去灭绝与保护生物技术

01概览与价值链

标记：[EC: 《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》与世界自然保护联盟（IUCN）保护性迁地指南 | OECD: environmental-biotech | 监管机构：USDA-APHIS（美国）、EFSA（欧盟）、MOA（中国）]

去灭绝与保护生物技术运用基因组编辑、低温生物样本库与辅助生殖，复活已消失的物种并拯救遗传多样性枯竭的现存物种。Colossal Biosciences通过编辑灰狼获得三只存活的恐狼（罗慕路斯与雷穆斯生于2024年10月，卡丽熙生于2025年1月），其猛犸象项目以约85个大象基因组编辑为目标，力争2028年活产。圣地亚哥动物园"冷冻动物园"——同类中最大的系统性低温样本库——正与Illumina合作测序多达4,000份样本、覆盖约1,300个物种。Revive & Restore的GAIA倡议目标是每周完成60+个参考基因组，英国Nature’s Safe自2021年以来已保存300+个物种，印度LaCONES低温保存26个物种的材料。在监测的野生种群自1970年以来下降69%的背景下，这一技术栈正从科幻走向实用的保护工具。

去灭绝与保护生物技术的关键方向：

1. 通过基因组编辑实现去灭绝（De-extinction）： 编辑现存代用物种以表达已灭绝近缘种性状——由灰狼得恐狼，由约85个大象基因编辑得猛犋象，以及袋狼、渡渡鸟与蓝羚羊项目。
2. 濒危物种的基因救援（Genetic Rescue）： 恢复现存物种已丧失的多样性并修复有害等位基因，以黑足鼬与作为克隆替代方案的胚外胚层互补为代表。
3. 低温生物样本库（Cryobanking）： 系统性的冷冻细胞与配子库——“冷冻动物园”（约1,300物种在测）、Nature’s Safe（300+物种）与LaCONES（26物种）——作为长期保险。
4. AI保护基因组学（AI Conservation Genomics）： GAIA倡议的Jarvis工具每周完成60+个参考基因组，Genera作为AI保护顾问，依托大熊猫基因组等参考基因组计划。

行业价值链

[样品与基因组] ──> [编辑] ──> [低温样本库] ──> [辅助生殖]
                          │
                  （CRISPR + 干细胞 + ART）
                          │
                          ▼
[重引入] <─── [繁育与迁地种群] <─────┘

价值链层级

行业跨切技术：

• 多重基因组编辑（Multiplex CRISPR）： 同时编辑数十个位点，在现存代用物种中重建已灭绝性状。
• 低温保存与生物样本库（Cryobanking）： 以液氮保存细胞、配子与组织，支持复苏与培养再生。
• AI保护基因组学与法医学（AI Genomics & Forensics）： 参考基因组组装与野生动物DNA法医学，用于反盗猎与贸易执法。

02美国

美国在去灭绝与保护生物技术领域领先，依托Colossal Biosciences存活的经编辑动物、Revive & Restore的基因救援工具包以及圣地亚哥动物园"冷冻动物园"——受USDA-APHIS与FDA对动物基因工程的监管。

去灭绝编辑、基因救援、系统性低温样本库

• Colossal Biosciences（达拉斯）： 通过编辑灰狼获得三只存活的恐狼（罗慕路斯、雷穆斯、卡丽熙）；猛犸象项目（约85个大象基因编辑，目标2028年活产）、袋狼、渡渡鸟与蓝羚羊项目；Colossal BioVault与World Preservation Lab用于遗传材料储存。
• Revive & Restore： GAIA倡议（Jarvis每周完成60+个参考基因组，Genera为AI顾问）获贝佐斯地球基金200万美元资助；黑足鼬基因救援及作为克隆替代的胚外胚层互补。
• 圣地亚哥动物园野生动物联盟（“冷冻动物园”）： 全球最大的系统性野生动物低温样本库，与Illumina合作测序多达4,000份样本、约1,300个物种（2026年2月公布），承诺到2075年引领全球濒危物种样本库建设。

03中国

中国贡献世界级的保护基因组学，为标志性濒危物种构建参考基因组，并在BGI主导下运营国家基因库基础设施。

参考基因组、大熊猫基因组、千基因组计划

• 华大基因 BGI Genomics（深圳，300676.SZ）： 完成大熊猫基因组（2010年Nature封面，首个完全用新一代合成测序技术组装的基因组），并启动"千种动植物基因组计划"，为保护与育种构建参考基因组。
• 国家基因库基础设施： 低温保存与测序平台，支撑以大熊猫及其他保护物种为主的国内保护基因组学项目。
• 学术保护基因组学： 中科院各所（昆明动物所等）合作开展濒危中国动物群的参考基因组与群体遗传学研究。

04欧盟

欧盟将针对基因工程的强监管（EFSA GMO评估）与不断增长的慈善性及全国性濒危物种低温样本库网络相结合。

活体生物样本库、低温保存枢纽、蝴蝶卵低温保存

• Nature’s SAFE（英国什罗普郡）： 慈善性"活体生物样本库"，自2021年以来保存300+物种（第300种为狐猴叶蛙，2025年5月），与64家保护伙伴合作，并向肯尼亚与坦桑尼亚扩展。
• CryoArks： 英国国家级濒危物种低温保存生物样本库网络，将动物园与博物馆藏品连成分布式冷冻库。
• 研究合作： 如安格利亚鲁斯金大学与Jimmy’s Farm合作，测试英国凤蝶卵的低温保存，用于未来繁育与重引入。

05领先企业与研究机构

06技术栈与创新

保护生物技术栈融合多重基因组编辑、生殖技术与AI基因组学，将物种恢复从冷冻细胞推进到存活、可繁育的动物。

1. 用于去灭绝的多重基因组编辑（Multiplex CRISPR）：
   • 通过编辑灰狼以表达恐狼性状，获得三只存活动物（罗慕路斯与雷穆斯，2024年10月；卡丽熙，2025年1月）；猛犸象项目以约85个大象基因组编辑力争2028年活产。
   • 大片段DNA插入与多重编辑支撑袋狼、渡渡鸟与蓝羚羊项目，并由95人的科学顾问委员会支持。
2. 低温样本库与辅助生殖（Cryobanking & ART）：
   • “冷冻动物园"的系统性低温保存正与Illumina合作测序多达4,000份样本、约1,300物种，解锁50年前样本的基因组。
   • 胚外胚层互补——用一种动物的干细胞在另一动物体内长出胚胎——提供克隆替代方案，辅以IVF与体细胞核移植。
3. AI保护基因组学与法医学（AI Genomics & Forensics）：
   • GAIA的Jarvis每周完成60+个参考基因组，Genera充当AI保护顾问；BGI的大熊猫基因组与千基因组计划构成参考数据集。
   • 野生动物DNA法医学（CCMB的Universal Primer）可从微量肉、骨或毛皮样本鉴定物种，支撑反盗猎与非法贸易执法。

07价值链与生产管线

去灭绝与保护生物技术的工业管线（IUCN / CBD-GBF）

┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 1. 样品与基因组采集        │ ───> │ 2. 比较式编辑              │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
                                                  │
                                                  ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 4. 辅助生殖                │ <─── │ 3. 低温样本库与细胞培养    │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘
               │
               ▼
┌───────────────────────────┐      ┌───────────────────────────┐
│ 5. 繁育与迁地种群          │ ───> │ 6. 重引入与监测            │
└───────────────────────────┘      └───────────────────────────┘

第1阶段：样品与基因组采集

博物馆与古DNA、生物样本库的冷冻组织以及活体活检经测序并组装成参考基因组，界定已灭绝或濒危靶物种的遗传蓝图。

第2阶段：比较式编辑

比较基因组学识别区分已灭绝近缘种与现存代用种的性状位点，随后对代用种进行多重CRISPR编辑（猛犸象约85个基因），在代用细胞中恢复这些性状。

第3阶段：低温样本库与细胞培养

细胞、配子与组织以液氮保存并扩增为可复苏细胞系——“冷冻动物园”、Nature’s Safe与LaCONES分别持有1,300+、300+与26个物种的材料。

第4阶段：辅助生殖

经编辑细胞通过IVF、体细胞核移植（克隆）或胚外胚层互补转化为胚胎，随后植入代孕母体建立妊娠。

第5阶段：繁育与迁地种群

新生个体出生（自2024年10月起三只恐狼），并形成受管理的迁地种群，保存恢复的性状并建立繁育种群。

第6阶段：重引入与监测

当种群稳健且栖息地得到保障后，动物被重引入并监测——在IUCN保护性迁地指南下——以恢复生态功能并向CBD生物多样性目标报告。