犀牛角和象牙

诱导多能干（Induced pluripotent stem，iPS）细胞具有转化成体内任何类型成熟细胞的能力。Vygantas的公司——Ceratotech，正在试验从iPS细胞培养犀牛角。有些科学家正在研究生物方法培养制造犀牛角和大象象牙，用于压低*市黑**价格，并能够阻止偷猎，Vygantas正是他们中的一员。但是也有很多环保阻止正在反对这种做法，并担心反而会因此恶化非法狩猎犀牛和大象。例如，他们担心偷猎者会试图声称他们手上的偷猎产品是生物方法制造的仿制物，以此来逃避执法部门的检查。

根据国际自然保护联盟（International Union for Conservation of Nature）的数据，2015年被杀非洲犀牛的数量达到了创纪录的1338只。 一项大范围的调查估计，偷猎者每年杀死约27000头非洲大草原大象。*市黑**里有兜售粉状犀牛角，声称可以治疗从宿醉到癌症的各种疾病。而工匠们则会把犀牛角和象牙雕刻加工成精美的工艺品。联合国“濒危野生动植物种国际贸易公约”（ Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna & Flora，CITES）的一项条约禁止犀牛和象牙的全球商业贸易。但参与国家可以自行决定如何规范其境内的贸易。 保护主义者认为，结束偷猎的唯一方法是通过教育和宣传活动来降低需求。但Vygantas和其他科学家认为，单靠这些努力不能及时拯救濒危物种。

再生医学的进步使得科学家能够在实验室中培养皮肤、软骨和其他器官组织。 Vygantas想知道他是否可以采用类似的方法来种植犀牛角。“如果偷猎者和消费者只是为了获得犀牛角，而我们已经能够使用遗传和干细胞工程方法创造人体组织，那为什么我们不尝试使用犀牛干细胞制造犀牛角呢？犀牛角几乎全部由角蛋白组成，这也构成了人的头发和指甲。基于现有的技术手段，Vygantas开发了一种将犀牛皮肤细胞重编程为iPS细胞，然后将它们转变成可产生角蛋白的细胞，用于产生角蛋白。 现在，他的公司Ceratotech正在试图将使用相关细胞进行3D打印制造犀牛角。通过使Ceratotech的产品在遗传层面与野生犀牛角相同，Vygantas希望消费者将其视为真实的东西。为了让执法人员能够识别实验室培育产品，Ceratotech设想将基因指纹结合到细胞的DNA序列中，或用生物标记物浸润角蛋白，并开发用于检测角蛋白的手持设备。最终，他希望 以Ceratotech的技术为基础，生物制造更多的动物组织如穿山甲鳞片、鲨鱼鳍等，以保护更多的动物。

牛津大学的教授Fritz Vollrath承担了一项更加艰巨的任务，即合成象牙。与几乎完全由角蛋白制成的犀牛角不同，象牙由两种材料组成：胶原蛋白和羟基磷灰石。Vollrath和他的团队尝试将羟基磷灰石混入液体蚕丝中，然后将它们固化成象牙状的块状物。他们发现，丝绸形成的复合材料比胶原蛋白的具有更大的灵活性用于塑造。到目前为止，他的团队已经制作了一些小而精美的象牙。他们计划制作更大的作品，并利用雕刻师的反馈来优化过程。而且执法人员只需要一个放大镜，就可以辨别野生象牙和合成象牙。

Vygantas认为用实验室生产的替代品淹没市场会降低犀牛角的价格，使偷猎的利润不高。偷猎产品的市场需求因此将会减少，使偷猎者不再认为偷猎动物是值得冒险的。Vollrath设想采取稍微不同的方法。他简单地把合成象牙当做雕刻用象牙的替代品。但环保人士担心，这些产品可能会为偷猎者制造烟幕，使他们可以通过伪称生物制造的方式传播*禁品违**。 虽然Vygantas和其他人提出了基因指纹识别和其他形式的验证技术，但“实际情况还有待改进”。生物合成的犀牛角和象牙也可能只是打开一个更平价的市场，与偷猎产品的市场平行存在。钻石就是类似这样，人工合成钻石和天然钻石拥有平行的市场。这样的平行市场甚至可以提*天升**然产品的价值。偷猎的产品可以提高一个人的社交印象，表明有足够的财富。

Vygantas也承认他的努力具有不确定性，市场定位的尴尬使得很难获得投资来保证成功。不过，“这是在追求崇高事业，”他说。他表示不想从自己的创业项目中获得财富，而只是为了确保他的两个孩子将来能够在野外看到犀牛。他说：“我希望他们能体验到这份敬畏之心。

原文链接：http://cen.acs.org/articles/96/i4/synthetic-horns-tusks-offer-hope.html

论文链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.7b00592

作者Melissa Pandika是一位自由作家。

参考文献：

• 1. ACS Central Science

• 2. C&EN

本文关键词： C&EN 、 人工合成 、 犀牛角 、 象牙 、 动物保护 、 争议

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