iWeekly
不需要受精卵，不用交配，甚至不需要在子宫孕育，只用一个细胞，就可以“创造”出来一个生命，这是不是听起来很不可思议？据美国趣味科学网站报道，科学家首次在没有受精卵的情况下创造了合成小鼠胚胎，而且这些胚胎成功地在子宫外发育。这项开创性的技术会带来怎样的影响？人们怎样看待“合成胚胎”可能带来的伦理问题？
首个“合成胚胎”
《细胞》杂志上的一份报告介绍了这项突破性的实验。根据这篇报告，用于制作“合成胚胎”的干细胞是经过特殊处理的。“我们给了这些细胞短暂的‘推力’，以产生维持胚胎发育的胚胎外组织，如开启制造胎盘、卵黄囊所需的基因。”魏茨曼科学研究所的胚胎干细胞生物学家、上述研究报告的主要作者雅各布·汉纳（Jacob Hanna）说。
一个装着闪亮玻璃小瓶的旋转装置在这一过程中充当了“子宫”。在装置内部，胚胎漂浮在装满营养液的小烧杯中，这些烧杯都被锁在一个旋转的圆筒中，使之保持运动。这种运动模拟了血液和营养物质流向胎盘的过程，装置也复制了小鼠子宫内的氧气交换和气压条件。
据实验人员介绍，干细胞在人造子宫内很快聚集形成团块，1万块细胞团块中只有约50块继续发展成胚胎样结构。到第6天，中枢神经系统开始发育，很快就长出了一个小小的、布满褶皱的大脑。到第8天，胚胎发育出了肠道、跳动的心脏、明显的头尾轴、形成骨骼肌的块状部分及其他器官。
根据最终评估，合成胚胎的内部结构和基因结构与天然小鼠胚胎的结构表现出95%的相似度。荷兰莱顿大学医学中心干细胞生物学家尼尔斯·盖森（Niels Geijsen）指出，模拟胚胎发育出的结构与真实胚胎相匹配，并且“在细胞水平上极其相似，预期的细胞类型于正确的时间在正确的位置出现”。
不过遗憾的是，由于未知原因，这些细胞团块在生物反应器中发育8.5天后停止了生长——约为一只小鼠妊娠期的一半。
有哪些影响？
“这的确表明，哺乳动物胚胎可以在子宫外生长。”西班牙庞培法布拉大学的发育生物学家阿方索·马丁内斯·阿里亚斯（Alfonso Martinez Arias）认为：“这项实验改变了游戏规则，是我们理解胚胎如何构建自身的一个重要里程碑。”
具体来说，这项技术可以减少动物实验，并最终为人类移植细胞和组织的新来源铺平道路。根据汉纳的介绍，因为这些合成胚胎是由干细胞制成的，而不是通过受精，所以更容易规模化，一次性大量生产。汉纳说：“这对科学来说可能是无价的，因为它可以使大量的合成胚胎用于研究，而不再需要依赖实验室动物。”
“胚胎还是最好的器官制造机器和最好的3D生物打印机，因此这项技术有可能成为从零开始培育器官的起点。”汉纳在声明中说，“我们的下一个挑战是弄清干细胞如何自我组装成器官，以及如何找到它们在胚胎中指定的位置。”
据汉纳介绍，细胞通过读取身体发送给它们的化学信号，来学习它们应该做的事情。而科学家可以模仿这些信号，将干细胞变成培养皿中用于研究的假器官，比如，用于测试药物的迷你大脑。“而且，由于我们的系统与子宫不同，是透明的，它可能被证明有助于模拟人类胚胎的形成和植入缺陷。”
面对这项实验所涉及的伦理问题，汉纳一再表示，研制“合成胚胎”的目的不是为了孕育人类，而是有朝一日可以培养用于移植的个体器官，解决人类健康危机。
此外，大多数人都同意现在开始认真讨论合成人类胚胎的伦理还为时过早。科研人员表示，人类的生理结构远比小鼠复杂，这项技术几十年后才有可能成熟。
新闻来源：卫报、CNN，图片来源于网络
iWeekly周末画报独家稿件，未经许可，请勿转载
© 2014 现代传播 Modern Media Co,Ltd.