【漫谈103期】未来之变:聊聊科技圈里的人造物

作者:吕默默来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-11-09

科学家最近在实验室培养出来人类卵子,另外一组研究者甚至培育出来人类的肾组织……未来还会出现其他人造物吗?人机结合会被大范围推广吗?

未来还会出现其他人造物吗?

未来还会出现其他人造物吗?

如今科技发达了,人类已经可以制造出以往只能从自然界里获得的一些物品,比如人造橡胶、人造肉以及人造器官。科学家最近在实验室培养出来人类卵子,另外一组研究者甚至培育出来人类的肾组织,这都将改写人类改造自然、改造自我的历史。未来还会出现其他人造物吗?人机结合会被大范围推广吗?本期我们就来聊一聊科技圈里的人造物,以及相关的科幻作品。

胚胎干细胞

胚胎干细胞

1、 人造肾

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由曼彻斯特大学两位教授领衔的研究团队在新一期《干细胞报告》上发表论文说,他们先在实验室培养皿营养液环境中把人类胚胎干细胞培养成肾小球,然后将培养出来的肾小球与类似结缔组织的凝胶物混合后注入到实验小鼠真皮下。三个月后,组成肾脏结构和功能的基本单位——肾单位已在小鼠体内形成。研究人员表示,这个新组织由人体细胞组成,它可以形成良好的微血管供应系统,并能与小鼠体内的血管系统连接起来,这一点尤其令人振奋。这一成果有望为全球数以百万计的肾病患者提供透析和换肾以外的新疗法。

观点:

诱导干细胞技术已经发展了很多年,前两年甚至有日本的科学家把第三人的诱导干细胞成功移植到病人眼中,使其恢复了一些视力。虽然在哺乳动物身上进行多次实验,但因为各种原因在实际临床过程中并不顺利,所以这项技术距离大范围推广仍有相当的距离。

假设未来的某一天,使用诱导干细胞技术,在其他生物体内进行人类器官的再生,之后再移植进病人的身体,这可行吗?这不仅仅防止排异作用,还应该考虑这个器官是否可以长时间工作。考虑以上因素不如直接使用器官克隆技术,“遗憾”的是这项技术在大多数国家是被禁止的。换一个思路,如果人类的“永生之路”是以人机集合的形式出现呢?比如发明出人造机械心脏、肾脏、肝脏,对人体进行模块化改造会不会更靠谱一些呢?

笔者推荐的是科幻电影《超能查派》,成功将人的意识移植到人形机器人身体中会是什么样的体验呢?请来看一看这部电影吧。

朊病毒

朊病毒

2、 僵尸病毒?

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日前,在美国22个州与加拿大2个省份出现了许多“僵尸鹿”,一种致命性疾病正在侵袭当地的鹿群,染病的鹿呈现出类似“僵尸”的症状。科学家对此表示担忧,希望这种疾病不会扩展到人类身上。该疾病被称为慢性消耗性疾病(chronic wasting disease,CWD),这也叫做“僵尸鹿病”。CWD是由阮病毒引起,是一种具异常形式的正常蛋白,它可以诱导身体本身的蛋白质发生异常,当有足够的蛋白质受到感染时,大脑会开始变“空洞”,进而引发其他生理和行为的异常。根据研究指出,鹿与鹿之间的病毒传播可以从母体传递给胎儿,也可以直接通过身体接触传染。

观点:

世界上许多严重威胁人类的病毒最开始的宿主并不是人类,而是由其他生物病毒首先感染,而后再传染给人类,例如非典病毒。新闻中提到的这种朊病毒虽然也首先感染于动物,但并不是传统意义上的病毒,因为它没有DNA或者RNA,至于朊病毒如何复制和活动的,科学家还没有定论。科学家们相当重视它,有些研究人员认为朊病毒和艾滋病是人类最大的威胁。

朊病毒家族中比较出名的成员是疯牛病,一种被科学家认为会传染给人类的致命朊病毒。疯牛病的传播有很多种猜测,其中之一是食用患病的牛肉骨粉饲料传染给其他健康牛。本条新闻中的CWD更为可怕,可以通过身体接触传染。如果对人类的感染也变得如此容易就相当可怕了。喜欢科幻的朋友一定听说过、玩过“生化危机”系列游戏,新闻中的描述很像生化危机的设定,这会不会成为现实呢?笔者推荐的正是著名的科幻恐怖游戏“生化危机”系列。

预防老年痴呆

预防老年痴呆

3、 预防老年痴呆

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香港《明报》日前编译称,澳洲和日本科学家研发一种血液测试,能侦测出血液中与阿兹海默症有关的有毒蛋白质,有助于未有明显病征时及早察觉病变,初步测试准确度逾九成。

阿兹海默症患者的大脑经过约30年病变后,才会出现失忆等病征,及早发现病变,并防止脑部细胞永久受损成治疗关键。其中一种诊断方式,便是检测患者大脑是否积聚β类淀粉蛋白(beta amyloid)。

观点:

上一则新闻中我们聊到了病毒圈里的世纪谜题——朊病毒,这则新闻中提到的也是一种堪称世界谜症的疾病——阿兹海默症,俗称老年痴呆。这是一种致病原因仍不太明确的疾病,与很多因素有关系,例如家族遗传、免疫性疾病、甲状腺机能减退,甚至还跟头部外伤和压力过大等社会因素有关。

最近科学家更新了检测方法,可以提前20年发现阿兹海默症,这有助于研究这种病的致病机理。但发现不等于可以治疗,如果医生检测后告诉你20年后会得老年痴呆,并没有太大治愈几率,你会是什么心情呢?

笔者推荐的是青年科幻作者王元的《人形宇宙》,假如阿兹海默症发生在青少年身上,这个世界会变成什么样呢?来读一读这个短篇吧。

卵子和精子

卵子和精子

4、 人造卵子

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《分子人类生殖》(Molecular Human Reproduction)在线发表了爱丁堡大学生殖生物学家Evelyn Telfer及其同事的一项最新成果:首次在实验室内将人类卵子从早期阶段培育成熟。这意味着新的女性不孕症治疗方案或将出现。研究团队对10名女性经剖腹获取一小块卵巢组织标本,分离出87个始基卵泡,然后放入营养素培养基中培养。接下来,研究团队从始基卵泡中小心提取出脆弱的不成熟卵子和一些周围细胞,让它们在一块富有更多支持生长的蛋白质的特殊培养基膜上进一步成熟。

最后,只有9枚卵子通过了最终的成熟测试——它们能够分裂、染色体减半,可以准备好在受精过程中和精子结合。

观点:

除了人造卵子之外,科学家还研究出了人造精子,精子与卵子结合之后成为受精卵。有了“种子”还不够,还需要人造子宫,没有孕育新生命的环境,再完美的人造精子和卵子都发挥不了作用。通常意义上的人造精子和人造卵子只是为了应对不孕不育症,退一步说涉及新生命的诞生必须谨慎,哪怕只有一点瑕疵,也会跟随这个孩子一生。笔者并不看好现阶段人造精子和卵子,尤其在纳米技术还未有大突破之前,应用于人类为时过早。

笔者推荐的是科幻小说《迟暮鸟语》,当人类不再能孕育下的一代,克隆人会不会成为地球上的主要智慧生命形式?想知道答案就在这本科幻小说里寻找吧。

人造子宫

人造子宫

5、 人造子宫

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美国费城儿童医院的阿南·弗雷克(Alan Flake)研究团队表示,他们打造的“人造子宫”首次通过动物试验。研究团队在《自然通讯》杂志上发表了这一研究结果。弗雷克等人研发的人造子宫确切地说是一种生物袋(biobag),看起来像一个大塑胶袋,是用特殊材质制成。研发这种人造子宫的目的是为了挽救早产儿的生命,但是先在动物——早产羊羔身上进行试验。这个生物袋模拟的是孕育小羊的母羊子宫,其中充满了羊水,后者是含有盐和其他电解质的温水,另外在生物袋外部配置了一个机器胎盘,后者的血管与早产小羊的脐带连通。人造子宫接有专门管道,每天注入定量羊水,以确保生活在其中的早产羊羔如同悬浮在母体的子宫环境内。

观点:

是的,只是有精子和卵子不够的,必须要有孕育生命的子宫。人造子宫不只能减少妈妈们十月怀胎的不适和分娩的痛苦,还可以为人类征服宇宙做出贡献。如今发射一公斤的物质进入太空需要一到两万美元,有的甚至更高。如果只是运送一些冷冻的卵子和精子,加上人造子宫的研制成功,就可以抵达星际殖民地之后再进行新人类的培育,如此殖民就变得容易多了,这样的设定在众多科幻电影中都有出现。

这则新闻中提到的人造子宫技术只是适用于早产儿提供营养和类似的环境,以提高早产儿的存活率。但未来是否会出现更加先进的人造子宫呢?让我们拭目以待吧,这项技术可以左右人类未来的走向。

笔者推荐的是科幻电影《星际穿越》,地球环境日益恶劣,人类不得不寻找其他适合生存的星球,正巧土星附近出现了一个虫洞,人类能发现新的栖息地吗?带着的冷冻精子和卵子会有未来吗?来看一看这部被誉为神作的科幻电影吧。

本期就到这里,我们下期再见。


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