孵化恐龙(二)

第二步：手。很多恐龙有2-3根手指，尖利爪子适于抓握和撕扯。鸟的翅膀末端也长着“手”，但是3根指骨很小，并且融为一体。关键在于把它们分开。第三步是把鸡的喙变成长长的尖利的牙齿。“这是选择鸡而非鸵鸟做实验的原因之一。”霍纳开玩笑说，“它们足够小巧，容易抓捕。”

当然，一开始，霍纳还不知道，每一步到底要如何去做，仅有一个理论。突破是在一个酒吧中获得的。霍纳已经不记得具体地点———古生物学家们经常四处旅行———但他记得是在2005年。他正和年轻的加拿大古生物学家汉斯·拉尔森在交谈。当时，拉尔森刚开始在麦吉尔大学任教。他还在芝加哥大学读书时就认识霍纳。拉尔森对于恐龙在进化过程中尾巴如何消失这个话题很感兴趣。“当他开始谈论寻找导致尾巴消失的基因时，我说，‘如果你能够找到，我们可以逆转整个过程。’”当时的拉尔森只有34岁，浑身充满活力。如果说魁梧稳重的霍纳像三角龙，拉尔森就像小巧灵活的伶盗龙（又名迅猛龙）。霍纳的话让他大吃一惊，但是并没有完全排斥这个想法。

拉尔森是一位非常特别的古生物学家，因为除了化石之外，他也研究活的动物。他的专业是古生物学和生物学，今天，他部分时间在北极（和其他地方）挖掘化石，剩下时间在一家先进的生物实验室工作。“纯粹的古生物学已经不能让我满足，”拉尔森说，“外出采集化石，为博物馆增加新的展品，却不能真正测试什么。”这是每一个研究古代生物的学生迟早都会面对的沮丧：你不能把研究对象送进实验室，拿它们做实验。但是，由于遗传守恒的原则———所有活着的生物都携带相似的基本基因———拉尔森可以研究鸡、鳄鱼、甚至老鼠，从而洞悉恐龙的真相。

2008年，在霍纳的资助下，拉尔森的工作得以展开。第一项任务是花几年时间，研究精确敏感的技术，用于跟踪4个关键基因调节路径的活动。其中一条路径包括一个叫Sonic Hedgehog的基因，它控制细胞的增殖。另一条路径涉及翅膀的生长。第三条路径在肢体发育过程中帮创造一条从头到脚的轴心。最后一条路径控制骨骼模式。这些活动大多可以通过药物进行操控———抑制甚至阻止。或者，你可以为其注射某个特定基因负责生成的蛋白质，加强它的效果。拉尔森说，“我们的计划从创建工具包开始，然后操控胚胎的不同部位。”

2002年，马修·哈里斯坐下来，开始解剖一个鸡胚胎。当时还在威斯康辛大学学习发育生物学的哈里斯想要知道羽毛是如何进化的。按照通常的做法，他决定从畸形的动物身上寻找线索。琢磨出到底哪里出了错，从而反过来推理出正确的过程。他选择了talpid2，一种古怪的变异鸡品种，有着奇形怪状的前肢和脚，每只脚的脚趾数量可多达10个———这导致很多小鸡无法破壳而出，成功孵化。除了这些明显的变异之外，哈里斯希望找到和皮肤、鳞片和羽毛相关的变异。

哈里斯解剖的胚胎是他的博士生导师约翰·法伦多年前采集的几个旧样本之一。处于接近破壳的阶段，被保存在厚厚的甘油中，胚胎变得几乎透明。“我把它从瓶子里拿出来，它的喙开始脱落，”哈里斯说，“我把它剥离下来，突然停下来———样本似乎在对我笑。”许多科学家都曾研究过talpid2的胚胎，但哈里斯发现了别人没有发现的东西：隐藏在坚硬的喙壳后面，一排整齐排列的尖尖的类似牙齿的东西。

哈里斯和他的同事很快发现，通过刺激鸡胚胎中一种beta-catenin蛋白的生成，可以让非变异的普通鸡，在喙的边缘长出圆锥形的形似鳄鱼牙齿的齿芽。“鸡也可能长出牙齿，”哈里斯总结说，“它们只是需要正确的指令。”

目前在哈佛医学院任教的哈里斯看到了发育生物学的一个有趣现象，而霍纳看到了通向他的宠物恐龙的另一块垫脚石。注射b eta-catenin蛋白的技巧使得创造‘鸡龙’似乎又容易了一些。但不幸的是，哈里斯在这个问题上并不认同霍纳的观点。“我尊重他和他的工作，”哈里斯说，“但我认为他的想法有点异想天开。”

那些鸡的牙齿就是证据。哈里斯说，进化保存了制造牙齿的基本发育机制。但它们只是齿芽，而不是锋利的，可以撕碎猎物，咬断骨头的真正的牙齿。

“有很多已经消失的东西可以重造，”哈里斯说，“但总是缺少一些关键元素，比如牙齿的珐琅质和牙质。在鸡的基因组中甚至找不到制造珐琅质的基因。”

发育生物学专家卡罗尔和哈里斯表达了同样的质疑。他曾在昆虫身上进行过很多身体交换实验，操纵发育的结构和顺序，这样说吧，人为操控后产生的虫子永远是个悲剧。“这不像是玩具，你给它加一条尾巴，加上前肢，哇啦，恐龙就诞生了。”卡罗尔说，“那条尾巴还必须与身体的其他部分协调。很可能出现一些线路连接问题，一些协调问题。也许还会导致身体的其他部位发育畸形。”他并不轻视重造恐龙的想法，甚至认为如果有足够多的时间和金钱，霍纳也许能够取得一定成功，但是“即使你把一只长牙齿的鸡养到成年，那也仅仅是一只长牙齿的鸡，”卡罗尔说，“而且是中看不中用的牙齿。”

霍纳创造活恐龙的理想同样源于一位古生物学家的沮丧：从地下挖掘的化石向我们提供了关于史前生物的众多信息，但他开始意识到，也许通过这种方式已经无法再获得新的知识。“我们将获得D N A片段，我们会琢磨出它们到底是什么颜色，”霍纳说，“而化石记录却非常有限。”

霍纳毕生都在推动古生物学的变革，现在，他的想法又引起了生物学家的争议，这似乎让他觉得很高兴。“古生物学已经骨化，”涉猎众多科学领域，曾多次和霍纳合作的前微软公司首席技术官内森·梅尔沃德说，“它的技术方法100年来几乎没有什么改变。”虽然，研究者现在对恐龙和其他古代生物的了解远远超过100年前———梅尔沃德本人也与人合作写了多篇古生物学论文，对此领域作出了一些贡献。在他看来，霍纳的工作是将分子和发育生物学的知识运用到古生物学领域的一次严肃尝试。“通常，古生物学家们走出去，在荒野里寻觅，直到发现化石，”梅尔沃德说，“但是，事实证明，除了蒙大拿州的荒野，还有其他同样棒的地方可以挖掘，就是古代生物活着的亲戚们。”

如果霍纳是对的，是否会出现真正的恐龙在圣迭戈郊区游荡的情景。“很多人说，‘你这是在重演侏罗纪公园，你应该知道这样做的后果，’”霍纳笑着说，“但是不同于斯皮尔伯格的电影，动物并不想向我们复仇。事实上，可以让恐龙自由在野外生存，和狮子、黑熊相比，它们未必是更大威胁。”但是对于那些并不像霍纳一样了解恐龙的人而言，这并不能让他们觉得安慰。目前，霍纳并没有真正的打算（再给他几年时间和一些资金）。由于他只打算操控胚胎的发育，而不是改变D N A本身，因此‘鸡龙’的后代依然还是鸡。还有什么可担忧的呢？

有一个类似的项目，如果成为现实，也许可以给我们一些启示。2008年，宾夕法尼亚州立大学的研究者宣布，它们已经完成了1万年前灭绝的长毛象的基因组的排序。消息传出，哈佛大学的遗传学家乔治·切奇回应说，给他1000万美元，他就能够重新创造长毛象。他说，他将对大象———和长毛象的关系甚至比人类和黑猩猩更亲———皮肤细胞进行改造，使之更接近长毛象。再将改造后的细胞变成胚胎，植入母象的子宫。完全没有问题。

如果切奇尝试这样做———目前没有任何迹象表明他有这个打算———这个项目将比霍纳的人造恐龙更有优势。D N A可以保存约1万年的时间，因此，研究者可以掌握几乎完好无损的长毛象遗传材料，避免侏罗纪公园的D N A毁坏问题。从遗传学的角度，大象和长毛象几乎可以等同，而一只鸡和一只迅猛龙的差异则要大得多。但是，最为重要的一点是，在10年前，实现类似目标的技术还不存在。现在，对一个细胞的基因组做几千个修改也是可能的。基因组学已经从简单的作坊式工具变成了近似工业革命前的机械纺织机一样的东西。当然，要实现他的逆向进化梦想，霍纳必须将技术更进一步。但是，大方向并没有错。

回到办公室，霍纳从书桌上拿起一本厚厚的发育生物学入门教材。“这些书都是讲苍蝇的，”霍纳说，“苍蝇很伟大。它们非常有趣，研究它们能让你学到很多东西。但是……”他把手上的书丢到一张椅子上，站起来，穿过一条长廊，来到他那个拥挤的收藏室。其中一个抽屉里装满了鸟类头骨，有长着巨嘴的犀鸟、嘴巴像弯钩的鹦鹉、扁嘴的琵鹭，琳琅满目。他说，“鸟也非常有趣。”

发育生物学家们喜欢谈论说，它们研究的调节机制是神奇的生物学工具包，进化用这些工具来创造新的，奇妙的身体。“是的，”霍纳说，“他们发现了工具包。但是，如果你不用它造点什么，它有什么用呢？”

利用先进的遗传学和生物学技术，科学家可以让鸡胚胎获得恐龙的一些特征。

①两足恐龙依靠长而僵硬的尾巴协调身体平衡。鸡只有一个短尾巴。至少有两条基因路径涉及尾骨的发育；如果科学家学会关闭恰当的基因，也许能够在鸡的屁股上安上一条长尾巴。②喙是鸟类独有的显著特征。但是，不久前哈佛大学的研究者，模仿短吻鳄的发育，操纵了几个基因，将鸡的喙变成了鳄鱼般的嘴。③齿鸡的细胞中依然具有牙齿发育的基本方案，只是它休眠了至少6000万年。研究者发现，一种叫talpid2的变异鸡品种发育出了基本的牙齿，而且这种特征可以隔代遗传。④毛和皮肤鸡脚的坚硬皮肤和恐龙足部鳞状的皮肤非常相似，无需改变。但如果能够去掉鸡的羽毛，它和恐龙就更像了。⑤骨多数鸟类的股骨———大腿的长骨———几乎呈水平状。但有一些亚洲斗鸡像它们的恐龙祖先一样有近乎垂直的股骨。研究者可以从它们着手，培育一种“恐龙-鸡”，它们不但有恐龙的步态，而且可以支撑一条沉重的大尾巴。⑥肢多数兽脚亚目食肉恐龙（前肢小，主要用后肢行走）有锋利的爪子，3根指头便于攀爬抓握和撕扯猎物。鸡的翅膀末端也有小小的指骨，但已经融合在一起。通过在胚胎阶段阻止指骨的融合，科学家可以让鸡长出令人生畏的前爪。

南方都市报