• 蛋白质的力量当人类基因组的粗略草图于2000年6月发布时，科学家们预计大约有10万个基因。然而，当科学家们去年春天对其进行精炼时，这个数字下降到略多于3万个，比像秀丽隐杆线虫这样的简单蠕虫只多三分之一的基因。那么，如此少的基因如何创造出人类的复杂性呢？答案在于蛋白质，而基因组图谱并没有揭示基因制造哪些蛋白质来完成它们的工作，蛋白质做什么，或者蛋白质如何相互作用。因此，研究人员正将注意力转向蛋白质组，即人类蛋白质及其各种相互作用的集合。“就基因组而言，你知道什么时候完成，”盐湖城Myriad Genetics Inc.蛋白质组学副总裁保罗·巴特尔说。“对于蛋白质组，我们甚至不知道需要找到多少蛋白质相互作用。”而人类制造的蛋白质数量可能多达一百万。 — 拉比娅·S·图马
• 夜光猴最初是细菌。然后是小鼠。再然后是植物。现在，经过近四分之一个世纪在实验室中进行生物体间基因转移的努力，世界上第一只转基因灵长类动物诞生了。去年一月，俄勒冈地区灵长类动物研究中心的一个研究团队宣布，一只猕猴出生，它被基因工程改造，含有一个编码绿色荧光蛋白的水母基因。
该团队并非旨在创造一只发光的猴子。他们只是利用易于检测的水母基因，来测试将外源基因插入卵子（即所谓的生殖系基因改变）是否能产生可存活的猴子。该团队的最终目标是创造出携带导致阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病和其他疾病风险基因的实验室猴子品系。小鼠也以类似的方式为特定类型的研究和药物开发而繁育。
在几次尝试失败后，该团队成功地运用了一种为基因治疗开发的技术。他们将水母基因滑入一种失活的病毒中，然后将这种经过改造的病毒注射到一批猴子卵子中。“这些病毒非常擅长进入细胞，是一种极好的递送机制，”团队成员安东尼·陈说。
下一步是对卵子进行体外受精，产生了100多个胚胎。最后，40个胚胎被移植到20只猕猴体内——每只代孕母亲两只。
五个多月后，三只健康的猴子出生了。目前只发现其中一只携带水母基因。“我们已经在猴子体内发现了这个基因，但到目前为止还没有发光的迹象，”陈说，这表明这个基因还没有被用于制造蛋白质。“对我们来说，重要的不是这个基因是否表达，而是它是否能被检测到。”（一对流产的双胞胎确实显示出这种迹象；其中一只的手指在紫外线下发光。）为了向基因递送技术致敬，他们将这只猴子命名为ANDi，即“插入的DNA”倒写。
一些批评者认为，篡改灵长类动物的基因是错误的，因为它使我们离人类“定制婴儿”又近了一步。但陈为该项目的目标辩护。他说，医学研究人员现在依靠转基因小鼠开发药物，“但根据小鼠的情况推断人类会发生什么往往非常困难，因为两者之间存在太多差异。”陈认为，使用转基因灵长类动物将缩小这种差距，并使研究人员能够开发出更有效的人类疾病治疗方法。他说：“我们已经证明这是可以做到的。”“灵长类动物比小鼠更能告诉你什么会影响人类。”
无论如何，只有当额外的人类基因遗传给后代时，才能开发出类似转基因小鼠的猴子模型品系——这在一段时间内仍将是一个悬而未决的问题。猕猴要到四岁才能达到性成熟。 — 柯蒂斯·里斯特
• 生命的开始？与解剖关键橄榄球比赛的球迷不同，研究进化的科学家们没有即时回放的奢侈。但去年，马萨诸塞州剑桥怀特海德生物医学研究所的分子生物学家找到了一种方法来重放生命进化中最神秘的阶段。尽管没有人知道生命是如何开始的，但一种流行的说法是，在早期阶段，生命是基于核糖核酸的，核糖核酸自发地发展出不仅能够指导特定化学反应，而且能够储存和复制细胞遗传信息的能力。这个想法的问题在于，没有人曾证明RNA分子能够准确复制其他RNA链。
大卫·巴特尔和他的怀特海德研究所的同事们着手研究这是否可能发生。他们从一段在早期测试中显示出前景的RNA开始。然后他们将这部分与10的15次方个随机突变的RNA链连接起来。他们将所有链暴露在RNA的组成单元和要复制的RNA序列中。任何显示出有希望结果的RNA链都被随机突变并重新测试。经过10个选择和突变循环后，研究人员得到了能够复制各种短RNA序列的RNA酶——尽管速度远低于细胞所需。巴特尔说：“我们需要更高效的东西，但基础已经打好。”“进化有更多的时间和更大的试管。” — 拉比娅·S·图马
• 三人行不久前，生孩子还只是关于鸟类和蜜蜂。随后，技术进步带来了一系列新的辅助手段。最新的细胞质移植为不育妇女提供了最后一次拥有自己基因婴儿的机会。自1996年推出以来，全球已有约30名儿童在捐赠细胞质的帮助下出生。但今年医生们发现，这项技术无意中引入了新的基因。它也可能导致染色体异常。
细胞质移植涉及在受精前，将健康捐赠卵子中的少量细胞质（卵细胞核周围的果冻状物质）注射到不孕妇女的卵子中。女性不孕症通常与细胞质成分的异常有关，这些成分有助于确保细胞分裂过程中染色体的正确排序。向有问题的卵子注入健康的细胞质可以替换有缺陷的机制。其中最重要的似乎是被称为线粒体的小型“发电厂”，它们为细胞发育提供能量。然而，由于线粒体携带自己的遗传序列，理论上，由此产生的婴儿可能同时拥有来自两位女性和一位男性的DNA，这意味着从技术上讲，它将有三位父母。
5月，新泽西州利文斯顿圣巴纳巴斯医疗中心生殖医学与科学研究所的生物学家报告称，在该中心通过细胞质移植出生的16名婴儿中，有3名确实携带了来自捐赠细胞质的线粒体DNA。到目前为止，这些婴儿发育正常。但他们改变的基因构成引发了人们对受体核基因组与捐赠者线粒体基因组之间不相容性的担忧。“如果这不是一个成功的组合，它可能会导致发育和生理问题，”缅因州杰克逊实验室的生殖和发育生物学家约翰·埃皮格说，“而且这些问题可能要到生命后期才会显现出来。”此外，由于线粒体基因的混合物通过母系遗传，这类女婴改变的基因蓝图可能会影响后代。
即使添加的线粒体DNA无害，该方法也可能存在其他问题。在圣巴纳巴斯，在另外两个胎儿（一个流产；另一个被堕胎）中发现了遗传缺陷。两者都患有特纳综合征，这种病症发生在女孩的两个X染色体中缺失一个时。患有这种综合征的女孩身材矮小，没有性发育，并患有心脏和肾脏问题。这种情况自然发生在大约每100个受孕中就有2个，绝大多数此类胎儿会流产。在圣巴纳巴斯辅助的18个受孕中，有2个患有特纳综合征——大约是自然发生率的六倍。一些专家怀疑这种生育技术是罪魁祸首。一种可能性是，健康的捐赠细胞质的注入可能允许原本无法进行的正常发育继续进行。
一些研究人员认为，不孕患者的需求正在促使新疗法过早进入临床。“这些婴儿是一个实验，”新泽西州莫里斯敦生殖医学协会分子生物学和基因研究主任、圣巴纳巴斯前团队成员卡罗尔·布伦纳说。“我们应该这样做吗？我们不知道。” — 黛安·马丁代尔
• 为什么人类克隆行不通——至少目前不行
小诺亚被誉为濒危物种的第一个克隆体，于2001年1月8日呱呱落地，发出了哞哞叫声。一头普通的奶牛分娩了诺亚，但它的基因来自一只早已死亡的雄性印度野牛，这种在印度和东南亚越来越稀有的牛的冷冻组织保存在圣地亚哥动物园。为了创造诺亚，从一头家牛的卵子中取出细胞核，并用一根包含它印度野牛DNA的爸爸皮肤细胞替换。这种混合产生了第一个活着的跨物种克隆体。
诺亚，首批跨物种克隆体之一，出生后通过塑料导管获得氧气。图片由Advanced Cell Technology提供
诺亚出生两天后，死于梭菌性肠炎，这是一种常见的细菌感染，几乎总是导致新生牲畜死亡。马萨诸塞州伍斯特市Advanced Cell Technology的研究人员表示，像未消毒的奶瓶这样简单的事情可能传播了这种细菌。该公司科学家不认为诺亚的死亡与克隆有关，因为广泛的尸检显示这只动物的内脏器官正常，免疫系统功能正常。
到夏天，研究小组已恢复尝试克隆另一只野牛。而在十月份的一项意外声明中，意大利泰拉莫大学的帕斯夸利诺·洛伊报告称，他的团队早在前一年，即2000年10月，就克隆了另一种濒危物种。这只克隆体是一只小摩弗伦羊，一种原产于撒丁岛和其他地中海岛屿的野生绵羊。这只摩弗伦羊羔由一只家羊代孕，其细胞取自一只在撒丁岛野生动物保护区发现的死亡雌性摩弗伦羊。
然而，克隆技术仍知之甚少。在大多数情况下，必须创建数十个克隆胚胎，才能有一个产生可行的妊娠。在那些活产的克隆体中，许多异常大或严重畸形。它们通常在出生后不久死亡。而幸存者往往体弱多病。即使克隆体在出生时看起来健康，它们也常常在以后出现神秘的疾病。例如，克隆羊多莉曾经是一只娇小的羊羔，但后来变得病态肥胖。它的创造者们不知道为什么。
去年春天，在国会调查人类克隆的委员会作证时，麻省理工学院怀特海德研究所的克隆专家鲁道夫·贾尼斯（Rudolf Jaenisch）说：“我相信没有一个正常的克隆体存在。”7月，他和夏威夷大学的研究人员发表证据表明，表面正常的克隆小鼠可能存在根本性缺陷。几项研究已经将克隆体中一些可见的异常归因于胎儿发育过程中开启和关闭基因表达的关键分子的缺失。贾尼斯团队表明，即使是健康的克隆体也缺少其中一些关键分子。“这可能不仅仅是技术问题；这可能是生物学问题，”怀特海德研究所的博士后研究员兼该研究的合著者威廉·赖德奥特三世说，“我们可能无法对这个过程进行太多干预。”到目前为止，还没有可靠的方法来筛选克隆胚胎的调节分子缺陷。即使这种筛选成为可能，也没有办法修复有缺陷的胚胎。赖德奥特警告说，这些关于克隆过程本身的问题“应该让任何计划克隆人类的人感到恐惧。” — 克里斯汀·索亚雷斯
• 克隆排队名单在某个网站上，有一个征集克隆猫王签名的请愿。然而，你无法加上你的名字，因为发起人无法处理收到的海量签名。与此同时，一个打算在未来几年内克隆更普通凡人的三人组，去年八月在华盛顿特区的美国国家科学院举行的一场辩论中发表了他们的看法。其中一位发言者是克隆援助公司（Clonaid）的科学总监布丽吉特·布瓦瑟利耶（Brigitte Boisselier），这是一家计划向2000人的等候名单提供克隆作为生殖选择的私人公司。布瓦瑟利耶，一位法国生物化学家，也是雷尔教派的主教，该教派是克隆援助公司的赞助者。雷尔教徒相信外星人将生命带到地球；他们的创始人认为克隆是永生的一种手段。另外两位支持克隆的发言者来自更熟悉的领域：帕诺斯·扎沃斯（Panos Zavos），肯塔基大学生殖生理学前教授兼肯塔基州列克星敦美国男科学研究所所长；以及塞维里诺·安蒂诺里（Severino Antinori），这位意大利生育专家开创了允许绝经后妇女分娩的方法。这三人认为，克隆应该被视为一种有前景的辅助生殖技术，通过进一步研究可以完善并使其安全。布瓦瑟利耶认为选择如何生育是一项基本人权；她将克隆体视为“迟来的双胞胎”。
那些在动物身上开发了克隆技术的研究人员认为，克隆人类——即使原则上以这种非传统方式生育孩子可以接受——在实践中也过于危险。到目前为止，人们对克隆体的基因组如何“拨回时钟”并重新编程以进行发育知之甚少。少数存活到足月的动物克隆体通常在出生后不久死亡，这可能源于尚未明确的异常。正如克隆先驱鲁道夫·贾尼斯和伊恩·威尔穆特所说：“如果尝试人类克隆，那些早期没有死亡的胚胎可能会存活下来，成为异常的儿童和成人；这两种结果都令人不安。”
德国、法国、日本和澳大利亚已经禁止人类克隆。八月，众议院以265票对162票的投票结果，通过了禁止克隆的法案，无论是用于生殖还是研究。由于9月11日袭击事件的影响，参议院对该法案的投票被搁置。布什总统在干细胞研究方面的立场禁止使用联邦资金创建胚胎克隆，因为这些细胞可能为疾病治疗提供线索。 — 莎拉·理查森
• 基因改造使生物恐怖更糟去年，一种实验性小鼠疫苗引发了人们对一种全新且出奇简单的生物恐怖武器制造方法的担忧。澳大利亚堪培拉害虫生物防治合作研究中心的一个团队正在使用一种经过改造的鼠痘病毒（天花的远亲）来开发一种针对小鼠的避孕疫苗。一月份，他们报告说，他们的努力意外地创造了一种致命的新型鼠痘。该中心前首席执行官鲍勃·西马克说：“这是公众对转基因生物最坏的恐惧成真了。”“我们无意中表明，我们认为很难的事情——增加病毒的致病性——实际上相当容易。”
该团队的想法是利用鼠痘病毒诱导一种免疫反应，从而针对小鼠的卵子。他们选择了一种相对温和的鼠痘病毒株，并加入了编码小鼠卵子表面蛋白质的基因。任何感染了这种病毒的小鼠细胞都会产生病毒蛋白和卵子蛋白，从而引发会攻击小鼠卵子蛋白的抗体。这种疫苗在一只小鼠身上效果很好，但为了提高其有效性，研究人员又向病毒中插入了另一个基因。添加的基因编码白细胞介素-4蛋白，该蛋白能促进抗体产生。研究人员惊讶地发现，添加的基因使小鼠无法抵抗鼠痘。九天之内，所有接种了疫苗的小鼠都死亡了。西马克说：“即使我们试图用疫苗保护它们，我们发现也无法做到。”
没有人知道添加白细胞介素-4基因是否会在不同的病原体中产生相同的效果，但西马克说：“问题立即变成了如果有人用天花或其他人类病毒尝试这样做会发生什么。”该小组内部就是否保留结果争论了18个月。在做出决定之前，他们还咨询了各种政府机构。最终，他们选择公布他们的发现。西马克说：“落入坏人之手，这些可能会成为可怕的生物战武器，我们能够证明它们是多么容易制造。”这项发现鉴于9月11日袭击事件，以及随之而来的对作物喷洒飞机传播病原体的恐惧以及邮件传播炭疽造成的迅速而意外的死亡，具有更大的意义。现在，即使是最牵强的计划也似乎 plausible。西马克说：“预先警告就是赋能。”“如果我们认识到这是一个严重的风险，我们就可以制定所需的政策来预防它。” — 柯蒂斯·里斯特
