（续上期）

在电脑芯片上孕育生命

2001年7月12日，西方各大媒体纷纷报道：美国伊利诺伊大学的两位胚胎学家戴维 · 毕比和马休 · 惠勒正在研制的一种模仿动物受精和胚胎发育过程的芯片，设计目标是：使受精和胚胎发育的早期过程在一个容器内完成，直到胚胎发育到适于进行移植的阶段。或许在未来50年到100年内将彻底改变婴儿的出生模式。届时，部分或全部的怀孕过程完全可由机器备来完成，也就是说婴儿将从一条条生产线中诞生！

消息传出，立即在社会各界引起震动。无疑，这是生殖领域的又一重大突破。在常规的体外人工授精中，精液和卵细胞都要被放入皮氏培养皿里，使受精卵在那里生长发育，直到具备植入体内的条件。由于胚胎在不同阶段需要不同的培养基，胚胎学家不得不在这期间用吸管将它们在各个培养皿间进行转移。根据这个操作特点，两位胚胎学家设计出一种模拟女性生殖道内“环境”的芯片装置。这种芯片外观酷似一块实验室常见的玻璃载片。在这个载片内，交叉密布有边长为0.2毫米的微型导管网络，细小导管再与可控的液体泵相连。这样，当精子与卵子在芯片内结合，科学家们可以通过芯片外的液体泵来改变胚胎所处的液体环境，而不再需要用移液管来一次次地转移胚胎。由于这种芯片控制方式大大简化了人工授精的过程，而且可以一次培育多个胚胎，因此，这种胚胎发育方式被科学家形象地比喻成“胚胎加工厂”。

目前，两位科学家已经利用这种芯片进行了培育小鼠胚胎的试验。实验结果表明，这种芯片方式至少在以下几个方面优于传统的人工授精方法。首先，用更换培养液的方法代替转移胚胎，大大提高了胚胎的成活率。他们在比较了两组受精卵在新旧两种方法下的发育过程后发现：在48小时内，芯片里的胚胎有75%的成长到适于植入母体内的胚泡阶段；而传统的在皮氏培养皿里的受精卵则无一发育到这一程度。科学家们进而将这些早期胚胎移入母体，结果诞生了一个个健康而正常的后代。科学家指出，这表明芯片方式不会对后代造成有害影响。在受精卵发育到胚胎的过程中，需要用一种酸性介质将受精卵表面一层保护性的膜破坏掉，以促进胚胎的发育。传统的方法是，科学家将受精卵放入这种酸性介质内浸泡，观察到膜破裂后再迅速将其从介质中取出。而在芯片内，只要通过芯片微型管道用酸性溶剂对胚胎表面进行快速冲洗，就能使卵膜在不受损伤的情况下自行破裂。

其次，芯片方式可以一次培育多个胚胎，并且由于各受精卵在单独的导管内发育，因而可分别对各管道加以操纵和跟踪。值得一提的是，芯片状装置可以通过胚胎植入前的遗传诊断（PDG），对每个胚胎进行控制和检验，及早发现基因有问题的胚胎，以保证胚胎的质量。目前，PDG可以用于检测并发现包括先天愚型、血友病和胆囊纤维症等遗传性疾病。

有些遗传性疾病的遗传还与性别有关，例如，血友病只会遗传给男性。医生可以通过对受精卵细胞进行检测，得知胚胎的性别。如果一个家族有血友病史的话，那么通过检测后，只有雌性胚胎才可被重新移入子宫内，这样做，为的是避免雄性胚胎感染血友病。这一做法曾经引起过很大的争论。

图为世界上诞生的首例试管女婴

从理论上讲，戴维 · 毕比和马休 · 惠勒的研究完全适用于人类。有关人士声称，这项研究可能是为今后50至100年普及体外受精而迈出的第一步，它解除了女性在妊娠过程中感染各种病毒的威胁。不过，凡事有一利必有一害。且不说这种“生产婴儿”的方法像电影《第六日》中描绘的科幻场景；单是在排除基因有问题的胚胎这一点上，就会减少人类基因的多样性和选择性。生物需要多样性。另一种反对意见来自于哲学上的理由。认为“芯片婴儿”违背了自然的本质，它把神圣的人降格为物，从而使人成为技术操纵的对象，以及可以在流水线上大量制造的产品。实际上，以人类目前的技术水平和社会的实际来看，大规模在生产线上制造人类即使是可能的，也没有必要。地球已经人满为患了，何必要开足马力让机器来生产人呢！

发现调控生育的“基因钥匙”

2001年3月3日，国际权威学术刊物美国《科学》杂志以《在大鼠生殖系统中的一个抗菌肽基因》为题，发表了这项由中国科学家张永莲主持、中国香港和美国科学家一道参加的研究小组的研究成果。该研究小组在世界上首次克隆出一个新的天然抗菌肽基因（Antimicrobial Peptide Gene），并观察到这个新基因编码的蛋白质的结构框架与天然抗菌肽β——防卫素家族极为相似，具有抗菌功能，这个新基因还负责精子的成熟、储存和保护。它只在附睾头部中央区段的上皮细胞中表达。在生育期它表达最高、年老后表达下降，因此它可能与生育有关。由于是首次涉足雄性生殖基因研究，因而引起国内外轰动。“一粒药片可以代替避孕套！中国科学家的这项研究，为这一梦想带来了可能，开辟了道路”。《科学》杂志的这番评论，阐述了张永莲研究组工作的意义。

张永莲瞄准国际前沿，与其他科学家合作，运用新思想、新方法，从基因层面研究人类生殖和出生缺陷的分子机制，试图找寻调控生育的“基因钥匙”，终获成功。这个“热点”基因是在雄性大鼠的生殖道中发现的，具体来说是在雄性大鼠附睾头部上皮细胞中发现的。它被研究人员命名为Binlb。附睾是一根细长管道，它一头连接睾丸，一头通向输精管。科学家花了三年时间发现，在人患附睾炎时，Binlb基因的表现会更加积极，Binlb基因有杀菌作用。另外，Binlb还负责精子的成熟、储存和保护。在睾丸中分化完全的精子细胞进入这一管道后，就在这根盘曲而细长的管道中走向成熟。逐步获得成熟时所具有的功能并储存在附睾的尾部。附睾的每一段落的细胞表达不同的基因产物、分泌种类不同的蛋白质及免疫抑制分子，有不同的腔液组成、一定的离子强度和酸碱度等，形成不断变化的管腔微环境。精子细胞在通过附睾时，与管腔微环境相互作用，其表面蛋白的成分得到部分改变或者部分修饰而被激活或抑制，从而逐步成熟。打个比方，附睾每一段落上细胞的不同基因表达好比是一把把“钥匙”，一旦关闭或开启，就将阻断或激活精子的成熟。“Binlb”正是这样一把神奇“钥匙”，它是附睾中第一个被发现具有天然抗菌作用的基因。这种特性不仅使它有助于解决男性附睾炎乃至不育症；更重要的是，一旦“钥匙”上锁，就会在附睾中筑起一道天然屏障，使精子停止成熟，新的男性口服避孕药可能由此产生。因为附睾可能是通过性交传染的细菌和病毒（包括艾滋病病毒）的储存宿主，所以深入了解Binlb，以后或许可以开发出基因药片，男性服用这种无副作用的药后，不仅停止精子生成，起避孕效果，而且能防止性病，同时修改了避孕药只能女用的历史。

人兔细胞融合克隆人类胚胎

2001年9月7日，《羊城晚报》报道一条令科技界瞩目的消息：中山医科大学陈系古教授等科研人员经过2000多次实验，使用“核移植”技术将人类皮肤细胞移植到家兔卵母细胞中，成功克隆出100多个人类胚胎，其中部分胚胎细胞发育到“桑椹胚”阶段。

然而，面对中国科学家取得的科研成果，有人无论如何激动不起来。因为，用人兔细胞融合的方法克隆人类胚胎，已经踏入生命科学研究的禁区，从而引起强烈的伦理争议。

2001年9月9日，国家人类基因组南方研究中心伦理、法律和社会研究部4位专家在《文汇报》上对此项干细胞克隆成果提出质疑。南方基因研究中心教授、上海社科院博士生导师沈铭贤将这一消息称为是对生命伦理的“突袭”，指出：“南方中心科学家一致认为应该表明看法，否则就是对人畜细胞融合技术的默许。”专家们认为，将人的细胞核移植到动物的去核卵母细胞中以克隆出“人类胚胎”，这项研究从表面上看是绕过了精卵结合的生命初始阶段，避开了目前科学界关于“用有生命的受精卵进行研究是否等于扼杀生命”的争论，但用人和动物杂交克隆出来的“人类胚胎”所得到的胚胎干细胞，克隆出来的各种人类组织器官，最终将用于人类的疾病治疗，移植到人体。动物的卵细胞虽然去掉了细胞核，但还有细胞质，细胞质中还有遗传物质，这些遗传物质是否会和人的遗传物质发生相互作用，是否会把动物的某些遗传特性或遗传疾病带入人体，是否会在人体的后代中造成畸形或代谢异常等等，这一系列问题现在谁也无法预料，完全有可能产生不堪设想、甚至灾难性的后果。

针对中山医科大学陈系古教授等人将人体细胞核植入动物去核卵母细胞，并克隆出人类胚胎细胞，希望将这种技术用于人体医疗事件，中国医学科学院院长、中科院院士巴德年严肃地指出：“这项研究是对伦理的巨大挑战，从科学上讲也非常危险。”著名伦理学家邱仁宗教授说：“联合国教科文组织在声明中明确规定，禁止任何关于人和动物的嵌合体研究。人畜混合细胞也是一种嵌合体。美国、欧洲对这种研究都坚决反对。”专家们认为，这种技术尚处于研究试验阶段，其后果是无法预料的，还有许多问题需要研究。

人类胚胎首次克隆成功

在2001年11月25日，美国一家私营生物科技公司宣布已成功克隆出人类胚胎。一石激起千层浪，就像当年第一只克隆羊诞生所带来的巨大冲击一样，人类克隆胚胎的出现，国际医学界为之震动，围绕该研究的伦理道德问题再次摆在世人面前。

据《今日美国》报道，首次成功克隆人类胚胎的科学家，是位于美国马萨诸塞州伍斯特的一个名为先进细胞技术公司（Advanced Cell Technology，ACT公司）的几位研究者。该公司的首席执行官米歇尔 · 韦斯特（Michael West）在宣布这一成果时说：“这次实验采用了8个卵细胞样本，其中的两个形成了4个细胞的胚胎，在分裂到6个细胞时停止了分裂。”韦斯特还说，首次克隆出的人类胚胎“很初级”，数目还不足以产生有用的医用胚胎干细胞（embryonic stemcells，ES）。实验对象仅具有细胞生命，并非人体生命。韦斯特宣称，公司对克隆人没有兴趣，也不会制造用于生育目的的胚胎，而是要利用克隆胚胎中的人类胚胎干细胞治疗疾病。

先进细胞技术公司的研究论文发表在2001年11月25日美国《再生医学杂志》（Journal of Regenerative Medicine）上，同时也由《科学美国人》月刊在其因特网网站上发表了介绍文章。论文首次提供了关于人类体细胞可以重新调整表达程序，以生成可供移植组织的证据。

先进细胞技术公司的研究论文报告了两种生成此种细胞的方法。一种是单性生殖法。他们首先激活患者提供的卵细胞，使其形成移植前胚胎，再由形成的干细胞分化为患者移植所需的各种组织。论文中说明了如何使卵细胞形成囊性的多细胞胚胎，但没有提供关于干细胞分离的数据。另一种方法是先除去卵细胞核，再将人体体细胞核植入其中，以形成移植前胚胎。论文中说明了如何使接受体细胞核的去核卵细胞形成和受精卵一样的胚胎分化状态，但同样没有说明关于干细胞分离的情况。先进细胞技术公司的科研部副主任，该论文第一作者乔 · 塞伯利（Jose B. Cibelli）说，这项技术最大的突破在于首次在实验室里培育完成早期胚胎，并可以进一步发育成体细胞。在胚胎体细胞的基础上，人类可以“培养”出任何形式的体细胞。虽然这仅是他们的初步结果，但考虑到它在医学领域显现的巨大前景，他们还是决定早期公布他们的研究成果。专家指出，先进细胞技术公司的这项成果已经朝最终“克隆人类”迈出了最重要的一步，只需将这个早期胚胎植入女性子宫，胚胎将发育成胎儿，从而“制造”出一个与捐献表皮细胞的人一模一样的“克隆人”。更何况，2001年8月份已经有人宣布要克隆人。先进细胞技术公司的这条消息一出，国际社会一片哗然。无论是政界、宗教界，还是其他民间团体，都立即作出了强烈反应，对此事提出了严厉批评。

其实，谁不想通过最新的科技改善自身的健康、延长生命呢？可是，允许克隆人类胚胎毕竟就是给克隆人打开了一扇门，到时候又会怎样呢？因此，许多人觉得挺矛盾，难以确定好恶。对于成功克隆人类胚胎这一消息，虽然支持与反对之声此起彼伏，但正如一位美国议员指出的那样：“尽管各方现在都面临巨大压力，但在短期之内是不会出现一个结果的。”可以预料，在未来的一段时间里，围绕人类胚胎克隆的是非曲直，将会有一场场激烈的争论。