克隆的基本過程是將壹個含有遺傳物質的供體細胞的細胞核移植到壹個沒有細胞核的卵細胞中，然後通過微電流刺激使兩個細胞融合為壹，再促使新細胞分裂繁殖，發育成胚胎。當胚胎發育到壹定程度後，將其植入動物的子宮，使動物懷孕，然後就可以誕生與細胞供體基因相同的動物。在這個過程中，如果對供體細胞進行基因改造，無性動物後代的基因也會發生同樣的變化。
克隆技術不需要雌雄交配，不需要精子和卵子的結合。它只需要從動物體內提取單個細胞，通過人工方法將其培養成胚胎，然後將胚胎植入雌性動物體內，繁殖出新的個體。這種用單細胞培養的克隆動物，具有與單細胞供體完全相同的特征，是單細胞供體的“復制品”。英國和美國俄勒岡州的科學家相繼培育出“克隆羊”和“克隆猴”。克隆技術的成功被稱為“歷史性事件和科學創舉”。甚至有人認為克隆技術可以和當年原子彈的問世相提並論。
克隆技術可以用來生產“克隆人”和“復制人”，這在全世界引起了廣泛關註。克隆對人類來說是悲是喜，是禍是福？唯物辯證法認為，世界上的壹切事物都是矛盾的統壹體，壹分為二。克隆技術也是如此。如果用克隆技術來“復制”希特勒這樣的戰爭狂人，會給人類社會帶來什麽？即使用來“復制”普通人，也會帶來壹系列倫理問題。如果將克隆技術應用於畜牧業生產，將使優良家畜品種的培育和繁殖發生根本性的變化。如果將克隆技術用於基因治療的研究，就極有可能攻克癌癥、艾滋病等危害人類生命健康的頑疾。克隆技術和原子能技術壹樣，是壹把雙刃劍，劍柄在人類手中。人類應該采取聯合行動，避免“克隆人”的出現，讓克隆技術造福人類社會。
克隆技術的研究現狀
第壹，克隆的早期研究
單詞clone是英語單詞clone的音譯。作為名詞，c1one通常被翻譯為無性克隆。同壹克隆體中所有成員的遺傳組成是完全相同的，除非有突變。自然植物、動物和微生物的克隆在自然界早已存在。比如同卵雙胞胎其實就是克隆。而自然哺乳動物克隆發生率極低，成員數量少(壹般為兩個)，缺乏目的性，很少能用於造福人類。因此，人們開始探索人工方法來生產高等動物克隆體。這樣，克隆壹詞開始作為動詞來指代人工培育克隆動物的行為。
目前，生產哺乳動物克隆的方法主要有兩種:胚胎分割和核移植。各國科學家培育的克隆羊多莉和各種克隆動物後來都采用了核移植技術。所謂核移植，是指通過顯微外科手術和細胞融合，將胚胎或成年動物不同發育階段的細胞核移植到去核卵母細胞中，重新形成胚胎並使其成熟的過程。與胚胎分割技術不同，核移植技術，尤其是連續核移植技術，可以產生無限個遺傳相同的個體。由於核移植是生產克隆動物的有效方法，人們通常稱之為動物克隆技術。
通過核移植技術克隆動物的想法最早是由漢斯·斯皮曼在1938年提出的。他稱之為“奇怪的實驗”，即從發育中的胚胎(成熟或未成熟的胚胎)中取出細胞核，移植到卵子中。這種想法是現在克隆動物的基本方式。
從1952開始，科學家首先用青蛙進行核移植克隆實驗，先後獲得蝌蚪和成年青蛙。65438-0963年，我國童第周教授領導的科研組首次以金魚為材料研究了魚類胚胎的核移植技術，並取得成功。
哺乳動物胚胎核移植研究的第壹項成果是在1981年取得的——卡爾·伊爾門澤和彼得·霍普利用小鼠胚胎細胞培養正常小鼠。1984年，Steen Willadsen用取自綿羊的未成熟胚胎細胞克隆了壹只活產的綿羊，其他人後來用牛、豬、山羊、兔子和獼猴等各種動物重復了他的實驗方法。1989年，威拉德森獲得了連續核移植的第二代克隆牛。在1994年，尼爾·菲爾斯特從壹個至少有120個細胞的晚期胚胎中克隆出了牛。到1995，主要哺乳動物胚胎核移植成功，包括冷凍和體外產生的胚胎；也嘗試過胚胎幹細胞或成體幹細胞的核移植實驗。然而，直到1995，成年動物的分化細胞核移植仍未成功。
二、“多莉”克隆羊的意義和反響
以上事實表明，在1997年2月，羅斯林研究所威爾穆特博士的科研組宣布成功培育體細胞克隆羊“多莉”之前，胚胎細胞核移植技術已經取得了很大的進展。事實上，克隆多莉在核移植技術中遵循了胚胎核移植的全過程，但這並不能降低多莉的意義，因為它是世界上第壹只通過體細胞核移植出生的動物，是克隆技術領域的壹大突破。這個巨大的進步意味著:從理論上證明了分化後的動物細胞核具有全能性，就像植物細胞壹樣，細胞核內的遺傳物質在分化過程中不會發生不可逆的變化；實踐證明，利用體細胞進行動物克隆的技術是可行的，可以用無數相同的細胞作為核移植的供體，並在這些供體細胞與卵細胞融合之前對其進行壹系列復雜的遺傳操作，從而為繁殖優良的動物品種和大規模生產轉基因動物提供了有效的方法。
理論上，使用同樣的方法，人們可以復制“克隆人”，也就是說科幻小說中的獨裁者完全有可能克隆自己。因此，“多莉”的誕生在全世界科學界、政界乃至宗教界引起了強烈反響，並引發了壹場關於克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府和民眾紛紛反應:克隆人類是違反倫理的。盡管如此，克隆技術的重大理論意義和實用價值促使科學家們加快研究速度，從而將動物克隆技術的研究和發展推向高潮。
三、近三年克隆研究的重要成果
克隆羊多利的誕生，在全世界掀起了克隆研究的熱潮。隨後，關於克隆動物的報道接連不斷。1997年3月，也就是多莉出生後的1個月，美國、中國、中國臺灣省和澳大利亞的科學家分別公布了他們成功克隆出猴子、豬和牛的消息。但都是用胚胎細胞進行克隆，意義無法與多莉相比。同年7月，羅斯林研究所和PPL公司宣布，世界上第壹只帶有人類基因的轉基因綿羊“波利”已經從轉基因胎兒成纖維細胞中克隆出來。這壹成果顯示了克隆技術在培育轉基因動物方面的巨大應用價值。
7月，1998，Wakayama，夏威夷大學報道，從小鼠卵丘細胞中克隆出27只存活的小鼠，其中7只是克隆小鼠的後代，這是繼多莉之後的第二批哺乳動物體細胞核移植後代。此外，和歌山等人采用了不同於多莉的相對簡單、成功率高的新克隆技術，並以大學所在地命名為“檀香山技術”。
從那以後，美國、法國、荷蘭和韓國的科學家也報告了體細胞克隆牛的成功。日本科學家的研究熱情尤其驚人。7月1998至4月1999，東京農業大學，馮靜恩大學，家畜改良企業集團，地方家畜試驗場(石川縣，大分縣，鹿兒島縣等)和私營企業(如日本最大的乳品公司銀雪乳業等。)報道說他們用的是牛耳朵和臀部肌肉。到1999年底，世界上已經成功誕生了六類細胞——胎兒成纖維細胞、乳腺細胞、卵丘細胞、輸卵管/子宮上皮細胞、肌肉細胞和耳皮膚細胞——的體細胞克隆後代。
2000年6月，中國西北A&F大學用成年山羊體細胞克隆了兩只“克隆羊”，但其中壹只因為呼吸系統發育不良而夭折。據介紹，該研究小組采用的克隆技術與多莉的克隆技術完全不同，這表明中國科學家也掌握了體細胞克隆的前沿技術。
不同物種間的核移植實驗也取得了壹些可喜的成果。1998，1年6月，美國威斯康星大學麥迪遜分校的科學家成功克隆了豬、牛、羊、鼠、獼猴五種哺乳動物的胚胎。研究結果表明，壹個物種的未受精卵可以與許多動物的成熟細胞核結合。雖然這些胚胎流產了，但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國科學家從牛卵中克隆出了珍稀動物盤羊的胚胎。中國科學家還從兔卵中克隆出了大熊貓的早期胚胎，這表明克隆技術可能成為保護和拯救瀕危動物的新途徑。
四、克隆技術的應用前景
克隆技術已顯示出廣闊的應用前景，概括起來有以下四個方面:(1)培育優良品種，生產實驗動物；(2)生產轉基因動物；(3)生產用於細胞和組織替代療法的人胚胎幹細胞；(4)瀕危動物物種的繁殖，動物物種資源的保存和傳播。轉基因動物和胚胎幹細胞的生產簡述如下。
轉基因動物的研究是動物生物工程領域最具吸引力和發展前景的課題之壹。轉基因動物可用作醫學器官移植的供體，用作生物反應器，以及用於家畜的遺傳改良和疾病實驗模型的建立。然而，目前轉基因動物的實際應用並不多。除了單個基因修飾的轉基因小鼠的醫學模型，轉基因動物乳腺生物反應器生產藥物蛋白的研究已經進行了很長時間，至今已超過10年。但目前全世界只有2種藥物進入III期臨床試驗，5 ~ 6種藥物進入II期臨床試驗。然而，其農藝性狀已被改良並可用於家畜生產的轉基因家畜品系尚未誕生。轉基因動物的生產效率低，定點整合困難導致的成本高和調控失敗，轉基因動物有性繁殖後代的遺傳性狀分離，難以保持祖先的優異勝利，是當今制約轉基因動物實用化進程的主要原因。
體細胞克隆的成功為轉基因動物的生產掀起了壹場新的革命，動物體細胞克隆技術為快速放大轉基因動物產生的種質創新效應提供了技術可能。利用簡單的體細胞轉染技術轉移目的基因，可以避免家畜生殖細胞的困難和低效。同時，該轉基因細胞系可用於在實驗室條件下進行轉基因整合預檢驗和性別預選擇。核移植前，將目的外源基因和標記基因(如LagZ基因和新黴素抗生素基因)的融合基因導入培養的體細胞，然後通過標記基因的表達篩選轉基因陽性細胞及其克隆，再將該陽性細胞的細胞核移植到去核卵母細胞中。理論上，最終生產出來的動物應該是100%陽性的轉基因動物。通過該方法，Schnieke等人(Bio Report，1997)已成功獲得6只轉基因綿羊，其中3只具有人凝血因子IX基因和標記基因(新黴素抗性基因)，3只具有標記基因，目的外源基因整合率高達50%。奇貝利(Science，1997)也通過核移植的方法獲得了三頭轉基因牛，證實了這種方法的有效性。可見，當今動物克隆技術最重要的應用方向之壹就是研發高附加值的轉基因克隆動物。
胚胎幹細胞是全能幹細胞，具有形成所有成體細胞類型的潛力。科學家們壹直試圖誘導各種幹細胞分化成特定的組織類型，以取代體內那些受損的組織，例如將產生胰島素的細胞植入糖尿病患者體內。科學家已經能夠將豬es細胞轉化為跳動的心肌細胞，將人ES細胞轉化為神經細胞和間充質細胞，將小鼠ES細胞轉化為內胚層細胞。這些結果為細胞和組織替代療法開辟了道路。目前，科學家已經成功分離出人類的es細胞(Thomson et al. 1998，Science)，體細胞克隆技術為生產患者自身的ES細胞提供了可能。將患者的體細胞移植到去核卵母細胞中形成重組胚胎，在體外培養成囊胚，然後從囊胚中分離es細胞，將獲得的ES細胞定向分化為特定的細胞類型(如神經細胞、肌肉細胞和血細胞)，用於替代治療。這種核移植方法的最終目的是治療幹細胞，而不是獲得克隆個體，科學家稱之為“治療性克隆”。
克隆技術在基礎研究中的應用也是非常有意義的，它為研究配子和胚胎發生、細胞和組織分化、基因表達調控、核質互作等機制提供了工具。
動詞 （verb的縮寫）克隆技術中的問題
克隆技術雖然有廣闊的應用前景，但離產業化還很遠。克隆技術作為壹個新的研究領域，在理論和技術上還不成熟。在理論上，通過分化的體細胞克隆(細胞核中所有或大部分基因被關閉，細胞重新獲得全能性的過程)進行遺傳物質重編程的機制尚不清楚。克隆動物是否會記住供體細胞的年齡，克隆動物的連續後代是否會積累突變基因，細胞質線粒體在克隆過程中發揮的遺傳作用等問題都沒有解決。
在實踐中，克隆動物的成功率仍然很低。在培育多莉的實驗中，威爾穆特的研究小組將277個卵子與移植的細胞核融合，只獲得了壹只活羊多莉，成功率僅為0.36%。同時，胚胎成纖維細胞和胚胎細胞的克隆成功率分別只有65，438±0.7%和65，438±0.5%。36866.88868688666
此外，壹些出生的個體表現出生理或免疫缺陷。以克隆牛為例，日本、法國等國家培育的許多克隆牛在出生後兩個月內死亡；到2000年2月，日本已經誕生了121頭體細胞克隆牛，但存活下來的只有64頭。結果表明，部分犢牛胎盤功能不完善，血液中氧含量和生長因子濃度低於正常水平。部分犢牛胸腺、脾臟、淋巴腺發育不正常；克隆動物的胎兒壹般傾向於比普通動物發育更快，這可能是死亡的原因。
甚至連發育正常的多莉也被發現有早衰的跡象。染色體的末端叫做端粒，決定了細胞可以分裂的次數:每分裂壹次，端粒就會縮短，當端粒耗盡時，細胞就失去了分裂的能力。1998年，科學家發現多莉的細胞端粒比正常人短，也就是說，它的細胞處於更加衰老的狀態。當時認為這可能是由成年綿羊細胞克隆多莉，使其細胞帶有成年細胞的印記所致。然而，這種解釋現在受到質疑。美國馬薩諸塞州的醫生羅伯特·蘭紮(Robert Lanza)用培養的衰老細胞克隆了牛，得到了6頭小牛。出生5 ~ 10個月後，發現這些克隆牛的端粒比同齡普通犢牛的端粒長，有的甚至比普通新生犢牛的端粒還長。目前，還不清楚為什麽這種現象與多莉的情況不同。然而，這項實驗表明，在某些情況下，克隆過程可以改變成熟細胞的分子鐘，使其“返老還童”。這種變化對克隆動物壽命的影響需要進壹步觀察。
除了上述理論和技術障礙之外，克隆技術的倫理影響(特別是它在人類胚胎中的應用)以及公眾對它的強烈反應也限制了它的應用。然而，近年來克隆技術的發展表明，世界上大多數國家都不甘落後，沒有人放棄對克隆技術的研究。在這壹點上，英國政府的態度很有代表性。1997年2月結束後不到1個月，英國科學技術委員會發表了壹份關於克隆技術的專題報告，表明英國政府將重新考慮這壹決定，認為盲目禁止這壹研究並不明智。關鍵是建立壹定的規範，用它來造福人類。