生物学上，将生物具有产生与自己相同或相似的新个体能力，称为生殖能力。生殖是生命延续的必要方式，但是由于物种生理特征、生殖方式也不同。
我们最为了解的是：陆生哺乳动生殖方式，对于哺乳动物来说，一般是雌、雄双方通过交配方式完成，即雌性产生的卵细胞与雄性产生的精子形成受精卵，受精卵通过细胞分裂逐渐变大，直到产生一个新的个体，这一过程被称为有性生殖。
目前为止，有性生殖是已知的最高级别的生殖方式，这种方式一方面能够减少有害遗传病，另一方面可以通过双方基因互补，从而获得适应环境能力更强的下一代，这也被认为哺乳动物是高等动物的一个体现。
然而在一些低等植物、低等动物中存在另一种同性生殖方式——孤雌生殖。孤雌生殖这一概念是1894年由科学家Owen首次提出，孤雌生殖的最显著特点就是直接由卵细胞分裂，这一过程没有任何精子参与，直接有卵细胞发育成新的个体，这一过程也被成为无性生殖。
孤雌生殖的鲨鱼
无性生殖，尤其是孤雌生殖在爬行类和鱼类中太常见了，比如在爬行动物类的蜥蜴、青蛙等，在没有雄性的情况下，为了维持种族的延续，它们会选择孤雌生殖。
其实在鱼类中，也有孤雌生殖，不过在像鲨鱼这个级别的大型鱼类掠食者还是比较少见，尤其是在自然条件下，曾经动物学家一度认为，鲨鱼不会孤雌生殖，然而这一结论很快被打脸了。
一条生活在美国亨利·多勒动物园中的双髻鲨，它是在1999年在佛罗里达州海岸被捕获的，那时候，它刚出生不久，和另外两条双髻鲨一起来到了水族馆，此后的近三年时间中，它连异性都没见过，但是却生下了一条幼鲨，尽管这个小家伙只看了这个世界几个小时，但是依然是个奇迹，科学家刚开始认为是它的妈妈在海洋中与雄性有过交配，但精子在体内存活超过6个月的却没有先例，后来，科学家通过对幼鲨尸体研究发现，它的体内根本就没有父亲的DNA，只有母亲的，确认是双髻鲨单性繁殖是无疑的了。这也是科学家第一次在鲨鱼中发现单性繁殖。
接下来在2001年和2007年都发生了鲨鱼的孤雌生殖，也就是说在鱼类级别，比较高的鲨鱼也会孤雌生殖。
那么，高等哺乳动物能否迈过同性生殖的坎呢？
无性生殖太难了
对于哺乳动物来讲无性生殖或者同性生殖太难了，要解释这一现象，先要从基因开始说起。
哺乳动物中，同性生殖受到了表观遗传基因印记的限制，有些基因只在母性或者父性基因组中表达，正是这些“基因印记”限制了同性之间的繁殖，说的更直白些就是限制了发育过程中的必须蛋白质。
因此，哺乳动物在基因源头上就限制了无性生殖或同性生殖。
孤雌生殖
虽然，基因已经决定了在自然条件下哺乳动物无法进行无性生殖，但是科学家并没有放弃，在20世纪90年代开始已经陆续得到了一些基因突破，科学家在动物基因中发现了一些特殊基因，这些基因能够记录因父系母系的来源不同而具有特异性。
通过对这些特殊基因进行修改，或许能够突破哺乳动物无性繁殖。
2004年，日本日本东京农业大学的河野友宏（KonoTomohiro）教授利用未生长的卵母细胞核与成熟的卵母细胞核重建卵母细胞，实验发现小鼠 7 号染色体上H19 基因、上游的差异甲基化区 DMR 序列，以及12号染色体上Dlk1-Gtl2基因间的DMR序列，可阻碍孤雌胚胎印记基因的正常表达，从而导致孤雌胚胎发育能力受限。
河野友宏第一次实现了两个雌性产生的哺乳动物后代。
2018年，Nissim Benvenisty用采用人工刺激卵细胞，让卵细胞可以像受精卵一样分裂，Nissim Benvenisty对卵细胞做了几个处理，包括擦除母体印记和CRISPR-Cas9，删除单倍体胚胎干细胞中的一个或两个父系印记区域 。
Nissim Benvenisty所做实验中的由单卵细胞发育的幼鼠，因为删除了部分基因，幼鼠表现出反应迟钝，在出生后没多久就去世了。
孤雄生殖
相比较哺乳动物的孤雌生殖，孤雄生殖难度更大，毕竟靠精子分裂产生新个体在生物学上面临更大挑战。
2009年，Hiromi Miki首次开展了孤雄生殖研究，科学家将圆形精细胞注入去卵母细胞，让无核卵细胞和精细胞合并，在适当的条件下培养，合并的精子母细胞可以分裂，并发育到妊娠中期的小白鼠胚胎，不过最终还是没有成功。
后面几年科学家一直尝试孤雄生殖，但是由于技术挑战太大，无一例外的都失败了。
直到2018年Nissim Benvenisty对单倍体胚胎干细胞进行基因修改，首次获得了两个雄性小白鼠产生的孤雄后代。
那么首次产生的孤雄生殖两个小白鼠最后结局如何呢？其实，孤雄后代也和孤雌后代一样，由于对基因干预过多，孤雄生殖的幼鼠最终仅活了2天，身体也有太多生理问题。
总结
通过对基因修改实现无性繁殖，让生殖跨越了性别束缚，科学家之所以不遗余力的做这件事情，目的不是未来让人类也进行无性繁殖，毕竟有性繁殖最为高级，而是通过相关研究探索基因和生命的奥秘，从应用角度，对人类健康研究，特别是对基因疾病的研究有重要的价值。
参考文献：
同性生殖及其研究进展 孟伟
Kono T, Sotomaru Y, Katsuzawa Y, Dandolo L. Mouse parthenogenetic embryos with monoallelic H19 expression can develop to day 17.5 ofgestation. Dev. Biol
Lee , Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N,etc.Heritable imprinting defect caused by epigenetic abnormalities in mouse spermatogonialstem cells.[J].Biol Reprod
Jeremy Rehm. Healthy Mice from Same-Sex Parents have Their Own Pups
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