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相当长的时间里，人们普遍认为，哺乳动物高度分化了的细胞核已经永久性地、不可逆地失去了分化上的全能性。这个认识直到1996年克隆绵羊多莉的诞生才被打破，这也是多莉事件如此轰动的原因之一。它也有力地证实了戈登结论的正确性，这使戈登成了“发现成熟细胞可被重编程变为多能性”的先驱，而获得了2012年诺贝尔医学奖。……而个体细胞单向分化的观点也已被山中伸弥（Shinya Yamanaka）的工作所否定。山中伸弥与戈登一起获今年的诺奖，也是实至名归。
个体发育与种系发生一直是一个带有哲学和文化色彩的生物学问题。达尔文进化论的出现，似乎揭开了种系发生的奥秘。但胚胎的个体发育，即一个受精卵细胞如何可以逐渐有序地发育成一个由千百万种不同细胞组成的有机体，则是一个至今还没有解决的问题。它与生命起源一起，是当代生命科学中最重大的基本问题。
对胚胎发育之谜的的好奇和探究，从古希腊的那些哲人科学家就开始了。但这些探究都具有典型的形而上的思辨性和朴素的猜想性。最典型的是古希腊时代的涅塞卡（Seneca）提出的预成论（Preformatitionism）。他认为“精子的种芽（Seed）中具有形成人体的所有部分。”它们与卵子结合形成的受精卵，在子宮内各自成形，最终组合形成一个完整的个体。在显微镜发明后，人们甚至声称在精子中可以观察到已经成形的“小人”。长期以来，由于条件的限制，胚胎学家们不可能进行任何实证的研究。十九世纪中期开始，科学家开始应用易得、易养且易于观察的二栖类动物（蛙、蟾蜍和蝾螈）作“模式生物”进行胚胎学研究。由于二栖类动物的卵细胞很大，肉眼就能看见。更重要的是它们的胚胎是在体外（水中）发育的，因此可以很容易地追踪观察受精卵发育的全过程。二栖类胚胎发育的研究大大地推动了胚胎学的发展。到十九世纪末，胚胎学已经成了生物学中最激动人心的研究领域。著名的德国胚胎生物学家汉堡（Viktor Hamburger）回忆说：“对于我们这一代生物学学生來讲，胎胚学具有今天的分子生物学一样的魅力。我们对胚胎发育的基本问题的严格因果分析有着深刻印象，并对在活胚上做实验有着浓厚的兴趣”。正是在那一代最杰出的科学家的努力下，对胚胎发育的研究才一步步地艰难前行，并最终导致了100年后的一系列重大突破。
在认识到受精卵在分裂的过程中会逐步分化成组成人体各种特定的细胞（如皮肤细胞、血细胞、神经细胞等）后，胚胎学家们认识到，研究胚胎细胞的细胞核的全能性问题是解开个体发育之谜的关键。在这方面，德国生物学家汉斯.斯佩曼（Hans Spemann，1935年诺贝尔医学奖获得者）是对其作出开创性贡献的科学家。他在1938年出版的《胚胎发育和诱导作用》一书中提出，用细胞核移植的方法克隆动物，可以研究不同发育阶段的胚胎细胞的细胞核的全能性。他甚至设想了实验的方法：“这实验的第一部分是分离细胞核。可以试用二块载玻片磨压放在其间的细胞。第二部分是把分离的细胞核引进入一个去核的卵细胞中去。”但是如何具体实施，他说，“目前我还想不出什么办法”。
14年后斯佩曼的设想才成为现实。1952年，美国科学家伯内格斯（Briggs R）和金（King TC）成功地用二栖类动物豹蛙（Rana Pipiens）的囊胚细胞（属分化早期的胚胎细胞）的核，移植到同种去核卵细胞中，这个核移植卵细胞，最终发育成了成体蛙。而用分化后期的胚胎细胞的核进行核移植，则只能发育到蝌蚪。此后，其他科学家进一步在蝾螈、蟾蜍、青蛙、爪蛙等不同二栖类动物中，都成功地通过胚胎细胞的核移植，获得了供核个体的克隆。这些核移植的早期工作证明，二栖类动物未分化的胚胎细胞核仍具有个体发育上的全能性，胚胎发育期越早，其细胞核的全能性越高，隨着胚胎的继续发育，其细胞核的分化能力也渐趋降底。显然，伯内格斯的工作具有开创性，它首次证明了：发育早期的胚胎细胞的细胞核仍具有分化上的全能性；用这些胚胎细胞的细胞核进行核移植，可以获得供核个体的克隆。
此后，核栘植的研究主要是实用性的，即将不同动物的胚胎细胞的核移植克隆动物。到80年代已成功地获得了鼠、牛、羊等哺乳动物的克隆。这些成果在育种或优良品种的繁殖方面具有重要实践意义。但在这些工作中，移植的细胞核仍来自未分化的胚胎细胞，因此仍在伯内格斯建立的理论框架之内的工作，对基础理论的贡献是有限的。
1962年英国牛津大学的科学家戈登（John Gurdon）报告，他们用蝌蚌的小肠细胞核移植到去核的蛙卵中，形成的“重组卵细胞”最终可发育成成熟的蛙。虽然实验的成功率只有2％，但它证明了，二栖类动物已分化的细胞核（因蝌蚪已能进食，因此假定其已分化）仍然具有分化上的全能性。戈登的结果曾受到严重質疑，首先是他的学生史密斯（Dennis Smith）发现，大多数蛙的蝌蚪期的肠上皮中有2％—5％的细胞是未行减数分裂的原始生殖细胞，这些细胞具有能发育成一个新个体的全套细胞DNA，而戈登实验的成功率也正好只有2％。因此他认为，戈登实验中的“肠细胞”实际上是生殖细胞而非“已分化”的细胞。同时，他用某种肠上皮中没有生殖细胞的蛙种重复戈登的实验，均不能获得成功。后来的研究证明，用成体蛙（而非蝌蚪）的体细胞核移植从来没有获得过成体蛙。戈登的结论极富想象力，虽然戈登的结论很长时间没有被广泛接受，但它的实验极具想象力，不久就被写进了教科书。戈登成了第一个提出成体细胞核仍保留分化全能性的科学家。但由于此后用其它更高等的动物，如哺乳动物的体细胞核移植制造成体动物始终不能成功，所以相当长的时间里，人们普遍认为，哺乳动物高度分化了的细胞核已经永久性地、不可逆地失去了分化上的全能性。这个认识直到1996年克隆绵羊多莉的诞生才被打破，这也是多莉事件如此轰动的原因之一。它也有力地证实了戈登结论的正确性，这使戈登成了“发现成熟细胞可被重编程变为多能性”的先驱，而获得了2012年诺贝尔医学奖。
克隆羊的诞生敲实了“所有动物成体已分化的任何细胞的细胞核都具有回复全能分化的潜能”，这是近100年来研究胚胎个体发育领域具有重大突破意义的成就，并为此后干细胞的深入研究奠定了基础。美国“纽约时报”的资深科学记者吉娜·科拉塔在克隆绵羊多莉出生后，立即赶赴多莉出生地英国罗斯林研究所，对“克隆羊之父”维尔穆特及其研究小组进行了深度访谈，并对世界上处于这一轰动事件中心的科学家、宗教人士、伦理学家和国会议员进行了多方面采访，并于1998年出版了《克隆——通向多莉之路及展望》一书，详尽地介绍了核移植胚胎学的发展历史。通向多莉之路就是“发现成熟细胞可被重编程变为多能性”之路。本书是笔者所看过的同类书中最具科学史料价值的科普著作。此书出版后，在中国科学院资深生物学家王亚辉、叶敏的主持下，被翻译为中文，并于2000年5月由上海科学技术出版社出版。
1885年魏斯曼（August Weismann）在解释个体分化现象时认为，受精卵每分裂一次都伴隨着遗传物质的丢失和减少，因此个体发育只能循单向进行，特化的成熟细胞不可能回复到分化上的全能状态。细胞分裂会丢失遗传物质早已被细胞生物学研究所否定。而个体细胞单向分化的观点也已被山中伸弥（Shinya Yamanaka）的工作所否定。2006年，日本科学家山中伸弥报告，他们证明，将只在胚胎时期表达，而在成体细胞中沉黙的基因（他们找出20多个这种基因）注射入成体皮肤细胞，就能使皮肤细胞逆转成多能干细胞。进一步的研究发现，产生这种诱导多能干细胞只要Oct4、Sox2、Kif4、和c-Myc四种基因就够了。这样只要注入基因就可以使成体细胞重编程并使它们返回到胚胎干细胞状态，而避免了在再生医学中直接使用人胚胎干细胞引起的伦理学争议，也免去了核移植的复杂操作，为基于胚胎干细胞的再生医学开辟了一个全新的方向。山中伸弥与戈登一起获今年的诺奖，也是实至名归。
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