女科學(xué)家，中國胚胎移植的拓荒者

綿羊生出山羊，黃牛生出奶牛。這一稀奇的事情都是由胚胎移植技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。不僅如此，這一技術(shù)還能夠縮短世代間隔，提高肉畜的雙胎率，代替活畜的引進(jìn)，是家畜育種的重要手段。而且能夠克服動(dòng)物的不孕，保護(hù)物種資源。胚胎移植是一項(xiàng)將雌性動(dòng)物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀況相同的其他雌性動(dòng)物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。

一、陳秀蘭攻關(guān)胚胎移植技術(shù)

上世紀(jì)70年代，我國為了能提高優(yōu)良母畜的繁殖潛力，為生產(chǎn)帶來更多效益，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)全民的肉食自由，開始大力推進(jìn)胚胎移植技術(shù)。陳秀蘭被任命為中科院遺傳所哺乳動(dòng)物胚胎移植研究組組長，承擔(dān)這一領(lǐng)域的科研攻關(guān)任務(wù)。

1974年，在我國的大西北，一只內(nèi)蒙古土種綿羊成功生下了一只蘇聯(lián)三北羊。在這之前，國內(nèi)還沒有進(jìn)行過大型動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)，胚胎移植技術(shù)也只是起步階段。陳秀蘭帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)不斷探索，慢慢拓荒。準(zhǔn)備充足之后，開始了真刀真槍地胚胎移植工作。這一次的三北羊胚胎移植采用了鮮胚移植的方式，就是將胚胎直接移植到受體的體內(nèi)。正式移植的第一步需要將受體母綿羊麻醉，以減少它們的疼痛和不適感，同時(shí)方便操作。然后確定移植位置，進(jìn)而進(jìn)行穿刺操作，就是將注射器插入受體母羊的子宮角部位，然后將胚胎注入其中。最后進(jìn)行沖洗操作，以保證胚胎順利進(jìn)入子宮內(nèi)膜，同時(shí)減少胚胎脫落的風(fēng)險(xiǎn)。

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二、凍胚移植技術(shù)的突破

在此之后，陳秀蘭在這次移植的基礎(chǔ)上，研究不斷深入，掌握了凍胚移植技術(shù)，解決了鮮胚移植的一些問題。冷凍是胚胎保存生育功能的唯一成熟方法。冷凍胚胎的技術(shù)是將通過試管培育技術(shù)得到的胚胎，存置于零下196℃的液氮環(huán)境中，得到長時(shí)間保存。由于當(dāng)時(shí)沒有冷凍儀，陳秀蘭想到了一個(gè)辦法，將裝有胚胎的安瓿瓶放入一個(gè)廣口保溫瓶，在廣口保溫瓶?jī)?nèi)加入培養(yǎng)液，再放入溫度計(jì)與攪拌器，然后一點(diǎn)點(diǎn)加入液氮并不斷攪拌，同時(shí)雙眼緊盯溫度計(jì)，直到讀數(shù)緩慢降到-196℃，再把安瓿瓶取出，放入液氮罐保存。這種辦法很耗費(fèi)時(shí)間，但是正是用這種方式，使得我國在胚胎移植技術(shù)的發(fā)展道路上又邁出一步。

為了能夠?qū)⑴咛サ膬r(jià)值發(fā)揮到最大，更高效的提高家畜繁殖速度。陳秀蘭又開始了胚胎分割技術(shù)的研究，這一技術(shù)把動(dòng)物的胚胎分割開來，使其變成多個(gè)胚胎，然后又植入母畜的子宮里面，讓母畜懷孕，讓胚胎發(fā)育至足月后產(chǎn)出完整的小畜。面對(duì)沒有精密儀器的困境，陳秀蘭用酒精燈將普通玻璃管燒紅、拉細(xì)，制成毛細(xì)玻璃管，自制了一把分割胚胎的“刀”。沒有顯微操作儀，就把顯微鏡上的兩個(gè)移動(dòng)器組裝在一起，上下左右移動(dòng)，就成了一個(gè)簡(jiǎn)易的操作儀。利用這種自制工具，陳秀蘭帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)順利切割了奶牛胚胎，實(shí)現(xiàn)了人造的同卵雙牛犢。

這些技術(shù)被廣泛應(yīng)用到我國的生物基因工程之中，如今的試管嬰兒、大熊貓輔助繁殖也是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來，隨著我國胚胎移植技術(shù)的不斷發(fā)展，如今也已進(jìn)入世界前列。

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作者：嘮科開腦洞 科普作者

審核：吳德國 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所主任 高級(jí)工程師