在生命科学的前沿领域，一项重大突破震撼了世界——科学家成功培育出世界首例体细胞克隆猴。有这样一群科学家，他们与猴为伴长达九年，在这漫长的岁月里，无数个日夜都投身于科研工作。体细胞克隆猴的诞生并非易事，它面临着诸多技术难题和挑战。此前，克隆技术在其他物种上虽有进展，但在灵长类动物克隆方面一直停滞不前。而此次科学家们凭借坚韧不拔的毅力和精湛的科研技术，成功攻克难关，实现了零的突破。这一成果不仅为人类深入了解自身及生命奥秘打开了新窗口，也将在医学、生物学等多领域引发深远影响。
出品："格致论道讲坛"公众号（ID：SELFtalks）
以下内容为中国科学院神经科学研究所研究员孙强演讲实录：
大家好，我是来自中科院神经所的孙强，我今天跟大家分享的是我在科研过程中的一些故事。我的题目叫与猴为伴的这些年。
在讲猴子之前，大家先看一下这些熟悉的动物。这些动物，我们给它统一命名叫实验动物，比如大家都知道的小白鼠。那为什么要做实验动物呢？
举一个简单的例子，我们生病了都会吃药，然而很多药不一定有效，还可能存在安全性的问题、毒性的问题，因此不能用人做实验，要先用实验动物去做筛选工作。通过在它们身上做实验，最后筛选出可以给人用的药。
同时，我们需要把实验动物做得标准化。就像高考，不能一百个考生一百张考卷，我们一定要用同样的“考卷”来考。所以我们希望把实验动物做得标准化，而且还需要这个“考题”有足够的“难度”，能够真正起到考核的作用，所以我们要对动物的基因进行操作。
大家看到这张图上，有小鼠、有大鼠、有羊、有兔子、有狗，还有牛。如果大家了解一点进化论，就知道这些动物的进化关系跟人类相对远一些，我们更希望用什么动物呢？用跟我们进化关系更近的，比如猴子去做实验。
为什么列了这六种动物呢？因为博士毕业以前，这几种动物我都接触过。那我怎么就跟猴子结缘了呢？我是做辅助生殖和生殖技术的，多数人博士毕业以后，都会选择出国留学做博士后，然后发两篇好的paper，再去选一个好的工作。但是有一件事改变了我的选择。
大家可能不认识这只猴子，它叫安迪。2001年的时候，它出生了，这是全球第一个转基因猴，它的诞生意味着人类可以对猴子进行遗传操纵了。也就是说，我们可以把猴子做得比较标准化，成为符合我们要求的特定“考生“的一个“考卷”，比如对特定疾病，我们可以做特定的模型。
这个技术出现后，当时我想，中国（当时）每年出口的猴子量大概3万头，是全球灵长类动物最大的出口国，说不定做猴子是个机会。所以在2004年，博士毕业前，我就选择了这样一个工作——去做猴子（模式猴）。
在讲做猴子之前，先给大家看这张图。这只猴子，它要比安迪年龄大，1984年出生的，它叫皮特瑞，是全球第一个试管猴，通过试管技术做出的猴。当时看到这个信息，心里觉得很不爽，为什么？因为美国人在1983年就做了这只猴（1983年开始做，1984年出生），而我决定做猴子的时候已经是2004年了，20年过去了，我们国家还没有试管猴的技术，我想，有这么难吗？所以我在2005年7月博士毕业以后，没有选择出国，选择了上山。
大家看到图中的这座山，在云南省的西双版纳州，下边这条河叫澜沧江，右边还有一个索道，索道就是上山的通路。我在山上经常一待就是一周，就这样，我在山上待了4年，一直待到2008年。
这是一个973国家重点研发项目，我接手的时候，这个项目已经执行了一半。因为2001年转基因猴技术体系已经建立了，所以项目的目标是希望做出转基因猴。我是半途去的，所以给自己定的目标是至少要做出试管猴，当然了，如果能做出转基因猴更好。
我记得非常清楚，在2007年立春的2月4号这天，我们就做出了中国第一只试管猴，之后又做了十几只猴子，但是很遗憾，没有一只是转基因阳性的。这个项目结束以后，由于没有资金的支持，我就从山上撤回来了。
回来以后，在上海待了半年多。猴子（转基因猴）没有做成功，也没有发出好的文章，也不是海归，工作的提升空间就变小了，所以犹豫了一段时间，甚至开始怀疑当时的选择是不是错了。
但很幸运，一个机会出现了。中国科学院神经所的蒲慕明先生找到我，让我继续做猴子。我很开心，因为我已经跟猴子分开那么久了。蒲先生说在上海重新开始，我说不要在上海重新开始，那太慢了，重新建一个猴子设施需要很长时间，所以我又选择了进岛。
这是苏州的太湖，大家都知道太湖方圆有800里，里边有个西山岛，上面有一个很大的猴场，有1万多只猴子，所以我就又到岛上去陪猴子了。
去太湖跟去西双版纳不同。当时在西双版纳，我带了几个学生去，还有合作方配合。但是太湖，因为我想把它做得更好，就决定自己管所有的事，要自己负责所有的设施。
首先，要在岛上租房。我们先租了一个类似北京四合院的地方（左图），大概有13个房间，然后把我的人带过去，在这里安家。左图中穿黄衣服的是我的管家，穿白衣服的是在西双版纳的时候就跟我一起做试管猴的兽医；右图是当时接近废弃的一个实验室，我们也把它租了下来。开始付不起租金，所以就租了大概100多平的地方。
要做转基因猴，首先要把猴子养好。为什么我们选这里？因为这里有很好的猴子设施。大家看左边的图，有3米的阳光可以射进猴房。因为猴子是社群性动物，它需要阳光照射，才能保证维生素的吸收，它也需要大面积的空间，所以在接近30平米的空间里，我们一般养12到15只猴子。
既要猴子要养好，还要完成实验，我们要做的是辅助生殖实验。猴子的进化跟人很近，比如在生殖内分泌方面，猴子跟人是一样的。特别是母猴，是有月经周期的，月经周期平均28天，有卵泡生长、排卵和黄体期，而且也是单胎生殖。
我们做辅助生殖实验，是希望拿到更多的卵母细胞，因此就要让猴子超数排卵。超数排卵显然不能在黄体期，黄体期给药的话，卵是排不出来的，必须在卵泡生长期，也就是它月经来了以后，开始给它注射激素，然后到要排卵的时候，看见它排卵，再把卵取出来。
那么就有一个问题，我需要知道每只猴子的月经周期，如果不知道的话，就没办法得到卵。猴子不会告诉我们什么时候来月经，也不能去蒙，这就需要去看、去观察。
如果把猴子养到这样一个笼子里，我们做事就很舒服了。这个笼子有个拉杆，一拉就能把猴子拉过来，这样就看得很容易。但是刚才讲了，猴子是社群动物，这样猴子会不满意，它会抑郁，健康状态也下降。那怎么办呢？
在西双版纳山上的4年期间，我就思考过这个问题。在西双版纳我换了3批猴子，每批大概做半年左右就不行了，厂家很负责地给我换。但是我的资金有限，我必须把每个猴子都用好。我们知道猴子很聪明，所以我就要求我的兽医要跟它做朋友。当然了，不是简单做朋友，而是要跟猴子长时间待在一起，教会它做事。
这里有个视频，就是我们怎么看猴子的月经。这是2011年来到我这里工作的兽医，叫聂艳红。她来的时候还是实习，在这个猴房待了三年以后，她就可以很容易地让这十几只猴子听她的话。
比如要看猴子的月经，她给猴子一个指令，好多猴子就会停在那里，让她去做这件事，这样就解决了大问题。现在我们岛上a大概有1000多只猴子，每年看猴子的月经累计要看5万多次。
我们还要给猴子打针，就是给它注入激素，也要在这里完成。不能把它放单笼里，因为它的健康状态会下降。另外猴子平时会生病，比如腹泻、肺炎或者咬伤，我们都要处理，熟悉以后其实也很easy。
这是我的另一个兽医。这只猴子生病了，兽医要去给它打一针，不用去追它，只要给它一些指令，它就停在这里了。每次猴子超排，从月经来的第一天开始，一般要打12天，一天打2针。
就这样，我们养好了猴子。动物好是基础，基础好了，我们还要做事，做事得先搭台子。
我们租的是废旧设施，留下好多猴笼，为了节约资金，我就继续用旧的猴笼。但是有些猴子不老实，比如一些怀孕的猴子，它们有时候会把笼子给拆掉。笼子坏掉了，猴子就跑掉了，这是很麻烦的事情。
如果让厂家来帮忙维修，厂家经常反应很慢，要等两三个月。所以后来我就招了一个会做电焊的小伙子，给他买了电焊机，一旦有问题他就可以马上处理。不但如此，我们的实验室也是自己装修粉刷的，车篷也是我们自己修的，大家都以我们的平台为家，自己弄。
平台搭建好了，就要做出真正的模型，给药物研发出“考卷”。举一个例子，实验期间我们做了这样一个模型：把一个孤独症相关的基因转到猴子里，结果发现部分猴子出现了这种情况：猴子总是绕一个方向这样转来转去，就像图中显示的这样。
我们知道患有孤独症的小孩会有刻板行为和社交障碍，猴子也是一样。把两个猴子放在一起， 正常的猴子会很开心，它们会聊聊天或者做个游戏。但是把我们这两个转基因猴放在一起，它们互相不理睬，都躲到角落里。
这项工作我们2011年就做出来了，经过一系列的行为学表型分析，得到了它的F1代。《自然》杂志接受了我们的文章，这项工作也获得了2016年中国的十大科学进展奖。
我们还做了很多其他动物模型，但是发现了一些问题：用前面的方法做的猴子，由于基因型不一致，不能做复杂操作。假设猴子是一张“考卷”，我不能在它身上出很复杂的题，比如同时改变好几个基因，改变3个或4个基因，这点做不到，因为在胚胎学上效率低，而且猴子的遗传背景也不一致。
如果大家有一点生物学背景的话，就知道小白鼠是可以通过连续20代近交，得到近交系，近交以后遗传背景是一致的。小鼠的繁殖周期大概是半年，连续20代也就顶多10年时间，而且这件事在上个世纪初就做完了。但猴子的繁殖周期、性成熟时间、传代时间要5年，做20代就要100年，我相信这样做的话，没人能做得成。
所以，我虽然能出“考卷”，但是这个“考卷”并不能真正把我想要的东西“考”出来，也就是说这个“考卷”出得太简单了，不能做成模型。那么，有没有办法能做成模型呢？有，就是通过克隆。
我给大家介绍一下克隆的过程。大家看上面这张图，我们先从红色的猴A取出体细胞，再从蓝色的猴B取出卵母细胞，然后把卵母细胞的核去掉，核是遗传物质，把遗传物质拿掉，把体细胞跟卵母细胞放到一起，然后把它激活，变成一个胚胎，移到橙色的猴C，最后生出一只猴子，它就是猴A的克隆。
1997年第一个克隆哺乳动物的“报道”，就是克隆羊多莉。那为什么克隆可以解决上述问题？因为通过克隆我可以在体细胞上做遗传操作，细胞可以在体外无限增值，我可以拿到106、107……很多很多的细胞。
我们对来自猴A的体细胞进行体外基因编辑，成为单个细胞，拿这个细胞再去克隆的话，生出的猴子就带有这个基因。
最关键的一点，刚才说了，猴子有一个大问题，就是它的传代时间在5年以上。比如我出一张“考卷”想快速“复印”给很多人去用，给药厂做药物筛选，可以用猴子做模型，但是要等五年才能把这猴子“复印”出来，这样的效率，做生物学是等不起的。
那有没有快速“复印”的办法？我们知道猴子的怀孕期是160天，也就是说160天我能拿到一个带有遗传操纵的克隆猴。如果连续做，一年内我就有可能拿到很多这样的克隆猴，而且这些猴子的遗传背景是一致的，都来自这个体细胞的猴A，它的基因型也是一致的。
这样就完全解决了我前面说的那些问题，这个“考卷”是好用的，而且能够快速拿到很多“考卷”去给大家用。但是这件事要做成，首先就是要能做克隆猴，做克隆猴有点难。
1997年克隆羊多莉诞生后，有二十几种哺乳动物都克隆出来了，大家会想，那猴子有没有人在做？其实2002年就有人做，到2003年的时候，美国匹兹堡大学的杰瑞·沙腾教授也费了很大劲儿在做这件事。美国有八大灵长类中心是国家支持的，其中最早的灵长类中心叫俄勒冈灵长类中心，大概有7000多只猴子在那里存着。杰瑞·沙腾教授依靠着灵长类中心，曾经一次性做了700多个卵，然后移植到30多个猴子体内，最后都没生，他当时很失望。
于是杰瑞·沙腾教授得出一个结论，就是用现有的方法做不出体细胞克隆猴。为什么？大家看上图，图B是细胞分裂的时候形成的一个好的纺锤体。杰瑞·沙腾教授发现，克隆猴的胚胎在做核移植的时候，会把形成纺锤体的关键蛋白去掉，导致纺锤体不能成形，细胞就不能正常分裂，这样胚胎也不能发育，所以他觉得肯定做不成了，他把相关paper也发到《Science》了。
之后，俄勒冈灵长类中心的另一位教授——米塔利波夫，他不服，他觉得这可能是技术问题，要去解决。所以他一直坚持在做，发了很多文章。2007年的时候，他接受一个杂志的采访，说他已经用了15000枚卵来做这个猴子。到2010年的时候，他发了一篇paper，就是把克隆胚胎移到10个猴子体内，但是只有1只怀孕，但是怀孕到81天，这个猴子流产了。
我刚才说了，猴子怀孕期是160天，81天代表什么？代表路程已经走了一半。2012年我们启动这个项目时，蒲先生对我说：“米塔利波夫已经把这条路的前一半走完了，我们要把后一半走过去。”但是后一半有点难，最关键的是要能解决猴模式动物构建中的一些问题。
我们知道小鼠多胎生，卵母细胞资源无限，因为小鼠好养，而且繁殖快。那家畜呢？家畜是我们的食物，它的卵巢就是我们吃肉的副产品，所以卵母细胞资源也很丰富。但是，我们知道猴子有月经，它不像小鼠繁殖那么快，它的卵母细胞资源有限，所以我们不能去赌。
米塔利波夫用了15000枚卵都做不出来，15000枚是什么概念呢？2012年项目启动的时候，我们大概有300多只猴子，都是可以超排的，把所有的猴子的所有周期都用上，都拿不到15000枚卵。所以我们要一步步地解决问题。
我们总共用了接近五年时间去解决这些问题，前边都是失败、失败、失败，最大的失败出现在2017年的8月。大家可能知道，2017年年底的时候，我们的克隆猴中中、华华诞生了。其实在2017年8月的时候，我们就得到了两只克隆猴，一只在140多天的时候生出来，活了三个小时，没有肺呼吸，死掉了；另一只活了30个小时也死掉了。
那个时候我们的失望达到了极点，就像买彩票，彩票中奖号码是10个，第1个号码到第9个号码都是对的，然后到第10个号码突然错了。这种感觉让人很失落。当时我们团队只有三个人，就是管细胞的管家、第一作者刘真和我。太湖很大，我就带他们到湖边转一转，散散心。
我跟他们说，我们要从失败中走出来，我们已经有很大的进步了，因为猴子已经到full-term（足月）了，不像米塔利波夫的只是一个流产的组织，我相信我们一定能做出来。2017年年底，我们终于成功做出了克隆猴。
我必须要介绍一下我们的兽医团队。大家知道，人类和猴子在进化上的共同的祖先曾经生活在大草原上，而大草原上有很多猴子的天敌，所以猴子在生产的时候，都选择后半夜，因为这样在进化上会有优势。如果它选择白天生产，很可能被敌人、捕食者发现。
克隆猴也是这样，经常在后半夜生产，而且克隆猴经常会难产。那怎么办？猴子快临产的时候，它也不会告诉我们。没办法，我们就只能发挥人力——兽医进行监控。
在猴子临产前的一个月，也就是130天左右的时候，我们把它放到红外摄像机下，让我们的兽医24小时去看是否有临产症状，一旦有临产症状，就打电话给主兽医，给猴子做助产或者剖腹产。
所以我要求我的兽医电话不能断电，不能静音，还要24小时开机。猴子很有脾气，它经常后半夜响，所以兽医经常半夜起来。因为经常这样半夜爬起来，所以有一天我们的兽医发了个状态，说半夜的电话铃声像一声惊雷，他怀疑自己得了职业病。
但是这份工作是值得的。2017年11月27日，我们的第一只克隆猴，中中，在凌晨3点钟剖腹产生出来了。12月5日第二只克隆猴，华华，在半夜11点多剖腹产生出来了。上面这个照片就是中中和华华。
这里有个视频，是2018年五月底，克隆猴中中华华半岁的时候拍的，它们刚刚断奶。我们把它们跟两只普通的食蟹猴放到一起群养。
从毛色上看，两个毛色有点泛黄的是克隆猴。但从外表很难分清哪个是中中，哪个是华华，我也要根据它们的行为状态来区分。大家看视频，中中喜欢做一个动作，就是抱着它的小伙伴，而且它非常喜欢做这个动作，这是它的标志性动作。
真的很幸运，我们团队经过努力，终于把克隆猴突破了，但我觉得这只是个新起点，我们希望在这个基础上能做更好的模式动物。
最后，我要首先感谢蒲先生，当我在西双版纳做猴子做不下去的时候，他给了我一次机会，并且在这九年一直支持我。也感谢我团队的核心刘真，他在博士毕业的时候发了《Nature》文章，本可以去找更好的工作，但他继续在我这里坚守。还有我的管家蔡毅君，包括刚才我说的得了职业病的兽医，以及我的团队。
我还要感谢一下我的家人，因为这些年跟猴子在一起的时间，比跟他们在一起的时间都多。谢谢大家。
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