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徐天宏：《基因天堂》·第八章 備份器官
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<font class=p3 color=green>【三思言論集】→</font><font class=p3 color=hotpink>【三思藏書架】→</font><font class=p3 color=green>《基因天堂》</font>
<font class=p3 color=steelblue>
〖本書由Jerry2002掃校〗</font>
<table border=0 CELLSPACING=0 CELLPADDING=15 WIDTH="100%"><tr><td>
<pre><font class=p1 color=brown><b>
第八章 備份器官</b>
</font><font class=p1>
<font color=green><b>神話故事</b></font>
起初，神創(chuàng)造天地。
神說：“要有光”，天地之間就有了光。
神說：“要生出活物來，牲畜、昆蟲、野獸，各從其類。”于是，地上出現(xiàn)
了牲畜、昆蟲和野獸，各從其類。
并且神又照著自己的形象和樣式造出了人。
最初，神賦予了世界上所有動物以高明的思維能力，當(dāng)然也包括人。但不久
神就發(fā)現(xiàn)，各動物之間為了本物種的利益紛爭不斷，整個世界因此而不得安寧。
于是，神決定剝奪這些動物的思維能力。可是當(dāng)輪到要剝奪人的思維時，神有點
猶豫了，畢竟神從創(chuàng)造之日起就對人喜愛有加，但為了向萬物昭示公平，懲罰是
不可避免的。
于是，神對人說：“你的思維就要被剝奪了，除非你愿意付出與此同樣沉重
的其他代價來抵償。”
人深知思維能力的寶貴，連忙說：“我寧可被失去雙腿或雙手，也不愿失去
思維！”
“不要固執(zhí)了，孩子，沒有雙腿雙手，你們靠什么維持生活？”神憐愛的望
著人那雙急切的眼睛，繼續(xù)說：“要么你失去肢體再生的能力。但這樣一來，你
一旦失去這些肢體，就一輩子只好殘缺不全了。”
人做了最后的權(quán)衡，然后肯定說：“我愿意。”
“你不后悔？”
“我不后悔！”人斬釘截鐵地說。
其他擁有再生能力的動物在一旁竊笑：“連生存能力都被大打折扣，還要那
些看不見摸不著的思維干什么。”
神則在心里對人的選擇暗暗贊許，因為神深知：思維的力量無窮。
<font color=green><b>并非神話</b></font>
人顯然做出了英明的抉擇。由于擁有思維，我們創(chuàng)造了許多奇跡，甚至培育
出新器官，從而彌補了已經(jīng)被剝奪的再生能力。
皮膚壞死了，換一塊與原來皮膚一樣具有真皮和表皮的人造皮膚；心臟、肝
臟或是腎臟功能衰竭了，換一個用自己細胞培育出來的活鮮鮮的心、肝或腎。
演繹這一切的主角是僅僅只有十年歷史的組織工程，由于它借助生物醫(yī)學(xué)既
有的雄厚實力，在如此短暫的時間內(nèi)已經(jīng)取得了令人難以置信的進步。
1998年5月，美國馬薩諸塞州的器官發(fā)育公司研制出的皮膚經(jīng)FDA批準(zhǔn)，
作為商品在市場上面世。而其他各種器官如軟骨、心臟瓣膜、甚至完整的心臟、
肝臟、腎臟都處于如火如荼的研究過程中，并且有的已進入實質(zhì)性的試驗階段。
與此同時，對干細胞（可向一定方向進行分化和分裂的細胞）的研究使人們
對再造器官更加充滿信心。而種種證據(jù)表明，即使連過去被認為最不具備再生能
力的成人腦組織也很可能存在著干細胞，這使得有人甚至已經(jīng)開始設(shè)想再生一個
新的大腦。盡管這其中有些大膽的設(shè)想距離現(xiàn)實還尚遙遠，但它們絕非毫無根據(jù)
的杜撰和幻想。
事實上，一個不必因為器官短缺而憂心忡忡的美好世界正在向我們走來。
這絕非神話故事。
<font color=green><b>科幻電影里的情形</b></font>
在我的印象中，帶有神秘色彩的科幻電影“駭客帝國”有這樣一個鏡頭：無
數(shù)嬰兒正從一排排排列整齊的培養(yǎng)缸里長出來。其實，類似的情形在很多科幻電
影或小說中都有描述。甚至有的小說把這也稱為“試管嬰兒”。這實在是一件很
糟糕的事情，因為這樣一來可能會誤導(dǎo)不少人認為現(xiàn)在俗稱的“試管嬰兒”就是
通過類似的途徑產(chǎn)生的。
事實上，無論是試管嬰兒，還是克隆多利，科學(xué)家都要把在試管里培養(yǎng)的極
早期胚胎植入母體的子宮，因此所有的后續(xù)工作都是在子宮而不是試管里完成。
我不知道如果有一天，人們真的有能力在試管里合成嬰兒，科學(xué)家會不會去
那樣做。但至少現(xiàn)在，科學(xué)家之所以不做，還真不是因為謙虛。
即使我們不去理會科學(xué)，單去想想只有一個細胞的受精卵能夠最終形成一個
如此復(fù)雜有頭腦，有四肢，有五臟六腑的個體，就足以讓每個人嘖嘖稱奇。如果
我們再適當(dāng)?shù)負饺肷僭S科學(xué)的成分來思考這個過程，就更加覺得這簡直達到了令
人匪夷所思的地步。受精卵從一個細胞開始分裂，一分二，二分四，四分八，與
此同時，細胞內(nèi)的基因正在進行活躍的轉(zhuǎn)錄、開啟和關(guān)閉，細胞因此而分別向特
定的方向分化。直到最后成為功能千差萬別的各種細胞組織。
例如腦神經(jīng)細胞彼此聯(lián)接成極其復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，負責(zé)思維；肝細胞能夠分泌許
多降解體內(nèi)毒素的酶；而心肌細胞則會有節(jié)律地搏動。但所有這些細胞都是由那
個受精卵分裂分化而來的。它們的遺傳物質(zhì)完全一致，只是由于每種細胞各自只
開啟了其中某一部分基因。
細胞的這種分化過程顯然受到細胞之外的因子的誘導(dǎo)。因為如果僅僅把它們
放在培養(yǎng)皿里，提供一般細胞生長分裂所需的營養(yǎng)成分，它絕對無法形成一個有
鼻子有眼的個體。它們只有在母體的子宮里才能得到正常的生長發(fā)育。然而它們
究竟受到的是哪些因子的刺激？這些因子分別在什么時間刺激？作用時間又有多
長？在因子的作用下細胞內(nèi)部又發(fā)生了什么變化？如果我們能回到這些問題，能
理出心臟之所以成為心臟，腎之所以成為腎的機制，我們就有可能把科幻電影里
的情節(jié)變成現(xiàn)實，當(dāng)然至于制造出復(fù)雜的包含有許多不同種類細胞的器官更是不
在話下。
<font color=green><b> 現(xiàn)實一種</b></font>
不過，至少到現(xiàn)在為止，我們還對這些問題一籌莫展。迄今為止，修復(fù)損壞
的汽車遠比修復(fù)受傷的汽車駕駛員要容易，因為汽車有足夠的零部件用以調(diào)換，
而這種奢侈人類還只有饞涎欲滴的份。每年有大批的人因為得不到可供移植的器
官而臥以待斃。
如果我們想盡快結(jié)束這種可悲狀況的話，除了一方面繼續(xù)苦苦探求這個世界
上最令人費解的過程之外，還必須開辟一些新的道路。盡管這些權(quán)宜之計可能看
上去不是那么十分完美，但它們卻能夠在當(dāng)前切切實實地解決問題。
一個比較容易想到的辦法是：既然來自于人體的器官如此稀少，為什么不試
試用動物的器官呢。的確，大多數(shù)高等動物的器官都執(zhí)行著與人體相應(yīng)器官基本
一致的功能。而且易于理解的是，與人類的種系關(guān)系越接近，器官的替代性能就
越好。但由于來自例如動物保護組織等諸多方面的種種限制，使得我們不得不放
棄與人類最接近的靈長類動物（如猴子），退而求其次，選用了靈長類之后的最
理想候選者——豬作為器官供體。這不僅因為豬的器官大小、解剖結(jié)構(gòu)與人的相
似，而且它的很多生化指標(biāo)，以及血型抗原都和人類接近。
但對于這個方案，提供器官的豬“沒有表示什么異議”，作為獲益者的受體
倒提出了強烈反對，它完全不顧移植入體內(nèi)的器官是要為自己效力的事實，不問
青紅皂白調(diào)動所有的免疫力量展開大規(guī)模的排斥反應(yīng)，結(jié)果，移植進去的器官很
快就喪失功能。盡管早在1974年，醫(yī)生就已經(jīng)開始施行以豬心臟瓣膜替換人心
臟瓣膜的手術(shù)，但問題是移植用的心臟瓣膜事先已經(jīng)過處理，不含有活細胞。因
為我們需要利用的是心臟瓣膜的構(gòu)形，而不用管它細胞的死活。實際上，非生物
材料制成的瓣膜也能夠勝任這個崗位。但對于其他器官來說，細胞的功能顯然要
比其構(gòu)形更為重要。
因此我總產(chǎn)生這樣一種感覺：一個生命體，甚至包括最復(fù)雜的高等動物，從
很多方面來看都更像一臺機器。它們的行為雖然從外表上看富有機智的靈活性，
其實只不過在不折不扣地執(zhí)行幾條簡單的準(zhǔn)則而已。比如機體的免疫系統(tǒng)，它們
依照的行為守則就是全力清除一切進入機體的異己物質(zhì)。在多數(shù)情況下，它們殲
滅的的確是那些危險的入侵者，但它們顯然過于機械地執(zhí)行命令，而絲毫不區(qū)分
異己物質(zhì)的敵我關(guān)系。結(jié)果，在進行器官移植后，機體免疫系統(tǒng)便仍舊把這個巨
大的“異類”視為誓不兩立的敵人，產(chǎn)生排異反應(yīng)，決定這種反應(yīng)強弱的主要因
素之一在于受體和供體之間的“相似程度”，如果是同卵雙生的雙胞胎或者克隆
體，那簡直好極了，受體會完全把它的器官看作自己的東西，依照免疫系統(tǒng)的行
為守則，顯然沒有把它納入清除對象。然而除了這兩種特殊的情況，通常我們不
得借助免疫抑制劑來適當(dāng)?shù)厥諗棵庖呦到y(tǒng)的行為。但這樣做付出的代價是增加了
感染疾病和患癌癥的機會。更糟糕的是：如果供體和受體之間的差異過于懸殊的
話（比如豬與人之間的異種移植），即使用超大劑量免疫抑制劑也無濟于事。
正在山窮水復(fù)疑無路之際，由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展與成熟，剎那間，柳暗花
明又一村。首先做這一嘗試的是劍橋大學(xué)的免疫學(xué)家懷特博士及其同事，他們在
1992年把人體免疫系統(tǒng)基因轉(zhuǎn)移進約5000個豬的卵細胞中，培育出311頭幼
豬，其中有49頭攜帶有轉(zhuǎn)移進去的基因，并且其中48頭存活。然后將這種豬的
心臟移植到10只猴子體內(nèi)，其中有兩只猴子體內(nèi)移植的心臟跳動達60天。盡管
只有兩個月左右的時間，但這已經(jīng)是一個相當(dāng)了不起的記錄了，更加重要的是，
這個實驗為我們?nèi)绾卫脛游镒鳛槿说钠鞴俟?yīng)庫提供了非常可行的途徑。
在隨后的若干年里，各地科學(xué)家對異種器官移植的研究只能用四個字來形
容，那就是“如火如荼”。例如美國東北部某地區(qū)科學(xué)家培育的幾十頭轉(zhuǎn)基因
豬，有一個人類基因能夠使豬的心肺腎等重要器官的細胞表面都帶有與人相近的
糖衣，這種糖衣可能使這些器官更容易與人體親和，同時，另一個基因則可以消
除移植手術(shù)后的炎癥反應(yīng)。
顯然，經(jīng)轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造過的器官能夠較好地滿足人類對器官的大量需求，
它所面臨的將是一個每年達百億美元的巨大市場。不過，任何一個公司要想占領(lǐng)
這個市場，除了進一步通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)或是其他的手段對豬進行“器官改造”，
使其更加可以被人體免疫系統(tǒng)所接受外，它還必須使其他人——至少是諸如FDA
這樣的職能部門確信異種器官移植是安全而且可靠的。這種擔(dān)心并非空穴來風(fēng)，
因為有研究者宣稱，在進行器官移植時，有可能把某些豬身體內(nèi)的病毒傳染給
人。有時候，這些病毒對于動物來說并不具有毒力，但一旦進入人體則如魚得
水，尤其是接受移植器官的患者在使用免疫抑制劑的情況下，更加難以抵御病毒
的侵蝕，并進而在人群中蔓延。
人類曾經(jīng)因為類似的事件而付出過慘痛的代價，例如按照目前比較公認的看
法，艾滋病毒在人群中的起源，就是因為非洲的原始部落把猴子的血液注射入人
體內(nèi)，舉行所謂的“成人儀式”，從而使艾滋病毒找到了新的宿主——人（有學(xué)
者并不同意艾滋病毒這種在人群中的起源方式，但其他看法尚且有待進一步證
實）。
<font color=green><b>培育新器官</b></font>
動物現(xiàn)成的器官是一個可能的來源，但確保它們的安全性又是個令人關(guān)注的
焦點。這里所指的“安全性”問題既包括免疫系統(tǒng)對其強烈的排斥，也包括可能
引入危險的病毒。基于這兩點原因，利用人類自身細胞進行器官培育成了當(dāng)仁不
讓的首選。要達到這一目標(biāo)，有三種由易到難的方案：其一是由組織工程師向傷
口或者需要再生的器官注入生長因子，在這些因子的作用下，周圍的細胞會逐漸
移行到傷口，并且轉(zhuǎn)變?yōu)楹线m類型從而使器官組織得以恢復(fù)；其二是從患者體內(nèi)
收集并分離出一部分組織細胞，把這些細胞置入可生物降解的三維載體中，并將
其移植到傷口處。細胞將按照載體的構(gòu)形分裂生長，而載體則逐漸降解直至完全
被新生的組織所取代；其三則是對胚胎干細胞加以引導(dǎo)發(fā)育成完整的器官，而這
正是組織工程師夢寐以求的終極目標(biāo)。
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