登陆注册
6035600000007

第7章 展望未来——克隆人体器官

人体器官就如同一台机器中的零部件一样,在日常生活中难免受到损坏。但是,机器零件坏了可以换一个新的,而人的器官坏了,虽然也能用移植手术进行更换,但技术难度上不可同日而语。

在医学上,器官移植通常有两大弱点:一是过敏反应,如肝脏、心脏、肾脏,甚至皮肤移植后,均有剧烈的排异反应,严重的会威协病人的生命;二是移植器官的来源稀少。据悉,每年可以用于移植手术的心脏才2000多个,而需要作手术的患者大约有10万多人。这就意味着每年将有大约10万人因为没有可供移植的心脏而离开人世。为了解决这样一个医学难题,科学家们设想,用病人自己的细胞克隆出各种器官,以满足器官移植的需要。届时,如果哪个人的某个器官坏了,只需在病人体内取一个细胞,克隆出新器官用来移植就可以了。由于移植的是人体自身细胞克隆出来的器官,因此不会产生排异反应,同时器官来源问题也就顺利解决了。

用人的细胞来克隆器官,是无数科学家奋斗了数十年的目标。美籍华人学者牛满江教授,很早以前就做过克隆心脏和肾脏的实验。他曾经将牛心脏细胞中的核酸,注射到鸡胚胎中去,出现了令人非常惊叹的结果:注射到鸡胚胎中的细胞,居然发育成一团能搏动的宛如心脏的组织。他还用牛肾脏的细胞作了类似的实验,结果鸡胚胎中的细胞发育成一团宛如肾小管的组织。后来,奇思妙想的科学家们设法使一只老鼠长出了人的耳朵。照片公布出来之后,这只长着人耳的小怪物把全世界吓了一大跳。虽然申斥此举不人道的声音不绝于耳,却乐坏了一个先天性缺一只耳朵的小女孩的母亲,她愿意将小白鼠身上的人耳移植到她女儿的头上,使女儿变成正常人。

牛满江和其他科学家的实验表明,用人的细胞克隆器官,是完全能够实现的。这是因为人体任何一个细胞的DNA上,都包含着发育成任何一个器官的完整信息。只要有办法启动这些信息,并保证细胞繁殖所需要的营养,便有办法用一个细胞在体外培育出一个器官。

目前,全世界很多实验室在开展克隆人体器官的研究。正在实验室中培植的人体器官,有心脏、肝脏、胰腺、乳房、皮肤、骨骼等。其中,由实验室培育的克隆胸骨、克隆血管、克隆皮肤和克隆神经组织正在进入人体实验阶段,相信不久之后,就能用来进行大范围的医学治疗。

1998年,世界第一例克隆胸骨移植到人体的实验取得成功。接受手术的是美国的一位16岁的少年。他的名字叫肖恩,是一位出色的棒球手和山地车爱好者。他天生没有左胸骨。本来,医生们是准备在他发育完全后才给他进行手术的。但由于他酷爱运动,没有左胸骨使他的每一次运动都成为一次生命冒险,稍有不慎就可能使缺乏保护的胸腔器官受伤,带来生命危险。于是,从事人体器官研究的波士顿儿童医院的科学家们,在肖恩12岁的时候,从他身上取下一块软骨,在体外利用克隆技术进行培养。几周以后,克隆胸骨培养成功。在得到美国食品和药物管理局的特许以后,医生们将这副克隆胸骨移植到肖恩身上。由于这副克隆胸骨是用肖恩自己身体上的细胞克隆的,避免了器官移植中经常危及人生命的可怕的排异反应,克隆胸骨在肖恩体内生长良好。一年后,肖恩的胸部已与正常人一模一样,而且,克隆胸骨可以很协调地随着肖恩身体的成长而生长。

随后,美国、瑞士等国家相继攻克了克隆皮肤这一难题,将此技术应用到临床上也取得了成功,解决了大面积烧伤患者和皮肤病人的痛苦。不久前,有一个美国妇女在一次煤气炉意外爆炸中受伤。医生从她身上取下一小块未损坏的皮肤,送到一家生化科技公司。一个月后,该公司利用克隆技术,让这一小块皮肤长成了一大块皮肤,移植到病人身上后使患者迅速痊愈。这种手术避免了异体植皮的排异反应,而这种排异反应往往使一些病人丧生。克隆器官的优越性由此可见一斑。

用人类自身的细胞培育备用器官,这是一项难度很大的高新技术。科学家们为此设计了好几种技术体系。一种是直接取出病人自身的身体细胞,利用克隆技术在实验室里用培养皿培养,此为“试管器官”。现在比较成熟的技术是器官的“骨架”培育技术。生物工程师先做出培育某种器官的设计蓝图,然后,根据设计蓝图,用多孔高分子聚合物搭建三维立体器官的“骨架”,把人体细胞种在“骨架”上,让这些细胞在一定的外界条件帮助下繁殖成健全器官的肌肉组织,再配备上血液循环系统。聚合物“骨架”在生长过程中会逐渐溶解消失。于是,一个完全同病人遗传特性一致的人类器官便培育成功了。

美国卡罗莱纳医学中心的生物工程师哈伯斯塔特设计和培育了人体乳房组织,意图取代现有的人造假乳房移植术。他从病人乳房上取出脂肪细胞,种在由海绵状的藻酸钠构建的“骨架”上,长成了健康的人造乳房。这对那些因患乳癌而割掉乳房的妇女来说,无疑是一个很好的福音。

美国杜克大学的尼克拉森正在培育人体动脉血管。目前,冠心病人在心肌梗塞后,常规手术是在已经堵塞的心血管旁用体内其他血管进行“搭桥”手术,但在手术5年之内,会有三分之一的病人因脉管再次堵塞而死亡,或者不得不再次手术。尼克拉森决定用病人的细胞培养出合格的人造动脉,这样就可以避免“搭桥”手术后的死亡事件。他首先进行了动物实验。他设计了人造动脉的“骨架”,将猪颈动脉的肌肉组织覆盖在骨架内部,8周后,组织培养液中就长出了蜡笔状的动脉管,动脉管壁的弹性和强度达到了理想的要求,并能保持平和的搏动。

美国麻省理工学院的格理芬在电脑上设计了人体肝脏的三维立体“骨架”蓝图雏形。他与哈佛大学医学院的瓦坎蒂医生合作,正在深入开展此项实验。美国密执安大学的休姆斯正在开发生物工程人造肾脏。哈佛大学的阿特拉教授已开发出了人造膀胱,目前,正在动物身上做应用实验。加拿大拉瓦尔大学的两位科学家用取自人眼角膜的细胞培育出了人造角膜。

科学家们推测,在未来的10年至20年内,克隆人体器官将成为一个产业。到那时,人的器官坏了,无论是心、肝、肺、眼睛、皮肤,还是呼吸系统、泌尿生殖系统的任何器官,都可以进行克隆,并提供移植。这在人类的文明史上,将成为一个里程碑。

同类推荐
  • 回首征服自然的历程(科普知识大博览)

    回首征服自然的历程(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 太空天窗在哪里

    太空天窗在哪里

    开启科学的大门,人类就能迈入崭新的天地,我们就能获得更加无限的生存空间,这就是科学的力量。科学的内涵就是事实与规律,需要发现人所未知的事实,并以此为依据,实事求是,而不是脱离现实的纯思维的空想,并寻找客观事物之间内在的本质的必然联系。因此,科学是建立在实践基础上,并经过实践检验和严密逻辑论证的,是关于客观世界各种事物的本质及运动规律的知识体系。但是,我们生存世界的奥秘,那简直是无穷无尽,从太空到地球,从宇宙到海洋,真是无奇不有,怪事迭起,奥妙无穷,神秘莫测,许许多多的难解之谜简直不可思议,使我们对自己的生命现象和生存环境是捉摸不透。破解这些谜团,就有助于我们人类社会向更高层次不断迈进。
  • 时光机器:隐藏在时间中的科学

    时光机器:隐藏在时间中的科学

    本书除解答与时间有关的知识外,还汇集了许多与时间有关的科普知识:欧洲月球探测器“智慧1号”飞往月球所花的时间是多少?航天员在空间站上最长的飞行时间是多少?美国“阿波罗号”飞船航天员从地球到达月球所花的时间是多少?第一只碳丝白炽灯的寿命是多长?“神舟5号”载人飞船飞行时间是多少?……答案尽在书中。
  • 飞碟冒险大追踪

    飞碟冒险大追踪

    为您讲述关于飞碟的科普知识。知识全面、内容精炼、图文并茂、通俗易懂,能够培养读者的科学兴趣和爱好,达到普及科学知识的目的,具有很强的可读性、启发性和知识性,是广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物。
  • 星球宇宙之谜

    星球宇宙之谜

    本套书主要介绍古今中外关于人类诸多未解的社会、自然现象,包括《中国自然遗产之谜》、《星球宇宙之谜》、《巨兽异兽之谜》等20个分册。
热门推荐
  • 豪门盛宠,总裁的拒婚新娘

    豪门盛宠,总裁的拒婚新娘

    他是律界最有权威的男人,金钱帝国的王者。第一次见面,他说她居心叵测;第二次见面,他直接将她撵出会场;第三次见面,她上了他的床……她有男朋友,有婚约,没想过与他染上关系。他明着刁难、暗着纠缠,说她惹上他,没那么容易将他撇的一干二净。……当她即将与相恋多年的男友步入礼堂,结婚前夕,他扔来一纸鉴定,搅黄了她的婚礼。面对未婚夫岌岌可危的仕途和苦苦相逼的准婆婆,她选择了成全。……就在她以为这辈子不可能再有属于自己的孩子,守着他给的爱情。不料,他的初恋情人大着肚子逼宫,才惊悟他所谓的爱她不过是他一手设计的爱情。他说过“需要一个她这样的女人!”原来她不过长了一张相似的面孔,替他心爱的女人占着吴太太的位置!……当他的初恋情人再次回归,她只能狼狈而逃。……【小剧场一】吴某某在简然脖子上吻了个草莓,被五岁的小侄女看到。侄女说:婶婶,你脖子怎么了?简然不好意思的回答:被狗咬的。侄女惊讶的说:啊?那你打针没有,会得狂犬病的。吴某某淡定的答:打了,咬完就打了!……【小剧场二】吴某某一脸谄媚:我有一个朋友好惨,他跟我抱怨说他女友需求好大,累死了。老婆,我好希望你这样!简然翻翻白眼,专心点餐:我是看菜吃饭的。吴某某满脸黑线:说吧,昨晚为什么没胃口吃宵夜?……淡淡的新坑,还望各位亲大力支持!
  • 半睡半醒半梦中

    半睡半醒半梦中

    缘不知所起而一往情深是真实存过的一段记忆还是只是梦一场真亦假时假亦真
  • 玉萍的故事

    玉萍的故事

    故事原型是生活中的一位可怜妇人,但只是取她的精神状态为题材,故事具体怎样发展还没有想好,如果觉得不错,那就一起来分享分享我对于这个女人的故事展述吧!
  • 当复仇公主遇到冷酷王子

    当复仇公主遇到冷酷王子

    一个从小离家在外的女孩儿,化身复仇公主,却在校园里遇到了有名的冷酷王子,他们之间将会发生什么呢?与家人重逢后,又将发现什么呢?欲知详情如何,和我一起关注《当复仇公主遇到冷酷王子》
  • 花落雪起

    花落雪起

    我也以为自己是花落落可指尖下的艾雪儿却不是像你那样令我动情的模样
  • 范无救

    范无救

    面对僵尸厉鬼,妖魔精怪,甚至是神,他从未畏惧过,但是不管他强大到什么地步,她永远是他致命的弱点。从横人间地府千百年,只有那个人,只有她让他那早已坚如铁石的心融化过,可是这一切真实吗?一切一切,一件件诡异的事情,一次次致命的危险,慢慢地把他卷入了一个早已预谋已久的漩涡之中。他将如何对待?
  • 迷案仙踪

    迷案仙踪

    本书以贞观年间太宗星夜遇袭说起,为法正天下,太宗委任魏征为钦差大臣,代天巡牧四方。一路上,魏征偕同一干奇男异女,在乱世初定的唐朝大地屡破迷案,终遂太宗天下太平和谐共生之心愿。
  • 隋唐我来了

    隋唐我来了

    用真心体味历史,用真情追忆先人,用平淡的语言写波澜的隋唐之交。
  • 温馨小语(少男少女文摘修订)

    温馨小语(少男少女文摘修订)

    《少男少女文摘丛书》汇集的是近年来写得最优美真切、生动感人的少男少女作品。这里有少男少女们初涉爱河的惊喜、迷惘、痛苦和走出“误区”挽手无怨的历程,有对五彩纷呈的世界特殊的感受和选择,有在升学压力之下压弯了腰的哀怨和对父辈们关于人生关于命运关于社会的认从与反叛。
  • 隐婚盛宠:我的呆萌小娇妻

    隐婚盛宠:我的呆萌小娇妻

    有车有房父母双忙,这是婚前他对她的摊牌,豪车豪华房产无数,父母全世界飞着商务谈判,这是结婚后夏倩倩发现的事实。夏倩倩原本以为楚霆深是这个世界送给她的最好的礼物,可到头来却发现自己的老公竟是自己的顶头上司......