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1973 年設立的《瀕危物種法案》(ESA),是美國最重要的瀕危物種保護法律框架之一。資料顯示,ESA 目前保護 1,662 個美國本土物種和 706 個外國物種,合計超 2,300 個物種。
過去 50 多年里,ESA 的確留下了一些成功案例,約 54 個物種已從名錄中除名,包括白頭海雕和大熊貓。但另一組數字同樣刺眼,約 67 個物種已經徹底消失,例如巴克曼林鶯和馬里亞納小狐蝠。僅在 2023 年,就有 21 個物種因滅絕從名錄中移除。
ESA 的目標很明確:防止物種滅絕,并推動瀕危物種恢復到可以長期自我維持的狀態。但在棲息地喪失、氣候變化、外來入侵物種、疾病傳播等因素影響下,單靠傳統保護手段已經難以跟上物種消失的速度。
近日,美國生物技術公司 Colossal Biosciences 宣布將與美國魚類及野生動物管理局(FWS)合作,收集、測序并冷凍保存 ESA 名錄中所有受保護物種的細胞、生殖組織和 DNA。
按照合作協議,這些樣本將被冷凍保存并儲存在 Colossal 位于達拉斯的實驗室中,同時在全美各地建立備份。聯邦政府將擁有這些樣本的所有權。Colossal 則負責對樣本進行基因組測序,并在可行范圍內向研究人員和保護機構開放數據。
Colossal 并不是一家傳統保護機構。這家成立僅 5 年的初創公司,由科技與軟件創業者本·拉姆(Ben Lamm)和哈佛醫學院遺傳學家喬治·丘奇(George Church)在 2021 年共同創立。它最早被公眾熟知,是因為一系列“復活滅絕物種”的大膽計劃:猛犸象、袋狼、渡渡鳥、南島巨型恐鳥、藍馬羚,以及近期引發廣泛討論的仿恐狼項目。
這些目標聽起來像科幻,但無論外界如何評價滅絕物種復活計劃,這些項目推動的基因組組裝、基因編輯、細胞培養、胚胎工程和跨物種繁殖技術,正在成為保護瀕危物種的關鍵手段。
Colossal 與 FWS 早在 5 年前就開始探討此類合作。當時,FWS 了解到 Colossal 已在其達拉斯總部建立了一個冷凍生物庫,并將約 200 個物種的組織和細胞系保存在液氮中。不過,該生物庫并非專門針對官方瀕危物種名單上的物種。
這一次,合作范圍被進一步放大。“他們確實非常喜歡技術,”拉姆在談到特朗普政府時說道,“他們似乎很喜歡賺錢和省錢。”而 Colossal 向政府提出的條件正是由其承擔生物庫建設和運營成本,規模在數千萬美元左右。
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(來源:Colossal)
這也是該項目最值得關注的地方之一:它可以看作公私合作在瀕危物種保護領域的一次新嘗試。過去,野生動物樣本庫多由動物園、大學或非營利組織分散建設,資金有限,規模也不大;而這一次,Colossal 主要出資建設和運營生物庫,FWS 則提供 ESA 框架下的合法授權、監管支持和樣本渠道。
類似合作此前已有先例。例如,2023 年,非營利組織 Revive & Restore 曾與 FWS 啟動小規模試點,首批針對 24 種瀕危哺乳動物。但 Colossal-FWS 項目計劃覆蓋所有 ESA 物種,規模更大,系統性也更強。
野生動物生物樣本庫也并不是新概念。最具代表性的項目之一,是圣迭戈動物園野生動物聯盟的冷凍動物園(Frozen Zoo)。該項目最早可追溯到 20 世紀 70 年代,是全球最早的大型動物冷凍庫之一。
公開資料顯示,Frozen Zoo 建立于 1975 年,目前保存了來自 1,300 多個物種和亞種的 11,500 多個細胞系,以及來自 470 多個物種和亞種的 2,300 多份配子樣本。
這些樣本已經在保護實踐中發揮作用。FWS 此前曾利用一只死于 20 世紀 80 年代的黑足鼬的冷凍保存細胞,成功克隆出了這種北美最瀕危的哺乳動物。該項目于 2021 年公布,是美國首例成功克隆本土瀕危物種的案例,其樣本就由 Frozen Zoo 提供。
此外,英國 Frozen Ark Project、非營利組織 Revive & Restore,以及多所大學、動物園、研究機構,也在保存瀕危物種的組織、細胞或遺傳材料。
但不同機構使用不同的采集協議、保存標準、數據格式和訪問規則。這就導致,即便某個物種已經有樣本被冷凍保存,研究者也不一定知道樣本在哪里、質量如何、是否有活細胞、能否取得授權、能否用于基因組測序或細胞重編程。
此外,覆蓋率也有限。許多 ESA 名錄中的物種并沒有系統保存的活體細胞系,部分樣本缺乏完整元數據,或只停留在 DNA、組織碎片層面,難以支撐未來更復雜的遺傳救援。
這正是 Colossal 試圖切入的方向。相比單純保存 DNA 或組織,該公司的技術路徑更強調活細胞培養、全基因組測序,以及誘導多能干細胞(iPSC)等能力。iPSC 可以由體細胞重編程而來,并進一步分化為不同類型的細胞,例如骨骼、肌肉、心臟、消化系統、眼睛,甚至生殖細胞。
據悉,該公司首次從大象身上提取出了多能干細胞,目前正在進行大量的實驗。
此次與 FWS 的合作,也是 Colossal 全球 BioVault 計劃的重要組成部分。今年 2 月,Colossal 宣布與阿聯酋達成合作,將在迪拜未來博物館建設一個旗艦 BioVault 設施。根據計劃,該項目將保存超過 1 萬個物種的數百萬份冷凍細胞和組織樣本,相關投資約 6,000 萬美元。
該設施預計將于 10 月開放,屆時將配備互動式展品和玻璃隔斷,讓參觀者能夠觀看真正的科學家在真實的實驗室中進行實際研究。
1.https://ecos.fws.gov/ecp/report/boxscore
2.https://sandiegozoowildlifealliance.org/frozen-zoo
3.https://dallasinnovates.com/dallas-based-colossal-gets-60m-from-u-a-e-will-build-a-modern-noahs-ark-in-dubai/
運營/排版:何晨龍
注:封面/首圖由 AI 輔助生成
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