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如何与自己培育后代?

 dongchang 2013-12-12

 中国有句老话:不孝有三,无后为大。虽然这句话略显封建,但也足以证明中国人对传宗接代的重视程度,无论时代怎么变,大龄青年过年回家都要面对的一个问题就是:“有对象了么?”如果你回答“有了”,下一个问题八九不离十的就是:“准备要孩子了么?”纵观世界大大小小的事情,几乎没有一件事是必须要性别不同的两个人才能做成的,可唯独生儿育女,一个人是怎么也做不到的。

  我们为什么要有爸爸和妈妈?

  这个问题问的可能有些白痴,没有爸爸妈妈哪来的我们呢?不过你放眼望向整个生物圈,只有妈妈没有爸爸的孩子还真不少,比如新墨西哥长尾蜥蜴、蚜虫、窄头双髻鲨等等,新闻曾报道火鸡也可以在没有配偶的情况下生出孩子,虽然这样出生的小火鸡一般都体弱多病,但这些证据都证明生一个孩子并不一定都需要有爸爸和妈妈。

  没有爸爸,或者说没有雄性参与的生殖方式在生物学上称为“孤雌生殖”,不过现有的研究表明,这样的生殖方式一般都只是在低等动物中才存在,在高等哺乳动物中还没发现。这是为什么呢?众所周知,我们的基因都存在着变异的可能性,这种变异可能导致我们的身体出现相应的变化,有些变化能让我们更好的生存下去,有些不能。所以,进化就要求我们剔除那些不好的变异,保留好的变异,并且将好的变异传播开,促使物种的发展,而两性繁殖正是这种进化要求的结果。

窄头双髻鲨

窄头双髻鲨

  每一个后代可以同时拥有两个个体的基因,也就同时拥有了更多的变异可能,大大提高了我们适应环境的能力。而进行孤雌生殖的物种,一是因为在当地雄性物种稀少,为了繁衍只能进行孤雌生殖,二是人家一次可以产很多的卵,即使有一部分因为基因突变问题被环境淘汰了,还有幸存的可以继续繁衍下去,而我们哺乳动物做不到以生命的数量取胜,就只能依靠生命的质量了。

在这里顺便给喜欢钻牛角尖的读者补充下,在自然界孤雌生殖的例子很多,但孤雄生殖的例子不多,而且多存在于植物中。这是因为雄配子缺少构成生命的全部的必须基因(比如人类的Y染色体,基因就少的可怜,而且大部分都是与性别有关的),而且雄配子细胞体一般较小,包含的营养物质也难以支撑一个生命的发育。

  一个人如何拥有两种生殖细胞?

  了解了为什么我们必须有爸爸和妈妈之后,让我们再回到那个大龄单身青年上。没有对象,也就意味着没有另一个性别的生殖细胞,自然也就不可能有小宝宝。那为什么我们不能制造一个生殖细胞呢?

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大龄单身青年相亲会

  好了,现在一位叫山中伸弥的日本科学家登场了。经常看科技报道的读者们可能对这个名字不陌生,山中伸弥教授因为诱导多能干细胞荣获了2012年诺贝尔生理医学奖。诱导多能干细胞,听上去是个很高端的东西,其实我们在生物课本上就已经见过和它类似的概念——细胞全能性,意思是每一个细胞都有发育为完整个体的能力,因为个体的所有细胞都是由同一个细胞发育而来的,都带有这个生命全部的遗传物质。我们从树上折下一根树枝插到土里,在适宜的条件下这根树枝就会长出根、叶,直至变成一棵完整的大树,“无心插柳柳成荫”说的就是这个道理。在这一过程中,植物的细胞首先要经过去分化,变成原始的细胞,再重新生长分化成各种组织。但对于动物而言,去分化这一过程相当困难,比如我们切掉了手指,就不可能再长出一根新的手指。

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体细胞经诱导多能干细胞分化为生殖细胞示意图

  而山中伸弥教授正是成功的在这一问题上取得了突破,他发现在细胞分化的过程中,有四个起指导作用的诱导因子,这些因子可以指导细胞中不同基因的表达,使细胞完成与分化有关的行为。据此他首先从一只老鼠身上取了一个体细胞,然后导入了这些诱导因子,启动了体细胞的去分化过程,使细胞恢复到类似干细胞的状态(这么说只是方便理解,因为它并不是完全意义上的干细胞),然后干细胞重新分化为原始生殖细胞,进而产生了卵子。

因为伦理道德问题,山中伸弥教授只是用了老鼠,还没敢用人的细胞,但如果那个被催着传宗接代的单身青年想的话,完全可以取一个自己的体细胞,去分化,再分化为生殖细胞。早在2005年就有新闻报道英国谢菲尔德大学干细胞生物学中心的研究人员成功的用一个男性的干细胞培育出了卵子,不过他们取的是早期胚胎上的胚胎干细胞,那时候的细胞全能性相当高,而一旦这些胚胎干细胞分化为各种组织之后,再想让它们表现出全能性可就难了。

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  现在,山中伸弥教授的研究正好填补了这一空白,我们只要从身上随便取一个体细胞,先按照山中伸弥教授的实验方法导入诱导因子使细胞去分化,将细胞恢复至干细胞的阶段,然后按照谢菲尔德大学科学家的方法将干细胞培养至生殖细胞,就可以顺利的制造出一个卵子或者精子了。当然,纸上谈兵的描述实验过程很简单,具体操作起来我们仍有很多困难需要克服,但毋庸置疑的是,让人类不需要伴侣的生育后代这条大路的路基已经铺垫好了,剩下的就是更细致的打磨了。

  孩子的父母怎么定?

  现在,这个大龄单身青年已经成功的完成了传宗接代的任务。但是接下来的一个问题是他无论如何也不能回避的,他是孩子的父亲还是母亲?要知道虽然世界在进步,但一个孩子对应着一对父母这个基本的家庭规则还是必须的,如果一个人可以不需要配偶就生出一个孩子来,那么婚姻和家庭作为维持人际关系和社会稳定的作用必将受到挑战。而这也正是一些科学家对诱导多能干细胞这一技术持保留意见的一个原因。

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  其实诱导多能干细胞最开始的出发点是好的,最有用的应用就是器官移植,有些人生了病,需要器官移植,但合适的器官一直等不到,如果能用自己的细胞制造一个器官,既不会产生排异反应,又容易取得,实在是一个治病救人的好东西。但也正如伦理学家担心的那样,既然人们可以很方便的制造一个器官,那同样可以制造一个活人,这就难免会引起社会的争论。况且这项技术本身的稳定性还有待考证,目前还没有直接的证据证明那个被诱导产生的卵子是健康的。距离真正应用于医学治疗,还有很长的路要走。

  任何一项技术都是一把双刃剑,有好的一面也有坏的一面,如何合理的使用它,这恐怕是每个科学家都要面对的事情。

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