如今连机械人都学会了克隆技巧。近日，全球首例由机械人操刀的克隆猪在天津出生，这一批成活的13头小猪均由猪的体细胞克隆而成，个个都是精挑细选的优秀种类。
这项研讨来自南开年夜学机械人所赵新传授引导的跨学科研讨团队。2002年，南开年夜学机械人所研收回“面向生物医学工程的微操作机械人体系”，获国度技巧创造二等奖。时隔15年，在天津市畜牧兽医研讨所的支撑下，微操作机械人体系再次获得严重冲破，活着界上第一次胜利完成机械人操刀克隆猪。
“克隆”这个词风行全球，不能不感激21年前一只名叫多莉的绵羊。1996年她登上《天然》杂志，成为全球最有名的小绵羊，让人类第一次见到活生生的哺乳植物被胜利克隆出来。随后，全球掀起了一股“克隆热”，赓续有人宣布克隆牛、克隆猪，乃至克隆猫的胜利，固然，也激发了各类各样的争议和思虑。
现在，体细胞克隆曾经成为改进生物种类的经典办法之一，克隆出的子女与体细胞供体的基因完整一样，也就是说，和怙恃一样品德优秀。
克隆猪的进程异常庞杂，胜利率异常低。假如用最简略的话来描写这个艰难的工程，年夜致可分三步：起首获得一个优秀种类的体细胞和一个通俗母猪的卵母细胞，第二步将卵母细胞核去除并注入优秀种类的体细胞核，第三步注入代孕母猪体内直至产下幼仔。
机械人做的是第二步，也是最为庞杂的症结步调。赵新引见，不管是人工操作，照样机械人微操作，体细胞克隆技巧的症结难点在于，若何最年夜限制地削减对细胞的损害。
在全部进程中，细胞核的抽取和注入，是难度最年夜的环节。“以往人工在显微镜下操作，须要重复调理目镜的地位，同时凭仗小我多年的经历和技巧，完成细胞核的‘取’和‘放’。”赵新说，人工操作究竟存在稳固性不强、技巧人员程度有差别等成绩，“机械人在这些方面有很年夜优势。”
南开年夜学研讨团队研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功效，集检测剖析与操作于一体的原位显微剖析与操作仪，这就是操刀克隆猪的机械人，在它的赞助下完成了机械人化的细胞核移植的主动化流程，包含卵母细胞拨动寻觅极体、抽核和体细胞注入三部门。
机械人要给一个直径只要几微米的细胞做个年夜“手术”，只需1分钟，乃至比人类加倍“温顺”。在如斯微不雅的世界里，要包管精度是件很艰苦的事，“不只仅是尺寸上的精度，更主要的是若何让力度适可而止。”赵新抽象地打了个比喻，假如以往人类的力度是“一记重拳”，那末如今机械人可以做到“悄悄一推”。在盘算机的掌握下，机械人采取基于均衡压模子的操作，可以准确地包管抽取细胞核的进程加倍可控，“力量不年夜也不小”。
经由过程剖析“机械手”与细胞接触进程中的细胞受力情形，现在机械人曾经可以或许完成最小力的细胞拨动与抽核，包管了细胞核移植操作进程中细胞受力最小。“手动操作拨动细胞，细胞最年夜变形30至40微米，经由盘算后的机械人操作细胞最年夜变形下降至10到15微米。”
试验成果证实了机械人在这方面确切加倍胜任，后续细胞造就注解，与人工操作比拟，基于最小力的细胞抽核操作，细胞后续发育率明显更高。
数据是加倍无力的证实。在体外试验中，赵新团队采取这套微操作平台对53个卵母细胞停止核移植，个中11个重构胚发育成为囊胚，这是克隆胜利的标记，发育率到达21%，“此前体细胞克隆的囊胚率一直保持在10%阁下。”
为了让这项技巧“开花成果”，南开年夜学科研团队将该核移植办法运用于全部克隆猪流程，前后完成了数千例核移植操作来验证办法的有用性。2017年1月初，分四批完成了510例核移植操作，并将这510枚克隆胚胎移植到6头母猪体内。终究，两端母猪顺遂受孕，并分离产下7只和6只安康的克隆猪。
这几天，这些由机械人主动化“操刀”胜利克隆出的小猪， 拿到了“亲子判定”申报，成果显示，13头克隆小猪与“代孕”母亲无血缘关系，仅与供体细胞存在“亲子关系”。
作为最庞杂的微操作之一，体细胞克隆技巧向前成长必定要碰到若何完成家当化的成绩，那末机械人在全部进程中显得尤其主要，“经由过程机械人化体细胞核移植操作，进步后续细胞造就胜利率，进而进步全部体细胞克隆技巧的胜利率。”
今朝，该项目取得国度严重科研仪器研制专项、“863”筹划先辈制作范畴、天津市智能机械人严重科技专项支撑。
“我们的研讨第一次从细胞的发育角度指点微操作，经由过程细胞受力将微操作进程与细胞发育成果树立接洽。”赵新说，这套办法的推行可进一步进步微操作技巧对全体生物进程的进献。可以预感，在帮助生育、动植物种类改进和年夜众医疗、六畜临盆等范畴具有很好的运用远景。
克隆技巧给了人类更辽阔的想象空间和无穷的能够性，在全球规模内关于技巧与伦理的争辩也一向在停止。“关于克隆的研讨永无尽头。”赵新说，“人类关于世界，未知永久比已知更多。”
