陈大元 受精生物学和克隆动物学家。1933年4月生于江苏省吴县，1957年毕业于山东大学生物系。现为中国科学院动物研究所首席研究员。

他数十年研究受精机理、显微受精和动物克隆，做出了显著成绩。发表论文196篇，主编《受精生物学》专著一部，获国家科技进步奖二等奖1项、中国科学院科技进步奖二等奖1项，还获得9项省部级成果奖。早年，他提出了精卵之间存在一级和二级识别等多种专业理论。1999年，又在世界上最早克隆出了一批大熊猫早期重构胚胎。该科研成果被两院院士评为当年中国十大科技进展之一。目前又获得了大熊猫异种重构胚可以在寄母子宫中着床并形成胎儿的新成果。2002年1-2月，喜获克隆牛的成功，12头受体牛共产下14头克隆牛犊，实现了我国成年体细胞克隆牛成活群体零的突破。2003年成活的克隆牛已配种受孕，证明它们的生理状态是正常的。2003年在新疆又成功克隆出成活牛犊12头，在北京克隆成功1头，证明克隆牛技术的重复性很强。

克隆研究的意义不在于动物克隆本身，它涉及一系列的重大科学问题，如体细胞的全能性、核质关系等问题。这些问题的解决将为最终揭开生命之迷提供帮助。因此动物克隆作为“火车头”起着牵引生命科学一部分领域发展的作用，动物克隆研究在家畜胚胎产业化方面还展现了广阔的应用前景，有望在不远的将来产生推动行业性发展的关键技术。中国科学院动物研究所承担并由陈大元研究员主持的，国家自然科学基金委员会的重点项目“家畜体细胞无性繁殖研究”中的克隆牛部分，于2002年2月27日在北京通过了专家组鉴定并验收，与会专家一致认为这次“克隆牛”的成果达到国际同类研究的先进水平，实现了我国成年体细胞克隆牛成活群体零的突破。这是我国科学家做出的又一项重大贡献。它是中国科学院与地方合作的一个成功范例，是中国科学院实施知识创新试点工程以来取得的又一个重大成果。

此项试验所用的供核体细胞来源于两头优质成年牛的耳成纤维细胞，一头是高产荷斯坦奶牛603号，另一头是盖普威黄色种公牛18号。受体卵母细胞来源于鲁西黄牛的卵巢，试验中共培养了980枚重构卵，其中有261枚发育到囊胚，230枚移植到112头受体牛子宫，其中26头妊娠，流产14头。从2002年1月18日获得第一头克隆牛犊到2月11日12头受体牛产犊14头，存活至今5头。经DNA亲子鉴定证明，13头克隆荷斯坦牛犊的遗传物质都是来源于同一个核供体603号母牛，1头克隆的盖普威黄牛犊，遗传物质来自18号盖普威黄色种公牛。所有克隆牛犊与代孕母牛没有遗传关系。

这一研究项目是中国科学院动物研究所与山东曹县中大胚胎工程中心合作，完全由中国科学家独立自主完成，标志着中国已完全掌握了世界上第一流的体细胞克隆技术，说明中国动物克隆技术与发达国家处于同一水平。与国际上成年体细胞克隆牛研究相比，本项目研究的创新与突破表现在：

一、把受精研究中卵母细胞的成熟过程、纺锤体的变化和极体排放机制巧妙地应用于克隆技术中。在卵母细胞第一次成熟分裂时，纺锤体处在一个动态变化状态--从连在一起到逐步分开的过程，当卵母细胞极性刚出现时，纺锤体还连在一起，染色体逐渐向二端迁移。当极体逐渐往外排放时，纺锤体中体开始囊泡化，在极体完全排出时，中体断裂，一部分染色体进入第一极体，另一部分保留在卵质中。而克隆技术的首要一步是卵母细胞的去核(去遗传物质)。如果等极体完全排放后，去核就不易完全去干净，为了将较深色的卵母细胞去核彻底，成功地将卵母细胞体外成熟的培养时间由常规的22-24小时缩短到19小时，控制了第一次成熟分裂器(纺锤体)处于第一极体排出的早期，即纺锤体还连在一起时，再实施挤压法，这样去核率大大提高。这一创新是克隆牛成功的关键。

二、试验证明用牛耳成纤维细胞不论公牛还是母牛、奶牛还是黄牛，都能克隆成功。

三、利用钙离子载体与放线菌酮两种活化剂组合活化卵子，并用细胞松弛素D来维持重构胚的整倍性，提高了囊胚发育率。

四、对不同受体牛在克隆牛研究中的效率进行了比较研究，证明奶牛作受体比鲁西黄牛效果好，经产奶牛做受体最好。

五、在整个试验中积累了批量克隆牛生长、发育与存活等方面的宝贵信息。

这项技术的突破为实现我国家畜克隆胚胎工厂化生产奠定了基础。它与传统育种技术、现代基因工程技术的集成将进一步推动我国畜牧业的发展，特别是对优质高产奶牛的培育和奶业的加速发展将产生深远的影响。大家知道，我国的人均牛奶饮食量不足西方发达国家的1/10，甚至差距更大。奶牛业是一个亟待发展的“白色产业”，但我国畜牧业由于先天不足，技术落后，若依靠传统育种繁殖的方法，需要几十年才能赶上目前发达国家的水平。因此我们发展中国家必须找到一种跨越传统技术、直接使用新一代的高新技术来改造我国落后产业的发展创新途径，“每人一杯奶工程，可以强壮一个民族”，这是振兴中华的大事。而克隆就是这样的一种技术，与现有的相关技术比较，克隆技术具有四大优点：一是可以控制性别；二是成本低；三是克服国外引进优良品种的限制；四是可快速更新换代，扩繁优良品种。

我们只要遵循“三个代表”的重要思想，坚持改革开放，遵循科学规律，勇于开拓创新，任何艰难和科学堡垒，如克隆牛中存在的流产率高和存活率低等问题都一定能够被最后攻克。

撰稿人：陈大元

点评：

陈大元先生长期从事受精机理、显微受精和动物克隆研究，这个案例讲的是克隆牛。他与兄弟单位合作，把受精研究中卵母细胞的成熟过程、纺锤体的变化和极体排放机制巧妙地应用于克隆技术中，使克隆牛获得成功，实现了我国成年体细胞克隆牛成活群体零的突破。这是院、地合作的成功案例，这项技术的突破为实现我国家畜克隆胚胎工厂化生产奠定了基础。