七、三父四母组装鼠

三父四母试管鼠的出世为细胞工程开辟了更为广阔的天地。这只试管鼠是美国康涅狄格州耶鲁大学的教授克莱白特·L·马克特和罗伯特·M·彼德斯的杰作。

顾名思义,这只鼠应该有三个父亲、四个母亲。这是怎么成为事实的呢? 原来,马格特和彼德斯在黑毛鼠、白毛鼠、黄毛鼠的受精卵分裂成八个

细胞时,用特制的吸管把八细胞胚吸出输卵管,然后用一种酶把包裹在各个胚胎上的粘液溶解,再把这三种老鼠的八细胞胚放在同一种溶液里,24 小时后,3 个 8 细胞胚居然能在溶液中组装成一个具有 24 个细胞的“组装胚”。这个“组装胚”在试管里开始分裂、发育,细胞之间出现了充满液体的小孔, 这个小孔逐渐扩大成一个单一的中心腔,即囊胚腔,此时,选择生理上适应的另一只老鼠作“代理母亲”或“寄母”,把处于囊胚期的“组装胚”移植到“代理母亲”的子宫中,“代理母亲”妊娠期满后,小鼠出世了,这只由“组装胚”发育成的老鼠,在染色体结构和数目以及体重等很多方面与黑鼠、白鼠、黄鼠并无差别只是它的全身“披着”黑、白、黄三种不同颜色的皮毛。这只三色鼠从解剖学或生理学角度分析,都是由三种胚胎组装而成的嵌合体。

想想看,这只“嵌合”而成的“嵌合鼠”,它包含着原来的黑鼠、白鼠、黄鼠三个受精卵,也就是有三对父母,再加上“嵌合胚胎”怀孕的“代理母鼠”,不是一共有三父四母了吗?

组装鼠的出世,使耶鲁大学的科研人员给自己提出了更高的研究目标, 他们正在组装“四为一体”、“五为一体”、“六为一体”的生物,这种生物是否能享受地球的恩泽,只能等待事实了。

组装鼠的出世,同样也引起全球性的反应。前联邦德国、英国等科学家开始组装绵羊和山羊的嵌合体。据报道,迄今为止,英国和美国都已得到绵羊和山羊的嵌合体——绵山羊。

自从组装动物成功以后,给思想活跃的人,插上了大胆想像的翅膀,既然鼠与鼠的受精卵可以互相嵌合;绵羊与山羊的受精卵可以互相嵌合,而且嵌合以后的组装体带有每一份组装材料的遗传性状,那么,是否可以大胆想象一下,如果将人与人的受精卵相嵌合,甚至将某种动物的受精卵与人的受精卵相嵌合,将会出现什么奇迹?

美国社会学家史塔福特和物理学家托德指出:不久的将来,地球上将会出现 8 类新人种,他们预测,最早诞生的是鱼人、ET 人和 ZT 人。他们为三种人钩划的轮廓是,鱼人有鳃也有肺,能两栖生活,脚上有蹼,还有类似海豚的声纳系统,这是适应水下作业的新人种。ET 人是专门开发太空的,这种人有 4 只手臂,其中一双手臂代替双脚在失重状态下支撑身体。ZT 人是地球上的超级寿星。

他们设想的这种“嵌合人”能够成为现实吗?如果成功了,人类能够接受这样的“嵌合人”吗?这一切,都还要让事实来作出回答。

当我们看到动物细胞工程取得这么多、这么巨大的成就时,不能不强调一下,动物细胞工程的基础是动物的组织培养。要是没有动物组织培养的成功,那么试管动物和胚胎移植和细胞核移植等都将是空中楼阁。虽然动物组织培养的奠基人并没有预料到他的工作会导致细胞工程的兴起,但细胞工程的设计师、工程师们都没有忘记他所立下的汗马功劳。

动物组织培养的奠基人是美国生物学家哈里森。在他风华正茂的年代,

世界各国的生物学家对神经细胞的轴突是如何起源的问题,一直争论不休。有的认为轴突是神经元细胞的细胞质延伸,有的说轴突是由神经细胞周围的其他细胞融合而成。谁是谁非,一时难以定论。哈里森在 1907 年从蝌蚪的脊索中分离出神经组织,并把分离出来的神经组织“种植”在事先涂有蛙体淋巴的盖玻片上(种植时淋巴已凝固),然后把盖玻片倒放在另一块特制的凹玻片上,再在盖玻片周围用蜡封固。蝌蚪的神经组织在这种条件下居然能活好几周,更令人兴奋的是其中的神经细胞能继续延伸突出形成许多突起。这些突起中既有树突也有轴突。这个结果终于给神经细胞轴突起源的争论打上了休止符。同时也开创了动物组织培养的先河,因此,哈里森被世界科学界公推为动物组织培养的开山鼻祖。其实,在哈里森之前,德国学者洛克斯早在 1885 年已用温和的生理盐水培养鸡的神经板,并正式使用了组织培养这个词。由于时代限制,洛克斯的工作始终未能放出耀眼的光芒。

动物组织培养技术,就本来意义而言,指的是一种方法,就是从动物体内取出组织,模拟体内的生理环境,在无菌、适温和丰富的营养条件下,使离体组织生存、生长并维持结构和功能。哈里森创造的动物组织培养技术, 在全世界同行的努力下,逐步完善,日趋成熟。现在,这种技术已包括不同结构层次的内容,如器官培养、组织培养、细胞培养和胚胎培养等。

在动物组织培养的先驱者中,法国学者卡勒尔功不可没。他设计的卡氏培养瓶,自 1923 年用于培养鸡胚的心肌组织取得成功以后,30 多年内,多种动物的多种组织都培养成功了。成功的因素中,卡氏培养瓶堪称第一要素。本世纪 40 年代,从事动物组织培养的各国科学家把研究的重点集中在培养基的改造上,把原来的培养基中的动物血浆改成人工合成的营养物质,把原来的生长促进剂的胎汁改为动物血清,就是由于许多科学家的集体努力,终究使动物组织培养技术成为动物细胞工程的牢固柱石。