選殖

此條目的主題是使用生物技術把生物複製與原件完全一樣的副本的過程。關於其他用法，請見「克隆 (消歧義)」。

選殖^[1][2][3][4]（cloning）又稱克隆、純系化^[5][6]、無性系化^[7][8]、純株培養^[9][10]等等，一般是指利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因組之後代的過程；但也指任何自然或人工產生具有相同或幾乎相同 DNA 子代的過程。中文音譯「克隆」也對應到英文的動詞與名詞 clone；前者指複製的動作，後者指複製出來的分子、細胞、或生物。

複製羊桃莉

在園藝學上，選殖是指通過營養繁殖產生的單一植株的後代，很多植物都是通過選殖這樣的無性生殖方式從單一植株獲得大量的子代個體。在生物學上，是指選擇性地複製出一段DNA序列（分子選殖）、細胞（細胞選殖）或是個體（個體選殖）；其中「細胞選殖」作名詞是指「無性繁殖的純系株落」。

選殖一個生物體意味著創造一個與原先的生物體具有完全一樣的遺傳資訊的新生物體。目前，現代生物學背景下，這通常包括了體細胞核移植。在體細胞核移植中，卵母細胞核被除去，取而代之的是從被選殖生物體細胞中取出的細胞核，通常卵母細胞和它移入的細胞核均應來自同一物種。由於，細胞核幾乎含有生命的全部遺傳資訊，宿主卵母細胞將發育成為在遺傳上與核供體相同的生物體。粒線體DNA這裡雖然沒有被移植，但相對來講粒線體DNA還是很少的，通常可以忽略其對生物體的影響。

語源與語意

英語 clone 源於古希臘語 κλών（klṓn，「twig」），義為「嫩枝」。在園藝學中，舊時使用 clon 拼法沿用至20世紀早期。其後在詞尾加上 e 成為 clone，以表明 -o- 的發音是長元音。近來，隨著這個概念及單字在大眾生活中廣泛使用，拼法已固定使用 clone。

術語 clone 作名詞時，是指「從一共同親代無性繁殖出的群體，其在遺傳上具有相同的核酸分子；或相同的細胞；或相同的個體」。而 clone 作動詞時，則是指「從這共同親代產生這群體的全部動作或過程」。在不同語境，clone 一詞涵義有些微差異。

術語 clone 在中文里有許多不同的轉譯，且依詞性、文義、地區而有所不同：

• 在中國大陸的標準漢語中，作名詞時，多用音譯：克隆，較少使用的意譯為：株、殖株、株落、株系、純系、無性系、無性繁殖細胞系；作動詞時，普遍使用音譯：克隆。
• 在台灣國語中，作名詞時，可意譯成：株、殖株、純株、株落、株系，或音譯克隆；作動詞時，則意譯為：生物複製、純化繁殖、純系繁殖、選殖、群殖，或音譯克隆。
• 在香港和澳門，則可轉譯成：複製、轉植。

此外，常見的醫藥名詞轉譯，亦有些許變體，例如：「單克隆抗體」，可譯為「單株抗體」，簡稱「單抗」。

分類

個體層次

主條目：無性生殖

選殖通常是一種生物技術，以人工誘導的無性生殖方式或者自然的無性生殖方式（例如：植物），產生與原個體有完全相同基因組之後代的過程。一個選殖就是一個多細胞生物在遺傳上與另外一種生物完全一樣。選殖可以是自然選殖，例如：無性生殖或是由於偶然的原因產生兩個遺傳上完全一樣的個體（就像同卵雙生一樣）。但是，我們通常所說的選殖是指通過有意識的設計來產生的完全一樣的複本。

分子層次

主條目：分子選殖

選殖一個基因是指從一個個體中獲取一段基因（例如：通過聚合酶連鎖反應的方法），然後將其插入另外一個個體（通常是通過載體），再加以研究或利用。選殖有時候是指成功地鑑定出某種顯性的基因。所以，當某個生物學家說某某疾病的基因被成功地選殖了，就是說這個基因的位置和DNA序列被確定。而獲得該基因的拷貝則可以認為是鑑定此基因的副產品。

• 青蛙、蟾蜍
  • 1952年，美國生物學家布里格斯（英語：Robert Briggs (scientist)）和金（英語：Thomas Joseph King）將豹蛙的細胞核移植到胚胎細胞，在104個樣本中獲得35個完整胚胎和27個蝌蚪。
  • 1954年，英國牛津大學的格登使用完整的體細胞的細胞核選殖了非洲爪蟾，但無法確定移植的細胞核來自完全分化的細胞。
  • 1975年，瑞士巴塞爾免疫學研究所將非洲爪蟾產生抗體的淋巴球的細胞核（證明它已完全分化）移植到去核卵中，並獲得了活的蝌蚪。
• 魚
  • 1963年，中國生物學家童第周將雌性鯉魚DNA插入來自另一隻雌性鯉魚的卵成功選殖了一隻雌性鯉魚，但相關論文發表在一本中文科學期刊，沒有轉譯成英文，因此不為國際上廣泛知曉。^[11]
  • 1981年，美國生物學家史崔辛格（英語：George Streisinger）選殖了斑馬魚。
• 綿羊
  • 1996年，愛丁堡大學旗下羅斯林研究所的威爾穆特和坎貝爾選殖了桃莉，第一隻選殖的哺乳動物。
• 鼠
  • 1998年，Cumulina，夏威夷大學
  • 2013年，日本茨城縣茨城市的理化學研究所理研研究小組，團隊召集人是小倉淳郎，從老鼠的尾巴採取一滴血液，利用白血球的核來複製動物，將來或許可運用於複製其他動物。^[12]
• 獼猴
  • 2000年1月，Tetra，雌性。使用胚胎分割法。
• 豬
  • 2000年3月，5隻蘇格蘭PPL小豬；8月，Xena，雌性。
  • 2013年1月30日，臺灣成功複製迷你豬，國家科學委員會公布，由臺灣3所學術機構共同花了3年時間，成功改良新式的胚複製技術「手工卵子分切複製技術」，已複製出兩胎花斑迷你豬，其中1隻已成功繁衍後代，顯示技術已達成熟階段，其後豬隻由竹南動科所飼養。^[13]
• 牛
  • 2001年，Alpha和Beta，雄性
• 貓
  • 2001年底，一家位於加州的公司成功創造出第一隻複製貓CopyCat（CC），雌性。
• 兔
  • 2003年3、4月，分別在法國和朝鮮獨立地實現
• 騾
  • 2003年5月，愛達荷Gem，雄性；6月，猶他先鋒，雄性
• 鹿
  • 2003年，Dewey
• 馬
  • 2003年，Prometea，雌性
• 狗
  • 2005年，韓國首爾大學實驗隊，史納比^[14][15]
• 灰狼
  • 2007年，韓國首爾大學動物選殖研究組，Snuwolf和Snuwolffy，雄性^[16][17]
• 猴
  • 2017年11月27日，世界上首個體細胞複製猴「中中」在中國科學院神經科學研究所、腦科學與智能技術卓越創新中心的非人靈長類平台誕生；12月5日第二隻複製猴「華華」誕生。^[18]

困難

儘管動物的選殖技術研究取得了很大進展，目前的成功率還是相當低的：桃莉出生之前研究人員經歷了276次失敗的嘗試^[19]；70隻小牛的出生則是在9000次嘗試後才獲得成功，並且其中的三分之一在幼年時就死了；Prometea也是花費了328次嘗試才成功出生。而對於某些物種，例如猩猩，目前還沒有成功選殖的報導。而狗的選殖實驗，也是經過數百次反覆試驗再得來的成果。

動物複製其他的失敗之作，均變成了畸形的動物。專家表示複製技術的失敗率高達97%。大部分科學家認為修改基因技術是超乎人類知識的極限，因此必須禁止^[19]。全球有19個國家已經禁止從事複製人的實驗。英國在2000年12月通過及修訂《人類受精及胚胎法》，准許涉及複製人類胚胎之醫學研究，不過仍禁止任何以繁殖為目的之複製研究^[19]。

低成功率可能是選殖囊胚滋養外胚層存在的重編程異常細胞是選殖胚胎發育失敗的原因，但這種觀點還存在很多爭議^[20] 。

選殖結果

桃莉出生後的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀。她6歲的時候就得了一般老年時才得的關節炎。這樣的衰老被認為是端粒的磨損造成的。端粒位於染色體的末端。隨著細胞分裂，端粒在複製過程中不斷磨損，這通常認為是衰老的一個原因。然而，研究人員在選殖成功牛後卻發現它們實際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度，而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命，但是由於過度生長，它們當中很多都過早夭折了。研究人員相信相關的研究最終可以用來改變人類的壽命。

宗教觀點

天主教會反對生殖性選殖，因為他們認為人要模仿上帝的行為，就絕對不允許。 ^[21]