人类不像汽车，其一生的大部分时间里和身体的最初“部件”都相处得非常好。不过，人的器官有时也会出问题，这时我们不能像修理汽车那样，请技师换个引擎或新的水泵——至少目前还办不到；而药物已经打败了许多疾病，如在过去几个世纪里夺去了无数人生命的传染病。

目前在发达国家里，慢性疾病和器官恶化对人的健康威胁最大，并且随着人口的老龄化其威胁日益增加。再生药物(可以重建器官和组织的药物)令人信服地成为21世纪的宠儿，就像20世纪的抗生素一样。但是在此之前，研究人员必须弄清楚控制再生的信号指令是什么。

我们身体的各部件是如何自我补充的？这一问题已经困扰了研究人员几个世纪。早在18世纪中期，瑞士一名研究者亚伯拉罕 · 特兰布利(Abraham Trembley)就注意到，把水螅切成段(甚至是1.2毫米的小段)，每小段都可以长成一条完整的水螅(水螅是一种身体呈管状、有触角、生活在淡水中的生物)。与特兰布利同时代的其他科学家还研究了火蜥蜴的再生能力，把它的尾巴切断，不久它就又长出了新的尾巴。

一个世纪后，托马斯 · H · 摩尔根(Thomas Hunt Morgan，享誉世界的遗传学家，他和他的学生以黑腹果蝇为材料所进行的一系列实验，导致了遗传学上的许多重大发现。1933年获得了诺贝尔医学和生理学奖，这是遗传学领域的第一个诺贝尔奖一一译者注)仔细观察了涡虫和扁形虫，令人惊讶的是，甚至把扁形虫切成279块，每一小块还能长成一条新的扁形虫。但摩尔根认为，再生是一个非常棘手的问题，不久他就放弃了涡虫，转而研究果蝇。

主流生物学一直步摩尔根的后尘，把精力集中在适于进行遗传和胚胎发育研究的动物上。但是，也有一些研究人员决心继续研究“再生超级明星”(指再生能力极强的生物，如涡虫、扁形虫等)，并且设计了创新性的策略来进行这些生物的遗传学研究。这些努力和对新的再生模式生物(如斑马鱼和一些特殊株系的老鼠)的研究正在开始揭示指导再生的控制力和阻止再生的因素。

动物主要使用3种机制来再生器官。第一，通常情况下不发生分裂的某些器官的细胞，当器官受损时细胞可以增殖并长出失去的组织，例如火蜥蜴的心脏受损时就会发生这种情况；第二，特化的细胞能够解开它们的特化机制(这个过程被称为“去分化”)，采取一种更加灵活的形式来重建丢失的部分(这种“形式”具备先自我复制然后再特化的能力)。火蜥蜴和蝾螈采用这种机制来治愈并重建被切断的肢，斑马鱼用此方式来修复断掉的鳍；最后，干细胞能够帮助完成必要的更新，如涡虫利用干细胞来重建自身。

人类已经在一定程度上了解了这些机制。例如在外科手术切除了部分肝脏后，治愈信号就会“告诉”未切除的肝脏细胞重新开始生长、分裂，直至肝脏长到原来的大小。研究人员发现，经过适当的诱导，一些类型的特化人类细胞能够回复到初生的状态。干细胞可以帮助我们补充血液、皮肤和骨骼。既然这样，为什么我们的心脏还充满了疤痕组织，晶状体会变浑浊，脑细胞也会死亡？

像火蜥蜴和涡虫这样的动物是通过重新唤起遗传的机制来再生组织的，这种遗传机制在胚胎发育期间指导身体结构的形成。我们也是使用相似的途径来把各部件“塑造”成胚胎的，但在长期的进化历程中，人类可能失去了在成年时利用这种遗传机制的能力，这也许是因为再生所必需的细胞分裂提高了癌变的可能性。

对细胞“重新编程”可再生肢体的火蜥蜴

不过，我们进化出了快速愈合伤口的能力，可有效抵御感染——即使加速愈合伤口意味着疤痕增多。像火蜥蜴这样的生物，它的再生程序可以系统地治愈创伤，并产生原来的组织。避免产生纤维化组织是再生和非再生之间的差异：在实验室中用阻止结疤的方式切断老鼠的神经，结果其神经旺盛生长；但是一旦疤痕形成，老鼠的神经也就萎缩了。

我们的伤口愈合过程和再生动物的伤口愈合过程(及再生过程)有何不同？解开再生之谜将取决于弄清此问题。二者的差异或许是很微妙的：研究人员已经鉴别出一种株系的老鼠，这种鼠在几周内耳孔会封闭，而典型的老鼠株系从来不会这样的。中等数量的遗传差异似乎都支持这种差异效应。

或许改变一些基因就足以也使我们变成超级医生。但是，如果科学家成功地将这个过程用于人，那么新的问题亦将随之产生：什么东西能够阻止再生细胞失控？什么东西能保证再生出来的部分其大小、形状均恰到好处，并且在正确的位置和方向上？如果研究人员能够解决这些谜团——这是一个很大的“如果”——人们将有可能为自己定购替代“部件”，而不仅仅是给他们的福特汽车定购零部件。