克隆体的生命力和抵抗力不如原生命体吗？
这个问题触及到了生命复制的核心，答案并非简单的“是”或“否”，而是充满了细微之处和科学的复杂性。克隆体的生命力和抵抗力是否不如原生命体，这取决于我们如何定义“生命力”和“抵抗力”，以及我们观察的角度。
首先，我们需要理解克隆是如何发生的。克隆体，顾名思义，是遗传物质完全相同的个体。这意味着它们在DNA层面是原生命体的精确复制品。从这个最基础的层面来看，它们应该拥有与原生命体完全相同的潜力和预设的生理功能。就像一本复制的书，理论上内容完全一致。
然而，生命的复杂性远不止DNA序列那么简单。在生命体内部，还有许多其他因素在起作用，这些因素共同塑造了我们所说的“生命力”和“抵抗力”。
细胞层面和表观遗传学的差异：
即使DNA序列相同，但细胞在发育和生长过程中会经历许多变化。这些变化很多与“表观遗传学”有关，指的是不改变DNA序列但会影响基因表达的修饰。打个比方，DNA是指令集，而表观遗传学就像是给这些指令集加上了各种“标记”，决定了哪些指令在何时、何地以何种方式被读取和执行。
细胞年龄（端粒）： 原生命体在克隆时，所取的体细胞（例如，一个成年动物的皮肤细胞）已经经历了一定的衰老过程。这些细胞中的染色体末端——端粒，会随着细胞分裂次数的增加而缩短。端粒的缩短被认为是细胞衰老的一个重要标志，与寿命和抵抗力下降有关。当利用这样的细胞克隆时，理论上克隆体可能继承了这种“预设的年龄感”，其细胞的端粒可能比同样年龄的原生命体的细胞更短，这可能会影响其长期的生命力和对某些疾病的抵抗力。不过，现代克隆技术也在不断改进，例如利用胚胎细胞或者通过一些技术手段来延长端粒，但这仍然是研究的重点。
线粒体DNA： 除了细胞核中的DNA，细胞还有线粒体，线粒体拥有自己的DNA（mtDNA）。mtDNA在克隆过程中通常是从卵细胞的细胞质中获取的，而不是来自供体细胞的细胞核。如果卵细胞的提供者与提供细胞核的个体不同，那么克隆体的mtDNA就与原生命体不同。mtDNA对细胞的能量生产至关重要，mtDNA的突变或差异可能影响细胞的功能，进而影响整体的生命力和抵抗力。
细胞质环境： 细胞质包含了大量的蛋白质、RNA和其他分子，这些物质的组成和状态也会影响细胞的功能。克隆体通过将细胞核植入一个去除原有细胞核的卵细胞中形成，这个卵细胞的细胞质环境是与原生命体不同的。这种差异可能会对胚胎发育和出生后个体的生理功能产生影响。
环境和后天因素的影响：
“生命力”和“抵抗力”并非仅仅由遗传物质决定，后天环境因素扮演着极其重要的角色。
发育过程中的挑战： 克隆过程本身就是一个技术操作，可能会对胚胎造成一定程度的损伤或压力。即使成功，克隆体在子宫内的发育也可能受到母体环境的影响，或者出生后在喂养、护理等方面存在差异。这些过程中的任何一个环节的微小偏差，都可能导致克隆体在出生后表现出与原生命体不同的健康状况。
免疫系统的成熟与反应： 抵抗力很大程度上取决于免疫系统的功能。克隆体的免疫系统虽然由相同的遗传指令构建，但其成熟过程、接触到的病原体、以及是否经历过过敏等都会影响其长期的抵抗力。一个在早期接触过特定病原体并成功抵抗的个体，其免疫系统会产生记忆，从而获得更强的抵抗力。克隆体在这个方面是否能完全复制原生命体的经验，是难以预料的。
生活方式和经验： 随着个体成长，饮食、运动、应激反应、甚至一些未知的随机事件，都会在基因表达的层面上留下痕迹，影响个体的健康和对疾病的反应。克隆体即使遗传物质相同，但它们是两个独立发展的个体，它们的生活经历必然会存在差异，这些差异会累积并最终体现在它们的生命力和抵抗力上。
克隆体可能面临的“早期衰老”现象（相对论）：
早期一些关于克隆动物的研究，特别是克隆羊多莉，曾引发了关于“早期衰老”的讨论。多莉在相对年轻的年龄就出现了一些与衰老相关的疾病，如关节炎。这被认为与克隆其时所使用的体细胞端粒较短有关。但后来的研究表明，这并非普遍现象，并且随着克隆技术的进步，这种情况有所改善。需要强调的是，这种“衰老”是相对于其生物学年龄而言的，而非克隆技术本身一定会导致克隆体比其同代个体更早死亡。
总结来说：
理论上，克隆体拥有与原生命体相同的遗传蓝图，因此它们在基因层面具备相同的潜力和能力。
然而，在实际生命过程中，表观遗传学、细胞质环境、以及克隆过程本身可能引入的微小差异，会对克隆体的细胞健康和功能产生影响。
更重要的是，后天环境、生活经历和随机事件对生命力和抵抗力的塑造作用是巨大的。克隆体和原生命体作为两个独立的个体，它们必然会经历不同的环境和事件，从而导致其生命力和抵抗力出现差异。
因此，我们不能一概而论地说克隆体的生命力和抵抗力一定不如原生命体。更准确的说法是，由于技术上的限制、表观遗传学的动态性以及后天环境的巨大影响，克隆体在具体的生理表现上可能与原生命体存在差异，这种差异可能体现在某些方面（例如，早期技术克隆的细胞年龄问题），也可能体现在许多方面（例如，生活习惯导致的健康状况不同）。它是一个复杂多因素相互作用的结果，而不是简单的复制粘贴。
首先，我们需要理解克隆是如何发生的。克隆体，顾名思义，是遗传物质完全相同的个体。这意味着它们在DNA层面是原生命体的精确复制品。从这个最基础的层面来看，它们应该拥有与原生命体完全相同的潜力和预设的生理功能。就像一本复制的书，理论上内容完全一致。
然而，生命的复杂性远不止DNA序列那么简单。在生命体内部，还有许多其他因素在起作用，这些因素共同塑造了我们所说的“生命力”和“抵抗力”。
细胞层面和表观遗传学的差异：
即使DNA序列相同，但细胞在发育和生长过程中会经历许多变化。这些变化很多与“表观遗传学”有关，指的是不改变DNA序列但会影响基因表达的修饰。打个比方，DNA是指令集，而表观遗传学就像是给这些指令集加上了各种“标记”，决定了哪些指令在何时、何地以何种方式被读取和执行。
细胞年龄（端粒）： 原生命体在克隆时，所取的体细胞（例如，一个成年动物的皮肤细胞）已经经历了一定的衰老过程。这些细胞中的染色体末端——端粒，会随着细胞分裂次数的增加而缩短。端粒的缩短被认为是细胞衰老的一个重要标志，与寿命和抵抗力下降有关。当利用这样的细胞克隆时，理论上克隆体可能继承了这种“预设的年龄感”，其细胞的端粒可能比同样年龄的原生命体的细胞更短，这可能会影响其长期的生命力和对某些疾病的抵抗力。不过，现代克隆技术也在不断改进，例如利用胚胎细胞或者通过一些技术手段来延长端粒，但这仍然是研究的重点。
线粒体DNA： 除了细胞核中的DNA，细胞还有线粒体，线粒体拥有自己的DNA（mtDNA）。mtDNA在克隆过程中通常是从卵细胞的细胞质中获取的，而不是来自供体细胞的细胞核。如果卵细胞的提供者与提供细胞核的个体不同，那么克隆体的mtDNA就与原生命体不同。mtDNA对细胞的能量生产至关重要，mtDNA的突变或差异可能影响细胞的功能，进而影响整体的生命力和抵抗力。
细胞质环境： 细胞质包含了大量的蛋白质、RNA和其他分子，这些物质的组成和状态也会影响细胞的功能。克隆体通过将细胞核植入一个去除原有细胞核的卵细胞中形成，这个卵细胞的细胞质环境是与原生命体不同的。这种差异可能会对胚胎发育和出生后个体的生理功能产生影响。
环境和后天因素的影响：
“生命力”和“抵抗力”并非仅仅由遗传物质决定，后天环境因素扮演着极其重要的角色。
发育过程中的挑战： 克隆过程本身就是一个技术操作，可能会对胚胎造成一定程度的损伤或压力。即使成功，克隆体在子宫内的发育也可能受到母体环境的影响，或者出生后在喂养、护理等方面存在差异。这些过程中的任何一个环节的微小偏差，都可能导致克隆体在出生后表现出与原生命体不同的健康状况。
免疫系统的成熟与反应： 抵抗力很大程度上取决于免疫系统的功能。克隆体的免疫系统虽然由相同的遗传指令构建，但其成熟过程、接触到的病原体、以及是否经历过过敏等都会影响其长期的抵抗力。一个在早期接触过特定病原体并成功抵抗的个体，其免疫系统会产生记忆，从而获得更强的抵抗力。克隆体在这个方面是否能完全复制原生命体的经验，是难以预料的。
生活方式和经验： 随着个体成长，饮食、运动、应激反应、甚至一些未知的随机事件，都会在基因表达的层面上留下痕迹，影响个体的健康和对疾病的反应。克隆体即使遗传物质相同，但它们是两个独立发展的个体，它们的生活经历必然会存在差异，这些差异会累积并最终体现在它们的生命力和抵抗力上。
克隆体可能面临的“早期衰老”现象（相对论）：
早期一些关于克隆动物的研究，特别是克隆羊多莉，曾引发了关于“早期衰老”的讨论。多莉在相对年轻的年龄就出现了一些与衰老相关的疾病，如关节炎。这被认为与克隆其时所使用的体细胞端粒较短有关。但后来的研究表明，这并非普遍现象，并且随着克隆技术的进步，这种情况有所改善。需要强调的是，这种“衰老”是相对于其生物学年龄而言的，而非克隆技术本身一定会导致克隆体比其同代个体更早死亡。
总结来说：
理论上，克隆体拥有与原生命体相同的遗传蓝图，因此它们在基因层面具备相同的潜力和能力。
然而，在实际生命过程中，表观遗传学、细胞质环境、以及克隆过程本身可能引入的微小差异，会对克隆体的细胞健康和功能产生影响。
更重要的是，后天环境、生活经历和随机事件对生命力和抵抗力的塑造作用是巨大的。克隆体和原生命体作为两个独立的个体，它们必然会经历不同的环境和事件，从而导致其生命力和抵抗力出现差异。
因此，我们不能一概而论地说克隆体的生命力和抵抗力一定不如原生命体。更准确的说法是，由于技术上的限制、表观遗传学的动态性以及后天环境的巨大影响，克隆体在具体的生理表现上可能与原生命体存在差异，这种差异可能体现在某些方面（例如，早期技术克隆的细胞年龄问题），也可能体现在许多方面（例如，生活习惯导致的健康状况不同）。它是一个复杂多因素相互作用的结果，而不是简单的复制粘贴。
网友意见
因为那是道听途说的胡言乱语。
- 绵羊通常能活12年左右，而世界上第一只克隆羊“多莉”只活了6年，还患过骨关节炎。有些人由此推测“克隆动物可能比正常动物衰老更快、健康状况更差”，然后脑补出一大堆“生命力”“抵抗力”之类，编得就像他真的见过一样。
- 其实多莉的死因是病毒引起的癌症。
过去十几年间，对克隆动物（包括“多莉”的多个同型克隆个体）进行研究的结论是，克隆动物并无“早衰”现象[1]。
- 克隆胚胎会在“合子基因组激活”时期发生端粒的重编程，无论供体细胞的端粒有多短，重编程过程都可以让其端粒恢复到该物种的胚胎细胞应有的端粒长度，除非克隆胚胎的发育受到阻滞、干扰了上述过程[2]。重编程失败往往导致胚胎死亡或严重畸形。
- “在正常长度范围内出现的端粒长度个体差异”是“端粒长的个体端粒缩短较快，端粒短的个体端粒缩短较慢”的状态。端粒并不表示年龄什么的。
包括人在内，“有自然寿命限制的生物”体内的许多细胞的端粒并不会随着年龄增长而缩短、一部分细胞用端粒酶等手段延长端粒，人类的技术也可以进行同样的处理。克隆动物的寿命可以达到或超过自然出生的动物的预期寿命。
- 研究发现，在克隆胚胎的培养过程中加入 Trichostatin A、Sodium butyrate、PD0325901、Melatonin 等小分子物质，可以有效提高其端粒的重编程效率[3]。
- 西北农林科技大学张涌教授克隆的我国首例成功存活的克隆山羊[4]享年 15 岁 10 个月，而山羊的平均寿命约 12 年、最长寿命约 18 年。
- 日本科学家培育的世界首对克隆牛（双胞胎）分别享年 19 岁 10 个月和 21 岁。牛的平均寿命为 18 到 22 年。
多莉的死因：
2000 年 9 月，人们发现包括多莉在内的“罗斯林研究所内的绵羊”感染了逆转录病毒 Jaagsiekte sheep retrovirus（JSRV），这是绵羊传染性肺癌（绵羊肺腺癌）的病原体。
2003 年 2 月 14 日，多莉患上晚期肺病、出现咳嗽，被人们安乐死，享年 6 岁 7 个月（多莉生于 1996 年 7 月 5 日）。解剖显示该病是 JSRV 引起的绵羊肺腺癌。
解剖并未发现多莉的器官有任何早衰迹象。
绵羊的自然寿命限制并不是体细胞大量到达海佛烈克极限所致，与端粒的关系实际上不大。人们后来克隆出的绵羊的寿命就变得长起来了。
“动物在圈养环境被致命的病毒感染”与克隆没有特别的关系，农场的经验证明“长期在室内生活的绵羊容易感染 JSRV”，多莉一生在室内生活。
2017 年 11 月，发表在《科学报告》杂志上的一项研究认为多莉的死亡与“早发性骨关节炎”无关[5]。研究表明，多莉和四只同类型的克隆羊（用 1996 年制造多莉的同一系列体细胞进行克隆的产物）的骨关节炎患病率与分布情况和普通绵羊没有统计学差异。
四只克隆羊 Debbie、Denise、Dianna、Daisy：
在确认其老化情况与普通绵羊相同之后，由于“进一步养下去缺乏科学价值”，英国科学家已经将它们安乐死。
参考
- ^ 例如：Sinclair, K., Corr, S., Gutierrez, C. et al. Healthy ageing of cloned sheep. Nat Commun 7, 12359 (2016). https://doi.org/10.1038/ncomms12359
- ^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR
- ^ https://www.fasebj.org/doi/10.1096/fj.201901486RR
- ^ 之前有失败案例
- ^ Corr, S.A., Gardner, D.S., Langley-Hobbs, S. et al. Radiographic assessment of the skeletons of Dolly and other clones finds no abnormal osteoarthritis. Sci Rep 7, 15685 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-15902-8
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