作者：孙亦真
摄影：季俊辉
“在座的每一位，都源于一个伟大的奇迹——两个原本注定走向死亡的细胞，在相遇的瞬间，却‘起死回生’，开启了生命的全部可能。”12月19日下午，由上海市科学技术协会和上海市教育委员会联合主办的“大师课堂——院士专家进校园”主题活动在上海市建青实验学校举行。报告厅里，中国科学院院士、著名干细胞与发育生物学家李劲松的开场白，瞬间将在场师生引入一次通往生命科学最奇异疆域的探索之旅。从孙悟空“拔毫毛变猴子”的神话遐想，到实验室里培育“小鼠女儿国”的科学现实，李劲松院士用一场深入浅出、精彩纷呈的报告，为学生们生动诠释了“从克隆到半克隆”的技术革命，以及中国科学家在其中写下的创新篇章。
如果精子和卵子是两个高度特化、注定消亡的“终点”细胞，那么它们的结合，何以成为一个全新生命的“起点”？李劲松院士首先引领同学们审视自身生命的起源。他将精卵结合这一自然过程，描绘为一场极致的“重编程魔术”——两个终端细胞融合后，基因组被重置，一个拥有发育成完整个体全部潜能的受精卵由此诞生。
然而，这一看似司空见惯的自然繁衍过程，却面临着现代社会的严峻挑战。李院士引用数据指出，我国不孕不育率已接近20%，出生人口连续多年面临压力，辅助生殖技术成为许多家庭的希望。他介绍了经典的卵胞浆内单精子注射技术：一个精子被直接注入卵子，从而绕过自然结合障碍，这项技术已帮助全球数百万家庭。2010年，其奠基人罗伯特·爱德华兹荣获诺贝尔奖。
“但科学家的好奇心从不满足于此。”李院士话锋一转，提出了驱动他及其团队研究的核心问题：除了精卵结合，生命发育过程中，其他细胞能否也被“重编程”获得新生？体细胞能否逆转变回多能甚至全能状态？他提到了家喻户晓的《西游记》中孙悟空“拔毫毛变猴子”的桥段，“这用科学语言描述，就是体细胞克隆。”由此，他引出了克隆羊“多莉”的划时代意义，以及中国科学家在该领域的贡献，包括他的导师陈大元先生领导培育出中国首例体细胞克隆牛等里程碑工作。
李院士还特别分享了一个令人印象深刻的故事：2012年与克隆技术共享诺贝尔奖的科学家约翰·格登，学生时代生物成绩曾排名全年级倒数第一，老师评语称其想成为科学家的念头“荒谬透顶”。然而，正是对科学的浓厚兴趣、独特的奇思妙想和坚持不懈的探索，最终让他登上了科学巅峰。“兴趣、热爱加坚持，是走向远方的关键。”李院士以此勉励在场学生。
沿着克隆技术的脉络，李院士将问题引向更深处：生命是否必须需要父母双方？能否“单性生殖”？早期科学实验给出了否定答案，并由此揭示了生命的一项关键设计——“基因组印记”。某些基因必须来自父亲，某些必须来自母亲，如同精密的双钥锁。
“但科学的意义，就在于把‘不可能’变为‘可能’。”李院士话锋一转，介绍了其团队革命性的工作：他们成功将一个小鼠精子，改造成为一个能在培养皿中无限增殖、易于编辑的“类精子干细胞”。更惊人的是，这个“干细胞版本”的精子，注入卵子后，竟能成功发育为健康小鼠！由于这些小鼠的父亲基因完全来源于同一个被“克隆”扩增的精子，它们被称为“半克隆”小鼠。这项“半克隆技术”荣获2012年度中国科学十大进展。
“这还不是终点。”李院士继续讲道，通过优化基因印记，他们甚至将卵子来源的干细胞也改造成了合格的“精子替代品”，并由此培育出了所有基因均来自雌性父母的小鼠后代。“学生们开玩笑说，我们建立了‘小鼠的女儿国’。”李院士在玩笑之余，更是严肃强调，这纯粹是基础科学对生命规律的深度探索，人类生殖伦理的底线不容触碰，科学的翅膀必须在责任与伦理的轨道上飞翔。
“半克隆不仅是好奇心的产物，它更是一把强大的钥匙。”李院士着重阐释了这项技术的划时代应用前景。其核心在于，单倍体的“类精子干细胞”如同一个高度可塑的“基因组改造车间”，让复杂遗传操作变得空前便捷。
以往，研究阿尔茨海默症、糖尿病等多基因复杂疾病，缺乏理想的动物模型。如今，利用半克隆技术，科学家能在细胞车间里同时编辑多个疾病相关基因，快速制备出模拟人类复杂病症的小鼠模型，为新药研发按下“快进键”。
更富想象力的是，李院士团队用它模拟了驱动物种进化的关键事件——染色体融合。他们在短短两年内，成功培育出了多条染色体融合、核型新颖的小鼠品系，模拟了自然界可能需要成千上万年才发生的演化飞跃。这项研究入选2022年度中国生命科学十大进展。
面向未来，李院士描绘了更为宏大的“基因组标签计划”蓝图：利用此类高效技术，给每个基因装上标准的“分子二维码”。届时，科学家便能像通过北斗系统追踪车辆一样，在活细胞中实时、动态地追踪任何蛋白质的踪迹与功能，从而系统解码生命奥秘。他将其比喻为“构建生命科学的北斗导航系统”，目前该计划已得到积极推进，并产出了大量共享的科学资源。
“从解读自然魔术，到复现生命过程，再到设计生命工具，科学就是一个不断将‘不可思议’变为‘原来如此’的过程。”李劲松院士勉励同学们，“保持你们对世界最本真的好奇，坚持那看似天马行空的想象，因为未来解决人类健康重大挑战的答案，可能正藏在今天某个‘荒谬’的提问之中。”
“大师课堂——院士专家进校园”主题活动由上海市科学技术协会和上海市教育委员会联合主办，邀请科学家与学生面对面互动，更好地“孵化”青少年的科学精神、创新素质，在助推“双减”的同时，做好科学教育的加法，激励青少年树立起投身建设世界科技强国的远大志向。
2025年，“大师课堂”陪伴上海学子又走过了一轮科学的四季。今年“大师课堂”系列活动已成功举办15期，邀请了材料科学、网络通信、脑科学等领域的院士专家走进校园，带领青少年近距离感受科技跃动的脉搏。这一年，我们把前沿科技“翻译”成有趣的探索旅程，让活动跨越了小、初、高全学段，并通过线上线下联动，使优质科学资源流淌到更广阔的地方。而现场实验、菌菇栽种、科普电影赏析等趣味互动，则让知识的种子在笑声与惊叹中悄然发芽。
展望未来，上海市科协与市教委将不断拓展科学的边界、创新对话的形式，助力更多青少年以科学家为榜样，勇敢追寻真理之光，将个人志向融入国家科技创新的宏伟蓝图，谱写科技强国的未来篇章。
