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') 种眼睛的人 - 民间故事会

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种眼睛的人

"我们仍然不能解释为什么细胞会围在一起变成一只眼睛。也正是这点,让我对生命只有敬畏。"

MOHEB COSTANDI

技术 TECHNOLOGY

神户市列车线路是城市交通系统的一个重要成就。它自1981年开始投入使用,是日本首个全自动无人驾驶列车。始发于三宫站,列车沿着看起来摇摇欲坠的高架轨道平稳前进。轨道下方就是奔流不息的城市街道,它一路穿过海湾,最终到达港湾人工岛。

这个岛和神户许多地方一样,在1995年的阪神淡路大地震中被夷为平地。那场地震里,5000余人死亡,超过10万栋建筑遭到破坏,这座岛是在后来才逐渐重建起来。随着列车向前驶去,摩天大楼逐渐进入视野。在城市四周可以看见赫然耸立的六甲山脉,还有从发电厂、炼钢厂和造船厂等许多细长烟囱里升起的滚滚黑烟。

如今,人工岛上不仅有神户港,还包含了酒店、医疗中心、大学、一个大型会议中心和宜家商店。此外,那里还有由政府出资的三个日本理化学研究所(RIKEN)研究机构:计算科学研究中心(到2011年为止,那里拥有着全球最快的超级计算机)、生命科学技术中心和发育与再生科学综合研究中心(CDB)

神户远景

图片来源:onelife-weekly.jp

在其中一间实验室的入口,贴着一张已经褪色的海报,被很窄的塑料边框包住,海报上方是星舰企业号的机组成员们,年轻的柯克舰长骄傲地坐在舰长椅上。下方则是广为人知的《星际迷航》台词:勇踏前人未索之境。

而在门的另一边,器官发育与神经发生实验室的科学家们则在试图解决多年来一直被科幻小说当作灵感的问题。这是一个十分前沿的新兴研究领域:用干细胞培育组织和器官,最终重建躯体。他们希望这可以为一系列衰老性疾病提供新一代治疗手段,并揭露大脑发育过程中的秘密。

眺望未知新大陆

在受精后不久的胚胎里,有着一团完全相同且未特化的细胞:它们被称作多能干细胞。它们既能一直保持在这种未特化状态,也可以随时分裂出子细胞,分化形成人体内任一类型的细胞。虽然研究者们从胚胎干细胞中,看到了医学治疗手段向前发展的希望;但是,由于这些细胞只能从人类胚胎里提取,使用这些细胞是否符合伦理,相关的质疑和讨论从未停止。

随后,在2007年,京都大学的山中伸弥小组发现,成年小鼠的结缔组织细胞能恢复到多能的干细胞样状态,再编程后可以转化成其他类型的细胞。其他研究者进一步发现,人体中几乎任意细胞都可以经过类似的再编程,分化为其他类型细胞

2008年,美国研究者从一名82岁的肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS,一种运动神经元病)女性患者身上取得了皮肤细胞。细胞被放入培养皿后,对其进行再编程,分化成为运动神经元细胞,也就是被ALS损害的那群细胞。2010年,斯坦福大学的研究者发现,大鼠结缔组织细胞可以绕过多能状态,直接再编程形成神经元。

这些进展为人类胚胎干细胞的获得,提供了一个全新的、争议更少的方式。不管是研究疾病的分子学和细胞学机制,还是测试新研发药物的作用,研究者都可以自行在实验室里培养出干细胞,对它们进行再编程,生成研究所需的任意细胞。这也为再生医学的一个里程碑——首次成功移植完全由人造组织构成的器官——奠定了基础。

首位移植受者是安德马里亚姆·泰克莱森伯特·贝耶恩(Andemariam Teklesenbet Beyene),一名36岁的厄立特里亚人,在冰岛大学攻读地球物理学的硕士学位。在冰岛学习期间,贝耶恩被诊断出来患有晚期癌症,一个高尔夫球大小的肿瘤几乎堵住了他的气管。一开始,他拒绝接受这种开创性疗法,但在和冰岛的医生及家人商讨后,最终还是同意接受新型治疗。

这一新疗法需要分散在全球各地的三个团队共同协作完成。首先,他们对贝耶恩的气管进行CT三维成像,并将数据传送至伦敦大学学院。扫描结果被用来建了一个Y状玻璃模型,外面用纳米复合多聚体材料形成一个多孔的支架。这个支架随后被送到美国哈佛生物科学公司(Harvard Bioscience),他们将这个支架"种"在从贝耶恩体内提取出的干细胞中,然后在量身设计的生物反应器里孵育了几天;这一步骤能使细胞浸透到支架的小孔里,并分化形成结缔组织。最终,支架被送回斯德哥尔摩的卡罗林斯卡医学院。在那里,医护人员进行了一场长达12小时的移植手术。

医护人员在卡罗林斯卡医学院进行了长达12小时的移植手术

图片来源:karolinska.se