打造這顆人工蛋的科學家表示,這是讓恐鳥、渡渡鳥這類物種「去滅絕」的關鍵一步。
「巨大生物科學公司」 宣布,他們透過人工蛋殼成功孵化26隻小雞,上圖這隻就是其中之一。這代表該公司又朝向訂定的終極目標邁出了一步──重現南島巨恐鳥、渡渡鳥等已經滅絕的鳥類。 Photograph: Colossal Biosciences
有的蛋像旅鶇(robin)的蛋一身天藍,有的則像皇葦鷦鷯(Carolina wren)的蛋布滿斑點──看似不起眼的蛋殼,其實是大自然的設計傑作。多年來,研究演化與發育生物學的科學家一直想方設法仿製蛋殼,或是不靠蛋殼孵化鳥類,但每一種方案都還差臨門一腳。如今,私人公司「巨大生物科學」(Colossal Biosciences)宣稱已掌握一套合成蛋殼的方法,並直言這是朝他們的目標邁出的關鍵一步──復活紐西蘭恐鳥、模里西斯渡渡鳥等滅絕物種。
2026年5月19日,這家總部位於美國德州、專攻「去滅絕」(de-extinction)的公司宣布,他們利用自家的「巨大人工蛋」(Colossal artificial egg)系統,孵出了26隻健康的小雞。「我們不只是想重造一顆蛋⋯⋯我們真正想做的,是為了我們的目標重新設計它。」巨大生物公司的執行長暨共同創辦人班.拉姆(Ben Lamm)說。
巨大生物公司表示,這套技術不只能用在雞身上,未來還能按比例放大,用更大的蛋孵出滅絕物種。這家募資超過6億美元、估值逾100億美元的公司,已經不是第一次登上新聞頭條了。就在去年,他們才宣布三隻經過基因改造的新生白色幼犬,外型近似已經滅絕的恐狼(dire wolf)。
不過,這次該公司的發表並未附上經過同儕審查的論文,也沒有公開數據供其他科學家檢驗。並未參與這項研究的紐約州立大學水牛城分校演化生物學家文森.林區(Vincent Lynch)表示,如果這家公司所說的一切都屬實,那麼他們重新設計蛋的保護膜,確實是一項令人印象深刻的成就。「這是一項很酷的生物科技進展。」不過他也補充,這還只是蛋的一部分,「他們還沒把其他所有部分都做出來。」
巨大生物科學公司的研究人員檢視一枚發育中的胚胎。 Photograph: Colossal Biosciences
巨大生物科學公司表示,他們的系統可以按比例調整,做出比這小得多、或大得多的人工蛋。 Photograph: Colossal Biosciences
不過,專家指出,相較於哺乳動物,若真要讓已滅絕的鳥類重現世間──前提是這真的辦得到──鳥類面臨的挑戰更加獨特。「這只是他們必須克服的眾多難關之一。」未參與這項研究、現任教於密西根州立大學的美國農業部農業研究局(Agricultural Research Service)退休分子遺傳學家程漢斯(Hans Cheng,音譯)說。
蛋殼,厲害在哪裡?
一顆雞蛋的蛋殼,堅固到足以承受母雞的體重,卻又輕薄到能讓小雞孵化時自己啄破。胚胎發育期間,氧氣能穿過蛋殼;但這道屏障卻又能同時把水分鎖在裡面、將病菌擋在外面。過去研究人員雖然能成功讓蛋在離開蛋殼之後孵化成小雞,卻始終無法在實驗室完美重現「蛋殼」這份大自然的巧思。
1988年,愛丁堡大學旗下動物科學研究中心羅斯林研究所(Roslin Institute)的遺傳學家瑪格麗特.佩里(Margaret Perry),首度成功將在實驗室培養液中養大的胚胎,放進其他母雞「代孕」產出的蛋殼內,並孵化出小雞。
「從那之後,科學家一直想用各式各樣的人造容器來擺脫蛋殼。」英國羅斯林研究所胚胎學家麥克.麥格魯(Mike McGrew)說。科學家曾嘗試過的容器包含塑膠杯、保鮮膜等,而每一次成功背後都累積了無數次的失敗。「用這些不同的系統,孵化率一直都不太好。」身兼巨大生物科學公司鳥類幹細胞科學顧問的麥格魯補充說明。
大多數的無殼系統,在發育後期都需要補充大量的高濃度氧氣,但這麼做卻也提高了傷害發育中胚胎DNA的風險。
一枚健康的雞胚胎在新的人工蛋裝置中發育。 Photograph: Colossal Biosciences
巨大生物科學公司表示,他們解決這個問題的辦法,是做出一種以矽膠為基底的新型薄膜,再把薄膜置入堅硬的六角網狀支架內,用來支撐蛋體。跟據巨大生物科學公司的生物長安德魯.帕斯克(Andrew Pask)說明,這種半透性材質讓氧氣能像穿過真蛋殼那樣順利通過,同時又把水分留在裡面。
「這是一層非常特殊、非常薄的膜,能達成真正有效的氣體交換──也正是這個人工蛋殼最讓人難以置信的精妙之處。」帕斯克說。
林區表示,如果屬實,這就是「生物科技上的一項重要成就」。
目前巨大生物科學公司尚未公布孵化率,因此無從與過去的嘗試比較。
巨大生物科學公司的人工蛋頂端設有一扇透明窗口,讓科學家能直接觀察內部發育中的胚胎。該公司表示,這種蛋的尺寸可大可小,理論上既能做得像蜂鳥蛋那樣小,也能做得大得多──例如達到已滅絕南島巨恐鳥(South Island giant moa)那種足球大小的蛋。南島巨恐鳥完全站立時身高將近3.6公尺,不僅超過現代鴕鳥,也超越任何一種現生鳥類。
重現滅絕鳥類的難關是?
在該公司釋出的一段影片中,科學家檢視真母雞在24到48小時內剛產下的蛋,挑出最有希望的幾顆;接著把蛋敲開,小心翼翼的把蛋殼以外的所有內容物倒進人工蛋裝置裡。但在這之前的每一個步驟──從受精到產卵──都還是得靠一隻真正的雞才行。
在巨大生物科學公司能夠復原出近似滅絕物種的鳥之前,想對鳥類DNA實施基因工程的科學家,得在發育更早期的階段就開始著手。「剛產下的受精蛋,胚胎就已經大約有5萬個細胞了──這對生物工程而言,數量實在是太多。」程漢斯說。(在其他研究中,科學家通常會鎖定只有一兩個細胞的極早期胚胎來做基因調整。)
並未參與此次研究的蒙大拿大學野生動物與環境議題專家克里斯多福.普雷斯頓(Christopher Preston)表示,製造基因改造鳥類的過程,跟小鼠、狼這類哺乳動物差別很大,也棘手得多。
哺乳類的胚胎可以在發育非常早期就進行操作,再用體外受精技術植入孕母穩定的子宮裡。「鳥類就沒辦法這樣做。」普雷斯頓說。鳥類是一邊發育胚胎,一邊同時長出具有保護作用的蛋殼,以及和富含養分的蛋黃,而且整個過程都在母鳥體內進行。
包括麥格魯在內的其他研究人員,發展出一套費工的做法來製造基因改造雞:先從一顆雞蛋中的胚胎分離出精子與卵子的前身、稱為「始基生殖細胞」(primordial germ cell)的特殊幹細胞;接著將這些特殊幹細胞在實驗室培養液中培養並經過基因改造後,注入到另一個雞蛋的胚胎內,藉此讓該胚胎發育出的生殖器官,帶有基因改造過的精子或卵子;最後讓兩隻經過相同處理的雞交配,產下的蛋就能孵出帶有不同特徵的基因改造雞。
不過,同一套流程在大多數的其他鳥類身上都沒能成功,更從來沒有人拿滅絕物種的DNA試過。「這是個非常耗工、成功率又低的過程。」程漢斯說。
巨大生物科學公司的一名科學家正在查看剛孵化的小雞。 Photograph: Colossal Biosciences
去年秋天,巨大生物科學公司表示自己完成了第一步:培養出家鴿的始基生殖細胞。巨大生物科學公司認為,家鴿和綠簑鴿(Nicobar pigeon)在基因上相近,而綠簑鴿可望擔任渡渡鳥的代孕母體。至於巨恐鳥,該公司表示還沒選定代理產卵的鳥種,但鴯鶓(emu)和䳍形目鳥類(Tinamiformes)都是潛在候選者。不過由於恐鳥終究會發育到超出任何代理蛋所能容納的尺寸,巨大生物科學公司打算在過程中的某個時間點,把發育中的胚胎轉移到自家的人工蛋系統。
「我覺得他們還有很長的路要走。」程漢斯說。
這顆人工蛋,現在能派上什麼用場?
除了用在滅絕鳥類身上,這套蛋殼薄膜技術或許還有其他用途。
程漢斯表示,商業養雞業大概不會有興趣,因為真母雞不花多少錢一年就能產下300顆蛋。不過林區認為,演化生物學家可能會很欣賞這扇透明觀察窗──它讓人能直接觀看、更深入研究複雜的生物過程,例如在胚胎發育期間血管與內臟的早期進展。
與此同時,巨大生物科學公司表示,他們希望這項技術有朝一日能幫助保育人士,讓受威脅鳥類的族群重新壯大。「理論上,確實有理由讓某種高度瀕危的鳥更適應氣候變遷,或者對某些疾病更有抵抗力。」普雷斯頓說。但他也補充,想達成這個目的需要的是鳥類基因編輯技術,光有一顆人工蛋還不夠。
並未參與此次研究的杜克大學生態學家史都華.皮姆(Stuart Pimm)直言,無論在技術上可不可行,這套都解決不了當今受威脅鳥類面臨的最大問題。「棲地消失、建築物窗殺、在外遊蕩的貓──把這些更迫切的威脅解決掉,我們每年能幫到的鳥就有好幾百萬隻。」皮姆說。
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