經過幾（jǐ）十年的努力，科學家最終成功（gōng）地從牛（niú）身上獲得胚胎幹（ES）細胞，並在培養皿中使其保持原始狀態。獲得這些可變成從皮膚到肌肉、骨頭等各種組（zǔ）織的多功能細胞，將使調整和保（bǎo）存（cún）肉牛以及乳牛品種的（de）遺（yí）傳性狀變得更加容易（yì）。這反（fǎn）過來（lái）又促成了（le）產生更多牛奶或者更嫩牛肉、產仔時麵臨更少並發症以及擁有更強（qiáng）的疾病抵（dǐ）抗力的動物。此項發現或許還為研究牛的基本發育和成為人類疾病模型（xíng）開辟了道路。

“我原以為這輩子都不會看（kàn）到此事發生（shēng）。”美國密歇根州立大（dà）學（xué）發育生物學家Jose Cibelli表示。他是上（shàng）世紀90年代末（mò）試圖獲（huò）得牛ES細胞的團隊成員之一。自從以後的諸多努力中，當來（lái）自牛胚（pēi）胎的幹細胞在實驗室中被（bèi）生長出來時，它們會發育成其他細胞類型。這意味著它們很快喪失了多能性。

1981年，科學家成功分離出小鼠ES細胞，從而使（shǐ）他們得以（yǐ）研究早期胚胎發育並且測試遺傳缺陷的影響。此後不久，研究（jiū）人員將目光轉向了牛。不過，直到1998年，研究人員才找到合適的營養基培養（yǎng）人類ES細胞。

作為目前正在分離牛ES細（xì）胞的團隊成員之一，Jun Wu在其職業生涯中極（jí）少關注（zhù）牛。這位來自得克薩斯州西（xī）南醫學中（zhōng）心的幹細（xì）胞生物學家一直對從小鼠和人類身上獲得（dé）新（xīn）的幹（gàn）細胞種類更感興（xìng）趣。他還對開發將來（lái）自兩個物種的（de）細胞混（hún）合的嵌合體感興趣，比如擁有人（rén）類（lèi）細（xì）胞並且可能有一天生長出移植用器官（guān）的豬。2015年，他（tā）同合作者報告稱，發現了很容易在實驗（yàn）室和小鼠體內生長出來的新型人類多能幹細胞（bāo）的正確培養（yǎng）條件。

不過，該項目的一位合作者盯上了另（lìng）一（yī）項研究。此（cǐ）前曾在Cibelli實驗室工作的加州大學戴（dài）維（wéi）斯分校生殖生物學家Pablo Juan Ross希望，這些相同（tóng）的培養（yǎng）條件可能最終（zhōng）維持來（lái）自（zì）家畜的ES細胞（bāo）的生長。這會使改善動物遺傳性狀變得更加容（róng）易。為此，這個還將發育生物學（xué）家Juan Carlos Izpisúa Belmonte及其在聖（shèng）地亞哥索爾克研究所的團隊包括在內的研究小組，將（jiāng）從牛胚胎中分離出來（lái）的幹細胞暴露在新的（de）培養（yǎng）基中。這（zhè）種混合物（wù）擁有兩個關鍵組（zǔ）分：促使細胞（bāo）生長和增（zēng）殖（zhí）的（de）蛋白（bái）以及另一種抑製它（tā）們分化成更多成熟細胞類型的（de）分子。

“他們同時（shí）利用了‘加速器’和‘刹車片’。”牧場主、科羅拉多州立大學生殖（zhí）生（shēng）理學家George Seidel表示。結果是：在實（shí）驗室中生長了一年（nián）多以後，細胞仍保留了多能狀態。“多年來，我的很多同事和學生一直試圖做到這一點。”Seidel說。當被注射進擁有較弱免疫係統的小鼠體內時，這些細胞生（shēng）長成由多種（zhǒng）細胞構（gòu）成的畸胎瘤——真正的多能（néng）幹細胞的關鍵特征。研究（jiū）人員在日（rì）前出版的美國《國家科學院院刊》上報告了這一成（chéng）果。

不過，Seidel表示，對牛ES細胞的興趣隨著克隆技術的發展而有所消退。利用產生多利羊的相（xiàng）同技術，即來自成年細（xì）胞的DNA被植入（rù）去掉（diào）了DNA的卵子中，家畜育種者能複製出想要的動物遺傳性狀，比如（rú）快速生長或（huò）者豐富的（de）牛奶產量。擁有這些性狀的公牛為育種者帶來了豐厚（hòu）的利潤，因為他（tā）們可以把精子出售給牛肉和牛奶生產商，而後者（zhě）利（lì）用其為（wéi）母（mǔ）牛實施人工授（shòu）精並將更好的性狀（zhuàng）帶給下一代。

不過，Cibelli介（jiè）紹說（shuō），通常被用於產生這些克隆品的細胞——被稱（chēng）為纖維母（mǔ）細（xì）胞的結締組織細胞很短命，並且僅能分裂20或者30次。而有了能生存很長（zhǎng）時間的ES細胞，育種者可以更加輕鬆地抓住優勢細胞係，並且（qiě）通過諸如CRISPR等技術對牛基因組進行多輪編輯。

即便（biàn）未經過基因改造——一種消費（fèi）者可能不願看到被用於牛排和奶昔的技術，ES細胞也能讓育種者更加輕鬆地選（xuǎn）擇優勢動（dòng）物。他們可以測試來自不同胚胎的ES細胞，以尋找諸如同更多牛奶產量相（xiàng）關的基因等遺傳優勢。Cibelli表示，一旦辨別出想要的一係列（liè）性狀，研究人員便能利用這些（xiē）細胞創造出無限的克隆品。

對於Ross來說，最令人激（jī）動的應用依（yī）賴於其團（tuán）隊目（mù）前的工作——闡明如何將這些ES細胞發展成牛的精（jīng）子（zǐ）和卵細胞。如果他們成功了（le），家畜（chù）基因（yīn）公司便可以將這些精子（zǐ）和卵子結合起來，以創建擁有新（xīn）的遺傳組（zǔ）合（hé）的胚（pēi）胎然後從最好的胚胎（tāi）中分離出更多的幹細胞。他們可以利用（yòng）這種循環——幹細胞、精子（zǐ）和卵細胞、胚胎、幹細胞——在無須任何動物（wù）出生的情（qíng）況下加速改善後代的性狀。這（zhè）意味著等（děng）待牛妊娠（shēn）的時（shí）間變（biàn）短，同（tóng）時被浪費的動（dòng）物變少（shǎo）。“它能使遺傳進度加速幾個數量級。”Ross表示。（宗華編譯）