石頭/編
培育體外腦細胞
如果我們的腦部出現(xiàn)局部病變或損傷,可以用一些健康的腦細胞或組織來代替病變部位,我們就能重新變得健康。腦病患者所需的健康腦細胞只能在人體外,通過人工培育出來。早在2004年,上海復旦大學附屬華山醫(yī)院的科學家朱劍虹等人,就成功在體外培植出全球首批人類腦細胞。
朱劍虹是在治療一名眼睛被筷子插傷的患者時,突然萌生利用患者的腦細胞進行研究的想法。當時,他為病者拔除筷子,筷子上粘滿腦細胞。朱劍虹就利用培養(yǎng)基將這些腦細胞培植起來。朱劍虹試驗了多種培養(yǎng)媒介及生長素,證實其做法可行。兩個月后,他成功培植出數(shù)百萬個腦細胞。
朱劍虹將培育出的腦細胞移植給一名頭部嚴重受傷的病人。他先在病人的頭骨上鉆出數(shù)個小孔,然后在受傷部位移植腦細胞。手術(shù)后進行的多次腦部掃描,顯示新移植的腦細胞能進一步生長,并與病人本身沒受損的腦細胞聯(lián)合發(fā)揮作用。后來,這位已經(jīng)因病癱瘓的患者,重新獲得了行走能力。
帶人腦細胞的老鼠
現(xiàn)在,科學家常利用干細胞技術(shù)來培育腦細胞。美國研究人員弗雷德·蓋奇等人就在14天大的小鼠胚胎腦中注入約10萬個人腦胚胎干細胞,培育出帶人腦細胞的小鼠。
這些小鼠出生時大腦中大約有0.1%的人腦細胞,這種微量細胞遠不能讓小鼠擁有人類思想。然而,由于涉及干細胞及克隆技術(shù),這項工作再次引發(fā)了人類對人獸細胞混合的倫理爭議,人們擔心,如果你讓它們過于人性化,你就越過了某些邊界,但這次研究遠未觸及這些邊界。
豌豆大小的迷你人腦
除了可以培育部分腦細胞,科學家還可以培育出完全不依賴肉身的獨立人腦。如今,奧地利科學家已經(jīng)在這項研究中邁出了重要的一步。他們已經(jīng)培育出豌豆大小的迷你人腦。
奧地利科學家瑪?shù)铝铡ぬm開斯特等人選取人類胚胎干細胞,將其培育成神經(jīng)外胚層,再放入特制的凝膠中,引導組織進一步生長。最后,科學家把含有腦組織的凝膠轉(zhuǎn)移到一個旋轉(zhuǎn)的生物反應器中,為它提供氧氣和養(yǎng)料,并促進吸收。
15~20天后,反應器中的腦細胞團就已成型。20~30天后,部分細胞團長成不同的大腦區(qū)域,包括大腦皮層、視網(wǎng)膜和早期海馬區(qū)等。2個月后,它長到直徑4毫米大小,達到9個星期胎兒大腦的生長水平。由于沒有血液供應,其內(nèi)部無法吸收氯氣和養(yǎng)料,因而沒有進一步生長。這個迷你人腦在實驗室里的存活時間超過了10個月。
不過,這個人工培育的大腦不能思考,也沒有高級認知能力。迷你人腦有助于更好地了解人類大腦發(fā)育過程,也有助于確定精神分裂癥等疾病的發(fā)病機制。但是,培育完整且發(fā)育完全的人腦未來很可能會被各國的法律所禁止。因為如果不加以限制,培育的人腦很可能被移植到智能機器人的金屬軀殼內(nèi)。這種具備人類意識的智能機器人究竟算人還是算機器,很難界定,也很難約束其行為。他們很容易被犯罪團伙、恐怖分子和軍隊所控制和利用。