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徐天宏：《基因天堂》·第八章 备份器官
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<tr><td width=15% bgcolor=#00aaaa></td><td width=70%>
<font class=p3 color=green>【三思言论集】→</font><font class=p3 color=hotpink>【三思藏书架】→</font><font class=p3 color=green>《基因天堂》</font>
<font class=p3 color=steelblue>
〖本书由Jerry2002扫校〗</font>
<table border=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=15 WIDTH="100%"><tr><td>
<pre><font class=p1 color=brown><b>
第八章 备份器官</b>
</font><font class=p1>
<font color=green><b>神话故事</b></font>
起初，神创造天地。
神说：“要有光”，天地之间就有了光。
神说：“要生出活物来，牲畜、昆虫、野兽，各从其类。”于是，地上出现
了牲畜、昆虫和野兽，各从其类。
并且神又照着自己的形象和样式造出了人。
最初，神赋予了世界上所有动物以高明的思维能力，当然也包括人。但不久
神就发现，各动物之间为了本物种的利益纷争不断，整个世界因此而不得安宁。
于是，神决定剥夺这些动物的思维能力。可是当轮到要剥夺人的思维时，神有点
犹豫了，毕竟神从创造之日起就对人喜爱有加，但为了向万物昭示公平，惩罚是
不可避免的。
于是，神对人说：“你的思维就要被剥夺了，除非你愿意付出与此同样沉重
的其他代价来抵偿。”
人深知思维能力的宝贵，连忙说：“我宁可被失去双腿或双手，也不愿失去
思维！”
“不要固执了，孩子，没有双腿双手，你们靠什么维持生活？”神怜爱的望
着人那双急切的眼睛，继续说：“要么你失去肢体再生的能力。但这样一来，你
一旦失去这些肢体，就一辈子只好残缺不全了。”
人做了最后的权衡，然后肯定说：“我愿意。”
“你不后悔？”
“我不后悔！”人斩钉截铁地说。
其他拥有再生能力的动物在一旁窃笑：“连生存能力都被大打折扣，还要那
些看不见摸不着的思维干什么。”
神则在心里对人的选择暗暗赞许，因为神深知：思维的力量无穷。
<font color=green><b>并非神话</b></font>
人显然做出了英明的抉择。由于拥有思维，我们创造了许多奇迹，甚至培育
出新器官，从而弥补了已经被剥夺的再生能力。
皮肤坏死了，换一块与原来皮肤一样具有真皮和表皮的人造皮肤；心脏、肝
脏或是肾脏功能衰竭了，换一个用自己细胞培育出来的活鲜鲜的心、肝或肾。
演绎这一切的主角是仅仅只有十年历史的组织工程，由于它借助生物医学既
有的雄厚实力，在如此短暂的时间内已经取得了令人难以置信的进步。
1998年5月，美国马萨诸塞州的器官发育公司研制出的皮肤经FDA批准，
作为商品在市场上面世。而其他各种器官如软骨、心脏瓣膜、甚至完整的心脏、
肝脏、肾脏都处于如火如荼的研究过程中，并且有的已进入实质性的试验阶段。
与此同时，对干细胞（可向一定方向进行分化和分裂的细胞）的研究使人们
对再造器官更加充满信心。而种种证据表明，即使连过去被认为最不具备再生能
力的成人脑组织也很可能存在着干细胞，这使得有人甚至已经开始设想再生一个
新的大脑。尽管这其中有些大胆的设想距离现实还尚遥远，但它们绝非毫无根据
的杜撰和幻想。
事实上，一个不必因为器官短缺而忧心忡忡的美好世界正在向我们走来。
这绝非神话故事。
<font color=green><b>科幻电影里的情形</b></font>
在我的印象中，带有神秘色彩的科幻电影“骇客帝国”有这样一个镜头：无
数婴儿正从一排排排列整齐的培养缸里长出来。其实，类似的情形在很多科幻电
影或小说中都有描述。甚至有的小说把这也称为“试管婴儿”。这实在是一件很
糟糕的事情，因为这样一来可能会误导不少人认为现在俗称的“试管婴儿”就是
通过类似的途径产生的。
事实上，无论是试管婴儿，还是克隆多利，科学家都要把在试管里培养的极
早期胚胎植入母体的子宫，因此所有的后续工作都是在子宫而不是试管里完成。
我不知道如果有一天，人们真的有能力在试管里合成婴儿，科学家会不会去
那样做。但至少现在，科学家之所以不做，还真不是因为谦虚。
即使我们不去理会科学，单去想想只有一个细胞的受精卵能够最终形成一个
如此复杂有头脑，有四肢，有五脏六腑的个体，就足以让每个人啧啧称奇。如果
我们再适当地掺入少许科学的成分来思考这个过程，就更加觉得这简直达到了令
人匪夷所思的地步。受精卵从一个细胞开始分裂，一分二，二分四，四分八，与
此同时，细胞内的基因正在进行活跃的转录、开启和关闭，细胞因此而分别向特
定的方向分化。直到最后成为功能千差万别的各种细胞组织。
例如脑神经细胞彼此联接成极其复杂的网络，负责思维；肝细胞能够分泌许
多降解体内毒素的酶；而心肌细胞则会有节律地搏动。但所有这些细胞都是由那
个受精卵分裂分化而来的。它们的遗传物质完全一致，只是由于每种细胞各自只
开启了其中某一部分基因。
细胞的这种分化过程显然受到细胞之外的因子的诱导。因为如果仅仅把它们
放在培养皿里，提供一般细胞生长分裂所需的营养成分，它绝对无法形成一个有
鼻子有眼的个体。它们只有在母体的子宫里才能得到正常的生长发育。然而它们
究竟受到的是哪些因子的刺激？这些因子分别在什么时间刺激？作用时间又有多
长？在因子的作用下细胞内部又发生了什么变化？如果我们能回到这些问题，能
理出心脏之所以成为心脏，肾之所以成为肾的机制，我们就有可能把科幻电影里
的情节变成现实，当然至于制造出复杂的包含有许多不同种类细胞的器官更是不
在话下。
<font color=green><b> 现实一种</b></font>
不过，至少到现在为止，我们还对这些问题一筹莫展。迄今为止，修复损坏
的汽车远比修复受伤的汽车驾驶员要容易，因为汽车有足够的零部件用以调换，
而这种奢侈人类还只有馋涎欲滴的份。每年有大批的人因为得不到可供移植的器
官而卧以待毙。
如果我们想尽快结束这种可悲状况的话，除了一方面继续苦苦探求这个世界
上最令人费解的过程之外，还必须开辟一些新的道路。尽管这些权宜之计可能看
上去不是那么十分完美，但它们却能够在当前切切实实地解决问题。
一个比较容易想到的办法是：既然来自于人体的器官如此稀少，为什么不试
试用动物的器官呢。的确，大多数高等动物的器官都执行着与人体相应器官基本
一致的功能。而且易于理解的是，与人类的种系关系越接近，器官的替代性能就
越好。但由于来自例如动物保护组织等诸多方面的种种限制，使得我们不得不放
弃与人类最接近的灵长类动物（如猴子），退而求其次，选用了灵长类之后的最
理想候选者——猪作为器官供体。这不仅因为猪的器官大小、解剖结构与人的相
似，而且它的很多生化指标，以及血型抗原都和人类接近。
但对于这个方案，提供器官的猪“没有表示什么异议”，作为获益者的受体
倒提出了强烈反对，它完全不顾移植入体内的器官是要为自己效力的事实，不问
青红皂白调动所有的免疫力量展开大规模的排斥反应，结果，移植进去的器官很
快就丧失功能。尽管早在1974年，医生就已经开始施行以猪心脏瓣膜替换人心
脏瓣膜的手术，但问题是移植用的心脏瓣膜事先已经过处理，不含有活细胞。因
为我们需要利用的是心脏瓣膜的构形，而不用管它细胞的死活。实际上，非生物
材料制成的瓣膜也能够胜任这个岗位。但对于其他器官来说，细胞的功能显然要
比其构形更为重要。
因此我总产生这样一种感觉：一个生命体，甚至包括最复杂的高等动物，从
很多方面来看都更像一台机器。它们的行为虽然从外表上看富有机智的灵活性，
其实只不过在不折不扣地执行几条简单的准则而已。比如机体的免疫系统，它们
依照的行为守则就是全力清除一切进入机体的异己物质。在多数情况下，它们歼
灭的的确是那些危险的入侵者，但它们显然过于机械地执行命令，而丝毫不区分
异己物质的敌我关系。结果，在进行器官移植后，机体免疫系统便仍旧把这个巨
大的“异类”视为誓不两立的敌人，产生排异反应，决定这种反应强弱的主要因
素之一在于受体和供体之间的“相似程度”，如果是同卵双生的双胞胎或者克隆
体，那简直好极了，受体会完全把它的器官看作自己的东西，依照免疫系统的行
为守则，显然没有把它纳入清除对象。然而除了这两种特殊的情况，通常我们不
得借助免疫抑制剂来适当地收敛免疫系统的行为。但这样做付出的代价是增加了
感染疾病和患癌症的机会。更糟糕的是：如果供体和受体之间的差异过于悬殊的
话（比如猪与人之间的异种移植），即使用超大剂量免疫抑制剂也无济于事。
正在山穷水复疑无路之际，由于转基因技术的发展与成熟，刹那间，柳暗花
明又一村。首先做这一尝试的是剑桥大学的免疫学家怀特博士及其同事，他们在
1992年把人体免疫系统基因转移进约5000个猪的卵细胞中，培育出311头幼
猪，其中有49头携带有转移进去的基因，并且其中48头存活。然后将这种猪的
心脏移植到10只猴子体内，其中有两只猴子体内移植的心脏跳动达60天。尽管
只有两个月左右的时间，但这已经是一个相当了不起的记录了，更加重要的是，
这个实验为我们如何利用动物作为人的器官供应库提供了非常可行的途径。
在随后的若干年里，各地科学家对异种器官移植的研究只能用四个字来形
容，那就是“如火如荼”。例如美国东北部某地区科学家培育的几十头转基因
猪，有一个人类基因能够使猪的心肺肾等重要器官的细胞表面都带有与人相近的
糖衣，这种糖衣可能使这些器官更容易与人体亲和，同时，另一个基因则可以消
除移植手术后的炎症反应。
显然，经转基因技术改造过的器官能够较好地满足人类对器官的大量需求，
它所面临的将是一个每年达百亿美元的巨大市场。不过，任何一个公司要想占领
这个市场，除了进一步通过转基因技术或是其他的手段对猪进行“器官改造”，
使其更加可以被人体免疫系统所接受外，它还必须使其他人——至少是诸如FDA
这样的职能部门确信异种器官移植是安全而且可靠的。这种担心并非空穴来风，
因为有研究者宣称，在进行器官移植时，有可能把某些猪身体内的病毒传染给
人。有时候，这些病毒对于动物来说并不具有毒力，但一旦进入人体则如鱼得
水，尤其是接受移植器官的患者在使用免疫抑制剂的情况下，更加难以抵御病毒
的侵蚀，并进而在人群中蔓延。
人类曾经因为类似的事件而付出过惨痛的代价，例如按照目前比较公认的看
法，艾滋病毒在人群中的起源，就是因为非洲的原始部落把猴子的血液注射入人
体内，举行所谓的“成人仪式”，从而使艾滋病毒找到了新的宿主——人（有学
者并不同意艾滋病毒这种在人群中的起源方式，但其他看法尚且有待进一步证
实）。
<font color=green><b>培育新器官</b></font>
动物现成的器官是一个可能的来源，但确保它们的安全性又是个令人关注的
焦点。这里所指的“安全性”问题既包括免疫系统对其强烈的排斥，也包括可能
引入危险的病毒。基于这两点原因，利用人类自身细胞进行器官培育成了当仁不
让的首选。要达到这一目标，有三种由易到难的方案：其一是由组织工程师向伤
口或者需要再生的器官注入生长因子，在这些因子的作用下，周围的细胞会逐渐
移行到伤口，并且转变为合适类型从而使器官组织得以恢复；其二是从患者体内
收集并分离出一部分组织细胞，把这些细胞置入可生物降解的三维载体中，并将
其移植到伤口处。细胞将按照载体的构形分裂生长，而载体则逐渐降解直至完全
被新生的组织所取代；其三则是对胚胎干细胞加以引导发育成完整的器官，而这
正是组织工程师梦寐以求的终极目标。
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