基本介紹
- 中文名：克隆技術
- 外文名：clone
- 別稱：複製或轉殖
- 技術：生物技術
- 繁殖方式：無性生殖
- 出現時間：1963 年
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介紹
克隆技術，是由同一個祖先細胞分裂繁殖而形成的純細胞系，該細胞系中每個細胞的基因彼此相同。克隆的英文“clone”源於希臘語的“klōn”（嫩枝）。1963 年J.B.S.Haldane在題為“人類種族在未來二萬年的生物可能性”的演講上採用“克隆(Clone)”的術語。
在園藝學中，“clon”一詞一直沿用到20世紀。後來有時在詞尾加上“e”成為“clone”，以表明“o”的發音是長元音。隨著這個概念及單字在大眾生活中廣泛使用，拼法已經局限使用“clone”。該詞的中文譯名在中國大陸音譯為“克隆”，而在港台則多意譯為“轉殖”或“複製”。前者“克隆”如同copy的音譯“拷貝”，有不能望文生義的缺點；而後者“複製”雖能大概表達clone的意義，卻有不能精確並易生誤解之憾。
克隆是英文"clone"或"cloning"的音譯，而英文"clone"則起源於希臘文"Klone"，原意是指以幼苗或嫩枝插條，以無性繁殖或營養繁殖的方式培育植物，如扦插和嫁接。在大陸譯為“無性繁殖”在台灣與港澳一般意譯為複製或轉殖或群殖。
中文也有更加確切的詞表達克隆，“無性繁殖”、“無性系化”以及“純系化”。克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖，以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體組成的種群。通常是利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因組織後代的過程。
克隆羊多利
克隆羊多利無性生殖克隆
無性生殖是指未經兩性生殖細胞結合的生殖方式或者自然的無性生殖方式（如植物）。一個克隆就是一個多細胞生物在遺傳上與另外一個生物完全一樣。克隆可以是自然克隆，例如由於偶然的原因產生兩個遺傳上完全一樣的個體（像同卵雙生一樣，但同卵雙生人的基因有時有微妙的不同）。不過我們通常所說的克隆是指通過有意識的設計來產生的完全一樣的複製（如人工克隆）。兩者有微妙的不同之處。
發展
克隆技術，經歷了三個發展時期：第一個時期是微生物克隆，即用一個細菌很快複製出成千上萬個和它一模一樣的細菌，而變成一個細菌群；第二個時期是生物技術克隆，比如用遺傳基因――DNA克隆；第三個時期是動物克隆，即由一個細胞克隆成一個動物。克隆綿羊“多莉”由一頭母羊的體細胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術。
再克隆技術
2013年，日本理化研究所的科學家藉助用克隆動物培育克隆動物的“再克隆”技術，成功地用一隻實驗鼠培育出了26代共598隻實驗鼠，而且克隆的實驗鼠很健康，繁殖能力和壽命與一般實驗鼠也沒有區別。研究人員認為，這說明再克隆可以無限持續下去。該研究作為封面故事發表在了3月7日的《細胞-幹細胞》(Cell Stem Cell)雜誌網路版上。克隆技術面臨的一大課題是克隆動物生育率低下，繁殖代數越多，生育率越低。迄今為止，實驗鼠繁殖6代、牛繁殖兩代就達到了極限。一旦提供可供克隆的細胞的動物死亡，遺傳信息就會斷絕。
理化研究所研究員若山照彥率領的研究小組2005年曾發現，在培育克隆實驗鼠的時候，將移植了細胞核的卵細胞浸入一種名為“曲古抑菌素A”的“組蛋白去乙醯化酶抑制劑”中，生育率就會提高。研究小組不斷改良技術，成功培育了26代實驗鼠，且生育率最高達到約15%。
美國俄勒岡衛生與科學大學的一個研究小組15日在美國科學期刊《細胞》網路版上發表文章，宣布已使用“體細胞克隆技術”，向卵細胞內植入他人皮膚細胞的細胞核，首次成功製造了能夠分化成各種組織的胚胎幹細胞。
生物學上套用
在生物學上，克隆通常用在兩個方面：克隆一個基因或是克隆一個物種。克隆一個基因是指從一個個體中獲取一段基因（例如通過PCR的方法），然後將其插入。另外在動物界也有無性繁殖，不過多見於非脊椎動物，如原生動物的分裂繁殖、尾索類動物的出芽生殖等。但對於高級動物，在自然條件下，一般只 能進行有性繁殖，所以要使其進行無性繁殖，科學家必須經過一系列複雜的操作程式。在20世紀50年代，科學家成功地無性繁殖出一種兩棲動物—非洲爪蟾，揭開了細胞生物學的新篇章。
英國和我國等國在80年代後期先後利用胚胎細胞作為供體，“克隆”出了哺乳動物。到90年代中期，我國已用此種方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、豬5種哺乳動物。
克隆多利羊
1996年7月5日克隆出一隻基因結構與供體完全相同的小羊“多利”（Dolly），世界輿論為之譁然。“多利”的特別之處在於它的生命的誕生沒有精子的參與。研究人員先將一個綿羊卵細胞中的遺傳物質吸出去，使其變成空殼，然後從一隻6歲的母羊身上取出一個乳腺細胞，將其中的遺傳物質注入卵細胞空殼中。這樣就得到了一個含有新的遺傳物質但卻沒有受過精的卵細胞。這一經過改造的卵細胞分裂、增殖形成胚胎，再被植入另一隻母羊子宮內，隨著母羊的成功分娩，“多利”來到了世界。
但為什麼其它克隆動物並未在世界上產生這樣大的影響呢？這是因為其他克隆動物的遺傳基因來自胚胎，且都是用胚胎細胞進行的核移植，不能嚴格地說是“無性繁殖”。另一原因，胚胎細胞本身是通過有性繁殖的，其細胞核中的基因組一半來自父本，一半來自母本。
而“多利”的基因組，全都來自單親，這才是真正的無性繁殖。因此，從嚴格的意義上說，“多利”是世界上第一個真正克隆出來的哺乳動物。其特點就在於它與為它提供遺傳物質的供97年2月23日，英國蘇格蘭羅斯林研究所的科學家宣布，他們的研究小組利用山羊的體細胞成功地克隆了山羊，克隆技術是科學發展的結果，它有著極其廣泛的套用前景。
在園藝業和畜牧業中，克隆技術是選育遺傳性質穩定的品種的理想手段，通過它可以培育出優質的果樹和良種家畜。在醫學領域，目前美國、瑞士等國家已能利用“克隆”技術培植人體皮膚進行植皮手術。這一新成就避免了異體植可能出現的排異反應，給病人帶來了福音。
克隆技術克隆的生物
綿羊:1997年，多利（Dolly）
豬:2000年3月，5隻蘇格蘭PPL小豬；8月，Xena，雌性
貓:2001年底，CopyCat（CC），雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分別在法國和朝鮮獨立地實現；
騾:2003年5月，愛達荷Gem，雄性；6月，猶他先鋒，雄性
鹿:2003年，Dewey
馬:2003年，Prometea，雌性;義大利科學家
犬:2005年，韓國首爾大學實驗隊，史努比（Snoopy)
豬:2005年8月8日，中國第一頭供體細胞克隆豬
來源與成果
技術來源
“克隆”一詞於1903年被引入園藝學，以後逐漸套用於植物學、動物學和醫學等方面。廣泛意義上的“克隆”其實是我們的日常生活中經常遇到，只是沒叫它“克隆”而已。 在自然界，有不少植物具有先天的克隆本能，如番薯、馬鈴薯、玫瑰等的插枝繁殖的植物。而動物的克隆技術，則經歷了由胚胎細胞到體細胞的發展過程。
多莉與那頭6歲母羊具有完全相同的基因，可謂是它母親的複製品。值得注意的是，克隆技術在帶給人類巨大利益的同時，也會給人類帶來災難和問題，但我們不能因為這項技術可能帶來嚴重後果而阻止其發展，它的產生歸根結底是利大於弊，它將被廣泛套用在有利於人類的方面。一個個體（通常是通過載體），再加以研究或利用。克隆有時候是指成功地鑑定出某種-{A|zh-cn:表現型;zh-tw:顯性}-的基因。所以當某個生物學家說某某疾病的基因被成功地克隆了，就是說這個基因的位置和DNA序列被確定。而獲得該基因的拷貝則可以認為是鑑定此基因的副產品。
克隆技術
克隆技術克隆一個生物體意味著創造一個與原先的生物體具有完全一樣的遺傳信息的新生物體。在現代生物學背景下，這通常包括了體細胞核移植。在體細胞核移植中，卵母細胞核被除去，取而代之的是從被克隆生物體細胞中取出的細胞核，通常卵母細胞和它移入的細胞核均應來自同一物種。由於細胞核幾乎含有生命的全部遺傳信息，宿主卵母細胞將發育成為在遺傳上與核供體相同的生物體。線粒體DNA這裡雖然沒有被移植，但相對來講線粒體DNA還是很少的，通常可以忽略其對生物體的影響。
克隆在園藝學上是指通過營養生殖產生的單一植株的後代。很多植物都是通過克隆這樣的無性生殖方式從單一植株獲得大量的子代個體。
利用克隆技術可以在搶救珍奇瀕危動物、擴大良種動物群體、提供足量試驗動物、推進轉基因動物研究、攻克遺傳性疾病、研製高水平新藥、生產可供人移植的內臟器官等研究中發揮作用，但如果將其套用在人類自身的繁殖上，將產生巨大的倫理危機。
克隆技術的構想是由德國胚胎學家於1938年首次提 出的，1952年，科學家首先用青蛙開展克隆實驗，之後不斷有人利用各種動物進行克隆技術研究。由於該項技術幾乎沒有取得進展，研究工作在80年代初期一度進入低谷。 後來，有人用哺乳動物胚胎細胞進行克隆取得成功。 1996年7月5日，英國科學家伊恩·維爾穆特博士用成年羊體細胞克隆出一隻活產羊，給克隆技術研究帶來了重大突破，它突破了以往只能用胚胎細胞進行動物克隆的技術難 關，首次實現了用體細胞進行動物克隆的目標，實現了更高意義上的動物複製。研究克隆技術的目標是找到更好的辦法改變家畜的基因構成，培育出成群的能夠為消費者提供可能需要的更好的食品或任何化學物質的動物。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎，當胚胎髮育到一定程度後（羅斯林研究所克隆羊採用的時間約為 6天）再被植入動物子宮中使動物懷孕使可產下與提供細胞 者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那么無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術”與克隆多利羊技術的主要區別在於克隆過程中的遺傳物質不經過培養液的培養，而是直接用物理方法注入卵細胞。這一過程中採用化學刺激法代替電刺激法來重新對卵細胞進行控制。1998年7月 5日，日本石川縣畜產綜合中心與近畿大學畜產學研究室的科學家宣布，他們利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生。這兩頭克隆牛的誕生表明克隆成年動物的技術是可重複的。
古代神話里孫悟空用自己的汗毛變成無數個小孫悟空的離奇故事，表達了人類對複製自身的幻想。1938 年，德國科學家首次提出了哺乳動物克隆的思想，1996年，體細胞克隆羊“多利”出世後，克隆迅速成為世人關注的焦點，人們不禁疑問：我們會不會跟在羊的後面？這種疑問讓所有人惶惑不安。然而，反對克隆的喧囂聲沒有抵過科學家的執著追求，伴隨著牛、鼠、豬乃至猴這種與人類生物特徵最為相近的靈長類動物陸續被克隆成功，人們已經相信，總有一天，科學家會用人類的一個細胞複製出與提供細胞者一模一樣的人來，複製人已經不是科幻小說里的夢想，而是呼之欲出的現實。目前，已有三個國外組織正式宣布他們將進行複製人的實驗，美國肯塔基大學的扎沃斯教授正在與一位名叫安提諾利的義大利專家合作，計畫在兩年內克隆出一個人來。
由於複製人可能帶來複雜的後果，一些生物技術發達的國家，大都對此採取明令禁止或者嚴加限制的態度。柯林頓說：“通過這種技術來複製人類，是危險的，應該被杜絕！”全國政協委員、中國科學院國家基因研究中心主任洪國藩也明確表示反對進行複製人的研究，而主張把克隆技術和複製人區別開來。
道德觀念阻礙
複製人，真的如潘多拉盒子裡的魔鬼一樣可怕嗎？
實際上，人們不能接受複製人實驗的最主要原因，在於傳統倫理道德觀念的阻礙。千百年來，人類一直遵循著有性繁殖方式，而複製人卻是實驗室里的產物，是在人為操縱下製造出來的生命。尤其在西方，“拋棄了上帝，拆離了亞當與夏娃”的克隆，更是遭到了許多宗教組織的反對。而且，複製人與被複製人之間的關係也有悖於傳統的由血緣確定親緣的倫理方式。所有這些，都使得複製人無法在人類傳統倫理道德里找到合適的安身之地。但是，正如中科院院士何祚庥所言：“複製人出現的倫理問題應該正視，但沒有理由因此而反對科技的進步”。人類社會自身的發展告訴我們，科技帶動人們的觀念更新是歷史的進步，而以陳舊的觀念來束縛科技發展，則是僵化。歷史上輸血技術、器官移植等，都曾經帶來極大的倫理爭論，而當首位試管嬰兒於1978年出生時，更是掀起了軒然大波，但在21世紀，人們已經能夠正確地對待這一切了。這表明，在科技發展面前不斷更新的思想觀念並沒有給人類帶來災難，相反地，它造福了人類。就克隆技術而言，“治療性克隆”將會在生產移植器官和攻克疾病等方面獲得突破，給生物技術和醫學技術帶來革命性的變化。比如，當你的女兒需要骨髓移植而沒有人能為她提供；當你不幸失去5歲的孩子而無法擺脫痛苦；當你想養育自己的孩子又無法生育……也許你就能夠體會到克隆的巨大科學價值和現實意義。治療性克隆的研究和完整複製人的實驗之間是相輔相成、互為促進的，治療性克隆所指向的終點就是完整複製人的出現，如果加以正確的利用，它們都可以而且應該為人類社會帶來福音。
科學從來都是一把雙刃劍。但是，某項科技進步是否真正有益於人類，關鍵在於人類如何對待和套用它，而不能因為暫時不合情理就因噎廢食。克隆技術確實可能和原子能技術一樣，既能造福人類，也可禍害無窮。但“技術恐懼”的實質，是對錯誤運用技術的恐懼，而不是對技術本身的恐懼。目前，世界各國對複製人的態度多有“曖昧”，英國在2012年以超過三分之二的多數票通過了允許複製人類早期胚胎的法案，而在美國、德國、澳大利亞，也逐漸聽到了要求放鬆對治療性克隆限制的聲音。可以說，哪一個國家首先掌握了複製人的技術，就意味著這個國家擁有了優勢和主動，而起步晚的國家可能因此而遭受現在還無法預測的損失。如同當年美國首先掌握了原子能技術，雖然這項技術從一開始便展現著它罪惡的一面，但後來各國又不得不加緊這方面的研究和實驗。單從這個角度上講，對複製人實驗採取簡單否定的態度也是值得探討的。
至於人們擔憂克隆技術一旦成熟，會有用心不良者克隆出千百個“希特勒”，或者克隆出另一個名人來混淆視聽，則是對克隆的誤解。複製人被複製的只是遺傳特徵，而受後天環境裡諸多因素影響的思維、性格等社會屬性不可能完全一樣，即克隆技術無論怎樣發展，也只能複製人的肉體，而不能複製人的靈魂，而且，複製人與被複製人之間有著年齡上的差距。因此，所謂複製人並不是人的完全複製，歷史人物不會復生，現實人物也不必擔心多出一個“自我”來。
儘管克隆研究取得了很大進展，目前克隆的成功率還是相當低的：多利出生之前研究人員經歷了276次失敗的嘗試；70隻小牛的出生則是在9000次嘗試後才獲得成功，並且其中的三分之一在幼年時就死了；Prometea也是花費了328次嘗試才成功出生。而對於某些物種，例如貓和猩猩，到2013年還沒有成功克隆的報導。而狗的克隆實驗，也是經過數百次反覆試驗再得來的成果。
多利出生後的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀。她6歲的時候就得了一般老年時才得的關節炎。這樣的衰老被認為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位於末端的。隨著細胞分裂，端粒在複製過程中不斷磨損，這通常認為是衰老的一個原因。然而，研究人員在克隆成功牛後卻發現它們實際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度，而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命，但是由於過度生長，它們中的很多都過早夭折了。研究人員相信相關的研究最終可以用來改變人類的壽命。
各國研究成果
克隆羊“多利”的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮，隨後，有關克隆動物的報導接連不斷。1997年3月，即“多利”誕生後近1個月的時間裡，美國、中國台灣和澳大利亞科學家分別發表了他們成功克隆猴子、豬和牛的訊息。不過，他們都是採用胚胎細胞進行克隆，其意義不能與“多利”相比。同年7月，羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過的胎兒成纖維細胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉基因綿羊“波莉”（Polly）。這一成果顯示了克隆技術在培育轉基因動物方面的巨大套用價值。
1998年7月，美國夏威夷大學Wakayama等報導，由小鼠卵丘細胞克隆了27隻成活小鼠，其中7隻是由克隆小鼠再次克隆的後代，這是繼“多利”以後的第二批哺乳動物體細胞核移植後代。此外，Wakayama等人採用了與“多利”不同的、新的、相
對簡單的且成功率較高的克隆技術，這一技術以該大學所在地而命名為“檀香山技術”。
此後，美國、法國、荷蘭和韓國等國科學家也相繼報導了體細胞克隆牛成功的訊息；日本科學家的研究熱情尤為驚人，1998年7月至1999年4月，東京農業大學、近畿大學、家畜改良事業團、地方（石川縣、大分縣和鹿兒島縣等）家畜試驗場以及民間企業（如日本最大的奶商品公司雪印乳業等）紛紛報導了，他們採用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細胞以及初乳中提取的乳腺細胞克隆牛的成果。至1999年底，全世界已有6種類型細胞——胎兒成纖維細胞、乳腺細胞、卵丘細胞、輸卵管/子宮上皮細胞、肌肉細胞和耳部皮膚細胞的體細胞克隆後代成功誕生。
2000年6月，中國西北農林科技大學利用成年山羊體細胞克隆出兩隻“克隆羊”，但其中一隻因呼吸系統發育不良而早夭。據介紹，所採用的克隆技術為該研究組自己研究所得，與克隆“多利”的技術完全不同，這表明我國科學家也掌握了體細胞克隆的尖端技術。
在不同種間進行細胞核移植實驗也取得了一些可喜成果，1998年1月，美國威斯康星一麥迪遜大學的科學家們以牛的卵子為受體，成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動物的胚胎，這一研究結果表明，某個物種的未受精卵可以同取自多種動物的成熟細胞核相結合。雖然這些胚胎都流產了，但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國科學家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎；我國科學家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎，這些成果說明克隆技術有可能成為保護和拯救瀕危動物的一條新途徑。
克隆利弊
選自2000年11月8日《文匯報》文字
我們所說的生物技術的利和弊主要指的是克隆，其利和弊是
利:1) 克隆技術可解除那些不能成為母親的女性的痛苦。
2) 克隆實驗的實施促進了遺傳學的發展，為“製造”能移植於人體的動物器官開闢了前景。
3) 克隆技術也可用於檢測胎兒的遺傳缺陷。將受精卵克隆用於檢測各種遺傳疾病，克隆的胚胎與子宮中發育的胎兒遺傳特徵完全相同。
4) 克隆技術可用於治療神經系統的損傷。成年人的神經組織沒有再生能力，但幹細胞可以修復神經系統損傷。
5) 在體外受精手術中，醫生常常需要將多個受精卵植入子宮，以從中篩選一個進入妊娠階段。但許多女性只能提供一個卵子用於受精。通過克隆可以很好地解決這一問題。這個卵細胞可以克隆成為多個用於受精，從而大大提高妊娠成功率。
弊:1) 克隆將減少遺傳變異，通過克隆產生的個體具有同樣的遺傳基因，同樣的疾病敏感性，一種疾病就可以毀滅整個由克隆產生的群體。 可以構想，如果一個國家的牛群都是同一個克隆產物，一種並不嚴重的病毒就可能毀滅全國的畜牧業。
2) 克隆技術的使用將使人們傾向於大量繁殖現有種群中最有利用價值的個體，而不是按自然規律促進整個種群的優勝劣汰。從這個意義上說，克隆技術干擾了自然進化過程.
3) 克隆技術是一種昂貴的技術，需要大量的金錢和生物專業人士的參與，失敗率非常高。多利就是277次實驗唯一的成果。雖然現在發展出了更先進的技術，成功率也只能達到2-3%。
4) 轉基因動物提高了疾病傳染的風險。例如，如果一頭生產藥物牛奶的牛感染了病毒，這種病毒就可能通過牛奶感染病人
5) 克隆技術套用於人體將導致對後代遺傳性狀的人工控制。克隆技術引起爭論的核心就是能否允許對發育初期的人類胚胎進行遺傳操作。這是很多倫理學家所不能接受的。
6) 克隆技術也可用來創造“超人”，或擁有健壯的體格卻智力低下的人。而且，如果克隆技術能夠在人類中有效運用，男性也就失去了遺傳上的意義。
7) 克隆技術對家庭關係帶來的影響也將是巨大的。一個由父親的DNA克隆生成的孩子可以看作父親的雙胞胎兄弟，只不過延遲了幾十年出生而已。很難構想，當一個人發現自己只不過是另外一個人的完全複製品，他（她）會有什麼感受？
套用前景
奇妙的克隆技術已展示出廣闊的套用前景，概括起來大致有以下四個方面：
（1）培育優良畜種和生產實驗動物；
（2）生產轉基因動物；
（3）生產人胚胎幹細胞用於細胞和組織替代療法；
（4）複製瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源。
以下就生產轉基因動物和胚胎幹細胞作簡要說明。
轉基因動物研究是動物生物工程領域中最誘人和最有發展前景的課題之一，轉基因動物可作為醫用器官移植的供體、作為生物反應器，以及用於家畜遺傳改良、創建疾病實驗模型等。但目前轉基因動物的實際套用並不多，除單一基因修飾的轉基因小鼠醫學模型較早得到套用外，轉基因動物乳腺生物反應器生產藥物蛋白的研究時間較長，已進行了10多年，但目前在全世界範圍內僅有2例藥品進入3期臨床試驗，5～6個藥品進入2期臨床試驗；而其農藝性狀發生改良、可資畜牧生產套用的轉基因家畜品系至今沒有誕生。轉基因動物製作效率低、定點整合困難所導致的成本過高和調控失靈，以及轉基因動物有 性繁殖後代遺傳性狀出現分離、難以保持始祖的優良勝狀，是制約當今轉基因動物實用化進程的主要原因。
體細胞克隆的成功為轉基因動物生產掀起一場新的革命，動物體細胞克隆技術為迅速放大轉基因動物所產生的種質創新效果提供了技術可能。採用簡便的體細胞轉染技術實施目標基因的轉移，可以避免家畜生殖細胞來源困難和低效率。同時，採用轉基因體細胞系，可以在實驗室條件下進行轉基因整合預檢和性別預選。在核移植前，先把目的外源基因和標記基因（如LacZ基因和新黴素抗性基因）的融合基因導入培養的體細胞中，再通過標記基因的表現來篩選轉基因陽性細胞及其克隆，然後把此陽性細胞的核移植到去核卵母細胞中，最後生產出的動物在理論上應是100%的陽性轉基因動物。採用此法，Schnieke等（Bio Report，1997）已成功獲得6隻轉基因綿羊，其中3隻帶有人凝血因子IX基因和標記基因（新黴素抗性基因），3隻帶有標記基因，目的外源基因整合率高達50%。Cibelli（Science，1997）同樣利用核移植法獲得3頭轉基因牛，證實了該法的有效性。由此可以看出，當今動物克隆技術最重要的套用方向之一，就是高附加值轉基因克隆動物的研究開發。
胚胎幹細胞（ES）是具有形成所有成年細胞類型潛力的全能幹細胞。科學家們一直試圖誘導各種幹細胞定向分化為特定的組織類型，來替代那些受損的體內組織，比如把產生胰島素的細胞植入糖尿病患者體內。科學家們已經能夠使豬ES細胞轉變為跳動的心肌細胞，使人ES細胞生成神經細胞和間充質細胞和使小鼠ES細胞分化為內胚層細胞。這些結果為細胞和組織替代療法開闢了道路。1998年，科學家已成功分離到人ES細胞（Thomson等，1998，Science），而體細胞克隆技術為生產患者自身的ES細胞提供了可能。把患者體細胞移植到去核卵母細胞中形成重組胚，把重組胚體外培養到囊胚，然後從囊胚內分離出ES細胞，獲得的ES細胞使之定向分化為所需的特定細胞類型(如神經細胞，肌肉細胞和血細胞），用於替代療法。這種核移植法的最終目的是用於幹細胞治療，而非得到克隆個體，科學家們稱之為“治療克隆”。
克隆技術在基礎研究中的套用也是很有意義的，它為研究配子和胚胎髮生，細胞和組織分化，基因表達調控，核質互作等機理提供了工具。
作為一個新興的研究隊 在實踐中，克隆動物的成功率還很低，維爾穆特研究組在培育“多利“的實驗中，融合了277枚移植核的卵細胞，僅獲得了“多利”這一隻成活羔羊，成功率只有0.36%，同時進行的胎兒成纖維細胞和胚胎細胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7%和1.1%，即使是使用“檀香山”技術，以分化程度較低的卵丘細胞為核供體，其成功率也只有百分之幾。
此外，生出的部分個體表現出生理或免疫缺限。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生後兩個月內死去；到2000年2月，日本全國已共有121頭體細胞克隆牛誕生，但存活的只有64頭。觀察結果表明，部分犢牛胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低於正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發育快的傾向，這些都可能是死亡的原因。
即使是正常發育的“多利”，也被發現有早衰跡象。染色體的末端被稱為端粒，它決定著細胞能夠分裂的次數：每一次分裂端粒都會縮短，而當端粒耗盡後細胞就失去了分裂能力。1998年，科學家發現“多利”的細胞端粒比正常的要短，即其細胞處於更衰老的狀態。當時認為，這可能是用成年綿羊的細胞克隆“多利”造成的，使其細胞具有成年細胞的印記，但這一解釋目前受到了挑戰，美國麻薩諸塞州的醫生羅伯特·蘭扎等用培養的衰老細胞克隆牛，得到6頭小牛，出生5～10個月後發現這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長，有的甚至比普通新生小牛的端粒還長。現在還不清楚這一現象的原因，也不清楚為何與“多莉“的情況有巨大差別。但這一實驗說明，在一些情況下克隆過程能改變成熟細胞的分子鐘，使其“恢復青春”，關於這種變化對克隆動物壽命的影響，還有待於進一步觀察。
除了以上的理論和技術障礙外，克隆技術（尤其是在人胚胎方面的套用）對倫理道德的衝擊和公眾對此的強烈反應也限制了克隆技術的套用。但幾年來克隆技術的發展表明，世界各科技大國都不甘落後，誰也沒有放棄克隆技術研究。這一點上英國政府的態度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對“多莉”研究小組投資後不到1個月，英國科技委員會就對克隆技術發表專題報告，表明英國政府將重新考慮這一決定，認為盲目禁止這方面的研究並不是明智之舉，關鍵在於建立一定的規範利用它為人類造福。
一個細菌經過20分鐘左右就可一分為二；一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄；仙人掌切成幾塊，每塊落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖，一年內就能長出數百株草莓苗……凡此種種，都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴大來繁衍後代，這就是無性繁殖，無性繁殖的英文名稱叫“Clone”，譯音為“克隆”。
自然界的許多動物，在正常情況下都是依靠父方產生的雄性細胞（精子）與母方產生的雌性細胞（卵子）融合（受精）成受精卵（合子），再由受精卵經過一系列細胞分裂長成胚胎，最終形成新的個體，這種依靠父母雙方提供性細胞、並經兩性細胞融合產生後代的繁殖方法就叫有性繁殖，但是，如果我們用外科手術將一個胚胎分割成兩塊，四塊、八塊……最後通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個，八個……生物體，這些生物體就是克隆個體，而這兩個、四個、八個……個體就叫做無性繁殖系（也叫克隆）。
1979年春，中國科學院武漢水生生物研究所的科學家用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養，經過385天59代連續傳代培養後，用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核，在此同時，除去鯽魚卵細胞的核，讓卵細胞留出空間作好接納囊胚細胞核的準備，一切準備就緒後，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內，得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了，在189個這種換核卵細胞中，只有兩個孵化出了魚苗，而最終只有一條幼魚渡過難關，經過80多天培養後長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合，僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核，實際上是由換核卵產生的，因此也是克隆魚。
在克隆鯽魚出現之前，英國牛津大學的科學家已經在1960年和1962年，先後用非洲一種有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）進行過克隆試驗。試驗方式是先用紫外線照射爪蟾卵細胞，破壞其中的核，然後依靠高超的外科手術從爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞、肝細胞、腎細胞中取出核，並把這些細胞的核精確地放進已被紫外線破壞了細胞核的卵細胞內，經過精心照料，這些換核卵中終於有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾，這種爪蟾也不是經過精細胞和卵細胞州結合產生的，所以也是克隆爪蟾。
我國著名生物學家童第周先生在1978年成功地進行了黑斑蛙的克隆試驗，他將黑斑蛙的紅細胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中，這種換核卵最後長成能在水中自由游泳的蝌蚪。
魚類換核技術的成熟和兩棲類換核的成功，使一批從事良種培育工作的科學家激動不已，既然鯽魚的囊胚細胞核取代鯽魚卵細胞核後能得到克隆魚，那么異種魚換核能否得到新的雜種魚呢？我國科學家首先提出了這個問題，也首先解決了這個問題，就是培養克隆鯽魚成功的那個研究所，設法把鯉魚胚胎細胞的核取代了鯽魚卵細胞的核。鯉魚細胞核和鯽魚卵細胞質居然能相安無事，並開始了類似受精卵分裂發育的過程，最後長出有“鬍鬚”的“鯉鯽魚”，這種魚有“鬍鬚”，生長快，完全像鯉魚，但它的側線鱗片數和脊椎骨的數目與鯽魚相同，而且魚味鮮美不亞於鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現為魚類育種開闢了新途徑。
對科學的追求是永無止境的，魚類，兩棲類克隆的成功自然而然地使科學家把目光投向了哺乳類。美國和瑞士的科學家率先從灰色小鼠的胚胎細胞中取出細胞核，用這個核取代黑色小鼠受精卵細胞核。實際上，這個黑色小鼠的受精卵在精細胞核剛進入卵細胞後，就把精細胞核連同卵細胞的核一起除去。灰鼠胚胎細胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵後，在試管里人工培養了四天，然後再把它植人白色小鼠的子宮內、經幾百次灰、黑、白這樣的操作以後，白色小鼠終於生下了三隻小灰鼠。
1996年2月27日出版的英國“自然”雜誌公布了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經過247次失敗之後，他們在前年7月得到了一隻名為“多莉”的克隆雌性綿羊。
“多莉”綿羊是如何“創造”出來的呢？威爾莫特等學者先給“蘇格蘭黑面羊”注射促性腺素，促使它排卵，得到卵之後，立即用極細的吸管從卵細胞中取出核，與此同時，從懷孕三個月的“芬多席特”六齡母羊的乳腺細胞中取出核，立即送入取走核的“蘇格蘭黑面羊”的卵細胞中，手術完成之後，用相同頻率的電脈衝刺激換核卵，讓“蘇格蘭黑面羊”的卵細胞質與“芬多席特”母羊乳腺細胞的核相互協調，使這個“組裝”細胞在試管里經歷受精卵那樣的分裂、發育而形成胚胎的過程，然後，將胚胎巧妙地植人另一隻母羊的子宮裡。到2012年7月，這隻“護理”體外形成胚胎的母羊終於產下了小綿羊“多莉”。"多莉"不是由母羊的卵細胞和公羊的精細胞受精的產物，而是“換核卵”一步一步發展的結果，因此是“克隆羊”。
“克隆羊”的誕生，在世界各國引起了震驚，它難能可貴之處在於換進去的是體細胞的核，而不是胚胎細胞核。這個結果證明：動物體中執行特殊功能、具有特定形態的所謂高度分化的細胞與受精卵一樣具有發育成完整個體的潛在能力。也就是說，動物細胞與植物細胞一樣，也具有全能性。
克隆技術會給人類帶來極大的好處，例如，英國PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的a-1抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價是6千美元一升。一隻母羊就好比一座製藥廠，用什麼辦法能最有效、最方便地使這種羊擴大繁殖呢？最好的辦法就是“克隆”。同樣，荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生產血清白蛋白的羊，這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖？答案當然還是“克隆”。
母馬配公驢可以得到雜種優勢特彆強的動物——騾，騾不能繁殖後代，那么，優良的騾如何擴大繁殖？最好的辦法也是“克隆”，我國的大熊貓是國寶，但自然交配成功率低，因此已瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動物？“克隆”為人類提供了切實可行的途徑。
克隆動物還對於研究癌生物學、研究免疫學、研究人的壽命等都有不可低估的作用。
不能否認，“克隆綿羊”的問世也引起了許多人對“複製人”的興趣，例如，有人在考慮，是否可用自己的細胞克隆成一個胚胎，在其成形前就冰凍起來。在將來的某一天，自身的某個器官出了問題時，就可從胚胎中取出這個器官進行培養，然後替換自己病變的器官，這也就是用克隆法為人類自身提供“配件”。
有關“複製人”的討論提醒了人們，科技進步是一首悲喜交集的進行曲。科技越發展，對社會的滲透越廣泛深入，就越有可能引起許多有關的倫理、道德和法律等問題。我想用諾貝爾獎獲得者，著名分子生物學家J.D.沃森的話來結束本文：“可以期待，許多生物學家，特別是那些從事無性繁殖研究的科學家，將會嚴肅地考慮它的含意，並展開科學討論，用以教育世界人民。”
中國克隆
作為新世紀的尖端科學，克隆技術從它誕生的那一刻起就吸引了眾多世人的目光。作為世界最大的開發中國家，中國一直在致力於前沿科學的研究。據目前的狀況來看，克隆作為新興的技術在中國得到前所未有的關注而且碩果纍纍：
1、2000年6月16日，由西北農林科技大學動物胚胎工程專家張涌教授培育的世界首例成年體細胞克隆山羊“元元”在該校種羊場順利誕生。“元元”由於肺部發育缺陷，只存活了36小時。同年6月22日，第二隻體細胞山羊“陽陽”又在西北農林科技大學出生。2001年8月8日，“陽陽”在西北農林科技大學產下一對“龍鳳胎”，表明第一代克隆羊有正常的繁育能力。
據介紹，2003年2月26日，克隆羊“陽陽”的女兒“慶慶”產下千金“甜甜”，2004年2月6日“甜甜”順利產下女兒“笑笑”。“陽陽”家族實現四代同堂。這不僅表明第一代克隆羊具有生育能力，其後代仍具有正常的生育能力。目前，“陽陽”與她的女兒“慶慶”、外孫女“甜甜”和曾孫女“笑笑”無憂無慮地生活在一起。據介紹，截止2004年5月底，前來參觀的各人士已超過100萬人次
2、不久前，在河北農業大學與山東農業科學院生物技術研究中心聯合攻關下，中國的科技人員通過名為“家畜原始生殖細胞胚胎幹細胞分離與克隆的研究”實驗課題，成功克隆出兩隻小白兔——“魯星”和“魯月”。這項實驗表明中國已經成功地掌握了胚胎克隆，雖然在技術上還沒有達到體細胞克隆羊“多利”的水平，但它為中國的克隆技術進步奠定了基礎。
之後，中國廣西大學動物繁殖研究所成功繁殖體形比普通的兔子大的克隆兔。因為兔子與人類的生理更加接近，克隆兔的成功誕生，有助於人類醫學研究。
3、2002年5月27日，中國農業大學與北京基因達科技有限公司和河北蘆台農場合作，通過體細胞克隆技術，成功克隆了國內第一頭優質黃牛——紅系冀南牛。這頭名為“波娃”的體細胞克隆黃牛經權威部門鑑定，部分克隆技術指標達到國際水平。冀南牛是我國特有的優良地方黃牛品種，分布在我國河北，主要特點是耐寒、肉多脂少。但目前數量急劇減少，已瀕臨滅絕。此次成功克隆，對保護我國瀕危物種具有深遠影響。
4、2002年10月16日中午，中國第一頭利用玻璃化冷凍技術培育出的體細胞克隆牛在山東省梁山縣誕生。
