回眸与前瞻（７）　人体备件工厂

【英国《焦点》月刊１２月号文章】题：人体备件工厂（作者　纽约市立大
学理论物理学教授贺来通雄）
原文提要　用不了５０年，我们将培育出人体的每一种器官。
在１９世纪，医院是穷人的死亡之地。而今，在２１世纪，医院像一个车身
商店。倘若科学家们能够培育出新的器官，倘若他们能够控制细胞繁殖，这难道
不是意味着不久之后我们便能长生不老吗？
组织工程
当然，这仍然是科幻小说中的情景，不过事情正以惊人的速度发生变化。例
如，１９９８年１１月，科学家们宣布，他们终于分离出了干细胞。有了干细胞
，就有可能培育出人体内的几乎各种细胞。这种胚胎细胞之所以如此特别，是因
为它属于多能细胞——可以发育成约２００种人体组织中的任何一种。
威斯康星大学首席研究员詹姆斯·汤普森博士说：“我们分离出的干细胞具
有缔造一切生命的潜力，而且它们永远不会死亡。它们的发展前途不可限量。”
威斯康星大学是取得这项惊人成就的若干研究机构之一。
这个被称为组织工程的新领域取得的进展令人兴奋不已。１９９８年夏在多
伦多举行的会议上，科学家们大胆地宣布了一个雄心勃勃的目标：十年内培育出
完整的“新器官”：人体心脏。１９９９年３月，科学家们宣布取得另一项重大
突破——他们终于从人脑中分离出成熟干细胞，从而为阿耳茨海默氏症和脊髓损
伤患者带来了新的希望。
组织繁殖厂
尽管从理论上说，干细胞可以发育成完整的器官，但是必须对它们加以引导
，才能发育成特定的细胞和器官。如果不加控制，它们有时会形成一种类似肿瘤
、称为“畸胎瘤”的块状物。
为诱使细胞形成特定器官，科学家们已经研制出一种“生物反应器”，即一
种使细胞在其中发育成一团类似意大利式细面条、呈人体器官状的可塑纤维的转
鼓。把细胞插入这种聚合物支架，使之浸泡在营养液中并迅速发生分裂，这样支
架上就能充满预想形状的组织。接着这种可塑支架自行溶解，留下一个人体器官
。
这项新技术的意义令人震惊。仅在美国每年就有１０万人死于器官衰竭或组
织缺损。此外，每年有１０００万美国人因患这些疾病接受手术治疗，几乎占美
国人口的４％。
器官移植只是一种权宜之计。人体的免疫系统常常排斥或损害捐赠器官，美
国每年有４０００人因无法等到移植器官而死亡。因此，组织工程的经济潜力十
分巨大。
尽管组织工程仍处于襁褓阶段，但是最近取得的重大突破使大批新公司纷纷
涌现。这些公司已经形成价值４０亿美元的产业，并以每年２２.５％的速度在壮
大。
可以在实验室中成功培育的组织体积仍不太大，但它表明这项技术有着巨大
的潜力：
通过把特殊“生长因子”（骨形态发生蛋白）涂抹到受损骨头上可以培育出
新骨：这些因子可以刺激组织再生。在试验中，骨形态发生蛋白—７的效果与从
患者身体其他部位截下的骨头相同。
利用从包皮取下的皮肤细胞可以培育出多层人体皮肤。从理论上讲，利用一
块包皮就可培育出大片皮肤。这种新皮肤现已投放商业市场，它有可能使烧伤患
者和皮肤溃烂的糖尿病患者从痛苦中解脱出来。
利用刺激血管生长的酶可以培育出新血管。这一称为“血管生成”的过程还
可以用于切断通往肿瘤的血液供应。
由于科学家已经分离出血液干细胞，因此他们几乎可以无穷无尽地培育血液
。
利用生物反应器和支架可以培育出软骨。支架溶解后留下以耳或鼻的形式存
在的软骨。
在动物研究中，科学家已经培育出肠乃至整个膀胱等新器官。
尽管组织工程正以惊人的速度发展，但是这项研究仍难以实现其梦寐以求的
目标：从头开始培育整个器官。起码要再过十年时间，才能培育出肝、肾、乳腺
和心脏，不过，甚至在这一领域，目前也已初步取得一些重要的进展。
密歇根大学的戴维·休姆斯博士和哈佛医学院的安东尼·阿塔兰博士目前正
在用肾细胞做试验，以培育出具有真肾复杂过滤特点的新器官。
伦理难题
与此同时，密歇根大学和其他地方的科学家正试图通过培育新乳腺，置换在
乳房切除术中被切除的乳腺。从妇女的腿部或臀部取出细胞，然后使之在特殊聚
合母体中增殖，以便长出乳腺组织。
就连一些与人手一样复杂和精妙的组织有朝一日也可在实验室中培育。麻省
理工学院的罗伯特·兰格博士和哈佛医学院的约瑟夫·瓦坎蒂博士已经制定出在
可塑支架培育人手的计划。
这种新手将分不同的阶段培育。首先，他们将把可塑支架制成肌肉、骨头、
血液、神经和结缔组织的形状。接着，把这种支架的组合体置入生物反应器，并
在反应器中按精确的序列插入组织细胞。组织长成后，最后一个阶段将是打开血
液泵促使血液循环，并切除废物。
考虑到最近在组织工程方面取得的巨大进步，美国诺贝尔奖获得者、化学家
和生物学家沃尔特·吉尔伯特认为，“用不了５０年，我们应能培育出人体的所
有器官”。
任何一种与组织工程一样有着深刻影响的技术必定会引起伦理难题。例如，
胚胎干细胞需要在流产胎儿以及不育诊所的弃婴身上做试验，这种做法在许多国
家是违法的。人们可能会联想起各种令人不安的情形。倘若“胚胎工厂”发展到
向出价最高的人出售人体胚胎，会发生什么情况呢？怎样防止一些实验室克隆人
体，以免它们杀死克隆人，然后取下他们的器官出售呢？
目前，世界各地正在就这些问题展开激烈的争论。尽管英国已经得出这项技
术给社会带来的好处超过伦理问题的结论，但是美国和德国已在很大程度上禁止
把联邦政府资金用于胚胎研究。然而，由于过去几年取得了一些重大突破，美国
国内要求制定指导原则，在一定程度上为这项研究提供资金的压力也在增大。
这就引起了另一个有趣的问题。如果在实验室可以培育出新的人体器官，并
且科学家能够解开细胞复制的秘密，这是不是意味着科学家也可以使人返老还童
呢？