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蛇形机器人助力拯救北方白犀牛

2019-09-28严毅梅

青少年科技博览(中学版) 2019年8期
关键词:蛇形杜兰特犀牛

严毅梅

如今,科学家正争分夺秒拯救由于栖息地丧失和偷猎而濒临灭绝的物种。

名为“苏丹”的雄性北方白犀牛的死亡,标志着自然繁殖北方白犀牛就此终结。人们希望苏丹的女儿纳金和孙女帕图在2009年移居肯尼亚后能够生育后代,但因为无雄性北方白犀牛,该计划化为泡影。至少从2015年起,科学家一直在研究试管受精和干细胞技术,希望能够培育出一个活的北方白犀牛胚胎。因为纳金和帕图很可能在这项技术完善之前就死去,所以如果能培育出一个活的胚胎,将胚胎植入南方白犀牛的子宫中,由南方白犀牛负责生产下一代,就可以延续北方白犀牛的种群繁育。要知道,幼崽的遗传物质完全来自北方白犀牛,所以它将依然是北方白犀牛。以这种方式让北方白犀牛得以传宗接代,理论上说得通,但实现起来就困难重重了。

研究人员首先从北方白犀牛身上提取干細胞,并利用生物化学手段对其进行操作,可以使其转化为身体中几乎任何类型的细胞。美国生殖科学专家芭芭拉-杜兰特说:“如果他们能利用北方白犀牛的细胞在体外培养出精子和卵子,那么他们就可以利用这些细胞进行受精,并制造纯北方白犀牛胚胎。”如果成功的话,科学家会利用机器人把白犀牛的胚胎植入代孕体中。

研究者指出,雌性犀牛的子宫结构特殊。美国加州大学圣地亚哥分校的科学家与圣地亚哥动物园合作开发了一种独特的装置,他们认为这种装置有助于犀牛的人工繁殖。这是一种蛇形机器人,该校电气和计算机工程助理教授迈克尔-叶是该设备的发明者之一。他说,这种蛇形机器人的功能就像一根“长而细的导管”,且为犀牛专门设计,直径只有2到3毫米,长度可达数米。迈克尔-叶表示:“基本上,你可以把这个装置做成你想要的任何形状。”所以它能够在连接到该设备上的一系列装置的帮助下,在雌性犀牛的子宫中曲折向前。这个机器人拥有一个摄像头,这样研究人员就可以看到它的移动方向,它还拥有一个内置的通道,用于将受精卵运送到子宫。你可以控制它做出非常精细的动作,这样就可以在动物身上安全无创伤地进行手术。科学家希望利用这种装置通过北方白犀牛的近亲南方白犀牛进行人工授精。

研究者希望这能使北方白犀牛的数量激增。杜兰特说:“最终的目标是培育一个有足够数量的北方白犀牛种群,先是圈养,然后再放回到野外。”这将是很多年的工作,但来自世界各地的优秀科研人员协同合作正朝着这个方向稳步前进。

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