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繼宣布“復活恐狼”引發軒然大波后,Colossal Biosciences(以下簡稱 Colossal)又拋出新成果。這一次,他們的目標對準了滅絕鳥類。
該公司在最新公告中宣布:其自主研發的人工蛋系統已成功孵化 26 只健康小雞,這將成為復活新西蘭巨型恐鳥(giant moa)和毛里求斯渡渡鳥(dodo)的努力中,“必不可少的一塊拼圖”。
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圖 | 人工蛋孵育的雛鳥之一(來源:Colossal Biosciences)
拆解這顆人工蛋
從外形看,Colossal 所謂的“人工蛋”并不像一顆蛋,它更像一個六角形點陣結構支架,內部襯有一層透明的硅膠基膜,頂部裝有一扇透明觀察窗。
按公司說法,這套裝置是第一個能夠支持鳥類胚胎從早期到孵化、全程在生物蛋殼之外完成發育、且無需補充氧氣的孵化平臺。人工蛋的外殼通過 3D 打印生產,目前已開始向注塑成型工藝過渡,后續有望實現低成本量產。
不過,整套孵化流程的上游仍然要依賴一只真正的母雞。前置階段,研究人員先從生產線上的母雞處取得剛產下 24 至 48 小時之內的受精蛋,挑選發育狀態較好的,把蛋殼小心打開,把蛋的內容物倒入人工蛋裝置,再放進標準的商業孵化器中繼續培養。
換句話說,從受精到產蛋的全部生物學過程目前仍然由一只活雞完成;人工蛋接管的是產蛋之后到孵化之前的那段時間。
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圖 | 人工蛋裝置及從中孵化的雛鳥(來源:Colossal Biosciences)
硅膠基膜是 Colossal 材料科學團隊工程改造的產物,它在 21% 大氣氧濃度下即可達到甚至超過天然雞蛋殼的氧氣傳輸能力。首席生物官安德魯·帕斯克(Andrew Pask)將膜本身稱作“一種非常專業的極薄膜,能夠實現高度有效的氣體交換”。而氣體交換“正是天然蛋殼所擅長的、近乎令人難以置信的精密工程”。
此外,頂部的透明窗賦予了這顆蛋一個天然蛋殼不具備的能力:直接觀察胚胎發育,包括血管延伸、器官形成、表型表達等關鍵節點。在整體設置中,裝置尺寸可縮放,理論上可以從蜂鳥蛋大小,做到比任何現存鳥蛋都更大的尺寸。
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圖 | 人工蛋中的健康胚胎(來源:Colossal Biosciences)
“我們做的不只是重新造一顆蛋。”Colossal 聯合創始人兼首席執行官本·拉姆(Ben Lamm)表示,“我們是為自己的目的把它徹底重新設計了一遍。”
三十多年的“無殼孵化”史
人工孵化并不是一個新課題。第一例公開報道的無殼孵化要追溯到 1998 年。日本研究者上平正道(Mitsuo Kamihira)等人將受精鵪鶉蛋孵育兩天之后,把內容物移入玻璃容器繼續培養,最終成功孵出雛鳥。
此后,日本千葉老濱高中(Oihama High School)的教師田原裕(Yutaka Tahara)等人改用透明塑料杯,使研究人員可以直接觀察發育過程;后來,他們又將胚胎放進人工蛋的時間點提前到了產蛋之后立即進行。在 2024 年發表于《科學報告》(Scientific Reports)的一項研究中,來自筑波大學生命與環境科學學院的研究團隊,使用聚合物杯與塑料薄膜組合的系統,進一步優化了無殼孵化方案,成功孵出小雞。
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圖 | 無殼孵化方案之一(來源:https://www.nature.com/article)
而在更早之前的 1988 年。羅斯林研究所(Roslin Institute)的遺傳學家瑪格麗特·佩里(Margaret Perry)首次在實驗室培養液中培育雞胚胎,再將其移植到從其他雞身上取下的“代孕蛋殼”中孵化。不過,這一方案的核心限制在于:每孵化一只小雞,都需要一顆完整的捐贈蛋殼,難以規模化,也無法跨物種使用。
事實上,無殼孵化領域過去三十多年的最大瓶頸始終是同一個:氧氣問題。無論是玻璃杯、塑料杯還是保鮮膜,孵化后期都需要向體系內通入高濃度純氧,以滿足胚胎飛速攀升的需氧量。但濃氧環境會損傷胚胎組織、蛋白質和 DNA,無法保證新生鳥類的健康成長。因此,之前幾十年的嘗試更多停留在“能孵出來”的層面,離“能穩定養出健康成鳥”還有距離,也無法與標準商業孵化設備的流程匹配。
Colossal 這次選擇的策略是,利用硅膠膜的被動擴散特性,胚胎在普通大氣環境下就能完成發育,不再需要外部供氧。
要復活恐鳥,為什么必須先解決蛋的問題?
把視線拉回到 Colossal 最為人所知的業務:復活滅絕物種。2021 年,科技與軟件創業者本·拉姆與哈佛醫學院遺傳學家喬治·丘奇(George Church)共同在美國創立了 Colossal,目前累計融資超過 6 億美元、估值超過 100 億美元,已對外公開的目標物種清單包括猛犸象、袋狼、渡渡鳥、南島巨型恐鳥、藍馬羚,以及已誕下三只仿恐狼幼崽的項目。
然而,在這份清單中,鳥類不同于哺乳動物,甚至可以說,復活它們要難得多。
蒙大拿大學(University of Montana)野生動物與環境學者克里斯托弗·普雷斯頓(Christopher Preston)解釋,哺乳動物的胚胎可以在只有一兩個細胞的極早期階段被基因編輯,再通過體外受精(IVF)植入代孕母體相對靜止的子宮繼續發育。“但鳥類不能這樣做。”鳥蛋一旦產出母體,胚胎已包含約 5 萬個細胞,遠遠超出了現行基因編輯技術所能處理的范圍。
為了繞開這一障礙,Colossal 采用的是原始生殖細胞(PGCs)路線,這是一類未來會發育為精子或卵子的干細胞前體。
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圖 | 原始生殖細胞(PGCs)(來源:Colossal)
羅斯林研究所的胚胎學家邁克·麥格魯(Mike McGrew)等研究者多年來一直在探索:先在實驗室培養液中分離、繁殖并改造 PGCs,再把它們注射進入活鳥體內,讓這只鳥產生攜帶轉基因的精子或卵子。讓兩只這樣的鳥交配,下一代才是真正具備目標基因的轉基因鳥。但這種方法耗時、繁瑣、成功率低,至今未能在大多數鳥類上穩定實現,更別說已滅絕的鳥類了。
2025 年秋天,Colossal 宣布了相關路線的第一步,他們成功培養出原鴿(一類常見的城市野鴿)的 PGCs,該物種在系統發育上與該公司選定的渡渡鳥代孕物種尼科巴鳩(Nicobar pigeon)較為接近。
至于南島巨型恐鳥,Colossal 目前尚未確定代孕物種,候選包括鴯鹋(emu)和?鳥(tinamou),然而,擺在面前的是一個根本性的障礙:恐鳥的胚胎恐怕遠大于任何現存鳥類所能提供的卵。
按 Colossal 的估算,南島巨型恐鳥的蛋體積約為雞蛋的 80 倍、鴯鹋蛋的 8 倍,沒有任何現存鳥類能夠獨立承擔孕育與孵化的角色。這時,人工蛋就派上用場了,它將成為、也只能擔任接力孵化艙的角色,承接恐鳥胚胎在發育中后段的孵育任務。
工程價值值得肯定,但剩下的都沒做出來
學界對這次公告的整體評價可以濃縮成一句話:肯定膜的設計是真正的工程進展,但圍繞復活滅絕物種這一宏大敘事,仍有大量未被回答的問題。
圍繞這次公告,外界質疑最集中的是幾個透明度問題。Colossal 表示,目前沒有發表論文或預印本的計劃,希望將技術商業化,同時向保育機構開放使用。這項技術的真實性只能依據有限的信息評估,甚至無法在嚴格獨立的實驗條件下復現他們的結論。而且,公司迄今沒有公布 26 只小雞對應的總嘗試數,即孵化成功率,這意味著無法與現有系統進行效率方面的直接對比。
布法羅大學(University at Buffalo)的演化生物學家文森特·林奇(Vincent Lynch)還提醒稱,膜只是蛋的一個組成部分,“他們還沒有把其他部分做出來”。
把“復活滅絕物種”暫時放在一邊,這套人工蛋裝置在離我們更近的領域反而更有可能發揮作用。
第一個方向是瀕危鳥類保育。許多極度瀕危鳥類難以在圈養條件下繁殖,可用的代孕物種又非常有限,導致大量已經被采集、凍存于"生物樣本庫"的遺傳材料無法被使用;人工蛋提供的可控環境可以挽救本來無法發育的胚胎,讓凍存的 DNA 與活體形式建立連接。位于加利福尼亞州索薩利托的非營利機構"復興與恢復"(Revive & Restore)旅鴿(passenger pigeon)項目負責人本·諾瓦克(Ben Novak)就認為,"動物園和保育繁育機構有一整批馬上就能用上這項技術的人。"
第二個方向是對鳥類基因編輯工作流的優化。透明觀察窗允許研究者全程實時觀察胚胎發育,對驗證基因編輯是否成功修改了特定表型非常關鍵,比如鳥喙的形狀。如果鳥類基因編輯技術本身變得更成熟,疊加人工蛋,理論上可以讓高度瀕危的鳥更適應氣候變化,或對特定疾病具有抗性。
第三個方向是生物技術產業。轉基因雞此前已被視為低成本生產重組治療蛋白的潛在平臺,蛋白產物可直接富集于雞蛋蛋清中,相比傳統的哺乳動物細胞培養系統,成本更低。這類技術線的關鍵瓶頸之一就是胚胎操作環節:要把工程改造過的 PGCs 準確導入胚胎、并驗證它們是否真正進入了生殖細胞系,需要穩定可靠的胚胎可視化與操作平臺。Colossal 稱,其人工蛋的模塊化結構、透明設計和可控環境正好回應了這種工業研發場景的需求。
但商品化的家禽產業很可能不會買賬。畢竟,普通母雞一年大約就能產 300 顆蛋、成本極低,廠商幾乎沒有動力去改用這種系統。
比復活滅絕鳥類更緊迫的事
在 Colossal 的努力復活滅絕物種之時,真實世界的問題恐怕更復雜:地球的鳥類正以前所未有的速度消失,把資源押在復活上,真的劃算嗎?
Colossal 自己也承認,目前,超過一半的鳥類物種數量在下降,每八種鳥中就有一種面臨滅絕威脅。杜克大學(Duke University)生態學家斯圖爾特·皮姆(Stuart Pimm)尖銳地指出:導致鳥類減少的最主要力量并不是缺乏復活技術,而是棲息地喪失、與建筑玻璃幕墻碰撞、戶外散養貓的捕食。
當然,這并不構成對人工蛋技術本身價值的否定。人工蛋的工程突破是真實的,保育和生物技術應用的潛在用途也是清晰的。但距離“巨型恐鳥從一顆實驗室人工蛋里破殼而出”的場景,至少還隔著以下幾關:基因組完整復原、PGC 穩定培養、跨物種 PGC 移植與生殖系傳遞、目標表型表達的逐一驗證,以及最后整套發育系統在巨型蛋尺寸上的工程放大。
每一關都是獨立的難題,每一關都沒有現成答案。
Colossal 僅成立不到五年,已經通過新聞輿論撐起了有想象力的商業敘事和估值。我們似乎很難否認其客觀科學價值,只是這種價值是否等同于“復活滅絕物種”,在公司描述的一切均屬實的基礎上,仍需更多公開數據和獨立驗證。
26 只健康小雞固然是一個值得記錄的工程節點,但它孵出的動物距離恐鳥,就像他們此前宣稱要復活猛犸象,結果先培育出一堆長毛小鼠一樣遙遠。
參考內容:
https://colossal.com/colossal-biosciences-artificial-egg-dodo-moa/
https://www.nationalgeographic.com/science/article/artificial-egg-colossal-chickens-moa-dodo
https://www.nature.com/articles/d41586-026-01535-3
運營/排版:何晨龍
注:封面/首圖由 AI 輔助生成
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