在科幻作品中，有人通过无限克隆创建优质的克隆大军，有人通过无限克隆每次都创造出一个年轻的自己实现永生。

然而，最近一项长达20年的研究对“无限克隆”的概念泼了一盆冷水，哺乳动物的克隆没法无限持续下去，到了第58代时，所有克隆体出生后短时间内就会死亡。

相关研究来自日本山梨大学的研究团队，他们于3月24日将相关研究成果发表在《自然通讯》杂志上。

△ 来自《自然通讯》

该团队在2005年1月的时候，选取了一只棕色皮毛的雌性小鼠，并对其进行了克隆，当第一代克隆鼠成熟后，他们又提取了克隆鼠的细胞，再次进行克隆，如此反复。

而他们采用的克隆技术和克隆羊“多莉”是一样的，也是通过体细胞核移植的技术！

△ 多莉，第一个利用成年体细胞实现无性繁殖的哺乳动物

经过20年的实验，研究人员已经对这一实验小鼠品系的细胞进行了超过30000次克隆实验，而克隆鼠也已经来到了第58代。

这项实验最初看起来很成功，大约在第25代时，克隆成功率实际上有所提高，而且克隆出来的小鼠看起来完全健康，寿命也很正常，也没有表现出任何生理异常。

但是，到了第27代后，出生率开始悄然下降。到了第57代，仅有0.6%的克隆胚胎能够存活下来。

而到了第58代，这个克隆的小鼠品系彻底终结，基本没有克隆体能够发育到出生，而所有出生的克隆体都在一天内死亡。

为什么第58代克隆体无法存活？

答案就是，连续克隆最终会引发致命的基因突变级联反应。

以前人们普遍认为，克隆体和本体是一模一样的存在，但是这项研究对克隆小鼠的基因组进行测序，他们发现克隆体的遗传损伤极其严重。

每一代都会出现大约70个新的突变，更糟糕的是，随着克隆代数的增加，大段的DNA开始断裂，染色体发生倒位或错位连接，甚至有完全丢失了一条X染色体的例子出现。

△ 图片来自《自然通讯》

平均来说，克隆体基因突变的概率是自然繁殖后代的三倍。

所以，随着克隆代数的增加，遗传负担变得越来越大，最终达到一个生物体无法生存的阈值。

做一个不太恰当的比喻，我们可以把连续克隆想象成对复印件进行连续复印，而每次复印时，图像质量都会略有下降，而到了第58次时图像已经面目全非了。

哺乳动物需要有性生殖

在生物学领域，长期以来都有一个谜团，就是生物为什么需要有性生殖？

有性生殖需要花费大量的能量来寻找另外一半，而付出巨大努力的情况下却只能传递一半的基因。

可以说有性生殖对生物来说是非常低效的繁殖方式，而大自然是低效生存方式的“天敌”，任何低效的方式都很容易被淘汰。

所以，生物有性生殖的出现至今都十分令人费解！

这项实验充分证明了一点，对于哺乳动物来说，有性生殖就是唯一的出路，没有新鲜的DNA补充，哺乳动物只有死路一条。

然而，自然界中确实存在许多直接克隆自己繁殖的生物。

例如以前在我文章出现过的大理石纹螯虾（Procambarus virginalis），它们是一种三倍体生物，根本无法进行有性生殖，所以只能通过克隆自己实现后代繁衍。

△ 大理石纹螯虾

这些生物有时候会因为更高效的繁殖方式，而获得巨大的成功。

但是，它们又为什么不会因为基因崩溃而灭绝呢？

实际上，能够通过克隆自己生存的生物大多是比较简单的，而它们通常采用两种方式避免有害突变的积累。

一种是是依赖于一个残酷的微观筛选过程，被称为体细胞选择（somatic selection）。

采用这种方式的“克隆者”，本质上每个成功出生的个体都是从大量的通用干细胞中筛选出来的，而在这个过程中，任何获得有害突变的干细胞在形成新一代之前，就已经被健康的、充满活力的细胞所淘汰。

另一种方式是，利用强大的DNA修复系统，保留多个基因组备份，用于修复受损基因，如蛭形轮虫（Bdelloid rotifers）就是这样的。

哺乳动物没有这些避免基因崩溃的机制，所以想科幻作品中描述的那样利用克隆技术做许多事情是不现实的。

参考：

https://www.zmescience.com/science/news-science/can-you-clone-a-clone-forever-a-20-year-experiment-suggests-you-eventually-hit-a-biological-wall/

文献：

https://doi.org/10.1038/s41467-026-69765-7