大家好，我是小譯

你有沒有想過，我們從一顆受精卵到呱呱墜地的270天里，最早的28天胚胎發(fā)育，竟然是科學(xué)界半個(gè)多世紀(jì)都沒能完全揭開的“生命黑匣子”？

每個(gè)生命都始于受精卵。經(jīng)過約270天的發(fā)育，它最終會(huì)變成由十萬億級(jí)細(xì)胞組成的復(fù)雜生命體。

但在妊娠頭一個(gè)月里，哪怕只是一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，都可能引發(fā)出生缺陷、遺傳性疾病等重大健康問題。可偏偏這最關(guān)鍵的階段，卻幾乎沒人能細(xì)致研究。

沒人碰過的生命黑匣子：前一月的發(fā)育為何成謎

英國發(fā)育生物學(xué)家路易斯?沃伯特曾說：“人一生最重要的時(shí)刻，不是出生、結(jié)婚或死亡，而是原腸運(yùn)動(dòng)。”

簡(jiǎn)單來說，這個(gè)階段胚胎細(xì)胞會(huì)大規(guī)模遷移重排，形成三層胚層，最終發(fā)育成身體所有器官的“雛形”。

可問題在于，原腸運(yùn)動(dòng)大多發(fā)生在女性懷孕2周左右，這時(shí)候連很多人都還不知道自己懷孕了，很難拿到體內(nèi)的胚胎進(jìn)行研究。

哪怕是輔助生殖中心冷凍的胚胎，也有嚴(yán)格的倫理限制：體外培養(yǎng)不能超過14天，剛好卡在原腸運(yùn)動(dòng)開始之前。

于是，胚胎發(fā)育14到28天的這個(gè)階段，就成了沒人能觸碰的“黑匣子”。

要解開這個(gè)黑匣子，最好的模型就是和人類最接近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物——猴子。中國科學(xué)院動(dòng)物研究所的團(tuán)隊(duì)，從二十年前就開始了相關(guān)研究，早在上世紀(jì)九十年代末就曾在昆明猴山開展過相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2018年，團(tuán)隊(duì)首次成功將食蟹猴胚胎從7天的囊胚階段，體外培養(yǎng)到了20天的原腸運(yùn)動(dòng)早期，相關(guān)成果刊登在《科學(xué)》期刊上，被國際同行評(píng)價(jià)為“全球首次體外培養(yǎng)靈長(zhǎng)類胚胎超過20天”。

嘗到突破的甜頭后，團(tuán)隊(duì)又搭建了三維培養(yǎng)體系，最終將猴胚胎體外培養(yǎng)到了25天，突破了此前的紀(jì)錄，相關(guān)成果登上《細(xì)胞》封面。

這25天的培養(yǎng)，讓團(tuán)隊(duì)首次觀察到了原腸運(yùn)動(dòng)中期和晚期的細(xì)胞變化，甚至能看到神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)管閉合這些早期器官形成的細(xì)節(jié)。

這是人類距離揭開生命起源黑匣子，最近的一次。

光是培養(yǎng)猴胚胎還不夠，畢竟靈長(zhǎng)類胚胎的獲取和倫理限制仍在。人工胚胎技術(shù)的出現(xiàn)，終于讓規(guī)模化研究成為可能。

簡(jiǎn)單來說，人工胚胎就是用干細(xì)胞為原料，體外自主組裝出能模擬胚胎發(fā)育階段的合成生命體。它不像自然胚胎那樣受限于倫理和數(shù)量，能批量生產(chǎn)用于研究。

比如上世紀(jì)的“反應(yīng)停”（沙利度胺）事件，曾讓全球八千多新生兒患上海豹肢癥。

如果當(dāng)時(shí)有小鼠或人類的人工胚胎，就能提前檢測(cè)出藥物的致畸性，避免這場(chǎng)悲劇。

如今已有團(tuán)隊(duì)用人工胚胎完成了藥物毒性測(cè)試，甚至針對(duì)反復(fù)胚胎植入失敗的患者，團(tuán)隊(duì)搭建了“微型人造子宮”芯片，篩選出了能提升植入成功率的藥物。

除此之外，人工胚胎還能用于疾病模型構(gòu)建、器官移植研究，甚至為未來的人造子宮技術(shù)打下基礎(chǔ)。

當(dāng)然，這項(xiàng)技術(shù)還面臨諸多倫理限制：人類人工胚胎不能體外無限培養(yǎng)，也不能植入人類或其他物種的子宮。堅(jiān)守倫理底線，才能讓這項(xiàng)技術(shù)真正服務(wù)于人類健康。

從猴胚胎體外培養(yǎng)突破25天，到人工胚胎技術(shù)的落地，我們距離完全揭開生命起源的黑匣子還有很遠(yuǎn)。

但每一次突破，都在為解決出生缺陷、不孕不育等問題鋪路。

生命科學(xué)的探索從來不是孤軍奮戰(zhàn)，從摸黑在猴山開展實(shí)驗(yàn)的科研人員，到如今的年輕研究團(tuán)隊(duì)，每一小步的積累，都在向著“認(rèn)識(shí)生命、合成生命”的目標(biāo)邁進(jìn)。

而這些努力最終的目的，都是為了讓更多家庭擁有健康的寶寶，讓人類的生命健康得到更堅(jiān)實(shí)的保障。