永生幻想破灭！克隆技术难逃基因突变枷锁：小鼠连续克隆58代后生命终结

撰稿丨李明

审校丨张华

设计丨林晓

1997年，全球瞩目的克隆羊多莉问世，这一突破性成果引发了科学界的广泛关注。不久之后，日本科学家若山照彦成功实现了首个克隆鼠的诞生，进一步推动了克隆技术的发展。

自那以后，若山照彦不断挑战克隆鼠的极限。他利用来自活鼠、死鼠、冷冻长达16年的死鼠、冻干细胞以及鼠尿中的细胞，均成功克隆出了小鼠。目前，他正致力于从鼠粪中提取细胞进行克隆实验。

数十年前，若山照彦与其合作者（也是他的妻子）若山清香共同启动了一项宏伟实验：探究仅通过克隆技术，一只小鼠的生命能够延续多久。2013年，他们在Cell Stem Cell期刊上发表论文称，反复迭代克隆是可行的，并暗示若技术足够高效，或许能无限期地克隆动物（our results show that repeated iterative recloning is possible and suggest that, with adequately efficient techniques, it may be possible to reclone animals indefinitely）。

然而，实验并非一帆风顺。尽管研究团队努力保持实验条件的一致性，但自第27代起，克隆小鼠的难度逐渐增加，至第58代时，已完全无法克隆出小鼠。

2026年，他们将这一发现发表于Nature Communications期刊，论文题为：Limitations of serial cloning in mammals（哺乳动物连续克隆的极限）。

克隆技术能否实现哺乳动物个体的无限复制？这项研究给出了明确答案——不能。这也是首次通过实验证明，无性繁殖对于哺乳动物而言是不可持续的。若哺乳动物进行无性繁殖，基因突变（尤其是染色体缺失等大型突变）会在世代间累积，最终导致克隆谱系的终止。

一场跨越20年的生命“复制”征程

早在2005年，日本山梨大学的若山照彦团队便开启了一项前所未有的实验：他们从一只雌性小鼠（供体）身上获取体细胞，通过核移植技术克隆出第一代小鼠，随后再用这只克隆鼠的体细胞克隆第二代，如此循环往复，犹如一场生命的“接力赛”。

实验初期进展顺利，克隆成功率甚至随代际增加而略有提升，至第26代时达到15.5%。这曾让研究团队乐观地认为，连续克隆或许能无限进行下去。

然而，转折点很快出现。自第27代起，克隆成功率持续下滑，至第57代时平均成功率已暴跌至0.6%。最终，所有第58代的克隆鼠均在出生后第二天死亡，实验被迫终止。

小鼠连续克隆的成功率与寿命探究

在长达20年的时间里，研究团队从单只供体小鼠出发，历经58代，进行了超过30000次克隆尝试，共培育出超过1200只克隆鼠，最终触及了单只小鼠连续克隆次数的极限。

外表无异，突变暗藏

令人惊奇的是，在这些“复制品”生命的大部分时间里，它们与普通小鼠在外观上并无显著差异：体重正常、寿命正常（约2年），甚至连克隆鼠常见的巨大胎盘异常也未随代际增加而恶化。

然而，真正的危机却隐藏在DNA深处。通过对不同世代克隆鼠进行全基因组测序，研究团队发现，有害基因突变正随每一次克隆而不断累积。从第1代到第57代，平均每代会产生约69个单核苷酸突变和1.4个小片段插入/缺失。更为致命的是，还出现了大型染色体结构变异，如一条X染色体的完全丢失、染色体大片段缺失或易位。

这些突变中，有相当一部分位于基因的关键功能区。研究数据显示，自第23代至第57代（克隆成功率下降期），具有潜在破坏性的突变比例显著高于前期。这犹如对一份文件不断复印，最初几次仅有些微模糊，但模糊不断叠加，最终导致关键信息无法识别，整份文件报废。

有性生殖：生命自带的“纠错系统”

既然连续克隆行不通，那么这些濒临极限的克隆鼠能否通过传统的“有性生殖”来延续血脉呢？该实验给出了一个充满希望的答案——可以。

当第50代、第55代的克隆雌鼠与正常雄鼠交配时，它们能够成功受孕，但产仔数锐减至平均2-3只，远低于正常的10只左右，这表明它们的卵子已积累了大量致死突变。

但令人惊奇的是，当这些克隆鼠通过有性生殖生下的小鼠的下一代再继续生育时，它们的产仔数又恢复到了接近正常的水平（7只），胎盘大小也恢复正常。这意味着，有性生殖过程中的减数分裂和受精作用，如同一套精密的“校对修复系统”，清除了克隆积累的大部分遗传异常，让生命重回正轨。

为何“有性生殖”无可替代？

这项研究从根本上揭示了，为何在自然界中，哺乳动物几乎从不采用克隆这样的无性生殖方式来延续物种。对于复杂的哺乳动物而言，有性生殖虽然效率低下，但却是一种进化上的必要策略——

1、清除有害突变：减数分裂和基因重组能够打乱并稀释累积的错误，防止它们像“滚雪球”一样摧毁整个种群。

2、维持基因多样性：多样性是应对环境变化和疾病的基石，而克隆只会产生基因相同的副本。

这项研究对克隆技术的应用也敲响了警钟。它意味着，利用克隆技术进行濒危物种复育或优质家畜大规模复制，可能存在无法逾越的世代极限。克隆可以作为保存基因的应急手段，但无法替代自然繁殖来维持一个健康、可持续的种群。

这项历经二十年的实验提醒我们，哺乳动物无法通过克隆实现永生。那条曲折的、充满随机组合的“有性生殖”之路，看似低效，却是生命在漫长进化中为自己选择的、对抗遗传错误和适应不确定未来的最稳健策略。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-026-69765-7