从基因到灵魂

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一些生物技术公司已经集中致力于设计和制作人体组织和器官这一新的领域。全国各地的医院正在用实验室里培养和生长的人工皮肤治疗严重烧伤。, ?  [: a5 v$ r4 q* d# Z9 M
         最近，一位16岁男孩因60%以上的体表烧伤而收入加利福尼亚大学在圣迭戈的医院，烧伤科的医生们用Advanced Tissue Sciences公司在实验室里培养和生长的皮肤覆盖患者的烧伤部位。治疗47天后患者痊愈出院。一些生物技术公司，如位于加州的先进组织科学公司和位于马萨诸塞州波士顿的基因酶组织修复公司，正在这一新领域里开拓前进。

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研究人员希望超越器官移植的思维，进入器官制作时代，并且已经开始研究制作心脏瓣膜、乳房、耳朵、软骨、鼻子，以及身体的其他部位。对这一新领域贡献最大的两位科学家是兰格（Robert  langer）和瓦坎蒂(JosephP.Vacanti)博士，他们说：“我们的想法不是简单的移植而是要制作器官”。

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波士顿的Organogenesis公司夸口，他们只需要从包皮上取下几个细胞，就可“制造出16000平方米的皮肤”，几乎等于一个足球场大小。类似于Organogeneses的其他公司的实验也证明，功能性器官可在聚合物构架内由几个细胞培养生成。按照兰格和瓦坎蒂的说法：“细胞非常善于组织自身的再生，能在三维立体培养中使用相同的细胞外信号相互联系、指导器官在子宫内的发育”。

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美国密执大学的化学工程师穆尼(David Money)和卡罗来纳医学中心的马丁(James  Martin)博士，正在从事在实验室里培养妇女乳房的研究。他们希望不久的将来就可以向三维立体的乳房架内种植乳房细胞，然后植入妇女胸部。这些制作的细胞将在构架中生长，直到生长成一个新的活乳房。

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美国各地的研究人员，还在从事用人的细胞制作人类肺、心、肝和胰腺等器官的各种实验。在波士顿儿童医院，哈佛医学院组织工程系主任奥陶洛(Authony  Atala)博士，在玻璃培养瓶里培养人的膀胱。他的研究小组从一位10岁男性患儿身上取得膀胱细胞，植入三维立体结构的塑料构架内，让这些细胞在实验器皿中按照设定的构架生长。
1 ?3 J* O- C. ^. r. z3 w     奥陶洛的这项研究，现在已经获准进入临床试验，实验室培养长成的膀胱已开始移植进需要病人的体内，创造了第一例组织工程器官人体移植手术。细胞生长所用的构架最终将会被病人体内的酶所消化，只遗留下有正常生理功能的人类膀胱。除此之外，奥陶洛的研究队伍，还进行着实验室里培养人类膀胱。除此之外，奥陶洛的研究人员们预计，到2020年，将有95%的人体部件可以用实验室里生长的器官所置换。

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兰格和瓦坎蒂说，在21世纪，用遗传工程手段制作的活组织结构将取代用塑料和金属制造的骨和关节假肢。“这些活体植入物”，研究人员声称，“将与周围组织衔接无缝，排除感染和戴假肢所带来的诸多烦恼与不便”。研究人员已经在实验室里用聚合物结构来制作鼻子和耳朵，并已把它们移植到动物身上。
$ ?$ a, {: E* G, |8 e     科学家们预测，更复杂的人体部件如手、臂等等，也可以根据病人的不同需要在聚合物构架里生长并制作。最后的障碍是“神经组织无法再生”。至今还没有人能够培养人类神经细胞。但是，这个领域的大多数科学家都有信心，将在不久的将来跨越这一障碍。

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分子生物学对遗传筛查和基因治疗领域的影响最大。由美国政府资助的耗资30亿美元的人类基因组计划，预期到2002年把人类基因组的大约3万个基因全部作图和测序。这项工程将重新界定我们有关疾病的概念和医疗保健的方式。

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科学家们希望能够分离和识别引起人类4000多种遗传基因病的基因。同时他们希望更充分地认识基因如何发挥作用，如何“开放”和“关闭”，如何与环境因素相互作用而引起疾病。许多常见遗传病的遗传筛查实验方法已经建立。研究人员希望在不到10年的时间里，能在一个人身上检测出上千种遗传病。科学家们还在研究更复杂的多基因的遗传病——涉及到多个基因并影响人的情绪、行为和个性。

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DNA芯片是一项革命性的新技术。医生将用它对某人的基因组排序进行扫描，得到他或她的各项具体遗传资料，它对人的未来精神和身体健康状况的检测评估可谓一清二楚。DNA芯片是把上千个不同的DNA片段放在硅芯片上。这种芯片上标记着遗传差异，可为医生整理和分析个体的现有疾病和潜在疾病提供有价值的线索。

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目前已有的筛查实验项目，包括乳腺癌、唐氏综合征、亨廷顿舞蹈症、脆性X综合征、囊性纤维化、GM2神经节苷脂贮积症变异型B（旧译家族性黑朦性痴呆）、高歇氏病以及镰状细胞贫血等等。估计遗传筛查的潜在商业市场，到21世纪中叶将达到数百亿美元。