物理如何克隆技術原理

『壹』 克隆的基本過程

先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎，當胚胎發育到一定程度後，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞核者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。
克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合，只需從動物身上提取一個單細胞，用人工的方法將其培養成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內，就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特徵，是單細胞供體的「復製品」。英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了「克隆羊」多利和「克隆猴」。克隆技術的成功，被人們稱為「歷史性的事件，科學的創舉」。有人甚至認為，克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。
克隆技術可以用來生產「克隆人」，可以用來「復制」人，因而引起了全世界的廣泛關注。對人類來說，克隆技術是悲是喜，是禍是福？唯物辯證法認為，世界上的任何事物都是矛盾的統一體，都是一分為二的。克隆技術也是這樣。如果克隆技術被用於「復制」像希特勒之類的戰爭狂人，那會給人類社會帶來什麼呢？即使是用於「復制」普通的人，也會帶來一系列的倫理道德問題。如果把克隆技術應用於畜牧業生產，將會使優良牲畜品種的培育與繁殖發生根本性的變革。若將克隆技術用於基因治療的研究，就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌症、艾滋病等頑疾。克隆技術猶如原子能技術，是一把雙刃劍，劍柄掌握在人類手中。人類應該採取聯合行動，避免「克隆人」的出現，使克隆技術造福於人類社會。
兩次的飛躍 非哺乳類到哺乳類
胚胎細胞克隆到體細胞克隆 克隆的歷史年代 1952 1972 1978 1996 1998 2000 2001 成果 克隆蝌蚪 基因復制 試管嬰兒 克隆羊 大批克隆 克隆猴 克隆牛和貓 克隆技術又稱為「生物放大技術」，它經歷了三個發展時期：第一個時期是微生物克隆時期，即用一個細菌可以很快復制出成千上萬個和它一模一樣的細菌，從而變成一個細菌群；第二個時期是生物技術克隆時期，比如用遺傳基因一DNA進行克隆；第三個時期是動物克隆時期，即由一個細胞克隆成一個動物。克隆綿羊「多利」就是由一頭母羊的體細胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術。
在自然界，有不少植物生來就具有克隆本能，如番薯、馬鈴薯、玫瑰等能夠進行插枝繁殖的植物。而動物的克隆技術，則經歷了由胚胎細胞到體細胞的發展過程。
一些無脊椎動物（蟲類、某些魚類、蜥蜴和青蛙）未受精的卵也可以在某些特定環境下，比如受到化學刺激的條件下，成長並發育成完整個體。這一過程也被稱為是產卵雌性的克隆。
早在20世紀50年代，美國的科學家以兩棲動物和魚類作為研究對象，首創了細胞核移植技術，這可以比做「狸貓換太子」。其基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等手段使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎，當胚胎發育到一定程度後（羅斯林研究所克隆羊用了約為6天的時間），再被植入動物子宮中使動物懷孕便可產下與提供細胞者基因相同的動物。在這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的「火奴魯魯技術」與克隆多利羊技術的主要區別在於，克隆過程中的遺傳物質不經過培養液的培養，而是直接用物理方法注入卵細胞裡面。這一過程中採用化學刺激法代替電刺激法來促使卵細胞的融合。1986年，英國科學家魏拉德森用胚胎細胞克隆出一隻羊，以後又有人相繼克隆出牛、鼠、兔、猴等動物。這些克隆動物的誕生，均是利用胚胎細胞作為供體細胞進行細胞核移植從而獲得成功的。這種克隆技術的難度要小一些，比較適合研究。
而克隆綿羊「多利」是用乳腺上皮細胞（體細胞）作為供體細胞進行細胞核移植的，它翻開了生物克隆史上嶄新的一頁，突破了利用胚胎細胞進行核移植的傳統方式，使克隆技術有了長足的進展。多利完全繼承了其親生母親一體細胞提供者一多塞特母綿羊的核DNA（仍有細胞質遺傳），是多塞特母綿羊的「復製品」。 同一克隆的所有成員的遺傳構成是完全相同的，例外僅見於有突變發生時。自然界早已存在天然植物、動物和微生物的克隆，例如：同卵雙胞胎實際上就是一種克隆。然而，天然的哺乳動物克隆的發生率極低，成員數目太少（一般為兩個），且缺乏目的性，所以很少能夠被用來為人類造福，因此，人們開始探索用人工的方法來生產高等動物克隆。這樣，克隆一詞就開始被用作動詞，指人工培育克隆動物這一動作。
目前，生產哺乳動物克隆的方法主要有胚胎分割和細胞核移植兩種。克隆羊「多利」，以及其後各國科學家培育的各種克隆動物，採用的都是細胞核移植技術。所謂細胞核移植，是指將不同發育時期的胚胎或成體動物的細胞核，經顯微手術和細胞融合方法移植到去核卵母細胞中，重新組成胚胎並使之發育成熟的過程。與胚胎分割技術不同，細胞核移植技術，特別是細胞核連續移植技術可以產生無限個遺傳相同的個體。由於細胞核移植是產生克隆動物的有效方法，故人們往往把它稱為動物克隆技術。
採用細胞核移植技術克隆動物的設想，最初由漢斯·施佩曼在1938年提出，他稱之為「奇異的實驗」，即從發育到後期的胚胎（成熟或未成熟的胚胎均可）中取出細胞核，將其移植到一個卵子中。這一設想是現在克隆動物的基本途徑。
從1952年起，科學家們首先採用青蛙開展細胞核移植克隆實驗，先後獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年，中國童第周教授領導的科研組，首先以金魚等為材料，研究了魚類胚胎細胞核移植技術，獲得成功。1964年，英國科學家格登（J.Gurdon)將非洲爪蟾未受精的卵用紫外線照射，破壞其細胞核，然後從蝌蚪的體細胞——個上皮細胞中吸取細胞核，並將該核注入核被破壞的卵中，結果發現有1.5%這種移核卵分化發育成為正常的成蛙。格登的試驗第一次證明了動物的體細胞核具有全面性。哺乳動物胚胎細胞核移植研究的最初成果在1981年取得——卡爾·伊爾門澤和彼得·霍佩用鼠胚胎細胞培育出發育正常的小鼠。1984年，施特恩·維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細胞克隆出一隻活產羊，其他人後來利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動物對他採用的實驗方法進行了重復實驗。1989年，維拉德森獲得連續移核二代的克隆牛。1994年，尼爾·菲爾斯特用發育到至少有120個細胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳動物中，胚胎細胞核移植都獲得成功，包括冷凍和體外生產的胚胎；對胚胎幹細胞或成體幹細胞的核移植實驗，也都做了嘗試。但到1995年為止，成體動物已分化細胞核移植一直未能取得成功。
克隆羊「多利」的意義和引起的反響
以上事實說明，在1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細胞克隆羊「多利」培育成功之前，胚胎細胞核移植技術已經有了很大的發展。實際上，「多利」的克隆在核移植技術上沿襲了胚胎細胞核移植的全部過程，但這並不能減低「多利」的重大意義，因為它是世界上第一例經體細胞核移植出生的動物，是克隆技術領域研究的巨大突破。這一巨大進展意味著：在理論上證明了，同植物細胞一樣，分化了的動物細胞核也具有全能性，在分化過程中細胞核中的遺傳物質沒有不可逆變化；在實踐上證明了，利用體細胞進行動物克隆的技術是可行的，將有無數相同的細胞可用來作為供體進行核移植，並且在與卵細胞相融合前可對這些供體細胞進行一系列復雜的遺傳操作，從而為大規模復制動物優良品種和生產轉基因動物提供了有效方法。
在理論上，利用同樣方法，人可以復制「克隆人」，這意味著以往科幻小說中的獨裁狂人克隆自己的想法是完全可以實現的。因此，「多莉」的誕生在世界各國科學界、政界乃至宗教界都引起了強烈反響，並引發了一場由克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府有關人士、民間紛紛作出反應：克隆人類有悖於倫理道德。盡管如此，克隆技術的巨大理論意義和實用價值促使科學家們加快了研究的步伐，從而使動物克隆技術的研究與開發進入一個高潮。 克隆羊「多莉」的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮，隨後，有關克隆動物的報道接連不斷。1997年3月，即公布「多莉」培育成功後近1個月的時間里，美國、中國台灣和澳大利亞科學家分別發表了他們成功克隆猴子、豬和牛的消息。不過，他們都是採用胚胎細胞進行克隆，其意義不能與「多莉」相比。同年7月，羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過的胎兒成纖維細胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉基因綿羊「波莉」（Polly）。這一成果顯示了克隆技術在培育轉基因動物方面的巨大應用價值。
1998年7月，美國夏威夷大學Wakayama等報道，由小鼠卵丘細胞克隆了27隻成活小鼠，其中7隻是由克隆小鼠再次克隆的後代，這是繼「多利」以後的第二批哺乳動物體細胞核移植後代。此外，Wakayama等人採用了與「多利」不同的、新的、相 對簡單的且成功率較高的克隆技術，這一技術以該大學所在地而命名為「檀香山技術」。
此後，美國、法國、荷蘭和韓國等國科學家也相繼報道了體細胞克隆牛成功的消息；日本科學家的研究熱情尤為驚人，1998年7月至1999年4月，東京農業大學、近畿大學、家畜改良事業團、地方（石川縣、大分縣和鹿兒島縣等）家畜試驗場以及民間企業（如日本最大的奶商品公司雪印乳業等）紛紛報道了，他們採用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細胞以及初乳中提取的乳腺細胞克隆牛的成果。至1999年底，全世界已有6種類型細胞——胎兒成纖維細胞、乳腺細胞、卵丘細胞、輸卵管/子宮上皮細胞、肌肉細胞和耳部皮膚細胞的體細胞克隆後代成功誕生。
2000年6月，中國西北農林科技大學利用成年山羊體細胞克隆出兩只「克隆羊」，但其中一隻因呼吸系統發育不良而早夭。據介紹，所採用的克隆技術為該研究組自己研究所得，與克隆「多利」的技術完全不同，這表明中國科學家也掌握了體細胞克隆的尖端技術。
2012年3月18日凌晨，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所胚胎工程與繁殖技術室在昌平試驗牛場通過剖腹產，獲得體細胞克隆公牛1頭，母牛妊娠期279天，牛犢出生重58.2千克，目前生理指標一切正常。經北京華大方瑞鑒定中心鑒定，該克隆後代與細胞來源的供體公牛DNA一致。這是我國首次採用無透明帶克隆方法獲得的荷斯坦種公牛體細胞克隆後代，也是第三例荷斯坦種公牛體細胞克隆公牛。
在不同種間進行細胞核移植實驗也取得了一些可喜成果，1998年1月，美國威斯康星一麥迪遜大學的科學家們以牛的卵子為受體，成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動物的胚胎，這一研究結果表明，某個物種的未受精卵可以同取自多種動物的成熟細胞核相結合。雖然這些胚胎都流產了，但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國科學家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎；中國科學家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎，這些成果說明克隆技術有可能成為保護和拯救瀕危動物的一條新途徑。 奇妙的克隆技術已展示出廣闊的應用前景，概括起來大致有以下四個方面：
（1）培育優良畜種和生產實驗動物；
（2）生產轉基因動物；
（3）生產人胚胎幹細胞用於細胞和組織替代療法；
（4）復制瀕危的動物物種，保存和傳播動物物種資源。
以下就生產轉基因動物和胚胎幹細胞作簡要說明。
轉基因動物研究是動物生物工程領域中最誘人和最有發展前景的課題之一，轉基因動物可作為醫用器官移植的供體、作為生物反應器，以及用於家畜遺傳改良、創建疾病實驗模型等。但目前轉基因動物的實際應用並不多，除單一基因修飾的轉基因小鼠醫學模型較早得到應用外，轉基因動物乳腺生物反應器生產葯物蛋白的研究時間較長，已進行了10多年，但目前在全世界范圍內僅有2例葯品進入3期臨床試驗，5～6個葯品進入2期臨床試驗；而其農藝性狀發生改良、可資畜牧生產應用的轉基因家畜品系至今沒有誕生。轉基因動物製作效率低、定點整合困難所導致的成本過高和調控失靈，以及轉基因動物有 性繁殖後代遺傳性狀出現分離、難以保持始祖的優良勝狀，是制約當今轉基因動物實用化進程的主要原因。
體細胞克隆的成功為轉基因動物生產掀起一場新的革命，動物體細胞克隆技術為迅速放大轉基因動物所產生的種質創新效果提供了技術可能。採用簡便的體細胞轉染技術實施目標基因的轉移，可以避免家畜生殖細胞來源困難和低效率。同時，採用轉基因體細胞系，可以在實驗室條件下進行轉基因整合預檢和性別預選。在核移植前，先把目的外源基因和標記基因（如LagZ基因和新黴素抗生基因）的融合基因導入培養的體細胞中，再通過標記基因的表現來篩選轉基因陽性細胞及其克隆，然後把此陽性細胞的核移植到去核卵母細胞中，最後生產出的動物在理論上應是100%的陽性轉基因動物。採用此法，Schnieke等（Bio Report，1997）已成功獲得6隻轉基因綿羊，其中3隻帶有人凝血因子IX基因和標記基因（新黴素抗性基因），3隻帶有標記基因，目的外源基因整合率高達50%。Cibelli（Science，1997）同樣利用核移植法獲得3頭轉基因牛，證實了該法的有效性。由此可以看出，當今動物克隆技術最重要的應用方向之一，就是高附加值轉基因克隆動物的研究開發。
胚胎幹細胞（ES）是具有形成所有成年細胞類型潛力的全能幹細胞。科學家們一直試圖誘導各種幹細胞定向分化為特定的組織類型，來替代那些受損的體內組織，比如把產生胰島素的細胞植入糖尿病患者體內。科學家們已經能夠使豬ES細胞轉變為跳動的心肌細胞，使人ES細胞生成神經細胞和間充質細胞和使小鼠ES細胞分化為內胚層細胞。這些結果為細胞和組織替代療法開辟了道路。目前，科學家已成功分離到人ES細胞（Thomson等1998，Science），而體細胞克隆技術為生產患者自身的ES細胞提供了可能。把患者體細胞移植到去核卵母細胞中形成重組胚，把重組胚體外培養到囊胚，然後從囊胚內分離出ES細胞，獲得的ES細胞使之定向分化為所需的特定細胞類型(如神經細胞，肌肉細胞和血細胞），用於替代療法。這種核移植法的最終目的是用於幹細胞治療，而非得到克隆個體，科學家們稱之為「治療克隆」。
克隆技術在基礎研究中的應用也是很有意義的，它為研究配子和胚胎發生，細胞和組織分化，基因表達調控，核質互作等機理提供了工具。
作為一個新興的研究隊 在實踐中，克隆動物的成功率還很低，維爾穆特研究組在培育「多利「的實驗中，融合了277枚移植核的卵細胞，僅獲得了「多莉」這一隻成活羔羊，成功率只有0.36%，同時進行的胎兒成纖維細胞和胚胎細胞的克隆實驗的成功率也分別只有1.7%和1.1%，即使是使用「檀香山」技術，以分化程度較低的卵丘細胞為核供體，其成功率也只有百分之幾。
此外，生出的部分個體表現出生理或免疫缺陷。以克隆牛為例，日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生後兩個月內死去；到2000年2月，日本全國已共有121頭體細胞克隆牛誕生，但存活的只有64頭。觀察結果表明，部分犢牛胎盤功能不完善，其血液中含氧量及生長因子的濃度都低於正常水平；有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發育；克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發育快的傾向，這些都可能是死亡的原因。
即使是正常發育的「多利」，也被發現有早衰跡象。染色體的末端被稱為端粒，它決定著細胞能夠分裂的次數：每一次分裂端粒都會縮短，而當端粒耗盡後細胞就失去了分裂能力。1998年，科學家發現「多利」的細胞端粒比正常的要短，即其細胞處於更衰老的狀態。當時認為，這可能是用成年綿羊的細胞克隆「多利」造成的，使其細胞具有成年細胞的印記，但這一解釋目前受到了挑戰，美國馬薩諸塞州的醫生羅伯特·蘭扎等用培養的衰老細胞克隆牛，得到6頭小牛，出生5～10個月後發現這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長，有的甚至比普通新生小牛的端粒還長。現在還不清楚這一現象的原因，也不清楚為何與「多利「的情況有巨大差別。但這一實驗說明，在一些情況下克隆過程能改變成熟細胞的分子鍾，使其「恢復青春」，關於這種變化對克隆動物壽命的影響，還有待於進一步觀察。
除了以上的理論和技術障礙外，克隆技術（尤其是在人胚胎方面的應用）對倫理道德的沖擊和公眾對此的強烈反應也限制了克隆技術的應用。但幾年來克隆技術的發展表明，世界各科技大國都不甘落後，誰也沒有放棄克隆技術研究。這一點上英國政府的態度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對「多莉」研究小組投資後不到1個月，英國科技委員會就對克隆技術發表專題報告，表明英國政府將重新考慮這一決定，認為盲目禁止這方面的研究並不是明智之舉，關鍵在於建立一定的規范利用它為人類造福。
一個細菌經過20分鍾左右就可一分為二；一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄；仙人掌切成幾塊，每塊落地就生根；一株草莓依靠它沿地「爬走」的匍匐莖，一年內就能長出數百株草莓苗……凡此種種，都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴大來繁衍後代，這就是無性繁殖，無性繁殖的英文名稱叫「Clone」，譯音為「克隆」。
自然界的許多動物，在正常情況下都是依靠父方產生的雄性細胞（精子）與母方產生的雌性細胞（卵子）融合（受精）成受精卵（合子），再由受精卵經過一系列細胞分裂長成胚胎，最終形成新的個體，這種依靠父母雙方提供性細胞、並經兩性細胞融合產生後代的繁殖方法就叫有性繁殖，但是，如果我們用外科手術將一個胚胎分割成兩塊，四塊、八塊……最後通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個，八個……生物體，這些生物體就是克隆個體，而這兩個、四個、八個……個體就叫做無性繁殖系（也叫克隆）。
1979年春，中國科學院武漢水生生物研究所的科學家用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養，經過385天59代連續傳代培養後，用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核，在此同時，除去鯽魚卵細胞的核，讓卵細胞留出空間作好接納囊胚細胞核的准備，一切准備就緒後，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內，得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了，在189個這種換核卵細胞中，只有兩個孵化出了魚苗，而最終只有一條幼魚渡過難關，經過80多天培養後長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合，僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核，實際上是由換核卵產生的，因此也是克隆魚。
在克隆鯽魚出現之前，英國牛津大學的科學家已經在1960年和1962年，先後用非洲一種有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）進行過克隆試驗。試驗方式是先用紫外線照射爪蟾卵細胞，破壞其中的核，然後依靠高超的外科手術從爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞、肝細胞、腎細胞中取出核，並把這些細胞的核精確地放進已被紫外線破壞了細胞核的卵細胞內，經過精心照料，這些換核卵中終於有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾，這種爪蟾也不是經過精細胞和卵細胞州結合產生的，所以也是克隆爪蟾。
中國著名生物學家童第周先生在1978年成功地進行了黑斑蛙的克隆試驗，他將黑斑蛙的紅細胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中，這種換核卵最後長成能在水中自由游泳的蝌蚪。
魚類換核技術的成熟和兩棲類換核的成功，使一批從事良種培育工作的科學家激動不已，既然鯽魚的囊胚細胞核取代鯽魚卵細胞核後能得到克隆魚，那麼異種魚換核能否得到新的雜種魚呢？中國科學家首先提出了這個問題，也首先解決了這個問題，就是培養克隆鯽魚成功的那個研究所，設法把鯉魚胚胎細胞的核取代了鯽魚卵細胞的核。鯉魚細胞核和鯽魚卵細胞質居然能相安無事，並開始了類似受精卵分裂發育的過程，最後長出有「胡須」的「鯉鯽魚」，這種魚有「胡須」，生長快，完全像鯉魚，但它的側線鱗片數和脊椎骨的數目與鯽魚相同，而且魚味鮮美不亞於鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現為魚類育種開辟了新途徑。
對科學的追求是永無止境的，魚類，兩棲類克隆的成功自然而然地使科學家把目光投向了哺乳類。美國和瑞士的科學家率先從灰色小鼠的胚胎細胞中取出細胞核，用這個核取代黑色小鼠受精卵細胞核。實際上，這個黑色小鼠的受精卵在精細胞核剛進入卵細胞後，就把精細胞核連同卵細胞的核一起除去。灰鼠胚胎細胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵後，在試管里人工培養了四天，然後再把它植人白色小鼠的子宮內、經幾百次灰、黑、白這樣的操作以後，白色小鼠終於生下了三隻小灰鼠。
1996年2月27日出版的英國「自然」雜志公布了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經過247次失敗之後，他們在前年7月得到了一隻名為「多利」的克隆雌性綿羊。
「多利」綿羊是如何「創造」出來的呢？威爾莫特等學者先給「蘇格蘭黑面羊」注射促性腺素，促使它排卵，得到卵之後，立即用極細的吸管從卵細胞中取出核，與此同時，從懷孕三個月的「芬多席特」六齡母羊的乳腺細胞中取出核，立即送入取走核的「蘇格蘭黑面羊」的卵細胞中，手術完成之後，用相同頻率的電脈沖刺激換核卵，讓「蘇格蘭黑面羊」的卵細胞質與「芬多席特」母羊乳腺細胞的核相互協調，使這個「組裝」細胞在試管里經歷受精卵那樣的分裂、發育而形成胚胎的過程，然後，將胚胎巧妙地植人另一隻母羊的子宮里。到去年7月，這只「護理」體外形成胚胎的母羊終於產下了小綿羊「多莉」。「多莉」不是由母羊的卵細胞和公羊的精細胞受精的產物，而是「換核卵」一步一步發展的結果，因此是「克隆羊」。
「克隆羊」的誕生，在世界各國引起了震驚，它難能可貴之處在於換進去的是體細胞的核，而不是胚胎細胞核。這個結果證明：動物體中執行特殊功能、具有特定形態的所謂高度分化的細胞與受精卵一樣具有發育成完整個體的潛在能力。也就是說，動物細胞與植物細胞一樣，也具有全能性。
克隆技術會給人類帶來極大的好處，例如，英國PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的a-1抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價是6千美元一升。一隻母羊就好比一座制葯廠，用什麼辦法能最有效、最方便地使這種羊擴大繁殖呢？最好的辦法就是「克隆」。同樣，荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生產血清白蛋白的羊，這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖？答案當然還是「克隆」。
母馬配公驢可以得到雜種優勢特別強的動物——騾，騾不能繁殖後代，那麼，優良的騾如何擴大繁殖？最好的辦法也是「克隆」，中國的大熊貓是國寶，但自然交配成功率低，因此已瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動物？「克隆」為人類提供了切實可行的途徑。
克隆動物還對於研究癌生物學、研究免疫學、研究人的壽命等都有不可低估的作用。
不可否認，「克隆綿羊」的問世也引起了許多人對「克隆人」的興趣，例如，有人在考慮，是否可用自己的細胞克隆成一個胚胎，在其成形前就冰凍起來。在將來的某一天，自身的某個器官出了問題時，就可從胚胎中取出這個器官進行培養，然後替換自己病變的器官，這也就是用克隆法為人類自身提供「配件」。
有關「克隆人」的討論提醒人們，科技進步是一首悲喜交集的進行曲。科技越發展，對社會的滲透越廣泛深入，就越有可能引起許多有關的倫理、道德和法律等問題。我想用諾貝爾獎獲得者，著名分子生物學家J.D.沃森的話來結束本文：「可以期待，許多生物學家，特別是那些從事無性繁殖研究的科學家，將會嚴肅地考慮它的含意，並展開科學討論，用以教育世界人民。」

『貳』 量子物理如何讓加密技術更強大

量子 密 碼 術是密碼術與量子力學結合的產物，它
利用了系統所具有的量子性質。美國科學家威斯納於
1970年提出首先想到將量子物理用於密碼術，1984
年，貝內特和布拉薩德提出了第一個量子密碼術方案，
稱為BB84方案。1992年，貝內特又提出一種更簡單，
但效率減半的方案，即B92方案。量子密碼術並不用
於傳輸密文，而是用於建立、傳輸密碼本。
量子 密 碼 系統基於如下基本原理:量子互補原理(或稱量子不確定原理)，量子不可克隆和不可擦除原
理，從而保證了量子密碼系統的不可破譯性。
量子 互 補 原理。Heisenberg測不準(不確定性)關
系表明，兩個算符不對易的力學量不可能同時確定。
因此，對一量子系統的兩個非對易的力學量進行測量，
那麼測不準關系決定了它們的漲落不可能同時為零，
在一個量子態中，如果一個力學量的取值完全確定
(漲落為零)，那麼與其不對易的力學量的取值就完全
不能確定。這樣，對一個量子系統施行某種測量必然
對系統產生干擾，而且測量得到的只能是測量前系統
狀態的不完整信息。因此任何對量子系統相干信道的
竊聽，都會導致不可避免的干擾，從而馬上被通訊的合
法用戶所發現;互補性的存在，可以使我們對信息進行
共扼編碼，從而保證保密通訊模式。
量子 不 可 克隆定理。量子力學的線性特性決定了
不可能對一個未知量子態進行精確復制。量子不可克
隆定理保證了通過精確地復制密鑰來進行密碼分析的
經典物理方法，對基於單光子技術的量子密碼系統完
全無效。
單個 量 子 的不可完全擦除定理。量子相乾性不允
許對信息的載體一量子態任意地施行象存儲在經典信
息載體上的0,1經典信息進行地復制和任意的擦除，
量子態只可以轉移，但不會擦除(湮滅)。

『叄』 克隆技術的基本原理是什麼遺傳信息庫

克隆技術的原理是無性繁殖。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎。當胚胎發育到一定程度後，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。

『肆』 克隆的基本原理是什麼

先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎，當胚胎發育到一定程度後，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞核者基因相同的動物。

這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。

克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合，只需從動物身上提取一個單細胞，用人工的方法將其培養成胚胎，再將胚胎植入雌性動物體內，就可孕育出新的個體。這種以單細胞培養出來的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特徵，是單細胞供體的「復製品」。

英國英格蘭科學家和美國俄勒岡科學家先後培養出了「克隆羊」多利和「克隆猴」。克隆技術的成功，被人們稱為「歷史性的事件，科學的創舉」。有人甚至認為，克隆技術可以同當年原子彈的問世相提並論。

(4)物理如何克隆技術原理擴展閱讀：

克隆技術又稱為「生物放大技術」，它經歷了三個發展時期：

第一個時期是微生物克隆時期，即用一個細菌可以很快復制出成千上萬個和它一模一樣的細菌，從而變成一個細菌群；第二個時期是生物技術克隆時期，比如用遺傳基因一DNA進行克隆；第三個時期是動物克隆時期，即由一個細胞克隆成一個動物。

克隆綿羊「多利」就是由一頭母羊的體細胞克隆而來，使用的便是動物克隆技術。

參考資料來源：

網路-克隆

『伍』 動物克隆技術的原理是什麼

動物克隆技術的原理是無性繁殖。

克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中，利用微電流刺激等使兩者融合為一體，然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎。

當胚胎發育到一定程度後，再被植入動物子宮中使動物懷孕，便可產下與提供細胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細胞進行基因改造，那麼無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。

『陸』 克隆原理是什麼

克隆即以單個細胞為母細胞，繁衍出細胞群和個體群，實質是一種無性繁殖。克隆技術又叫細胞核移植技術。克隆羊誕生之所以成為舉世矚目的事件，其科學意義在於首次採用動物體細胞作為核供體完成了核移植。