公元1818年，玛丽·雪莱发表了科幻文学开山之作《弗兰肯斯坦》。200年过去了，幻想已一步步成为激动人心的现实。自1928年德国胚胎学家Hans Spemann成功获得第一例核移植动物，到今年中国科学家完成世界上第一例体细胞克隆猴，核移植科学走过了近百年的历程，它不仅回答了一系列重大的科学问题，而且在许多方面已投入到实际应用，造福人类。
今年1月，中国科学家首次获得体细胞克隆猴，继Dolly羊诞生之后，这一研究再次将动物克隆推到了高潮，并成为民间热门话题。那么，到底什么是动物克隆呢？“克隆”一词音译自英语单词“Clone”，意指无性繁殖，为不涉及生殖细胞、直接由母体分裂而形成新个体的繁殖方式。这在单细胞动物或者低等多细胞动物中普遍存在。而更为高级的动物均为有性生殖，即，新个体由雌雄配子结合的受精卵发育而来。
有性生殖有利于让基因组合的广泛变异增加子代适应自然选择的能力。既然如此，为何我们要把更高级的生殖方式再返回到低等呢？又是通过什么方法做到的呢？
这是因为，有性生殖的发育过程非常复杂，科学家便利用无性生殖的“遗传一致性”特点，去搞清楚发育过程中的一系列科学问题。而实现无性生殖的方法便是核移植 (Nuclear Transfer)。核移植，顾名思义，就是将细胞核移植入另一种细胞的过程。
这样说我们就明白了：称“克隆”较为通俗，而称“核移植”则更为专业。正逢核移植诞生90周年，为了让大家能更深入地了解核移植研究，笔者特撰文作图介绍核移植的重大科学发展史。
人造双胞胎动物的研究为核移植提供思想和实验基础。有性生殖动物均为雌雄配子结合的单细胞受精卵发育而来。然而，受精卵分裂后的胚胎卵裂球是否依然具备此能力呢？以下人造双胞胎动物实验研究便给了我们科学的解答。1885年，德国生物学家Hans Driesch将棘皮动物门海胆 (无脊椎动物) 的2-细胞卵裂胚胎独立分离开来，发现他们能分别发育为独立的个体，这是人类历史上第一例人造双胞胎动物。
1902年，德国胚胎学家Hans Spemann在以上海胆实验基础上，将蝾螈2-细胞胚胎用发丝结扎，分离为2个独立的卵裂胚胎，发现其也能分别发育为独立的个体。这是第一例人造双胞胎脊椎动物。此外，Spemann也分离了更后期的胚胎卵裂球，发现其不能发育到个体。
以上科学实验清晰地给我们回答了一个基本的科学问题：2-细胞胚胎时期的任何一个卵裂球均和受精卵一样，具备发育为一个个体的能力，而后期的卵裂球不再具备。
1928年，Spemann在其上述实验基础上将蝾螈的受精卵不完全结扎，一半仅为胞质，另一半含有原核，直到有核的一半发育到16-cell胚胎时将结扎线去除，再挤压一个卵裂胚胎的细胞核进入到之前没有细胞核的胞质形成一个重构胚胎，最后将此胚胎分离出来，发现其可以发育为一个个体。
这是人类史上第一次核移植实验，它为我们回答了以下重大科学问题：分裂后的胚胎细胞在受精卵胞质的作用下，可以完成一个个体的发育；胚胎细胞核，而非胞质，指导胚胎的发育过程。
1952年，英国科学家Robert Briggs与Thomas Joseph King首次报道了以卵细胞为受体的核移植实验研究。他们的方方法在Spemann的基础上做了很大的改进，发展了一个核移植程序，至今仍在使用。即，先去除林蛙的卵细胞核，再将分离的林蛙胚胎细胞核注射到去核卵细胞，获得重构胚胎。他们发现，尽管效率很低，但这一重构胚胎仍然能够继续发育为一个个体。
1958年，英国科学家John Gurdon在林蛙胚胎细胞核移植实验的基础上用非洲爪蟾幼体肠细胞核移植入去核卵细胞，发现该胚胎也能够发育为一个个体，而此个体的基因组与供体细胞的一致。这是人类史上第一例体细胞核移植动物。
1986年，英国科学家Steen Willadsen将绵羊的8-cell胚胎的一个卵裂球分离出来，然后与一个去核卵母细胞进行电融合，形成一个重构胚胎，他们发现这一新的胚胎不仅能够体外继续发育，且在移植入受体子宫后继续发育，最后他们成功地获得了3只存活的羔羊。
1997年，Ian Wilmut与Keith Campbell等在胚胎细胞核移植绵羊的基础上，利用成年芬多斯母羊的乳腺上皮细胞与苏格兰黑面母羊的去核卵细胞进行电融合，获得重构胚胎，发现此重构胚胎能够体外继续发育至桑葚和囊胚期，然后他们将这些胚胎移植入受体羊子宫，成功地获得了1只存活的羔羊。
这是人类历史上的首个体细胞核移植克隆哺乳动物，科学家命名它为Dolly，其社会影响力巨大，也成为了家喻户晓的“明星”。
自克隆羊Dolly诞生后，其他不同物种也被成功克隆，相继证实了体细胞核移植的可行性。截止目前，正式国际学术期刊报道的健康存活的体细胞克隆哺乳动物有以下19种：牛、小鼠、山羊、猪、欧洲盘羊、家兔、家猫、马、大鼠、骡子、非洲野猫、狗、雪貂、狼、水牛、红鹿、单峰骆驼，以及最近的非人灵长类长尾猕猴等。
2007年，日本科学家Teruhiko Wakayama等将完全没有冷冻保护剂的、-20℃冷藏16年的小鼠尸体成功地克隆复制。这项突破性的研究给我们解答了以下重大问题：长期冷藏的死亡个体即使其所有细胞也全部死亡，只要其遗传物质不降解，就可以被克隆复制。
2018年，中科院神经科学研究所孙强与刘真等报道了利用食蟹猴胎儿皮肤成纤维细胞核移植，成功获得了2只健康的克隆个体，并命名为“中中”和“华华”。这是人类史上第一次获得的体细胞克隆灵长类动物。利用克隆这一遗传一致性的特点便消除了传统模型猴的个体差异，故该项研究具有重大科学意义。
自第一例核移植动物到第一例体细胞核移植灵长类，核移植研究恰好迎来90周年，在这接近百年的研究历程中，核移植不仅回答了一系列重大科学问题，且在许多方面已投入到了实际应用。然而，核移植研究还有诸多问题亟待解决：体细胞核移植效率仍然很低，主要表现在克隆动物出生率依然在5%以下；核移植的表观重编程机制了解甚少；线粒体疾病的替代治疗存在伦理问题，这也是阻碍其临床广泛推广的主要原因。
不过随着科学的进一步发展，作为一名核移植研究工作者，我相信以上问题会取得突破。