生殖細胞的冷凍　　　　　　115　　　　　　第四章　胚胎銀行

參、複製動物

　　畜產試驗所接受行政院農業委員會的保種計畫，企圖研發一項可挽救瀕臨絕種的蘭嶼小耳迷你豬，是一項胚胎期細胞核的複製工作，最早於1991年3月3日，誕生一批8頭核轉置豬，離乳時僅存活1公4母。這群核轉置豬目前仍存活1公3母（1999.09.28），而且已有第三代。另一項胚胎期細胞核的複製工作是國立中興大學畜產系接受行政院國家科學委員會的專題研究計晝，於1996年10月9日誕生一頭母的核轉置兔，但僅存活24小時。因此，我國在複製動物上，已踏出第一步。

細胞分裂

    複製、拷貝、影印、傳真、盜版、再版似乎是指向同一件事，那就是一定要有一份真稿（本尊），做為母本，再藉由各種方式去製造一份複本（分身），做為商品。不考慮動物的型態差異時，動物的本質是建構在最初的一個細胞上，該細胞具有細胞膜、細胞質和細胞核等三項成份。我們都很清楚細胞核內有遺傳物質，這些遺傳物質是該細胞走向一個動物個體的工程藍圖。那麼，依據工程藍圖的施工程序，逐步地把原有的一個細胞分裂成兩個、四個、八個、十六個的2ⁿ個細胞群落，進而分工，各自把細胞群落模型化，成為一種特定的組織器官，最終使一個擁有數億個細胞的有形個體，具有呼吸、消化、循環，生殖等等系統的動物。

    細胞因由一分裂為二的過程，涉及細胞核遺傳物質（染色體）的複製、染色體分離、以及細胞質和細胞膜分半，而被稱為細胞週期。通常細胞是處在G0期，進行細胞的生理功能，但若受到外在刺激或內在已定的程式，此時細胞就開始準備各項DNA的複製工作，此時就被稱為G1期；而DNA複製時，就被稱為S期； DNA被複製成兩份時，就被稱為G2期；當看到細胞核染色體被分離到兩側而細胞膜也漸分為兩個子細胞時，被稱為M期；最後子細胞形成時，若不再繼續分裂，就處於G0期。那麼讓細胞由G0期轉變為G1期，進而完成分裂過程的要件是什麼？而使一個細胞分裂為二，再繼續分裂成數十個細胞，且能分化成型為一個具有繁衍下一代的個體的要件又是什麼呢？

複製動物的意義

    我們知道單細胞動物只要能分裂成二，就是他們的生殖方式。但細胞數複雜到哺乳動物時，生殖下一代則需有特定的生殖系統，通常僅能由精子和卵的結合後，孕育成胚胎的兩性生殖方式才可行。暫不論精子和卵的細胞型態上的差異，兩者均各自擁有親代的一半遺傳物質，因此，

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兩者的結合只是把遺傳物質再加總回來而已。那麼，何必要把親代的遺傳物質減半給子代呢？只要把整組遺傳物質給子代可行嗎？身體上的那些細胞擁有整組遺傳物質呢？答案是任何有核的細胞均有，亦就是每個有細胞核的細胞均可有機會孕育成一個個體。可是為什麼不會呢？已知的答案就是每個細胞一定要擁有像卵細胞的細胞質，甚至細胞膜亦要相同，才有可能讓分裂後的子細胞能分化和成型。由於卵細胞是生殖系統的特殊細胞，通常在胎兒期已被母體定型。我們已知卵細胞的整組遺傳物質是跟其他細胞的相同，但似乎僅有細胞質的差異而已。細胞質中有兩種胞器含有DNA，一者是中心粒，另一者是粒線體。中心粒DNA 控制著細胞核遺傳物質割分到兩側的機制，而粒線體DNA控制著細胞所需能量ATP產製的數量。英國桃麗羊的誕生，帶給我們另一層的思考，那就是只要擁有整組遺傳物質的細胞，就可孕育成一個個體。那麼，過去我們要保育瀕臨絕種的動物或讓絕跡動物再現的夢，是可能成真的。複製動物的細胞核來源，依動物發育的年齡可區分為胚胎期、幼兒期、壯年期和老化期。那一期的那一種細胞最適合做為細胞核的來源，將依不同物種而可能完全不一樣。不過，一個實驗室通常會以胚胎期的細胞來進行第一次的複製工作，待有複製胚胎的成品時，再以壯年期的細胞進行第二次的複製工作。此時通常已知此種動物的複製效率。再把要複製的個體之細胞，培養成一個細胞株，再進行第三次複製工作。由於這三次的複製用細胞核很難均是來自同一個體的情況，因此，該動物的複製技術將不會有個體上的差異，除非所取用的細胞核被其歷經的時空影響而已產生少許變化。我們人類此時的觀察角度是否夠細膩和吹毛求疵，就很難有一致的標準，而複製工作者的評斷標準通常才是決定複製品的相似度夠的要素。而畜產工業化的複製技術是尋求一群動物長得一模一樣，而且生長速率一樣，或產肉、產乳、產蛋、產毛皮一樣產量的工業化經營。尤其複製技術能夠完整保存親代的遺傳，可讓家畜行使單性繁殖，如此一來就可縮短一個新品種育成時間至少60%以上。

複製動物的困境

    複製的效率是從事某一物種複製工作最先被問到的問題，而常是沒有肯定的答案。因為不同種類的動物所展現的胚胎發育流程也不盡相同，仍各自有些謎團待解。舉個最簡單的因素，就是代理孕母的飼養管理條件可以人工控制到完全一樣，亦不能強迫每頭代理孕母的飲食習性同步，這就可能影響到胚胎發育的速率。因此複製品要跟原版一致，就要嚴格地規範出相同的樣材及流程。因此我們要進行動物複製工作時，就要優先取得卵細胞，確定這種卵細胞是具有讓細胞核複製DNA的環境(細胞質)，通常這種卵細胞就是成熟個體體內成熟的卵或藉助體外培養技術成熟的卵。成熟卵仍具有卵核DNA、中心粒DNA和粒腺體DNA，此時需

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把卵核DNA和中心粒DNA先機械式移除或紫外線照射破壞，但保留粒腺體DNA。這樣，把要複製用的細胞之細胞核及附著在核膜外的中心粒一併藉由機械式抽離開原有細胞，再把細胞核移植入卵細胞(此時的卵已去核)，再以強電流瞬間刺激，使移入的細胞核內的遺傳物質發生融合現象，同步地，亦刺激細胞核內的遺傳物質開始進行DNA複製工作，進而有細胞分裂。這種核轉置而來的胚，必須移植到代理孕母的子宮去著床，俾能孕成胎兒。那麼，要如何才知道複製的效率呢?就要有一些技術的純熟度做判斷：

1. 採集卵細胞的技術。

2. 使卵細胞成熟的技術。

3. 去除卵核的技術。

4. 細胞核移植的技術。

5. 移植核和卵細胞融合成核轉置卵的技術。

6. 核轉置卵的誘發分裂成胚技術。

7. 胚移入代理孕母的技術。

其中，最主要的技術是第2項和第4項。一個實驗室不能擁有上述這些技術，就要從事複製哺乳動物的工作，可以說複製效率將幾乎等於零。雖然複製動物的困難尚有多項，急待研究人員一一克服，就像生殖系統的細胞，甚至其他系統的細胞，可再分裂成卵細胞嗎？

　　台灣擁有複製動物的技術嗎？像英國桃麗羊的複製流程，目前沒有。但像複製桃麗羊的核轉置技術有沒有？有。畜產試驗所接受行政院農業委員會的保種計畫，企圖研發一項可挽救瀕臨絕種的蘭嶼小耳迷你豬，是一項胚胎期細胞核的複製工作，最早於1991年3月3日，誕生一批8頭核轉置豬，離乳時僅存活1公4母。這群核轉置豬目前仍存活1公3母（1999.4.12），而且已有第三代。另一項胚胎期細胞核的複製工作是國立中興大學畜產系接受行政院國家科學委員會的專題研究計晝，於1996年10月9日誕生一頭母的核轉置兔，但僅存活24小時。因此，我國在複製動物上，已踏出第一步。是否要繼續踏出第二步呢？畜產試驗所正進行核轉置羊和核轉置牛的計畫，而台灣養豬科學研究所亦有核轉置豬的計畫進行中。生命科學研究上用的小型動物複製工作，則未聞有進行中的計畫。將來相關類型的哺乳動物研究，甚至於人類複製工作，我國的法律能否禁止、或不鼓勵、或積極因應，社會對這類新知識的共識度和研發者的動機應被充分了解。

複製動物的展望

   複製動物的性別是跟細胞核來源的個體同一性別的，若要改變成另一性別，則需靠性別轉換技術。因此，在沒有性別轉換技術應用下，複

生殖細胞的冷凍　　　　　　118　　　　　　第四章　胚胎銀行

製一個優異的個體，通常僅期望這個複製品能生長和做功，但不能繁衍成一新品種。舉例來說，一頭母牛產乳能力很好，把她的細胞拿去複製，會產生很多母牛。若讓這些母牛能生育後代，則她的遺傳只能傳一半給子代，則原有的整組遺傳就又被分散了。故從繁衍後代的角度來看複製動物時，就應把這些複製品當作孤兒來看待，不能讓他們離群而居，但也不能讓他們沒有子代。除非我們要能同時複製一頭優異的母牛和一頭優異的公牛，使這些子代能自成一群，而回歸到兩性生殖方式，進而跟原有品種的特性有差別，自成一新品種。

       Richard Dawkins在其所著的「伊甸園外的生命長河」中寫著一段話「複製子究竟有什麼重要性？原本只是看來無害的，做為同類分子的合成模版，怎麼會變成引爆一場能在星球外產生回響的爆炸的起源機會？」。我們生活中，曾碰過的連環信，便是一個複製子的簡例。在連環信的案例中，如果你是個有理性的人，你會把它扔進字紙簍。但是，有相當多人會受到蠱惑或嚇倒，而把原本較難令人信服的信件內容，做更有效率（突變）的內容修改再寄發出去。連環信流動速率似乎是取決於