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1987年,瑞士一则“男人大脑女人身”的新闻轰动世界:瑞士街头发生车祸,一男一女身受重伤,被送往医院急救。男子是银行职员,他的内脏和四肢已全部损坏,只有大脑器官尚可通过手术移植到别处。女子是一位芭蕾舞演员,她处于大脑死亡状态。鉴于此,医生们经过深思熟虑后,提出了一个大胆的方案,将男子的大脑移植到女子的头颅中去。医生将细如蛛丝的神经纤维一根一根连接起来,手术的精细,可谓举世无双。医生们将古老的“改头换面”科幻变成了现实。
异种移植
可是,目前器官移植成功率非常低。这是因为,人体有一种微妙的本领,它能够精确识别自身组织和异己组织,并能通过体内一系列反应将进入体内的异己组织排斥掉。这就是免疫学上的“排异反应”,它是器官移植的最大障碍。另外,需要进行器官移植的病人很多,但供体严重缺乏,而且质量上也没有保证。
为解决器官供体严重缺乏的问题,科学家很早就想到动物。1960年,哈迪用一颗黑猩猩的心脏,为一濒危病人装上,开了不同生物物种心脏移植的先河。之后,贝利又将狒狒的心脏移植到患先天性心脏病婴儿的体内,短期内延续了他们的生命。
然而,人们期待着器官移植后生命的延续期,能尽量地长些、再长些。不同生物物种的器官,如何克服“相互排斥”而长期存活?
几十年来,科学家坚持不懈地致力于解开这个谜。其中卓有成效者,首推1980年诺贝尔生理学和医学奖获得者乔治·斯内尔。斯内尔是美国科学院院士,生于1903年,曾就读于哈佛大学,专攻动物学和遗传学。但他却选中了属于免疫学,当时正处于停滞不前状况的“老鼠组织移植与排斥”这样一个冷门课题。
他与英国科学家彼德·高拉合作,年复一年地从事单调的老鼠皮肤和肿瘤移植试验,试验了成千上万只老鼠,积累了数量空前的第一手资料。1948年,他们公布了一个重大发现:老鼠体内有一个奇妙的系统,这个系统专门识别自身组织与异己组织,对自身组织能接受、相容,对异己组织不能相容、给予排斥。该系统被称为“组织相容性抗原系统”。他们还发现,在许多老鼠中间,有时会碰巧找到两只可以互相移植组织而不发生排异的,即它们的组织可以相容,说明它们的组织相容性抗原系统相似。他们还首创了一种可以检测老鼠移植组织是否发生排异的试验(代号叫H2)方法,为人类器官移植开辟了道路。
1958年,法国巴黎大学的血液学助教让·多赛,在对人体血液的研究中发现了第一个人体组织相容性抗原,创立了人体组织细胞相容理论。在H2型试验的基础上,首创了实用的人体组织相容性鉴定血清试验。在进行器官移植前,先试验鉴定一下器官的供者与受者的组织是否相容,相容者不易发生排斥,反之则易发生排斥。通过选择相容者,便可使器官移植不发生严重的排异反应。多赛简便可靠的鉴定试验,很快被进行器官移植的医生采用,大大推进了器官移植的实践和研究进程。多赛因此而获得1980年诺贝尔生理学和医学奖。
人体器官移植的大量实践证明,人体排异的抗原系统与遗传基因密切相关。科学家运用生物工程,人工创建了许多符合人体所需要的转基因生物品种,同样,也可以操纵基因创建出人体所需要的被移植器官。经过长期的探索,科学家成功地用人类心脏的基因转录到猪身上而制成猪身人心。这是因为,猪器官与人类的较为接近,猪繁殖力强,容易饲养。用猪器官进行人体移植研究,不会像用猿和猴子等与人类接近的动物进行试验那样引起广泛争议。而且,异种器官移植,是短期内解决全球性移植器官短缺的惟一可行的途径。
“种植”器官
“种瓜得瓜,种豆得豆”,这是人们熟知的自然现象;“播种细胞,收获器官”却是鲜为人知的事情。它是怎么回事?人们利用基因工程可以把人类心脏的基因转录到猪身上制成猪身人心,也可以将肾脏、肝脏、胰脏等基因进行移植制成猪身人肾、猪身人肝、猪身人胰等,而且通过克隆技术也可以在体外培育出移植所需要的器官。这不仅解决了移植器官供体严重不足的问题,而且还基本上消除了“排异反应”。但由于克隆技术还存在局限,如克隆动物的形体普遍偏大,发育中常出现其他缺陷、有可能会将未知猪病毒传染给人类等等。因此,要最终实现异种器官移植仍需时日。于是,科学家又另辟蹊径。
一只龙虾的腿断了之后,会自己再长出一条新的来;一条蚯蚓被切成两段后,竟能长成两条蚯蚓……这种生物再生现象启发着科学家去探索。
早在1945年,美国生理学家罗斯用青蛙做实验,他把青蛙的前腿从膝盖以下截断,然后把残肢浸在浓盐水中,过了一段时间去观察,不禁大吃一惊:原来被截除的残肢竟然又长出新的骨头和肌肉!而且有的还长出足趾。后来也有人每天用针刺激青蛙断肢伤口,结果同样出现了再生现象。事实表明,对于一个没有天然再生能力的动物,也可通过人工刺激的方法促使其获得再生能力。近年来科学家的实验结果初步表明:在电磁的作用下,人的肢体很可能会奇迹般地再生。现在,许多科学家正在探索如何激发人体器官潜在的再生能力。与此同时,“组织工程学”这门新兴学科开始崭露头角,它为再造人体组织器官揭开了新的篇章。
组织工程技术的关键,是“播种”什么样的细胞。
科学家研究表明:取自最早发育阶段的胚胎干细胞[它是人类胚胎发育早期——囊胚(受精后5~7天)中未分化的细胞]具有培育成人体任何一种细胞的可能性。也就是说,只要取得了这种干细胞,再把它按人类的需要培育成有关器官的细胞。到那时,“播种细胞,收获器官”就将成为现实。“种手得手”、“种心得心”将不是神话,人体某器官功能失效,就可以到人体零件工厂去进行更换。
是是非非
伦理学中,有许多规范和原则。其中,涉及科技伦理、生命伦理的基本原则,是不伤害、平等与自决权。器官移植,给濒临死亡的患者带来了生机,但也由此引起了伦理上的纷争。比如:医生的责任问题。因为移植是“以伤治伤”,在什么情况下供体移植违背了善良规范、违背了医学伤害原则?又如:捐献者的意愿问题。道德上要求以自愿为原则,但这种自愿是否建立在捐献者对后果有完全科学认识的基础上呢?在本人丧失能力后,亲属和其他人是否有决定权?再如:死亡定义和标准问题。1968年,全世界第一例心脏移植手术在南非成功时,新闻界指责医生在供体还未死亡时取出心脏,因此引起了关于死亡标准的国际性讨论。
关于转基因的猪,也存在伦理上的分歧。有人认为,把人的基因引入猪的体内形成“半人半猪”,是不道德的,是对人的不尊重;接受“猪身人心”的患者会不会背上包袱,认为自己从此丧失了人心,长了个猪心,会认为自己低人一等。但是,与重新获得生命相比较,应该是善的结果,是道德的。特别是,在目前人体移植器官严重缺乏又无更好办法的情况下,这也不失为一种最现实的医疗手段。
将来,“再生医学”有可能取代器官移植,使医疗领域焕然一新。但是,其关键技术——“胚胎干细胞”的研究,也面临着伦理方面的挑战。由于胚胎干细胞能够发育分化成人体中任何一种细胞,包括神经细胞、血细胞或其他器官细胞。因此,人体胚胎干细胞具有发育成一个个体人胚胎的能力,因而该项研究引发了一场伦理大辩论。
有人担心,利用该项技术进行克隆人;也有人认为,人胚胎干细胞的来源是否合乎法律和道德,应用潜力是否会引起伦理及法律问题:从体外受精人胚胎中获得的干细胞,在适当条件下能否发育成人,为获得胚胎干细胞杀死人胚,是否道德;良好的愿望是否为邪恶的手段提供了正当理由。反对者说:从人胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的,因为人的生命(胚胎是生命的一种形式)没有得到尊重;而支持者说:由于科学家没有杀死细胞,只是改变了其命运,因而是道德的。也有人担心,获得更多的人胚胎干细胞的科学研究会走上商业(营利)的歧途……
现实中的伦理纷争以及各种矛盾,刺激着科学不断进步;科学新发现,又促进着医学、科学技术、实用技术层出不穷。
异种移植
可是,目前器官移植成功率非常低。这是因为,人体有一种微妙的本领,它能够精确识别自身组织和异己组织,并能通过体内一系列反应将进入体内的异己组织排斥掉。这就是免疫学上的“排异反应”,它是器官移植的最大障碍。另外,需要进行器官移植的病人很多,但供体严重缺乏,而且质量上也没有保证。
为解决器官供体严重缺乏的问题,科学家很早就想到动物。1960年,哈迪用一颗黑猩猩的心脏,为一濒危病人装上,开了不同生物物种心脏移植的先河。之后,贝利又将狒狒的心脏移植到患先天性心脏病婴儿的体内,短期内延续了他们的生命。
然而,人们期待着器官移植后生命的延续期,能尽量地长些、再长些。不同生物物种的器官,如何克服“相互排斥”而长期存活?
几十年来,科学家坚持不懈地致力于解开这个谜。其中卓有成效者,首推1980年诺贝尔生理学和医学奖获得者乔治·斯内尔。斯内尔是美国科学院院士,生于1903年,曾就读于哈佛大学,专攻动物学和遗传学。但他却选中了属于免疫学,当时正处于停滞不前状况的“老鼠组织移植与排斥”这样一个冷门课题。
他与英国科学家彼德·高拉合作,年复一年地从事单调的老鼠皮肤和肿瘤移植试验,试验了成千上万只老鼠,积累了数量空前的第一手资料。1948年,他们公布了一个重大发现:老鼠体内有一个奇妙的系统,这个系统专门识别自身组织与异己组织,对自身组织能接受、相容,对异己组织不能相容、给予排斥。该系统被称为“组织相容性抗原系统”。他们还发现,在许多老鼠中间,有时会碰巧找到两只可以互相移植组织而不发生排异的,即它们的组织可以相容,说明它们的组织相容性抗原系统相似。他们还首创了一种可以检测老鼠移植组织是否发生排异的试验(代号叫H2)方法,为人类器官移植开辟了道路。
1958年,法国巴黎大学的血液学助教让·多赛,在对人体血液的研究中发现了第一个人体组织相容性抗原,创立了人体组织细胞相容理论。在H2型试验的基础上,首创了实用的人体组织相容性鉴定血清试验。在进行器官移植前,先试验鉴定一下器官的供者与受者的组织是否相容,相容者不易发生排斥,反之则易发生排斥。通过选择相容者,便可使器官移植不发生严重的排异反应。多赛简便可靠的鉴定试验,很快被进行器官移植的医生采用,大大推进了器官移植的实践和研究进程。多赛因此而获得1980年诺贝尔生理学和医学奖。
人体器官移植的大量实践证明,人体排异的抗原系统与遗传基因密切相关。科学家运用生物工程,人工创建了许多符合人体所需要的转基因生物品种,同样,也可以操纵基因创建出人体所需要的被移植器官。经过长期的探索,科学家成功地用人类心脏的基因转录到猪身上而制成猪身人心。这是因为,猪器官与人类的较为接近,猪繁殖力强,容易饲养。用猪器官进行人体移植研究,不会像用猿和猴子等与人类接近的动物进行试验那样引起广泛争议。而且,异种器官移植,是短期内解决全球性移植器官短缺的惟一可行的途径。
“种植”器官
“种瓜得瓜,种豆得豆”,这是人们熟知的自然现象;“播种细胞,收获器官”却是鲜为人知的事情。它是怎么回事?人们利用基因工程可以把人类心脏的基因转录到猪身上制成猪身人心,也可以将肾脏、肝脏、胰脏等基因进行移植制成猪身人肾、猪身人肝、猪身人胰等,而且通过克隆技术也可以在体外培育出移植所需要的器官。这不仅解决了移植器官供体严重不足的问题,而且还基本上消除了“排异反应”。但由于克隆技术还存在局限,如克隆动物的形体普遍偏大,发育中常出现其他缺陷、有可能会将未知猪病毒传染给人类等等。因此,要最终实现异种器官移植仍需时日。于是,科学家又另辟蹊径。
一只龙虾的腿断了之后,会自己再长出一条新的来;一条蚯蚓被切成两段后,竟能长成两条蚯蚓……这种生物再生现象启发着科学家去探索。
早在1945年,美国生理学家罗斯用青蛙做实验,他把青蛙的前腿从膝盖以下截断,然后把残肢浸在浓盐水中,过了一段时间去观察,不禁大吃一惊:原来被截除的残肢竟然又长出新的骨头和肌肉!而且有的还长出足趾。后来也有人每天用针刺激青蛙断肢伤口,结果同样出现了再生现象。事实表明,对于一个没有天然再生能力的动物,也可通过人工刺激的方法促使其获得再生能力。近年来科学家的实验结果初步表明:在电磁的作用下,人的肢体很可能会奇迹般地再生。现在,许多科学家正在探索如何激发人体器官潜在的再生能力。与此同时,“组织工程学”这门新兴学科开始崭露头角,它为再造人体组织器官揭开了新的篇章。
组织工程技术的关键,是“播种”什么样的细胞。
科学家研究表明:取自最早发育阶段的胚胎干细胞[它是人类胚胎发育早期——囊胚(受精后5~7天)中未分化的细胞]具有培育成人体任何一种细胞的可能性。也就是说,只要取得了这种干细胞,再把它按人类的需要培育成有关器官的细胞。到那时,“播种细胞,收获器官”就将成为现实。“种手得手”、“种心得心”将不是神话,人体某器官功能失效,就可以到人体零件工厂去进行更换。
是是非非
伦理学中,有许多规范和原则。其中,涉及科技伦理、生命伦理的基本原则,是不伤害、平等与自决权。器官移植,给濒临死亡的患者带来了生机,但也由此引起了伦理上的纷争。比如:医生的责任问题。因为移植是“以伤治伤”,在什么情况下供体移植违背了善良规范、违背了医学伤害原则?又如:捐献者的意愿问题。道德上要求以自愿为原则,但这种自愿是否建立在捐献者对后果有完全科学认识的基础上呢?在本人丧失能力后,亲属和其他人是否有决定权?再如:死亡定义和标准问题。1968年,全世界第一例心脏移植手术在南非成功时,新闻界指责医生在供体还未死亡时取出心脏,因此引起了关于死亡标准的国际性讨论。
关于转基因的猪,也存在伦理上的分歧。有人认为,把人的基因引入猪的体内形成“半人半猪”,是不道德的,是对人的不尊重;接受“猪身人心”的患者会不会背上包袱,认为自己从此丧失了人心,长了个猪心,会认为自己低人一等。但是,与重新获得生命相比较,应该是善的结果,是道德的。特别是,在目前人体移植器官严重缺乏又无更好办法的情况下,这也不失为一种最现实的医疗手段。
将来,“再生医学”有可能取代器官移植,使医疗领域焕然一新。但是,其关键技术——“胚胎干细胞”的研究,也面临着伦理方面的挑战。由于胚胎干细胞能够发育分化成人体中任何一种细胞,包括神经细胞、血细胞或其他器官细胞。因此,人体胚胎干细胞具有发育成一个个体人胚胎的能力,因而该项研究引发了一场伦理大辩论。
有人担心,利用该项技术进行克隆人;也有人认为,人胚胎干细胞的来源是否合乎法律和道德,应用潜力是否会引起伦理及法律问题:从体外受精人胚胎中获得的干细胞,在适当条件下能否发育成人,为获得胚胎干细胞杀死人胚,是否道德;良好的愿望是否为邪恶的手段提供了正当理由。反对者说:从人胚胎中收集胚胎干细胞是不道德的,因为人的生命(胚胎是生命的一种形式)没有得到尊重;而支持者说:由于科学家没有杀死细胞,只是改变了其命运,因而是道德的。也有人担心,获得更多的人胚胎干细胞的科学研究会走上商业(营利)的歧途……
现实中的伦理纷争以及各种矛盾,刺激着科学不断进步;科学新发现,又促进着医学、科学技术、实用技术层出不穷。