近期，科技圈和醫療圈被一條推文引爆——OpenAI創始人山姆·奧特曼宣佈與同性伴侶迎來新生兒。正當廣大網友們忙著祝福時，一條離奇傳聞悄然發酵：這個早產兒竟是"雙雄繁殖"（透過特定生物技術實現的“雙父生育”）技術的產物，甚至被稱為"首個AGI（人工通用智慧）寶寶"。
傳聞的源頭指向奧特曼投資的生育科技公司。這家公司曾嘗試將女性血細胞轉化為卵子，雖然尚未成功，但已足夠點燃大眾對"男男生子"的想象。在人工智慧與生物科技雙重風暴的裹挾下，人們既驚歎於科技突破的速度，又對倫理邊界產生深深憂慮。
就在輿論沸騰之際，中國科學院動物研究所李偉、周琪、李治琨及中山大學駱觀正作為共同通訊作者，在Cell Stem Cell發表的重磅研究[1]，將這場討論推向了科學制高點——他們不僅成功培育出成年雙父本小鼠，更破解了哺乳動物單性繁殖的終極密碼。
當生物學遇上“單親家庭”：
哺乳動物的生殖鐵律被打破
在自然界，哺乳動物如同被施了“魔咒”——繁衍必須依賴精卵結合，也就是說：一個爸爸+一個媽媽=一個孩子。即便是科技發達的今天，想要用兩個精子或兩個卵子創造生命，仍像試圖用左手和左手鼓掌般不可思議。
可研究者們偏不“信邪”，他們想挑戰自然法則，讓兩隻鼠爸爸的基因也能孕育出新生命。但問題來了——為什麼雙父本胚胎在哺乳動物身上總是發育失敗？到底是哪一環節卡住了？
原來，問題出在一種叫基因印記的機制上。簡單來說，某些基因的開關必須嚴格按照“爸爸負責開這個，媽媽負責開那個”的模式執行，而如果全是爸爸的基因，那些原本應該由媽媽啟用的基因就會失靈，導致胚胎髮育失敗。
那麼，能不能手動修改這些基因開關，讓“兩個爸爸”的組合也能順利繁殖呢？研究團隊決定用CRISPR/Cas9基因編輯技術來改寫這條生殖法則。他們選擇了控制著胎盤發育、營養吸收、器官形成等核心生命程式的20個關鍵印記基因區域，進行移碼突變、基因刪除和調控區域編輯，試圖調整基因表達模式，讓父本基因“補上”原本母本負責的功能。
這就好比程式設計師寫程式碼，發現某個功能只能由管理員（媽媽）操作，而普通使用者（爸爸）許可權不足，那怎麼辦？他們乾脆修改程式，把普通使用者的許可權也調整成管理員，讓他也能執行同樣的任務。這一步，就是破解雙父本生殖“封印”的關鍵！
不過，完成基因修復只是第一步，真正的挑戰在於如何讓兩套父源基因和諧共處。研究團隊又開發了一套精妙的"生命積木組裝術"：
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製造單倍體胚胎幹細胞：
先從精子中提取遺傳物質，培養出單倍體胚胎幹細胞，然後對這些細胞進行基因編輯，讓它們具備雙親功能。
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雙父本胚胎構建：
把編輯過的單倍體胚胎幹細胞和另一份精子注入到去掉遺傳物質的卵細胞（即“空殼”卵子）中，從而得到一個只包含父本基因的胚胎。
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體細胞核轉移（SCNT）：
把雙父本小鼠的細胞核提取出來，移植到新的去核卵細胞裡，觀察這些雙父本小鼠是否能正常發育。
基因編輯的“魔法秀”：
印記基因慢慢開啟生命“禁區”
其實，最初的實驗結果讓研究人員倍感挫折。
研究人員意識到，問題出在基因印記的失衡上。正常情況下，母本基因和父本基因在調節胎兒生長方面相互制衡——父本基因傾向於促進生長，而母本基因則起到限制作用。但在雙父本胚胎中，缺乏母本基因的調控，導致器官過度生長，尤其是胸腔內部的器官異常增大，最終壓迫了肺部，使得小鼠無法正常呼吸，導致其在出生後迅速死亡。
不過，儘管18KO雙父本小鼠在出生時展現出了顯著的生理改善，但研究團隊很快發現了新的挑戰——這些小鼠仍然無法有效吸吮母乳，導致大多數個體在斷奶前死亡。
破解雙父本哺乳難題：
從基因修正到自主吃奶
在進一步探索導致18KO雙父本小鼠吸吮母乳障礙的分子機制時，研究團隊注意到Blcap-Nnat 基因座在雙父本小鼠中的異常表達。既往研究表明，這個基因和人類某些遺傳性顱面畸形有關。基於此，研究人員決定把Blcap-Nnat基因座區域的印記調控區（gDMR）刪除，看看會發生什麼——於是19KO雙父本小鼠誕生了！
20KO雙父胚胎：
糾正印記，重啟發育
顯然，19KO雙父本小鼠出現“折壽”代價，或許也是因為存在一個關鍵的未被糾正的印記區域。
經過糾正的20KO雙父胚胎表現出了顯著的發育改善。胎盤的橫截面積明顯增大，就好比原本狹窄的建築經過加寬擴建，變得更加寬敞穩固。這種面積的擴增暗示著胎盤擁有了更強的生長和發展潛力。
建築中負責資源運輸的核心設施——滋養層細胞，也迎來了“大升級”。這些細胞就像大樓裡的高速電梯和高效管道，專門負責母體與胎兒之間的營養交換。它們比例的提升，意味著這套輸送系統更加完善、運轉更高效，確保胎兒能夠及時獲得充足的營養。
另外，胎兒血管面積增加，相當於為建築鋪設了更寬闊的走廊，使得血液運輸更加順暢，氧氣和營養物質能夠更快、更充分地傳遞到每個角落，從而更好地支援胎兒的正常發育。
總的來說，這項研究揭示雙父本的小鼠胚胎在發育過程中仍面臨顯著挑戰。那些成功存活至成年的雙父本小鼠表現出明顯的生理限制：其平均壽命相當於正常小鼠壽命的60.1％，且所有成年個體均表現出生殖功能完全缺失的特徵。
這項研究的目標絕非人類生殖，而是探索生命本質。從雙父小鼠的誕生到基因編輯的“魔法秀”，每一個環節都似在解一道道生命密碼的謎題。雖然這些小鼠的“折壽代價”提醒我們，基因編輯這把“鑰匙”在開啟新世界大門的同時，也得敬畏自然。解開了印記基因這個“封印”，生命之書還有無數密碼等待破譯。
仍需指出的是，這項研究主要關注了基因編輯對小鼠發育的影響，而對於這些編輯是否會在其他哺乳動物中產生類似的結果，以及這些結果對人類生殖技術的潛在影響，仍需更多的研究來驗證。
參考資料：
Li ZK, Wang LB, Wang LY, Sun XH, Ren ZH, Ma SN, Zhao YL, Liu C, Feng GH, Liu T, Pan TS, Shan QT, Xu K, Luo GZ, Zhou Q, Li W. Adult bi-paternal offspring generated through direct modification of imprinted genes in mammals. Cell Stem Cell. 2025 Jan 24:S1934-5909(25)00005-0. doi: 10.1016/j.stem.2025.01.005. Epub ahead of print. PMID: 39879989.
撰文 | 木白
編輯 | 木白
來源 | 梅斯醫學
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