克隆似乎就是這個領域的頂峰。

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其實上世紀末,就有一位中國養豬戶,憑藉不懈努力考取留美資格,做出了美國第一隻哺乳動物——克隆牛“艾米”

艾米以高齡母牛的耳細胞為原材料進行克隆,是全球第一頭非生殖細胞克隆牛,難度上不亞於多利羊。

他還率先完成大型動物再克隆實驗,以克隆牛為原材料再度克隆出健康的二代克隆牛,他就是“克隆牛之父”——楊向中。

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楊向中從嬰兒時期就開始與飢餓做抗爭。

當時河北小農村生活遠不如今日,總吃不飽的他看起來瘦骨如柴,有一次姑媽看見了都驚呼:“他還活著嗎?”

後來艱苦長到9歲,五弟出生了,他常常寸步不離地照顧五弟,總將好吃的都嚼糊餵給五弟。

他還會揹著五弟去上學,為了不影響其他人學習,就站在窗外趴在窗臺上聽課,又餓又疲憊地堅持著學習。

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他的父親年輕時靠著讀書考上中學、當上教師,拿著比鄰居稍多一些的食物養活了家中5個孩子。

這也影響了楊向中,他對於學習的看法很簡單:學習能擺脫飢餓,讓全家人吃得上飽飯。

只是直到他高中學業結束,大學體系仍未恢復,高考無望又談什麼學習?

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斷了求學的路,他最終決定做村裡最辛苦、最骯髒的養豬工作。

村裡人也想圖個體面,都不願意做養豬的苦差,也就只有殘障人士才會被安排在豬圈工作。

他的母親毫不留情地責備他:“你做這種工作,哪家捨得把姑娘嫁你?”

但楊向中卻不以為然,他堅持認為他會養出區內最好的豬,逐漸擺脫貧苦。

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楊向中的事蹟傳到地方官員們耳朵裡,他們向他拋出橄欖枝,承諾給他一份政治工作,這絕對是向中擺脫貧窮飢餓最好的機會。

但也就是那陣子,他從朋友口中得知了全國高考再度恢復,他毫不猶豫地拒絕了地方官員的好意。

此時距離考試還有28天,他一邊照顧豬,一邊讀完了村裡能找到的所有書。

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恢復高考的第一年,複習根本沒有所謂重點難點,再加上楊向中高中畢業後就一直在養豬,難度可想而知。

更何況渴望搭上通往象牙塔首班車的人不計其數,而這一年的錄取率僅有1%。

楊向中28天沒有絲毫鬆懈,憑藉努力成了極少數人中的一個,考入了北京農業大學(現中國農業大學),當時中國最負盛名的農業大學。

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楊向中(後排中間)與室友們

大學之前,貧窮和飢餓侷限了向中的人生選擇,他考慮的只能是如何養活家人和自己。

但接觸了大學知識還有京城的生活之後,他第一次考慮起了人生抱負的問題。

他發現自己對動物繁殖奧秘有興趣,動物如何繁衍後代?科學是否能夠做到高產且健康?這些都能在學習中找到。

受飢餓折磨18年,他第一次感覺自己找到了反擊的武器。

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楊向中與鼓勵他了解動物繁殖的大學老師合影

興趣使然,又有著豐富的養殖經驗,於是他選擇了畜牧專業。

憑著鍥而不捨的生活態度,他一談到學業,就有著一股渾然天成的自信。

大四上學期,楊向中成了畜牧系的風雲人物:他以第一名的成績考取了農業部委託教育部代招的公派赴美留學生。

接下來他將到當時農學生的伊甸園——康奈爾大學進修動物學。

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大學畢業時與同學合影

1982年末,他踏上了到美國康奈爾大學留學的征程。

他一抵達紐約就匆忙搭上灰狗大巴士*,五個小時後便來到康奈爾大學所在的伊薩卡市。

儘管出過前進行了密集的英語集訓,但楊向中那蹩腳的英語仍然讓他感到吃力。

為了快速克服困難,他在校外租了個單間和當地人住一塊,既能快速適應美國環境,還能提高英語口語。

*注:Greyhound bus,美國曆史悠久的跨城市長途商營巴士,價格比飛機便宜一半。

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因為沒給自己喘氣的機會,他才能逐漸成為了同期攻讀博士的學子中最優秀的一位。

他選擇的研究方向與導師的研究方向完全相反。

導師研究雄性動物繁殖,而他研究雌性動物繁殖,這主要因為他覺得雌性動物研究更能幫助中國農村擺脫飢餓。

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研究方向不同自然沒辦法跟著導師混,經費問題可是一個大難題。

為了讓自己的項目始終由充足經費,他比所有人都努力科研,結果後期他的經費比導師都還要多。

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格子衫的楊向中和教授Robert Foote

談到科研,就不得不提楊向中的賢內助——田秀春夫人

楊向中在出國之前與田秀春相識,為了有機會獨處,他常常指導田秀春英語,出國後更是往來幾百封信件,無不是英語相關的內容。

田秀春小他3級,畢業後便馬不停蹄地飛往美國與他結婚。

婚後兩人日常交流一如往常也都是工作上的事情,但那10年研究生涯卻是他們最快樂的時光。

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兩人簡陋的婚禮

兩人都是繁殖專業,楊向中主攻生物技術專業,田秀春則選擇了與之互補的內分泌和分子生物學。

當時生物克隆研究正是熱門的研究方向,兩人可真算得上是趕上了時代。

他們這對夫妻檔令許多生物界的學者都羨慕不已,兩人通力合作完成了一系列前沿論文。

成果之豐碩引起了不少同行的注意,許多成果甚至開闢了克隆研究的新領域。

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楊向中與田秀春

1997年,這一年改變了楊向中的人生軌跡。

他的臉上長了一個小肉瘤,檢查結果卻是腮腺癌

與家人轉述檢查結果時,楊向中一臉平靜,就像是開了個玩笑。

但坦然接受命運開玩笑需要多大的勇氣,也只有當事人知道。

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或許擔心自己餘下的人生不足以做出更大的成就,他的日程變得更加緊湊。

他將工作看得比生命還重,但也沒有忽視治病。

除此以外,他還接受兩次肺部手術,一次腦手術,每一次手術都會切除他身體的一部分,這都只是為了再多努力工作幾年。

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除此之外,還有另一件事對他影響巨大:

同一年克隆羊多利出生的消息首次對外公佈。

這在當時引發了大量的討論,內行的驚歎技術的進步,外行的爭論爭論克隆人的倫理問題。

但對於楊向中而言,多利羊不僅是打開了新世界的大門,更是一扇他無比熟悉卻未曾推開的大門。

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1952年,美國科學家Robert Briggs和Thomas King將青蛙受精卵的細胞核移植到卵母細胞中,發育出胚胎。

卵生動物本就體外排卵,青蛙的卵母細胞較大也方便操作,而且青蛙受精卵在水中就能成長髮育,因此難度相對低了很多。

但這是人類第一次用細胞核移植技術成功發育出胚胎,這項成果意義不在技術的突破,而是證明了克隆技術的可行性。

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Robert Briggs和Thomas King

青蛙克隆實驗的成功,為動物克隆建起全新的理論大廈。

更多科學家想要探究,除了青蛙,其他動物能克隆嗎?特別是哺乳動物能不能克隆?全能性極低的成熟體細胞能否成為原材料?

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問題單一處理倒是很快有了答案:

1958年英國科學家成功將蝌蚪腸上皮細胞(體細胞)的細胞核移植到青蛙卵細胞裡,成功發育出胚胎;

1963年,我國科學家童第周第一次成功克隆了亞洲鯽魚,奪下“其他動物克隆”的第一滴血;

1984~1994年間,哺乳動物羊、鼠和牛的克隆都相繼有人完成,只是使用胚胎分裂技術*,技術上並無太大進步,也就沒有獲得關注。

*注:胚胎分裂技術是將胚胎細胞的核移植入卵母細胞,等於將體內受精的過程轉到體外,與現在普遍認為的克隆略有差異,民眾所認為的克隆一般是出生個體和母體一模一樣。

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童第周與其妻子

克隆領域的疑惑幾乎都得到了解惑,那如果將問題都結合在一起呢?

學生時期的楊向中恰好有這樣的雅緻,他想要試試兔子的體細胞與卵母細胞結合會怎樣。

他只是抱著“看一看”的心態,打算觀察它們在培養皿中的變化。

按照現有的實驗資料,培養皿中的胚胎必然慢慢地失去活性,觀察這個過程不也挺有趣的嗎?

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但實驗結果出乎意料,他發現胚胎圓形的邊緣逐漸出現花朵的邊緣,這正是細胞分裂的徵兆!

又過了兩天,他發現其中一個胚胎已經發育到了囊胚階段(即足以成功植入子宮的階段)。

這個發現絕對是驚人,順藤摸瓜地研究下去說不定就能知道如何使體細胞再度擁有全能性。

但楊向中的好奇心卻止步於此,他沒有想到要將這些胚胎植入雌兔的子宮,而是選擇繼續他的研究工作——如何提高農場動物的繁殖效率。

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將受精卵植入子宮之前培養受精卵五天發育成胚囊後移入子宮

兔子實驗距離多利羊出生早了將近10年。

但多利羊的成功在於,研究者想到了將培育的胚胎放入子宮這種簡單粗暴的方法。

回想到與世紀成就僅有一步之遙,楊向中承認:“多利不代表技術上的突破,但卻是思想的突破。”

言外之意,他明白自己是因為無法突破固有理論的桎梏,而往往打破桎梏重建理論大廈才是最難的。

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當然,有了多利羊的“指引”,又有兔子實驗的經驗。

楊向中很容易就找到了體細胞克隆技術的突破口,僅在兩年之後,世界上第一隻以體細胞為原材料的克隆牛艾米誕生了。

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克隆羊多利所使用的乳腺細胞,本質上還是生殖腺細胞,具有一定的全能性,例如女性青春期乳腺發育一般都認為是幹細胞殘留起了作用。

但克隆牛艾米難度更高,所使用的牛耳細胞幾乎不具有全能性,艾米的成功代表著任何細胞都有可能當做克隆的原材料。

除此外,2004年時楊向中還完成世界上首例大型動物再克隆實驗,艾米順利產下二代克隆牛“Finally”,楊向中也因此被譽為“克隆牛之父”。

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雖然在民眾眼裡略顯陌生,但楊向中在生物科學領域卻是名人。

就如他的名字“向中”,成才之後的他雖然沒有回國報效祖國,但他卻始終沒有忘記兒時的飢餓。

他第一隻克隆動物是牛,就是希望他的技術有朝一日能夠改善中國農民的生活服務。

除此以外,他幾乎每年都會寫幾本厚厚的建議書,希望能改善普通民眾的生存狀況。

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2006年楊向中返回母校中國農大

除了對民眾的關心,他還一直為促進中國生物科學的發展而努力。

他籌資建立“中國橋基金會”,為中國學者回國提供經費,也接待中國到美國訪問的科技代表團,並先後資助數百位中國學生赴美深造。

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楊向中在北京

在他的推動下,《自然》雜誌三次訪華瞭解中國科學工作者的學術水平,

《自然》雜誌還專門為了介紹中國科研情況,推出專輯《中國之聲》。

他也多次陪同訪華,當時他已經癌症纏身,接待人員每次看到他臉部因為手術坍塌得更嚴重,都感到難過。

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2009年的2月,誰也沒能想到一向神采奕奕的楊向中還是離開了人世。

從1997年患上癌症,12年奮鬥生涯,他幾乎都在為科研、為中國而活。

英文報《HartfordCourant》上刊登了關於他的故事連載,許多人為之感動,無論是他的生命還是他的精神。

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“我這一生在家裡的時間很少,很後悔,如果讓我重新來過,我會更多地關心我的妻子兒子和父母家人。”

再度回憶起楊向中,田秀春依然感到痛苦,她說:

“楊向中就像兩頭燃燒的蠟燭,放出劇烈的光,卻過早地離開我們。”

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美國康涅狄格大學的“楊向中路”

總有人為了這世界做了很多、付出很多,卻未曾有機會進入公眾視野。

他們無法成為時代的一個烙印,但也從未辜負這個時代。

Jerry Yang‘s special subject, Hartford Courant.

盛鵬程, 苗向陽, 朱瑞良. 哺乳動物克隆的現狀和研究進展.Reviews, 2010.

田秀春口述, 李大玖採訪撰稿. 生命的密度——妻子眼中的楊向中.


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