無需精子卵子，科學家們已經靠人工手段在實驗室「合成」了新生命。
實驗結果於8月25日刊登在頂級學術期刊Nature上，論文顯示，人工合成的老鼠胚胎中能夠觀察到大腦、跳動的心臟以及其他身體器官，總共能存活八天。
研究團隊由劍橋大學、加州理工大學以及華盛頓大學的科學家組成，他們表示，這次實驗發現了一種重現生命第一特徵的新途徑，在研究器官發育的早期階段，人工器官的合成等領域都有重大意義。
團隊所採用的「人工手段」是幹細胞，是人體內唯一一種具有再生各種組織器官的功能的「萬能細胞」，具體所用的是哺乳動物早期發育過程中發現的三種幹細胞：胚胎幹細胞（ESC）、滋養層幹細胞（TSCs）、誘導胚胎外內胚層幹細胞（iXEN），其中胚胎幹細胞會發育成身體組織，滋養層幹細胞會成為胎盤，誘導胚胎外內胚層幹細胞也會支持胚胎的發育。
為了合成胚胎，研究人員將以上三種幹細胞按照適當的比例放在一起，讓它們在實驗室環境中「彼此交談」，以模擬自然受孕時細胞間的相互作用。
經歷了連續幾天的發育，直到8.5天，胚胎模型明確顯示出了前腦和中腦區域的頭褶、一個類似心臟的結構、一個由神經管和體細胞組成的軀幹、一個含有神經外胚層祖細胞的尾芽（tail bud）、一個腸管，以及原始生殖細胞。
圖示：紅框為人工合成胚胎髮育過程，下方為自然胚胎
而之後，胚胎沒有進一步發育的跡象，且心臟部位在第9天出現了異常擴大的情況。
團隊中來自劍橋大學的科學家Magdalena Zernicka-Goetz表示，能夠形成大腦，尤其是前腦區域是此次實驗的一個最主要的進展，因為這是第一個明確發育出前腦（或者說整個大腦）的胚胎模型，同時也為研究神經的發育機制開闢了新的可能。
圖示：A為前腦，H為心臟，S為體節
除了最終的實驗結果（即生成的胚胎），Zernicka-Goetz還補充道，這次實驗也幫助他們明確了胚胎進行自我構建的機制，比如胚外組織如何引導胚胎幹細胞沿發出正確結構形成的信號；當多層身體結構出現時，細胞如何在各個隔室之間移動：以及這如何正確地為神經形成設定場景等等。
研究人員目前已經開始開發類似的人體模型，以用於生成特定的器官類型、同時了解關鍵過程背後的機制。不過根據目前的英國法律，實驗室中的人類胚胎只允許發育到第14天。
編譯：南都見習記者楊博雯
