北方白犀牛是一个正在等待灭绝的物种。仅存的三只个体被圈养在肯尼亚一个戒备森严的保护区内，无法自然繁殖。一只名叫法图的15岁雌性犀牛可能是这种曾经在非洲中部草原上成千上万漫游的生物的最后一只。
为了阻止这种局面，研究人员本周公布了一项大胆计划的细节，旨在拯救北方白犀牛（Ceratotherium simum cottoni），方法是将活犀牛和冷冻储存的细胞转化为精子和卵细胞，然后使用体外受精（IVF）技术创造胚胎并重振种群。由加利福尼亚州圣地亚哥动物园全球保护研究所和柏林莱布尼茨动物园和野生动物研究所领导的团队已经开始着手这个想法。他们表示，这可以指导拯救其他濒临灭绝的动物，甚至复活那些已经灭绝的动物。但批评人士称这项可能需要数百万美元的计划是异想天开，并担心它可能会分散人们对更广泛保护工作的注意力。
圣地亚哥动物园全球保护研究所的保护遗传学家兼救援计划的主要架构师奥利弗·莱德说：“如果我们不这样做，北方白犀牛将会灭绝。”该救援计划于5月3日发表在《动物园生物学》杂志上（J. Saragusty等，《动物园生物学》。http://dx.doi.org/10.1002/zoo.21284; 2016）。该策略是在去年12月在维也纳举行的一次会议上制定的，来自这两个动物园的团队以及干细胞和生殖生物学专家参加了会议。“这真是一个战略路线图——一个有很多障碍的路线图，”领导莱布尼茨团队的生殖生物学家托马斯·希尔德布兰特说。
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濒临灭绝
偷猎已将犀牛的数量从1960年代的约2300头锐减。对于剩下的三只动物来说，自然繁殖是不可能的。苏丹是一只42岁的雄性犀牛，精子数量很少；它26岁的女儿纳金腿部受伤，这意味着她无法承受雄性犀牛的体重或怀孕的重量；而她的女儿法图患有子宫疾病，这将阻止胚胎着床。但是另外十只个体的精子和其他细胞被冷冻储存起来。
首先，研究人员将尝试用现有的精子和卵细胞创造胚胎；希尔德布兰特说，他今年将前往这些动物居住的奥尔佩杰塔保护区，从法图和纳金身上采集卵细胞。然后可以将这些卵细胞与一些冷冻精子受精，并植入代孕母亲——南方白犀牛（Ceratotherium simum simum）体内。
但是，还没有人使用体外受精技术制造出可存活的犀牛胚胎，更不用说将其植入代孕母亲体内了，因此圣地亚哥和莱布尼茨团队都在努力开发南方白犀牛的这项技术，南方白犀牛的数量约为20000头。希尔德布兰特确信，诸如将胚胎植入代孕母亲体内的障碍将在几年内被克服。“纳金或法图在去世前会看到另一只北方白犀牛。我可以保证这一点，”他说。
纳金和法图目前是体外受精卵细胞的唯一来源。这种有限的基因库意味着不可能创造出一个基因足够多样化以在野外茁壮成长的北方白犀牛种群。因此，在第二阶段，研究人员将尝试将冷冻的犀牛细胞重新编程为干细胞，这些干细胞具有发育成任何类型组织的能力，包括卵子和精子（参见“拯救北方白犀牛”）。2011年，由加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的干细胞科学家珍妮·洛林领导的团队，创造了这种细胞，称为诱导多能干（iPS）细胞，来自法图的皮肤细胞（I. F. Ben-Nun等，《自然方法》。8,829–831; 2011）。但是，从iPS细胞中产生精子和卵子并非易事，可能需要将犀牛干细胞与其他动物（如小鼠）的生殖组织一起培养。“所有技术都已经完成，但在其他物种中，”洛林说。“不确定这些东西是否会直接转化为犀牛。”
保护主义者以前曾尝试使用生殖技术将物种从灭绝边缘拉回来。例如，在2000年代，研究人员试图使用克隆技术复活比利牛斯山羊（Capra pyrenaica）和一种野牛（Bos gaurus）。犀牛计划的细胞重编程要素甚至更雄心勃勃。“我没有看到任何技术上的致命缺陷，”马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的基因组科学家乔治·丘奇说。他希望使用一些相同的方法来复活猛犸象，或者至少改造亚洲象，使其能够在西伯利亚草原上繁衍生息。
资金可能被证明是最大的障碍。自从最后一只北方白犀牛诺拉去年去世以来，圣地亚哥动物园已经为该项目筹集了约200万美元；它拒绝估计该项目的总成本。希尔德布兰特说，他的团队在筹集资金方面不太顺利——并且需要数百万美元才能通过体外受精技术创造出一只犀牛。
莱德说，拯救和保护北方白犀牛的巨大成本是值得的——不仅是为了拯救这个物种，也是为了展示保护主义者可以做些什么来拯救其他动物。杜克大学的保护生物学家斯图尔特·皮姆最担心的是这种先例。“这表明我们可以让物种走向灭绝的边缘，而现代技术可以将它们带回来，”他说。“这其中存在着非常严重的道德风险。”
国际自然保护联盟非洲犀牛专家组主席迈克尔·奈特说：“这是《星际迷航》式的科学。”他担心这项努力可能会从其他犀牛保护工作中抽走资金——包括那些针对南方白犀牛的保护工作，奈特说，由于良好的管理，南方白犀牛的数量正在膨胀。“他们不应该鼓吹他们正在拯救一个物种的想法。如果你想拯救一个[犀牛]物种，就把你的钱投入到南方白犀牛的保护中。”
本文经许可转载，并于2016年5月3日首次发表。