OpenAI創始人有孩子了,傳說還是“男男生子”?

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前幾天,OpenAI創始人山姆·奧特曼(Sam Altman)在X上宣佈:自己和同性伴侶迎來了第一個孩子。


山姆·奧特曼(左)和伴侶奧利弗·穆赫林(Oliver Mulherin)去年舉行了婚禮|X:@heyBarsee


關於這個孩子,奧特曼公佈的信息不多,只說是個早產兒,還在新生兒重症監護室裏,目前恢復得不錯。


但外界卻有傳聞稱,這是一個使用“雙雄繁殖”技術產生的孩子——也就是將男性幹細胞分化出卵子,並與另一位男性的精子結合爲受精卵;這個孩子還被稱爲首個“AGI(通用人工智能)寶寶”。


這種猜測,與奧特曼之前投資的初創公司Conception有關。Conception是一家生育科技公司,之前一直在嘗試將女性的血細胞轉化爲卵子。Conception的設想雖然還沒有成功,但人們還是將奧特曼和同性伴侶的孩子,與這一技術聯繫了起來。


奧特曼在社交平臺曬出孩子的照片,並配文稱“從未感受到這樣的愛”|X:@Sam Altman


所以,“男男生子”真的變成現實了嗎?


從目前公開的資料來看,人類的男男生子可能性不大。科學家雖然已經創造出了雙母本小鼠和雙父本小鼠,但成功率並不高。技術在動物上尚且不成熟,應用於人體不僅難度更大,也更具倫理爭議。而且,哪怕是雙父小鼠,也不是真正的“男男生子”——需要雌性小鼠作爲代孕母親,懷孕和生產的過程仍然是由雌性承擔的。


雙母小鼠:印記基因的作用


從上世紀80年代,人類就開始探索如何創造雙母本/雙父本的哺乳動物胚胎。正常情況下,哺乳動物的繁殖需要卵子和精子的結合,2個卵子或者2個精子沒法直接形成一個可以正常發育的胚胎。人們後來發現,阻礙這類胚胎髮育的關鍵在於“印記基因”(imprinted genes)。


印記基因帶有一些表觀遺傳學修飾(如DNA甲基化),就像蓋章認證一樣,這些修飾標明瞭它們是來自父親還是來自母親。一般來說,二倍體生物擁有來自兩個親本的基因組,這兩份基因組中的等位基因都能表達;但印記基因則不同,它們只能表達來自特定一方的基因,父源基因和母源基因需要互相配合,才能保證胚胎的正常發育


比如,IGF2等父源基因就像油門,可以促進胚胎細胞增殖和營養吸收;而H19等母源基因就起到了剎車的作用,負責抑制胚胎過度生長。因此,當科學家試圖創造雙父胚胎時,使用兩份均來自父親的遺傳物質,就相當於同時踩下兩腳油門卻沒了剎車系統——胚胎要麼因器官過度生長形成腫瘤樣結構,要麼因關鍵發育程序崩潰而夭折。同理,如果創造雙母胚胎,則會出現發育遲緩的情況。


左邊是雙父小鼠,右邊是正常小鼠 | 參考資料[1]


想要獲得雙母/雙父胚胎,科學家需要對印記基因進行調整。


2004年,東京農業大學的河野友宏(Tomohiro Kono)團隊首次培育出了“雙母小鼠”。這種小鼠被命名爲Kaguya,源自日本神話中的月亮女神輝夜姬(Kaguya-hime)。


雙母小鼠剛出生時候的樣子 | Kono et al., 2004


他們從兩隻雌鼠的卵母細胞中提取出遺傳物質,刪除了一個關鍵的母源印記基因H19。H19會抑制胚胎的過度生長,刪除了它,就相當於拆掉了剎車片,模擬了父源基因的油門功能,讓胚胎得以成功發育。


不過,通過這種方式創造的雙母小鼠,存活率並不高。在371個胚胎中,只有10個胚胎存活至妊娠19.5天;最終2只成功出生,其中一隻健康成長到了成年,並順利繁殖生下了幼崽。之後,他們用同樣的方法培育了更多雙母小鼠,但它們比正常小鼠發育更遲緩,體型也小得多


雙母小鼠輝夜姬成功長大,並生了孩子 | Kono et al., 2004


2018年,中國科學院動物研究所的李偉團隊創造了“進階版”的雙母小鼠。他們不再粗暴地刪除基因,而是使用CRISPR基因編輯技術,精準地調控了3個印記基因位點。雙母小鼠的存活率升高了,器官發育和代謝水平也與普通小鼠相當。


雙父小鼠:卵子從哪兒來?


有了雙母小鼠的成功,科學家開始着手創造雙父小鼠。但這是一個更大的挑戰——不僅需要重新調整印記基因的編輯方案,而且,來自母親的卵子提供了細胞質環境,但精子不僅沒法提供細胞質,還多了一條Y染色體,因此要解決卵子的來源問題


卵子保留了細胞質,爲後代提供線粒體DNA|Wikimedia Commons


日本的林克彥(Katsuhiko Hayashi)等科學家摸索出了一個“細胞重生計劃”——把雄性的皮膚細胞變成卵子。他們從雄性小鼠的尾巴上獲得皮膚細胞,誘導爲多能幹細胞(iPSC),並利用藥物誘導讓它丟失Y染色體,形成XO型細胞;再通過X染色體的複製,獲得XX型類卵母細胞前體。這樣一來,他們就用可以雄性小鼠的體細胞製造出“類卵細胞”。


這個方案是不是有點眼熟?奧特曼投資的那家生育公司Conception,正是由此受到啓發,計劃用類似的方式,將女性的血細胞轉化爲卵細胞。


在將雄性小鼠的皮膚細胞轉化爲類卵細胞之後,林克彥團隊用CRISPR編輯了7個父源印記基因,並增強母源基因的表達,最後將類卵細胞和精子結合,植入母鼠子宮發育。2023年,他們首次創造出可以存活並具有生育能力的雙父小鼠。不過,在600多個移植到雌性小鼠子宮的胚胎中,只有7個變成了健康的幼鼠,存活率只有1.1%左右


創造出雙父小鼠的日本科學家林克彥 | Rakuten Blog


前面提到的在2018年創造出雙母小鼠的李偉團隊,他們當時也創造了雙父小鼠,但方法不同。他們首先將精子轉化爲單倍體胚胎幹細胞,用CRISPR技術編輯印記基因後,將其與正常精子一起注入除去了細胞核的卵細胞,構建出雙父胚胎(雖然細胞質來源於雌性);胚胎被植入了代孕母鼠的子宮,成功誕生了能自主存活的雙父小鼠。


上個月,他們在Cell子刊《Cell Stem Cell》上發表了關於雙父小鼠的最新進展:經過不斷嘗試,他們最終對印記基因做了20處修改,提高了小鼠胚胎的存活率。存活的小鼠可以無需人工哺乳就能存活,有部分還成功活到了成年。但是,這些雙父小鼠比正常小鼠的壽命短了40%,而且雄性雖然有正常的性特徵和成熟的精子,但沒法成功生育。


爲了獵奇,還是爲了同性生子?


說到雙母本/雙父本小鼠,很多人覺得,這要麼是科學家挑戰人倫的獵奇實驗,要麼只是爲了讓同性伴侶能夠擁有攜帶自己遺傳物質的孩子。


但這些研究的科學意義不止於此。它們看似顛覆了自然法則,其實揭露了生命更深層的祕密:進化給哺乳動物套上的“生殖枷鎖”,原來是一串可破解的密碼。當科學家們拿着基因剪刀解謎時,其實也是在爲疾病和生殖尋找更多的可能性。


2018年李偉團隊創造的雙母小鼠及其幼崽。科學家通過對動物單性生殖的嘗試,尋找關於疾病與繁育的更多可能|參考資料[7]


科學界認爲,印記基因可能是哺乳動物進化出的一種保險機制,強制要求父母雙方的基因參與。父源基因普遍促進營養攝取(如IGF2),而母源基因限制資源消耗(如H19)——只有兩者平衡,胚胎才能在母體中正常發育,既能獲取足夠的營養,又不會因此榨乾母親的身體。


但是,這種機制並不是只有好處,一旦印記基因發生突變,就有可能引起發育疾病和癌症。比如,貝–維綜合徵(Beckwith-Wiedemann Syndrome)就是因爲父源基因IGF2過度表達,導致器官過度生長,患者出現巨舌、內臟肥大等問題;天使綜合徵(Angelman Syndrome)則是因爲母源基因UBE3A缺失,導致患者出現嚴重的智力障礙、共濟失調,還會常常莫名其妙地發笑。不少癌症也與印記基因的異常密切相關,如結直腸癌患者中有30%有IGF2基因印記缺失,但這一比例在健康人羣中只有10%。


現在,科學家通過調控印記基因,創造出雙母/雙父小鼠,就意味着他們可以直接觀察父源或母源基因缺失或表達過多的後果,從而探索新的基因治療方法


從生殖的角度來說,這類研究也不單單是給同性生子帶來可能,不孕不育患者也有可能通過細胞重編程和基因編輯,用體細胞來創造出功能性生殖細胞。瀕危動物也能受益——有了雙母/雙父生子的技術,就有可能通過單一性別進行繁育,對於只剩下兩個雌性個體的北白犀等物種來說,這可能是將它們從滅絕邊緣拯救回來的希望。


只剩2個雌性個體的北白犀已經功能性滅絕 | Bernard DUPONT / Wikimedia Commons


在雙父小鼠的培育過程中,科學家還發現,用雙父小鼠的體細胞進行克隆時,成功率比普通細胞更高,而且克隆後代很健康。這說明,印記基因的編輯可以提升克隆技術的效率,這對器官再生和瀕危物種繁育也是好消息。


Guokr


回到奧特曼的孩子。


雖然的確有一批“瘋狂”的創業者,在嘗試用工程方式定製人類。但從目前公開的科學研究來看,雙父/雙母生子的技術在動物上尚且成功率不高,副作用尚不明確而且可能巨大,距離人類應用還很遙遠。那個孩子真的是“男男生子”的雙父後代嗎?可能性非常小。


之所以會有這種傳言,反映的是大衆的一種恐懼。


此刻此地,無論是人工智能還是生物科技,狂飆突進的速度好比如坐着火箭,而法律和倫理彷彿只是在後面徒步追趕,並被越落越遠。科技狂熱、金錢資本與人類慾望結合在一起,變成一個難以阻擋的龐然巨物,它或許會突破人類科技的上限,或許會打破人類倫理的下限,或許會造成災難性的影響,或許會大幅提升人類的福祉……一切皆有可能。


令大衆憂懼難安的是,人們除了目送它一路狂奔,並期許它主動進行自我審視、約束和修正外,似乎並沒有太多可以做的事情。


對奧特曼的孩子來說,他的父親正在參與締造的這個世界,會變得越來越好嗎?但願如此吧。


參考文獻

[1]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590925000050

[2]https://www.science.org/doi/10.1126/science.1080902

[3]https://www.nature.com/articles/nature02402

[4]https://www.nature.com/articles/s41586-023-05834-x

[5]https://www.nature.com/articles/s41586-020-3027-9

[6]https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe0237

[7]https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(18)30441-7


作者:貓吞

編輯:麥麥,遊識猷

封面圖來源:X:@heyBarsee



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