# 去灭绝与保护生物技术
运用多重基因组编辑、低温生物样本库、辅助生殖与AI基因组学，复活已灭绝物种并对濒危物种进行基因救援——从恐狼、猛犸象到黑足鼬与大熊猫。
Source: https://cn.bioecon.ru/technology/de-extinction-conservation-biotech/
Updated: 2026-08-18
## 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
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[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
| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|:---|:---|:---|
| **样品与基因组采集** | 博物馆/古DNA、冷冻组织与活体活检产生参考基因组和细胞系 | **输入：** 标本、活检。
**输出：** 参考基因组、原代细胞系。 |
| **比较与祖先式编辑** | 多重CRISPR编辑代用基因组以表达已灭绝近缘种性状 | **输入：** 参考基因组、CRISPR。
**输出：** 经编辑的代用细胞。 |
| **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细胞系 | **输入：** 细胞、配子、液氮。
**输出：** 可冻存可复苏的细胞系。 |
| **辅助生殖与代孕** | 经编辑细胞通过IVF、克隆或胚外胚层互补形成胚胎 | **输入：** 经编辑细胞、干细胞、代孕母体。
**输出：** 胚胎、妊娠。 |
| **出生、繁育与迁地种群** | 新生个体出生并形成受管理的迁地种群 | **输入：** 新生个体、护理规程。
**输出：** 存活的去灭绝/获救动物。 |
| **重引入与监测** | 种群回归栖息地并追踪其生态功能 | **输入：** 种群、受保护栖息地。
**输出：** 重建的生态功能。 |
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。
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## 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。
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## 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。
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## 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。
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## 领先企业与研究机构
| 公司 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特征 | 2026状态 |
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| **Colossal Biosciences** | 🇺🇸 美国 | *去灭绝项目* | 恐狼/猛犸象/袋狼；~85基因编辑 | commercial |
| **Revive & Restore** | 🇺🇸 美国 | *基因救援与AI GAIA* | 黑足鼬；60+基因组/周 | research |
| **San Diego Zoo Wildlife Alliance** | 🇺🇸 美国 | *冷冻动物园生物样本库* | 4,000样本 / 1,300物种（Illumina） | research |
| **Nature's Safe** | 🇬🇧 英国 | *活体生物样本库* | 300+物种；肯尼亚/坦桑尼亚枢纽 | research |
| **LaCONES-CCMB** | 🇮🇳 印度 | *国家级冷冻动物园 + 法医学* | 26物种；Universal Primer反盗猎 | research |
| **BGI Genomics 华大基因** | 🇨🇳 中国 | *保护基因组学* | 大熊猫基因组；千基因组计划 | commercial |
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## 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。
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## 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）
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│ 1. 样品与基因组采集 │ ───> │ 2. 比较式编辑 │
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│ 4. 辅助生殖 │ <─── │ 3. 低温样本库与细胞培养 │
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│ 5. 繁育与迁地种群 │ ───> │ 6. 重引入与监测 │
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#### 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。