“冷”和“熱”的強(qiáng)烈反差
動(dòng)物克隆是生物學(xué)熱得發(fā)燙的前沿?？寺⊙颉⒖寺∨?、克隆人，任何一點(diǎn)動(dòng)靜都可能引起極大的關(guān)注。
植物克隆就不一樣了。在中科院植物研究所，陸文樑研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組在過去20多年里完成了被子植物所有器官的克隆，“世界上還沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)室能夠在克隆器官的種類，揭示它的規(guī)律性和提出解釋這些規(guī)律性的理論方面達(dá)到這樣的水平”。然而這一切進(jìn)行得悄無聲息，沒有多少人注意到這些國際領(lǐng)先的研究成果。
陸文樑向我們出示了兩份資料。一份是2003年45卷12期的《植物學(xué)報(bào)》雜志，在這期雜志上，他對(duì)自己20多年的實(shí)驗(yàn)研究給出了獨(dú)到的理論解釋。一份是1988年3月4日的《人民日?qǐng)?bào)》，這張報(bào)紙的頭版，記錄了他當(dāng)年在國際國內(nèi)引起的巨大轟動(dòng)。這是兩種性質(zhì)完全不同的媒體，但兩相對(duì)照，我們還是可以感覺到其中“冷”和“熱”的反差。當(dāng)生物學(xué)研究越過器官、組織、細(xì)胞，進(jìn)入分子和基因?qū)用?，傳統(tǒng)的植物學(xué)如同西斜的太陽，似乎走到了盡頭?！翱蓚鹘y(tǒng)的研究方式是不是就完全沒有價(jià)值呢？動(dòng)物器官克隆至今還沒有成功，那么在植物器官克隆方面形成的規(guī)律性認(rèn)識(shí)，會(huì)不會(huì)對(duì)此有所幫助？”已經(jīng)退休的陸文樑有一個(gè)夢想，就是與他人合作，與當(dāng)下尖端的分子生物學(xué)手段相結(jié)合，把我國在這一領(lǐng)域里長期積累形成的優(yōu)勢保持下去，并發(fā)揮更大的作用。
“克隆番茄味道很好”
插一根枝條，可以生長出參天大樹，植物的這種“克隆能力”早就為人所認(rèn)識(shí)。那么對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行離體培養(yǎng)，是否也可以長出與母體一模一樣的植株呢？
1958年，斯底伍德對(duì)胡蘿卜細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)證實(shí)了這一點(diǎn)。這就是說，植物細(xì)胞具有母體的全部遺傳特性，并且在離體培養(yǎng)狀態(tài)下可以像受精卵似的發(fā)育，這就是細(xì)胞全能性理論。
既然可以用細(xì)胞培養(yǎng)植株，那么是不是可以通過一定手段的控制，直接生長出我們需要的特定植物器官？這是當(dāng)時(shí)人們無法解答的問題。
1963年，陸文樑從復(fù)旦大學(xué)生物系畢業(yè)，來到中科院植物所。很快，這些問題引起了他的注意。此后40年，他的研究工作就圍繞著這個(gè)大方向展開。
1978年，他首次在國內(nèi)將單?；ǚ叟囵B(yǎng)成一棵植物；1986年，他完成了外植體直接形成花芽的研究；1988年，他主持研究的克隆花被、雄蕊和胚珠在世界上首次獲得成功；1994年，他主持的果實(shí)克隆研究取得突破，世界上第一個(gè)番茄的克隆果實(shí)在試管中誕生。大量的資料積累使他有可能將實(shí)驗(yàn)中獲得的感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)。到2003年，他揭示了克隆器官的規(guī)律并在前人提出細(xì)胞全能性理論的基礎(chǔ)上，又提出了“細(xì)胞全能性完全表達(dá)和部分表達(dá)”以及“細(xì)胞逆發(fā)育”的理論。至此，對(duì)植物器官克隆形成了較為全面的認(rèn)識(shí)。
回想品嘗世界上第一個(gè)克隆番茄的情形，老陸笑著說，“是研究生吃掉的，他們說味道很好。”
語出驚人造福子孫
陸文樑的心里，并不以培育克隆番茄為滿足，盡管“它將來也許真的可以在宇宙飛船上為航天員培育新鮮的瓜果蔬菜”。
在老陸看來，對(duì)克隆植物器官的規(guī)律性認(rèn)識(shí)最大的價(jià)值也許在于，它能為克隆動(dòng)物器官提供有益的啟示?！半m然動(dòng)物器官的克隆比植物的要復(fù)雜和困難得多，但以往的實(shí)驗(yàn)表明，在細(xì)胞水平上動(dòng)物和植物有許多特點(diǎn)是相似的。按照克隆植物器官的規(guī)律，在外源激素的誘導(dǎo)下，植物的各種器官都可以由試管中培養(yǎng)的愈傷組織直接長出來，而愈傷組織的形態(tài)細(xì)胞學(xué)特點(diǎn)和不間斷快速增殖的特性等與動(dòng)物癌組織十分相似，那么為什么動(dòng)物器官不能由早期的癌組織長出來呢？”
這是一個(gè)大膽的設(shè)想。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想，關(guān)鍵是癌細(xì)胞的脫氧核糖核酸變異是否可以逆轉(zhuǎn)。事實(shí)上，詹姆斯·摩根2003年6月1日在美國《癌癥研究》月刊上報(bào)道的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明脫氧核糖核酸的后生變異是可以逆轉(zhuǎn)的。根據(jù)陸文樑課題組克隆植物器官的經(jīng)驗(yàn)推測，促使這種逆轉(zhuǎn)的物質(zhì)可能就是外源激素。
若是真的能從癌組織長出人的各種器官，那么可怕的癌細(xì)胞將變害為益，癌癥的治療也將迎來新的曙光。陸文樑壯心不已。
(來源:人民日?qǐng)?bào) 作者: 劉彬)