試管嬰兒培育成功後,人工生殖技術的套用迅速展開,提出了生殖工程的概念。1992年採用單精子卵胞漿內注射技術誕生的嬰兒首先在比利時獲得了成功,這突破了過去認為只有經過附睪成熟階段的精子才會具有受精能力的觀念。
隨著生殖工程技術的廣泛套用,有關“代理母親”、贈卵、冷凍胚胎、早期囊胚的遺傳優生診斷等概念出現。由此,人們重新審視生殖的基本奧秘:即生物進化由
無性生殖上升到有性生殖,現在人類要創造讓靠有性生殖而繁衍的動物通過無性生殖產生“後代”——克隆。
早在60年代,人們就已經知道卵細胞只有通過精子的穿入才能激活在出生前胚胎時期已停止的減數分裂而繼續分裂。但是精子的穿入不是惟一的條件,一些物理化學因素如機械刺激、震動、光線也可以使卵細胞激活,而稱之為“自發激活”。從理論上講,一個婦女完全可能生出無父源基因的女嬰,因為單精子注射和去核、移核顯微操作的機械刺激可使卵細胞完成“自發激活”過程。現代克隆技術正是利用這一點在體細胞核植入無核卵胞漿後,再加以電刺激、化學刺激或電化學刺激等方法使二者融合、發育、分裂。克隆的構想,早在1938年就已提出,人們構想從胚胎中提取細胞核後植入卵中。1965年中國科學家童第周完成了金魚核移植並獲得成功。此外,克隆的青蛙發育成了蝌蚪,但生長到開始進食階段就死亡了。
克隆技術不僅僅是複製生命,也不僅僅是為取得生殖工程方面的意義,更重要的是可為基因功能定位、遺傳疾病早期診斷和防治、組織和器官修補、揭示生命奧秘等方面開拓新途徑。
為了更廣泛地拓展克隆技術,人們開始套用容易得到的物種的卵,如牛卵、豬卵、兔卵、羊卵等開始與其他種屬動物體細胞進行“異種克隆”,克隆動物的基因來自於其體細胞核,借其他動物的卵提供“場所”來複製,克隆結合後可再植入另種動物子宮中“代孕”。克隆瀕危珍稀動物時,由於卵細胞十分珍貴很難得到,其克隆選擇的技術路線均是“異種克隆”。韓國的黃禹錫為了韓國特有的白頭山老虎,將老虎體細胞與牛卵結合,再把克隆的老虎
胚胎移植到與老虎生理機能和繁殖特性相類似的母獅子宮內。我國學者陳大元,將大熊貓體細胞植入去核兔卵細胞中,成功地克隆出大熊貓的早期胚胎。這些探索,表明異種克隆在技術思路上的可行性,但至今未能見到克隆後代的問世。在這類試驗,涉及三種基因的動物——克隆動物的基因供體體細胞、胚胎克隆“場所”的卵細胞和孕育克隆動物的“代孕母親”的子宮。“代孕母親”的表現可能至關重要,不過至今異種克隆動物均發生流產而未出生。而且,今後即使克隆出頻危珍稀動物,恐怕會冠名為克隆“虎”、克隆“大熊貓”、克隆“盤羊”,以示與自然生殖相區別。它們與“真動物”一樣嗎?