經過幾十年的努力，科學家（jiā）最終成功地從牛身上獲得胚胎幹（ES）細胞，並在培（péi）養皿中（zhōng）使其保持原始狀（zhuàng）態。獲得這些可變（biàn）成從皮膚到肌肉（ròu）、骨頭等各種（zhǒng）組織的多功能細胞，將使調整和保存肉牛以及乳牛品種的遺傳性狀變得更加容易。這反過來又促成了產生（shēng）更多（duō）牛奶或者更嫩牛肉、產仔時麵臨（lín）更少並發症以及（jí）擁有更強的疾病抵抗（kàng）力的動物。此項發現或許還為研究牛的基本（běn）發育和成為人類疾病模型開辟了道路。

“我原以為這輩子（zǐ）都不會看到此事發生。”美國密歇根州立（lì）大學發育（yù）生物學家Jose Cibelli表示。他是上世（shì）紀90年代末試圖獲得牛ES細胞的團隊（duì）成員之一。自從以後（hòu）的諸多努力（lì）中，當來自牛胚胎的幹細胞在實驗室中被生長出來時，它們會發育成其他細胞類型。這意味著它們（men）很快喪失了多能性。

1981年，科學（xué）家成功分離出小鼠ES細胞，從而使他（tā）們得以研究早期（qī）胚胎（tāi）發育並（bìng）且測試遺傳缺陷的影響。此後不久，研（yán）究人員將（jiāng）目光轉向了牛。不過，直到1998年，研究人員才找（zhǎo）到合適的營養基培養人（rén）類ES細（xì）胞。

作為目前正在分離牛ES細胞的團（tuán）隊成員之一，Jun Wu在（zài）其職（zhí）業生（shēng）涯中極少關注牛。這位來自得克薩斯州（zhōu）西南醫學（xué）中心（xīn）的幹細胞生物（wù）學家一直對從小鼠和人類身上獲得新的（de）幹細胞種類（lèi）更感興趣。他還對開發將來（lái）自兩個物種的細胞混合的嵌合體感興（xìng）趣，比如擁有人類細胞並且可能有（yǒu）一天生（shēng）長出移植用器官的豬。2015年，他同合作者報告稱，發現了很容易在實驗室和小（xiǎo）鼠體內生長出來的新型人（rén）類多能幹細胞的（de）正確培養（yǎng）條件。

不過（guò），該項（xiàng）目的一位合作者盯上了另（lìng）一項研究。此前曾在Cibelli實驗室工作的加州大學戴維斯分（fèn）校（xiào）生殖生物學家（jiā）Pablo Juan Ross希望（wàng），這些相同的培養條（tiáo）件可能最終維持來（lái）自家畜的ES細（xì）胞的生長。這（zhè）會使改善動物遺傳性狀變得（dé）更加容易。為（wéi）此，這個還將發育生物學家Juan Carlos Izpisúa Belmonte及其在聖（shèng）地亞哥索爾克研究所（suǒ）的團隊包括在內的研究小組，將從牛胚胎中分離出來的幹細胞暴露在新的（de）培養基中。這種混（hún）合物擁有兩個關鍵組分：促使細胞生長和增殖的（de）蛋白以及另一（yī）種抑製它們分（fèn）化成更多成熟細胞類型的分子。

“他們同時利用了‘加速器’和‘刹車片’。”牧場主、科羅拉多州立大學生（shēng）殖生理學家George Seidel表（biǎo）示。結（jié）果是：在（zài）實驗室（shì）中生長了一年多以後，細（xì）胞仍保留了多能狀（zhuàng）態。“多年來，我（wǒ）的很多同事和學生一直試圖（tú）做（zuò）到這一點。”Seidel說。當被注射進擁有較弱免疫係統的小鼠體內時（shí），這（zhè）些細胞生長（zhǎng）成由多種細胞（bāo）構成的畸胎瘤——真（zhēn）正的多能幹細胞的關鍵特征。研究人員在日前出版（bǎn）的美國《國家科學院院刊（kān）》上報告了這一成果。

不過，Seidel表示，對牛ES細胞的興趣隨著（zhe）克隆技術的發展而有所消退。利用產生多利羊（yáng）的相同技術，即來自成年細胞的DNA被植入去掉了DNA的卵子中，家（jiā）畜（chù）育種者能複（fù）製出想要（yào）的動物遺傳性狀，比如快速生長或者豐富的牛奶產量（liàng）。擁有這些性狀（zhuàng）的公牛為育種者帶來了豐厚的利潤，因為他們可以（yǐ）把精子出售給牛（niú）肉和牛奶生產商，而後者利用其（qí）為母牛實施人工授精並將更好的性狀帶給下一代。

不（bú）過，Cibelli介紹說，通常被（bèi）用於產生這些克隆品的細胞——被稱為纖維母細胞的（de）結締組織細胞很短命（mìng），並（bìng）且僅（jǐn）能分裂20或者30次。而有了能生存很長時間的ES細胞，育種者可以更加輕鬆地抓（zhuā）住優勢細胞（bāo）係，並（bìng）且通過諸如CRISPR等技術對牛基（jī）因組進行多輪編輯。

即便未經過（guò）基因改造——一種消費者可能不願看到被用於牛排和奶昔的技術，ES細胞也能讓育種者更加輕鬆地選擇（zé）優勢動物（wù）。他們可（kě）以測試來自不同胚胎的ES細胞，以尋找諸如同更（gèng）多牛奶產量相關的基因等遺傳優勢。Cibelli表示，一旦辨別出想要的一（yī）係列性狀，研（yán）究人員便能利用這些細（xì）胞創造出無限的克隆品。

對於Ross來說，最令人激動的應用依賴於其（qí）團隊目前（qián）的（de）工（gōng）作——闡明如何將這些ES細胞發展成牛的（de）精子和卵細胞。如果他們成功了，家畜基因公司便可以將這些精（jīng）子（zǐ）和卵子結合起來，以創建擁有（yǒu）新的遺傳組（zǔ）合的胚胎然後從最好的胚胎中分離出更多的幹細胞。他們可以利用這種循環——幹細胞、精（jīng）子和卵（luǎn）細胞、胚胎（tāi）、幹（gàn）細胞——在無須任何動物出生的情況下加（jiā）速改善後代的性狀。這意味著等待（dài）牛妊娠的時間變短，同時被浪費的動（dòng）物變少（shǎo）。“它（tā）能使遺傳進度加速幾個數量級（jí）。”Ross表示。（宗華編譯）