科學家如何培育「人獸嵌合體」：身為人類的意義將轉變

希臘神話中的「客邁拉獸」（嵌合體chimera音譯）是一頭獅首、羊身、蛇尾的、會噴火的怪獸。

希臘神話中的「客邁拉獸」（嵌合體chimera音譯）是一頭獅首、羊身、蛇尾的、會噴火的怪獸。

使該研究停滯不前的主要是倫理問題。

　　新浪科技訊 北京時間1月11日消息，據國外媒體報道，在H·G·威爾斯（H。 G。 Wells）的小說《莫洛博士島》中，遭遇了船難的愛德華·普蘭迪克（Edward Prendick）流落到一座荒島上，在森林中遇見了兩名男子和一位女子蹲在一棵倒下的樹旁。他們全身赤裸，只有腰上裹著幾根破布條。他們有著「肥胖的而粗獷的面頰，下顎短小，額頭後縮，額前豎著少許剛硬的毛髮。」普蘭迪克在書中表示：「我從未見過相貌如此像野獸的生物。」

　　普蘭迪克走近之後，他們試圖和他交談，但他們說起話來「聲音黏著，口水四濺」，腦袋還會不停搖擺，「聽不清他們說了什麼複雜的東西」。除了他們的著裝和相貌之外，他們的言談舉止也「粗俗下流」。普蘭迪克總結稱，他們對人類進行了「可笑滑稽的模仿」。

　　後來，普蘭迪克在一天夜裡誤打誤撞進了莫洛博士的手術室，終於揭開了真相：莫洛博士將野獸轉化成了人類，把它們的身體和大腦雕刻成人類的模樣。但野獸的本能無法根除，這個脆弱的社會不久便退化到了混亂而危險的狀態，莫洛博士也因此喪生。

　　該小說出版至今已過去了120年，但近年的科技發展卻越來越接近書中描述的可怕情景。「科學家正在研究半人半獸的嵌合體生物，」2016年5月的英國《每日鏡報》這樣寫道。而在兩個月後，《華盛頓時報》發文稱「科學家正視圖打破人類與野獸之間的藩籬」，擔心這些被用於科研的動物不久便會出現在現實世界中。

　　科學家希望將人類幹細胞移植到動物胚胎中，長出特定的人類器官。從理論上來說，這一方法能培育出唾手可得的、用於替換病變心臟或肝臟的器官，使患者無需等待器官供體，也降低了器官排異的風險。

　　這些大膽的、富有爭議性的計劃已經歷了30多年的研究。這些實驗幫助我們更好地理解了生命的奧秘，將不同物種劃分得更加清楚，還讓我們進一步弄清了細胞在子宮中成長為生命體的過程。

　　隨著計劃的豐富和資金的增加，我們如今面臨著一次重要關頭。「該領域研究進展飛速，」人獸嵌合體生物的早期研究者之一、就職於多倫多病童醫院的簡妮特·洛桑特（Janet Rossant）指出，「它將重塑我們對生物學的理解。」也就是說，若我們先解決了一些棘手的倫理問題，我們對身為人類的意義將發生永久的轉變。

　　數千年以來，嵌合體一直是神話傳奇中的主角之一。這一名詞來自希臘神話，用來形容一種「獅首、蛇尾、羊身」的怪獸。事實上，科學界的嵌合體遠沒有這麼震撼。只要體內含有由不同基因組成的器官，便可稱之為嵌合體。自然界中也會發生這一現象，有時兩個胚胎會在受精不久後融為一體，產物往往令人驚詫不已。

　　「雌雄嵌體」生物便是例子之一，身體一半為雄性，另一半為雌性。這種生物通常是由兩個異卵雙胞胎融合後形成的。如果兩種性別的外表區別很大，如許多鳥類和昆蟲等，該生物的外貌便會十分詭異，如兩側身體顏色不同等等。

　　但更常見的情況是，這些外來細胞混雜在身體各處，嵌合體生物的外貌和行為都與該種群中的其它生物別無二致。就連你自己可能就是這樣。研究顯示，至少有8%的異卵雙胞胎體內都含有同胞兄弟或姐妹的細胞。

創造嵌合體生物需要將一種生物的細胞注入另一種生物鐘。

　　自然界中當然找不到希臘神話中那樣的怪獸。但科學家並未因此停下腳步，仍希望在實驗室中創造出嵌合體生物。當時就職於加拿大布魯克大學的簡妮特·洛桑特便是首批取得成功的科學家之一。1980年，她在《科學》期刊上發表了一篇論文，宣布她創造了由兩種不同的鼠類（實驗室白鼠（Mus musculus）和產自東亞的卡氏小鼠（Mus caroli））結合的嵌合體生物。此前的類似實驗往往以失敗告終。胚胎無法在子宮內著床，即使成功著床，最後也會逐步變形、無法順利生長，最終流產。

　　洛桑特在小鼠交配四天後為它們做了精密的手術。此時，受精卵已經分裂成了一堆細胞，也就是胚泡（blastocyst）。內細胞團四周圍繞著一層名叫滋養層（trophoblast）的保護層，隨後將會發育成胎盤。洛桑特與威廉·福瑞爾斯（William Frels）一起提取了實驗室小鼠的受精卵，向其中注入了卡氏小鼠的內細胞團，然後將這團混雜的細胞植入雌性實驗室小鼠體內。由於實驗室小鼠受精卵的滋養層未遭破壞，便可確保最終發育成型的胎盤將與雌鼠DNA完全一致。這有利於胚胎在子宮中著床。

　　在等待了18天之後，他們終於迎來了成功，共得到了48隻幼鼠，其中有38隻體內的器官由兩種鼠類混合而成。「我們證明了不同物種之間的屏障是可以被打破的。」洛桑特說道。小鼠的皮毛上可以清楚地看出混合的結果，既有實驗室小鼠的白色毛髮，又有卡氏小鼠的黃褐色條紋。甚至它們的性格也與父母有著明顯的不同。「它們顯然是一種詭異的混合物，」洛桑特說道，「卡氏小鼠非常活躍，實驗室小鼠要安靜得多，而最後的嵌合體生物則居於兩者之間。」

　　憑著我們如今對神經科學的了解，洛桑特認為這將幫助我們研究為何不同的物種有著不同的行為方式。在早期研究工作中，洛桑特曾利用這些嵌合體生物進行過基礎生物學的研究。當時基因篩查技術仍然比較原始，生物學家只能通過兩種物種間明顯的區別判斷兩種細胞在嵌合體生物體內的分布情況，研究早期胚胎的哪些部分可以生成不同的器官。

　　這項工作甚至能幫助科學家研究特定基因的作用。它們能夠在其中一個原始胚胎中發生變異，但在另一個胚胎中就不行。在觀察了這些基因在嵌合體生物身上產生的效果之後，科學家便能分辨出某個基因在身體各處發揮的不同功能了。

　　利用洛桑特的方法，世界各地的實驗室很快創造了一批各式各樣的嵌合體生物，其中包括山羊-綿羊嵌合體。這種生物十分奪人眼球，身上分布著兩種質地不同的毛髮。洛桑特還為一些動物保護項目提出了建議，希望利用該方法將瀕危物種的胚胎移植到家養動物的子宮內。「我還不確定這樣做能否百分百成功，但概念是值得考慮的。」

　　如今，科學家希望能把人類也引入嵌合體中，開創「再生醫學」的新紀元。20年來，醫生一直在尋找培育幹細胞的方法，讓它們在培養皿中生長成新的器官。該方法在培育用於移植手術的器官方面具有巨大的潛力。「唯一的問題是，雖然這些與胚胎中的細胞非常類似，但並非完全相同。」加州索爾克生物研究所的胡安·卡洛斯·伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特（Juan Carlos Izpisua Belmonte）說道。

　　伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特和一些同道中人認為，我們或許可以在農場中找到答案。科學家的目標是，按照需求來培育用於生長器官的嵌合體生物。「胚胎每時每刻都在形成，且其中99%都是完好無恙的。」 伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特說道，「我們還不知道如何在實驗室中實現這一點，但有一種生物剛好合適，因此為何不讓大自然來擔此重任呢？」

圖為一頭山羊-綿羊嵌合體。

山羊與綿羊的雜交非常罕見。

　　與混合後的細胞分布在全身各處的山羊-綿羊嵌合體不同，科學家希望嵌合體生物中的外來組織全都集中在某個特定器官中。通過操控特定基因，研究人員希望能將宿主體內的特定器官空出，讓人類細胞在空缺處生長成一定大小和形狀的器官。「動物就是我們的孵化器。」加州大學戴維斯分校的帕布羅·胡安·羅斯（Pablo Juan Ross）說道，他本人也在從事相關研究。

　　我們已經知道，這在理論上是可行的。2010年，斯坦福大學醫學院的中內宏光（Hiromitsu Nakauchi）和同事們利用類似技術，在小鼠體內培育出了大鼠的胚盤。目前來看，豬是最理想的宿主，因為它們的身體結構與人類極為相似。

　　該技術若取得成功，將解決當今面臨的大量器官捐獻問題。「等待腎臟捐獻的平均時間長達三年，」羅斯解釋道。而相比之下，在豬體內培育的、為病人定製的器官只需五個月便可準備好。「它們長得很快，這是使用豬的另一優勢。」除了器官移植之外，人獸嵌合體生物還能改變我們測試藥物的途徑。

　　目前而言，許多新的藥物治療方案在動物身上或許有用，但在人類身上就收效甚微，浪費了大量時間和金錢。假設有一種為肝病研製的新葯。「如果讓人體細胞在豬的肝臟中生長，那麼只需一年時間，我們就能判斷該藥物是否對人體有毒性了。」洛桑特也同意該方法潛力巨大，不過這還是萬里長征第一步。「我很讚賞他們的勇氣，」她表示，「這種方法是可行的，但挑戰也十分艱巨。」其中許多都是技術層面的困難。

一些科學家正試圖在豬體內培植人體器官。

　　人類與豬之間的進化差距比大鼠和小鼠之間大得多。根據經驗，這會導致供體細胞更難在宿主體內存活。「我們必須創造合適的條件，人體細胞才能存活下來、發展壯大。」伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特說道。這需要找到最最基礎的、能夠轉變成任何人體組織的人類幹細胞，也許還要修改宿主基因，為人體細胞提供宜居的環境。

　　但截至目前，倫理問題才是導致該研究停步不前的主要原因。2015年，美國國立衛生研究院宣布延期支付提供給人獸嵌合體項目的資金。而在此之後，該機構又宣布了解除這一禁令的計劃，只要每項實驗在獲得資金批准之前通過一次額外的評審即可。與此同時，由於伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特用猴子代替人類進行嵌合體研究，還獲得了一筆250萬美元（約合1700萬人民幣）的資金贊助。

　　有人擔心，人類幹細胞會轉移到豬的大腦中，使豬具有一部分人類的行為和能力。「我認為這個問題確實值得考慮，並展開深入討論。」洛桑特說道。畢竟，她確實發現嵌合體生物結合了兩種物種的不同性格。如果空有人類的思維、卻被困在了動物的身體中，那將多麼恐怖啊。

　　研究人員提出了一些可能的對策。「如果在胚胎髮育的特定階段注入外來細胞，也許就能避免此事發生。」 伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特說道。還有一種方法是，向幹細胞中編入「自殺基因」，在特定情況下自我毀滅，防止它們進入神經組織。

　　即便如此，紐約醫學院的細胞生物學家斯圖爾特·紐曼（Stuart Newman）仍對此心存疑慮。自從上世紀80年代山羊-綿羊嵌合體誕生以來，他就一直對該研究的發展方向憂心忡忡。他的關注點不在目前的研究計劃，而是擔心將來的嵌合體生物將逐漸具備一部分人類的性格。

　　「這些生物越像人類，從科學和醫學角度來看就越有意思。」紐曼說道，「因此，雖然你現在可能說『我永遠不會培育大部分由人類構成的嵌合體生物』，但你總有這種衝動……整個領域都有這樣一種趨勢，讓你總想更進一步。」

　　假設科學家為了研究阿爾茨海默症的療法，培育了一種人獸嵌合體生物。一組研究人員一開始得到的許可是，該生物大腦只有20%可以是人腦成分；但他們發現，要想研究某種新葯的療效，人腦成分必須達到30%或40%才行。紐曼指出，科學家總想實現更具野心的目標。「他們並不是惡人……但事態肯定會這麼發展下去，不會自然停止。」

　　他還認為，這將弱化我們對人性的感受。「我們的文化已經發生了轉變，使我們可以越過這些邊界。該技術僅僅將人類視作另一種物體而已。」例如，若人獸嵌合體培育成功，我們也許就不再在乎用操縱自己的基因、培育「設計師嬰兒」了。

　　有些人與紐曼持相同觀點。加州大學聖地亞哥分校的社會學家約翰·伊萬斯（John Evans）指出，人獸嵌合體之爭的核心在於該生物的認知能力。

　　例如，我們也許會因為它們缺乏人類的理性、不會說人類語言而以某種特殊方式對待它們，但這很容易導致邏輯的滑坡，影響我們對待其他人類的方式。「如果人們將人類視作多種能力彙編在一起的產物，能力有所欠缺的人便會被認為低人一等。」伊萬斯寫道。

　　但伊斯皮蘇亞·貝爾蒙特卻認為這些擔憂許多都為時過早。「媒體和監管機構都以為我們明天就能在豬體內培育主要人體器官了，但這是科幻小說里才有的事情，我們現在還處於早期階段。」《自然》期刊上的一篇文章也辯稱，不該讓人們的反應干涉道德層面的爭論。一些人也許覺得人獸嵌合體十分噁心，但廣大患者的苦痛也不應棄之不顧。我們的決策不應只建立在人類的本能反應基礎上。

在《莫洛博士島》中，野獸被轉化成了人類。

　　無論最終結論如何，我們都應該意識到，該技術的間接後果將遠遠超出科學範疇。「我們在此次辯論中談論人類的方式將徹底改變我們看待自己的方式。」伊萬斯寫道。畢竟，威爾斯小說的核心便是如何給人類下一個定義。普蘭迪克逃出莫洛博士島之後，他回到英國鄉村，過起了隱居生活，寧可在夜晚獨自凝望頭頂的蒼穹。

　　目睹了物種間的界限被如此猛烈地打破之後，他每遇見一名人類，都忍不住窺視人類內心的獸性。「現在看來，我也並不是理性的生物，只是一頭處於混亂不堪的大腦折磨下的動物，獨自四處漫遊，就像一頭患了眩暈症的綿羊一樣。」（葉子）