恐龍藝術(shù)構(gòu)想圖。 視覺中國供圖

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◎本報記者 史 詩

前不久，“科學(xué)家預(yù)測恐龍復(fù)活有望實現(xiàn)”的話題沖上熱搜，引起輿論關(guān)注?？铸垺皬?fù)活”一直是大眾關(guān)心的話題，很多人都曾追問：這些統(tǒng)治地球億萬年的史前巨獸，真能通過科學(xué)手段拿到“復(fù)活門票”？6600萬年的時光鴻溝，是否真能被現(xiàn)代技術(shù)跨越？

合成生物學(xué)提供新思路

我們不得不首先認(rèn)清這樣一個事實：古DNA就像“限時保鮮的食材”，只能在特定的地質(zhì)時間里留存，一旦超過期限就會徹底降解。而恐龍已經(jīng)滅絕了數(shù)千萬年，如此久遠(yuǎn)的時間里，它們的化石無法保存下古DNA。這似乎給“復(fù)活恐龍”判了“死刑”。中國科學(xué)院動物研究所研究員黃乘明也認(rèn)為：“通過DNA復(fù)活恐龍的路徑，應(yīng)該是走不通的?！?/p>

不過，隨著生命科學(xué)的進(jìn)步，科學(xué)家們找到了一個新思路：不走“還原古DNA”的老路，轉(zhuǎn)而通過“解讀特征與基因的密碼”，用合成生物學(xué)技術(shù)“復(fù)刻”恐龍。

在這件事上，不少專家認(rèn)為首先要搞懂一個關(guān)鍵邏輯：每種生物的表型，包括外形、行為、生理特點等，背后都藏著對應(yīng)的基因密碼。比如霸王龍的粗壯四肢、鋒利牙齒，甚至它的捕獵習(xí)性，本質(zhì)上都是由特定基因或基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的。

現(xiàn)在科學(xué)家研究的表型組，就是系統(tǒng)梳理這些可見特征，再倒推它們對應(yīng)的基因信息——相當(dāng)于先畫出恐龍的“特征畫像”，再尋找其背后的“基因設(shè)計圖”。

一旦摸清了某種恐龍?zhí)卣鲗?yīng)哪些基因，合成生物學(xué)就能派上用場了。黃乘明解釋，比如人們已知霸王龍的外形和行為特征，只要破解了這些特征的遺傳學(xué)基礎(chǔ)，理論上就可以借助基因編輯、發(fā)育生物學(xué)等技術(shù)，對現(xiàn)存生物的基因進(jìn)行“改造升級”：修改調(diào)控其體型、骨骼、行為的關(guān)鍵基因，讓它們逐步呈現(xiàn)出恐龍的表型特征。

例如，2025年麻省理工學(xué)院開發(fā)的“基因拼圖”技術(shù)，就像一把精準(zhǔn)的“基因編輯剪刀”，科研人員用它將鳥類胚胎中負(fù)責(zé)調(diào)控喙部發(fā)育的基因，替換成了爬行動物的齒胚基因，并成功誘導(dǎo)雞胚長出恐龍般的鋸齒狀結(jié)構(gòu)。

通過精準(zhǔn)調(diào)控生物的發(fā)育路徑，我們或許能讓現(xiàn)存物種“重現(xiàn)”祖先的模樣，為古生物演化研究打開一扇全新的大門。

巨大基因缺口無法彌補(bǔ)

不過，要想“復(fù)活”恐龍，仍然需要在古DNA的基礎(chǔ)上采用合成生物學(xué)技術(shù)，填補(bǔ)“基因設(shè)計圖”。

承載著恐龍生命密碼的遺傳信息，究竟藏在哪里？是早已徹底消散，還是仍有可能在化石中留下蛛絲馬跡？那些從化石里發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)片段有用嗎？黃乘明說，確實有學(xué)者在恐龍化石中找到過微量蛋白質(zhì)碎片，但這并不意味著“復(fù)活有戲”。

“想靠零散的蛋白質(zhì)片段復(fù)原恐龍，還有一個繞不開的致命問題：巨大的基因缺口根本無法填補(bǔ)?！秉S乘明解釋，要補(bǔ)充完整的恐龍基因組里那些缺失的大量關(guān)鍵基因片段，只能寄希望于恐龍的后裔鳥類。但鳥類已經(jīng)走上了上億年的獨立演化之路，和其恐龍祖先的基因早已天差地別。強(qiáng)行把鳥類的基因片段“塞進(jìn)”恐龍的殘缺基因組里，不僅沒法還原出恐龍原本的特征，反而可能拼接出一種完全陌生的生物——它既不是真正的遠(yuǎn)古恐龍，也不是現(xiàn)有的鳥類，更可能是一個基因混搭的“怪胎”。

國家自然博物館地球科學(xué)部副主任王寶鵬也認(rèn)為從遠(yuǎn)古遺存中獲取恐龍的遺傳信息難度極大。他說，就像一份紙質(zhì)文件會逐漸發(fā)黃、破碎一樣，生物死亡后，體內(nèi)的遺傳物質(zhì)DNA會隨著時間慢慢降解，在理想低溫條件下，其半衰期約為500年。目前人類的技術(shù)極限，也只能從滅絕時間較短的古生物化石中提取到碎片化的DNA片段，這些片段早已斷裂成無數(shù)細(xì)小的“基因碎片”，根本無法拼湊出完整的基因組。

現(xiàn)有技術(shù)能找到哪些恐龍相關(guān)物質(zhì)？王寶鵬介紹，目前的突破主要集中在少數(shù)特殊保存的恐龍軟骨組織中。研究人員從中分離出了一些DNA片段和零星的蛋白質(zhì)成分，但這些發(fā)現(xiàn)的實際價值有限。這些遺傳物質(zhì)早已完全破碎，既無法拼接成完整的恐龍基因組，也不足以“復(fù)原恐龍”。

“簡單來說，雖然我們能在黏土等利于保存的環(huán)境中，找到恐龍遺傳物質(zhì)的碎片痕跡，但受限于時間跨度和物質(zhì)降解規(guī)律，目前還沒有任何途徑能獲取完整、可用的恐龍遺傳信息?！蓖鯇汏i說，“恐龍的完整基因組已經(jīng)永遠(yuǎn)消失了，我們無法知道那些缺失的基因片段原本是什么樣子，只能用現(xiàn)存物種的基因來替代。這樣‘拼出來’的生物，頂多是具有部分恐龍?zhí)卣鞯摹惪铸埳铩钦嬲嬖谶^的恐龍。”

技術(shù)與環(huán)境關(guān)卡難突破

在黃乘明看來，即便基因編輯的難題被攻克，還得闖過兩道幾乎無法逾越的關(guān)卡：沒有合適的孕育載體，更沒有適配的生存環(huán)境。

首先是“生不出來”的困境。“恐龍是卵生爬行動物，復(fù)活它要么需要找到能承載恐龍胚胎發(fā)育的母體，要么得靠人工環(huán)境模擬孵化?？涩F(xiàn)在的人工子宮技術(shù)，頂多只能支撐小型哺乳動物的短期發(fā)育，面對恐龍這種體型龐大的史前生物，如何培育其胚胎、模擬它的孵化環(huán)境？目前連靠譜的研究方向都沒有，更別說可行方案了?！秉S乘明說。

其次，就算克服了所有難題，成功孵化出“恐龍”，它大概率也活不下去。“億萬年來，地球的氣候、大氣成分及恐龍食物來源早已發(fā)生天翻地覆的變化，這種在史前環(huán)境中演化出來的巨獸，根本無法適應(yīng)現(xiàn)在的地球環(huán)境，等待它的很可能還是快速滅絕?！秉S乘明說。

1.25萬年前悄然滅絕的恐狼、1914年永遠(yuǎn)閉上雙眼的旅鴿……在地球的生命史中，無數(shù)物種因環(huán)境變遷或人類活動永遠(yuǎn)定格在過去。

但現(xiàn)在，生物技術(shù)似乎正握著一把“時光鑰匙”。當(dāng)科學(xué)家從遠(yuǎn)古化石中提取出破碎的DNA片段，用“基因剪刀”一點點修補(bǔ)、拼接，在那些沉睡已久的生命中，誰將成為首個“重生”的幸運(yùn)兒？

王寶鵬認(rèn)為，答案集中在滅絕時間較近、遺傳信息保存相對完整的物種中。袋狼等近一二百年內(nèi)滅絕的動物也被納入研究視野。“它們的滅絕時間更短，理論上更容易獲取相對完整的遺傳信息。但這些物種同樣面臨類似難題，如基因編輯技術(shù)的精準(zhǔn)應(yīng)用、適配卵細(xì)胞的尋找、代孕母體的選擇與排斥反應(yīng)規(guī)避等，都是目前技術(shù)難以完全攻克的關(guān)卡?！蓖鯇汏i說。