(央視,百家講壇)人體零件制造

1、人體零件制造 -王遠亮主講人簡介： 王遠亮 ，男 ，1984年畢業(yè)于成都科技大學(xué)，獲碩士學(xué)位；1996年于重慶大學(xué)獲博士學(xué)位；1999年于德國Aachen Technique University訪問研究?，F(xiàn)任重慶大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師。重慶大學(xué)生物工程學(xué)院副院長，中國生物材料委員會委員，中國生物復(fù)合材料學(xué)會理事，重慶高分子材料學(xué)會理事長，重慶生物材料及人工器官委員會主任。長期從事生物材料及組織工程、生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的生物材料與組織工程方面的研究。 內(nèi)容簡介： 人體健康是每一個人都關(guān)心的事情。真正的人體健康是涉及社會、心理、機體功能的一種正常狀態(tài)，否則就會生病。有些天災(zāi)人禍及不可逆轉(zhuǎn)的惡性機體損

2、傷或損失，就會造成人體“零件”的丟失。丟失的人體部件可否像機械零件那樣更換？答案是肯定的?？茖W(xué)界特別是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)家，醫(yī)學(xué)家等科學(xué)家努力的目標。這有賴于生物學(xué)、生物材料學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物工程學(xué)等學(xué)科的進步。中國是世界上的人口大國，我們在這樣的健康問題上特別是關(guān)于健康的前沿領(lǐng)域方面應(yīng)該有足夠的發(fā)言權(quán)。王遠亮將為您介紹人體零件制造這個富有挑戰(zhàn)性的學(xué)科前沿問題的解決思路與方法。本講座分為以下幾個部分： 1 什么是人體“零件”制造 1） 組織工程的概念 2） 組織工程的起因與發(fā)展 3） 組織工程的研究現(xiàn)狀 1998年，美國：投入組織工程研究 35 億USD，年增長率22.5%，卷入科學(xué)家2500人，公司

3、40多個，預(yù)計獲利800億USD。 歐盟：Biomat計劃也相繼投入組織工程材料研究。 2 組織工程的研究對象與方法 1） 組織工程的研究對象 2） 種子細胞（自體細胞，自體間質(zhì)細胞，干細胞，不死細胞等） 細胞種子來源：異體細胞；自體細胞；原位組織細胞；原位基質(zhì)細胞；原位基質(zhì)干細胞；骨髓基質(zhì)干細胞；胚胎干細胞；克隆胚細胞。 3） 支架材料：天然材料；合成材料。 支架成型技術(shù)：制孔法；3D Printing ；Fused Positing；Rapid Prototyping。 4） 三維培養(yǎng)及培養(yǎng)系統(tǒng) 5） 應(yīng)力生長關(guān)系 6） 生長因子 7） 在體移植 8） 體內(nèi)的重建 3 人體組織的制造；人體

4、器官的制造。 a 體內(nèi)形成：體內(nèi)移植；體內(nèi)生長。 b 體外形成 c 制造技術(shù)與方法 1.假體 2.異種移植 3.克隆 4.組織工程 人體零件制造 （全文） 同學(xué)們好，今天很幸運跟大家一起來討論一個相關(guān)于人類健康的問題。那我們現(xiàn)在首先要考慮一個問題，我們最怕聽到三種聲音，你們說是哪三種。大概一下子想不起來，我想第一種是屬于我們所見到的一種，“哎呀”老了，什么意思呢？就是這個人到了一定年齡以后，這一個生理的器官逐漸衰老，這個衰老的器官該怎么辦呢？換掉。我們現(xiàn)在人類已經(jīng)進入很大程度上的老齡化階段，美國2010年，大于50歲以上的就超過了32。我們國家也有一個統(tǒng)計，在2010年，大約60歲以上的超過2

5、4。你可以算一算，我們?nèi)丝诨鶖?shù)是13億，這樣算下來，是多大的一個數(shù)啊。第二個聲音呢，最怕聽到的是“砰”，哎呀，糟了。車子給撞上了。戰(zhàn)場上也是“砰”一槍打過去，不是打斷了人的腿就是穿過人的胸。那么這些組織損傷創(chuàng)傷，目前已經(jīng)逐年上升，從我們國家的統(tǒng)計數(shù)字上看，已經(jīng)達到了臨床住院數(shù)目的第二位。第三個聲音就是你們可能經(jīng)常聽到的聲音“咔嚓”，什么意思呢？人生病了到醫(yī)院去了，組織器官壞了，醫(yī)生拿一個剪刀就給你剪掉了，手術(shù)化療。 我們面臨這么多的，這個數(shù)據(jù)是很大的。可以說心血管疾病。今天我早上就碰到一個院士談這個問題，1.5個億啊，那可不是個小數(shù)目，僅僅只是心血管。一個數(shù)目就可以達到這么大。我們可以想像一下

6、，這些壞掉的器官，我們說換掉，怎么換，拿什么去換？這就是我們今天討論的論題，我們叫做人體零件制造，人體零件制造目前比較流行的辦法有四種，第一種假體。你比如說腿掉了，給你裝一個假體上去，腿就好了，對吧。所以這一個是屬于，這個叫性能替代。另外一種呢，光這樣性能替代，達不到一個功能的需求。這個不是我們的目標，我們的生活質(zhì)量在逐漸提高。我們需要生活質(zhì)量，那該怎么辦呢？就想了其他的三種辦法。我們可不可以把動物的器官和組織搬到人身上來呢？可以的。那么我們還可不可以用現(xiàn)在最流行的一種技術(shù)?？寺⌒胁恍?。第三個，我們想用組織工程的辦法制造一些零件出來，行不行。我們下面可能重點呢，就談這后三個問題。最重要的呢，我

7、們把重點可能要放在組織工程上面。 第一個問題呢，就已經(jīng)達到了現(xiàn)在的替代醫(yī)學(xué)。構(gòu)成了一個非常強勁的趨勢，制造了零件需要替代。所以就有很多替代的方式。異種移植是其中的一種，異種移植的這種方式。從17世紀就開始了，記得1682年蘇聯(lián)的一個大貴族生病了，他就是一個車禍造成的。把這個顱蓋骨給揭掉了，一個醫(yī)生給他想了一個辦法，把狗的顱蓋骨裝到他的腦殼上去了。很好，據(jù)說手術(shù)是很成功的?？上У氖墙虝辉试S，勸這個貴族趕快把那一塊東西拿下來，最終丟掉了貴族的生命。從這以后，人們開始了很多的探索，應(yīng)用了蛙皮，狒狒的心臟，猴子的心臟，猴子的肝臟，青蛙的這個腿的肌肉，很多的這種移植方式。這種移植方式給我們帶來了一個很

8、難逾越的一個障礙，那導(dǎo)致了一種叫做排斥效應(yīng)。所以這種排斥效應(yīng)目前來講，還沒有很好的辦法去解決它。我們國家曾經(jīng)立了很大的一個項目，我跟那個首席科學(xué)家討論過多次，他就是準備現(xiàn)在進展到豬跟人相近的關(guān)系，最親密。能不能把豬的臟器組織搬到人身上來用，那么還是沒有找到合乎這種排斥反應(yīng)的這種有效手段之前。它還是不能夠行。 第二種辦法，就是我們所講的克隆。“克隆”這個詞大概是多利綿羊問世以后，全世界都是轟動和震驚的一個事情。但是我們要知道，克隆并不是一個神秘的事情，什么叫“克隆”呢，“克隆”就是一個功能單元的再現(xiàn)。多利綿羊是怎么做的呢？拿一個綿羊A，它的乳腺細胞，把它細胞核抽出來，再找一個綿羊B，把那個B的這

9、個卵子細胞核給它抽掉，然后把綿羊A的這個核細胞注入到這一個綿羊的卵細胞里邊，然后構(gòu)成一個信息載體，全息克隆。這個信息載體在轉(zhuǎn)入到綿陽C的身上，讓它妊娠發(fā)育?！翱寺　本统闪艘粋€最時髦的名詞了。我們講了，它只是一個功能單元的再現(xiàn)。所以我們可以從分子水平著手，所以叫“基因克隆”。我們可以從細胞水平著手，原來叫核移植，現(xiàn)在叫全息克隆。但是我們也可以從組織和器官的這個角度去看它，我們制造一個胚細胞出來，然后按生物學(xué)發(fā)育的方式，有效地發(fā)育成為一個我們需要的組織出來。目前來講，科學(xué)已經(jīng)進入到可以制造55種零件。可以制造，是否進入臨床，還有待于相關(guān)的重復(fù)和有些倫理學(xué)的討論。 另外一個，“克隆”是一個全個體的“

10、克隆”。那么這個就更早一點，記得有一個做青蛙的，克隆出來以后，小蝌蚪，長得很好?？墒情L是長了，你們知道青蛙是要掉尾巴的，對吧。等著那個尾巴一掉了以后呢，它克隆的這個青蛙，最后也就死掉了。可惜啊，那時候沒有把握到現(xiàn)在這種技術(shù)，所以現(xiàn)代的技術(shù)已經(jīng)進展到，克隆一個個體是沒有問題的。很多國家已經(jīng)把這個人體的胚做好了，放在那兒了，他就可以把一個人造出來了。那么造人是不是一種道德的行為需要討論。但是有一點，發(fā)展到至今，出現(xiàn)一個治療性克隆。就是說，我只管組織和器官這一部分，我不做整個個體。那么在我們醫(yī)學(xué)來說，肯定是一大幸事。這是相關(guān)克隆的一種進步?？寺∵M步和異種移植。比異種移植的進步就大多了。因為克隆它可以

11、是自體的細胞克隆，避免了一種異種排斥效應(yīng)。那么這種方式，還需要很多的技術(shù)關(guān)鍵。因為只能夠造一些相關(guān)的零件和技術(shù)，讓一個肝細胞分化成為自身的組織，還有一定的難度。還是有待時日。目前有一個最熱門的科學(xué)它叫組織工程。組織工程按道理講，它是一個從20世紀50年代，上個世紀20世紀50年代就已經(jīng)開始的事情。那個時候人們做的是簡單替代方式?，F(xiàn)在到了1977年，美國把兩大派的科學(xué)家召集在一起，開了一個會。一派的科學(xué)家，是做這個叫殘疾人救助計劃，那也就是原來做假體的那部分，或者說它是做整體器官的那部分。另一部分人，就是搞生物技術(shù)的這一幫人。他是做基因分子水平上操作的人，這兩家人坐在一起了，一想啊，對呀。我們中

12、間還有一條路沒走出來啊。從分子怎么能夠構(gòu)成一個組織呢。怎么能夠構(gòu)成一個器官呢，如果我們能夠做得成，是不是就可以直接往人身上用呢，那么這一個該做的事情，我們應(yīng)該給它取一個什么名字呢？當(dāng)時就命名為“組織工程”，所謂“組織工程”，就是利用生命科學(xué)和工程科學(xué)的原理和方法，在我們了解了人體的生理和病理的機制之后，再有目的地去制造一些我們所需要的人體部件。這個人體部件就需要三大組成部分，第一個組成部分就是組織細胞。第二個組成部分就是三維支架。第三個組成部分就是一個培養(yǎng)系統(tǒng)。 我們現(xiàn)在先看第一個組成部分，就是組織細胞問題。因為我們?nèi)梭w的進化發(fā)展到今天，最大程度上的這一個異種移植和超急性排斥反應(yīng)。最鮮明的特點

13、就是由于它細胞的一些表達的蛋白質(zhì)分子，如果我們能夠找到一種細胞。它跟我們?nèi)梭w能夠完全相融，那么在我們?nèi)梭w身上。它就不會造成那種超急性排斥反應(yīng)，或者是免疫排斥反應(yīng)，這個細胞來源多不多呢？現(xiàn)在的答案就有五六個。第一個就是你自己的細胞，那個人生病了，我可以從里邊取出一個細胞來，讓它再擴張，這個細胞就夠用了。但是你要知道，我們?nèi)梭w的細胞一旦分化到一個中間狀態(tài)以后，它的活力是非常有限的，所以這一個是我們目前在探討過程當(dāng)中的一個問題，就是人體自身取得的這種細胞。它的活力可否再借用“克隆”。那種細胞讓它激活，再回到它的原始狀態(tài)，重新進行一次胚胎發(fā)育的這種過程。 第二種就是干細胞，我可以從你缺損的那個機制當(dāng)中

14、，取一個干細胞出來，或者取多少個干細胞出來。這個干細胞，什么叫干細胞，sted cells，“樹干”，干（gn）不念干（gn），就是干細胞。干細胞的最大特點，它是多功能的，全息性的。只要在適當(dāng)?shù)臈l件下，它就可以有的分化，成為你的定向組織，這是目前極度要熱烈研究的一個熱點問題。這個有兩種干細胞，第一種叫機制干細胞，就是你原位組織部位取出來的干細胞。另外一種干細胞，更全的話呢，它是一種組織胚胎中骨髓里面分離出來的，那么這種是自身的。因此它不會產(chǎn)生這種排異反應(yīng)。但是，有道定向分化是目前這一個組織細胞當(dāng)中，極度要解決的一個難題，它的培養(yǎng)，曾經(jīng)有過這么一個實驗。 美國的MIT的昂納斯做這個皮膚，做了三十

15、多年。但是，他做的僅僅還是一個支架的皮膚，他沒有一個活性。他最后跟那個NASA合作，NASA是美國航空航天局的，他兩個合作起來，構(gòu)造了一個非常復(fù)雜的培養(yǎng)系統(tǒng)當(dāng)中的那個培養(yǎng)液。這個培養(yǎng)液從誰想到的呢？想到一個我們當(dāng)初，每個人都生活過的那個環(huán)節(jié)，羊水這樣一個狀態(tài)，把羊水拿出來，再把這個表皮上面的表皮細胞，那個角質(zhì)細胞裝在一個支架材料上面，最后逐步分化，長成五層。你們現(xiàn)在才知道，我們的表皮看上去很簡單，它除了真皮層，外表背，五層。真正細劃分的話要長出來。它要在這樣一個非?？量痰臈l件下面，才能夠長成一個跟人體皮膚非常接近。所以這個產(chǎn)品在美國，1990年FDA批準上市。但是目前正進行二期臨床，它不能夠先

16、直接拿到臨床上去。其主要原因，它還要經(jīng)過很多很多的驗證，因此，這個產(chǎn)品目前在美國上市以后，主要是拿來做一些，你比如說，化妝品檢驗，毒性檢驗，刺激性檢驗。這些跟人體都是非常相關(guān)的。原來要做，先要找一只動物來湯一湯，殺一殺。然后再找那些東西再進行。就避免了這樣一個屠殺動物的行為，這是一種。這種行為，就是說構(gòu)成這種機制細胞定向分化和培養(yǎng)。需要很艱難的工作，這是兩種的干細胞了。 第三種，胚胎干細胞。胚胎干細胞是組成一個胚，這個跟原來的，前面講過的那個“克隆”有些類似，它組成了一個這個胚細胞可以發(fā)育成為一個生命的個體。也可以有道定向分化為一種組織，或者是一種器官。那么這是已經(jīng)是第五種細胞了。 第六種細胞

17、呢，就稱之為不死細胞，永生細胞。永遠存在的一種細胞。我們就要制造一個細胞株出來，這個細胞株就像我們現(xiàn)在所使用的那個老鼠一樣，它可以成批成批地生產(chǎn)。同時呢可以永遠地用下去。表征，那個細胞的特征，它不會隨著你的環(huán)境變化而變化，構(gòu)成這樣一個細胞株。那么我們做老鼠的時候很艱難，培養(yǎng)一個。這種基因不突變，不隨環(huán)境而改變的這種老鼠。要遺傳20代以上，我們現(xiàn)在如果說豬跟我們更接近，我們要做成這種豬出來的話，那么也要做20代以上，我們國家現(xiàn)在最高的，云南的小耳豬已經(jīng)做到了16代，它這個16代還是從云南的西雙版納的一個非常非常偏遠的一個地區(qū)，一個老科學(xué)家，他到那個地方去，忽然發(fā)現(xiàn)了這個村子非常地封閉，跟外界幾乎

18、沒有什么交流。那么這個地方的動物。它那個雜交行為，它就是那個圈子里面，不會受到很多外源基因的干擾，他就把那個豬從那兒背回來了，哎一養(yǎng)16代啊，那就是16年的酸甜苦辣。有時候不一定成功呢，它這個豬被克隆以后，這個培養(yǎng)過程，有時候雜交的過程，一個豬可以變得很小，所以變成云南小耳豬。有時候可以長得很大，大得不得了。它有雜交優(yōu)勢，那么我們現(xiàn)在在細胞這個水平上，做出來的這種優(yōu)勢，就達到這種水平，可以不隨環(huán)境而變化。那么它出來就是你那個位置，它發(fā)育生長就是你那個地方的組織，所以說，你長皮膚它就是皮膚這個細胞，如果長肝就是肝細胞，如果是長的骨頭，就是骨細胞。所以那種不死細胞是我們組織工程當(dāng)中，細胞來源的一個

19、夢想，人們正在做，這是關(guān)于細胞來源。這個細胞來源還有很多艱苦的工作需要做。 第二個問題是關(guān)于三維支架，我們知道我們?nèi)梭w組織不會是一個平面，一片紙那么樣的一個光面紙，它是個三維的。因此這個三維就有三維結(jié)構(gòu)，三維結(jié)構(gòu)同時要選一種材料，還要制成這種三維結(jié)構(gòu)。你想，要適合人體自身生物相應(yīng)性的需求。它該怎么去制，目前已經(jīng)達到了這樣一種難題，擺在我們的面前了。首先是要選細胞這個成活的材料，這種材料很多，我們可以從天然當(dāng)中來。你比如說，現(xiàn)在那個甲殼素就是那個里面提取出來的，那種軟的多糖我們國家可能翻譯成幾丁質(zhì)，有人翻譯成可聚糖。不管怎么說它都是一種多聚糖。把那個拿來你也可以做一種材料，有的從動物的皮里面提取

20、出膠源來。我們也可以做成這種材料，還可以從天然的更多物質(zhì)當(dāng)中提取更加有用的材料，這是一種叫天然材料。另外一種，我要做支架之前呢。天然材料最大的優(yōu)勢，它是自然界自身就存在的，所以生物纖維性比較好。但是，如果我們直接拿來使用，它的強度是不夠的。另外一個缺點，它的這個來源隨著外界環(huán)境的變化，而得到了實際效果，不一定是統(tǒng)一的，人們想去把握它，就有一定的難度。所以第二條，采用合成的辦法，做成一種材料。這種合成的材料跟天然材料最大的不同，是因為我們做組織工程，需要的這種材料是在人體內(nèi)要一步一步地降解，最后它要代謝成為二氧化碳和水，換一句話說，它最終是在體內(nèi)絕不殘存的。只有細胞分泌的這個細胞外基質(zhì)。長成你自

21、己的那個組織。你放進去的那個材料，它是以后不存在的。所以要求很高，所以這個里面呢，有天然材料可以利用，有合成材料可以利用。我們可能有一些是學(xué)材料的，這方面可以發(fā)揮你們的長處。 支架當(dāng)中的最難的一個問題，就是我們這種三維構(gòu)造的模式，你怎么樣去把它加工出來，而且能夠放到你那個體內(nèi)，跟你人體能夠自身很好地相容，構(gòu)成了我們現(xiàn)在三維立體加工的一個難題。這個難題目前應(yīng)該來說，還沒有一個完整的技術(shù)能夠很好地達到要求，流行的辦法就是像打印機那個樣子一層一層地打，我設(shè)計一個模式，就像打印機一層一層地往上疊，這是一種模式。第二種模式，把你這個材料拿來，跟你熔熔以后，用一個噴槍嘴給你打出來，一層一層往上疊，疊成你需

22、要的那個形狀。另外一種就是快速地原位造型的一種快速加工方式，因為原位機件制造。那個快速原位成型的機件制造已經(jīng)是很成熟的辦法。但是要把它搬過來在人體上用，難度就大了。為什么？我們要首先獲得一個立體信息，獲得立體信息有兩種辦法，我們到醫(yī)院去過，首先給你拍一個X照，X照是什么，骨頭，看看骨頭的形狀，把那個形狀拿過來，它可以給你加工成跟骨頭一模一樣的東西，這個國外也能做到，我們國內(nèi)也能做到。就是四軍醫(yī)大它就做過這個，上海他們也做過，曾經(jīng)加工出來這個頭蓋骨。他們說可以用榔頭去敲，像和尚敲木魚一樣，那很不錯了。但是最大的一個問題，它放到體內(nèi)去以后可以長成組織，但是跟你自己原來的那種功能，那個組織是有比較大

23、的差異的。那么我們就需要克服很多的難題，想辦法造出來那個組織，跟我原來那個組織至少它是比較接近的。那么這個換上去，你的功能又恢復(fù)了，那么這種習(xí)慣就比較好了。所以這個原位制造是目前比較突出的一個，比較有優(yōu)勢的一種辦法?？梢哉f，原位制造激光燒接成一個我這個材料，它可以做成粉末的。我這個模型已經(jīng)做成了以后。把這個粉末鋪上去，結(jié)點連起來了，它就成了一個片。一個面一個面地往上疊加，最后就疊加成了你一個骨頭了。那么最后這個骨頭，就可以把細胞一培養(yǎng)，就裝在你那個人體上去了，大體這個路是這樣走的。所以這個三維支架的加工過程是需要目前這么做。 第三個問題，就是組織工程當(dāng)中目前最難解決的一個問題，什么難處？我們剛

24、才說了，皮膚的那個角質(zhì)細胞培養(yǎng)，需要在羊水那么一個條件下，它才長出了個表皮來。你要知道我們的各種組織之間的那種體液行為，是目前我們還沒有完全把握清楚的一個事情。你比如說，我們這個年紀大了，骨關(guān)節(jié)就不行了，損傷了。但是如果我們要用個軟骨細胞去長這個骨關(guān)節(jié)的話，那個你需要一種，它是一種在滑液的狀態(tài)下面，潤滑的一種滑液狀態(tài)下面去生長，成型。那么這個滑液是不行的。所以就涉及到一個很大的問題，我們現(xiàn)在需要的細胞去擴充，去放大。去把它培養(yǎng)成我們需要的組織，那你該在什么條件下去做。這是第一。第二，在什么環(huán)境下面去做。這就需要我們構(gòu)造一個組織反應(yīng)器，這個組織反應(yīng)器？還要需要考慮的另外兩大因素。第一大因素，我們

25、這個人怎么動，對吧。那么我們培養(yǎng)這個組織的時候，你要給它一個力，另外我們這個人生活在一個信息的社會時代，我們不管它什么信息了，現(xiàn)在叫信息時代。那么我們受到很多很多的物理環(huán)境的影響，電的刺激，是一個最重要的因素，曾經(jīng)有一個科學(xué)家做過一個實驗。如果是僅僅拿這個細胞給一個力在加載，它有一定的效果。僅僅是給一個電的刺激，它又有一定的效果。如果同時將鋰和電放在一起，它的效果最強。這一個已經(jīng)發(fā)展成為，我們現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上的一種治療方式。不知道大家聽到過報道沒有。我們第四軍醫(yī)大學(xué)，如果這個人看到這個兩個腿它不一樣高的時候。那怎么辦？有人說把它拉長一截，你告訴我怎么拉法呢。哎，現(xiàn)在就有這種拉法了，先把這個骨頭給它鋸

26、一截，留那么1毫米左右，給它一個電和鋰的刺激，它就慢慢地把你那個1毫米左右的那個空間就給長起來了。如果你這個還不夠，再鋸一次，再增加一截，增加到你一樣高了。那你就不是一歪一歪的了，對不對。就是已經(jīng)成為一個非常好的現(xiàn)代的一種醫(yī)療方式，這種方式對我們來講，是一種非常大的榮幸。對吧！另外這種裝置你要考慮怎樣去給它加載才最好，我們曾經(jīng)做過這個狗的椎板骨實驗。這個椎板骨就是你背后那個脊骨啊，那個脊骨，如果你看過一個電視，那你可能就有印象了，一個非常漂亮的女孩，從二樓上摔下來了，她就癱瘓了。什么??？脊椎破損了。而且這個破損把她那個神經(jīng)給壓迫了，這個壓迫了她就癱了。后來她是用一個辦法去訓(xùn)練她，讓她恢復(fù)了。我

27、想她不太可能，現(xiàn)代科學(xué)光通過那個睡眠還不太容易做到，而事實上是現(xiàn)在要把那個椎板骨給長起來，這個椎板骨一旦破損，它那個里面還有一層硬基膜。那個膜就是硬的，是脆的。所以它一旦硬脆，你就不敢再去碰它了，你再一碰它就碎了。這個碎了以后，那個脂肪就跑到你那個脊髓腔里去了，那你就永遠地完蛋了。所以要把那個椎板骨給長好。那么她所受到的鋰量和電的刺激環(huán)境，跟一般的狀況下，其他的組織環(huán)境是不一樣的。所以生物反應(yīng)器將是一個非常大的難題，根據(jù)你不同的組織和不同的需求，不同的培養(yǎng)液系統(tǒng)和不同的加載和刺激要求，實際構(gòu)成一個完整的體系。當(dāng)然這是一個我們完完全全可以從立體培養(yǎng)組織出來的，所以這種的制造的這種環(huán)節(jié)系統(tǒng)，是一個

28、最高要求。那要求是我們完整地從體外培養(yǎng)成為一個完整的組織器官，再裝到你這個人體里面去。對吧！這是一個最高目標，但目前還做不到。但是目前有一條非常好的捷徑可以做，我們把那個三位維支架做出來了，把你的組織細胞拿來了，接種在這個三位維支架上，放在這個反應(yīng)器里。只要把細胞培養(yǎng)擴大增長到一定的數(shù)目，你比如說，10的6次方，每個平方厘米10的6次方個細胞，它就可以裝到一個體內(nèi)去了。然后在體內(nèi)再去生長，這個材料一邊降解，這個細胞在里面就成活，就分泌一些東西，就構(gòu)成那個組織。那么這是一條比較捷徑的路，但是這種不是組織工程最重要的目標。 所以總括起來，目前我們所講到的現(xiàn)在這樣的幾種形式，不管你是異種移植，克隆和

29、組織工程，都有很大的優(yōu)勢，都有很大的市場。但是，都面臨著以前還沒有解決的問題，諸如前面所講，異種移植需要解決一個超急性排斥反應(yīng)?，F(xiàn)在的科學(xué)家們認為，超急性排斥反應(yīng)完全可以借助于現(xiàn)代的基因這個重組技術(shù)，或者是基因克隆技術(shù)把它轉(zhuǎn)化出來，轉(zhuǎn)化出來以后，還基于另外一個希望。把這一個結(jié)合，那個克隆技術(shù)組成一個跟人體并不排異的這種動物出來，你比如咱做個豬出來，然后把那個豬的心臟搬到人的心上去，就沒有問題了。所以這個是最大的努力目標之一，純粹的克隆還有一段路要走，就是說它有道分化這種難題，還面臨著需要我們?nèi)タ朔?。組織工程所面臨的選擇種子細胞，三維支架的加工和生物反應(yīng)器，或者組織器官的生成器還遇到了一定的難處

30、。但是這個不要緊，總會在科學(xué)家們的努力下，或者說，將來有一天在我們大家的努力下，它就要變成了一個現(xiàn)實，我們制造人體器官，零件。這樣一個商店，就可以到處都是。一旦有什么“哎”“砰”“咔嚓”都不要緊了。那時候我們不再探險，我們的生命將會充滿陽光，我想主要的內(nèi)容，我就講到這樣一個地方，剩下的一些時間，相關(guān)的。你們是否有哪些感興趣的問題。謝謝，你請。 問：如果可以用那個組織工程進行定向培植，但我們知道那個一般的組織器官都是跟血管跟神經(jīng)連在一起。那這時候你定向培植出來，它不可能把那個血管跟神經(jīng)也一起培植出來嘛，一起培植出來那么你把原來那個器官給割了，然后把這個再裝進去的話，那怎樣解決那個血管跟神經(jīng)的問題

31、呢？ 答：這是一個我們要繼續(xù)深入討論的一個話題，問得比較深了。就是說，你把那個地方給拿掉了，然后你換了這個東西進去，血管怎么長，神經(jīng)怎么長？那我先不討論血管跟神經(jīng)連在一起的事。有時候，血管跟神經(jīng)它不一定連在一起，兩個問題，那么這一個我們國家，有一個973的首席科學(xué)家，在美國做了一個工作。他就是讓這個組織和細胞培養(yǎng)的過程當(dāng)中，同時長入血管。辦法呢有兩個，第一個辦法可以把人體的這個，噢，不是人體，他是做的動物實驗。把動物的這個血管接上去。它可以不停地把這個內(nèi)部細胞輸進去，長血管就靠這個內(nèi)壁細胞去往里邊延伸，因為這個材料是有孔洞的。剛才我們說了，要構(gòu)成一個三維的支架，它就需要把這個細胞給送進去，它就

32、在里面長成它的血管。自然可以長成。另外一個呢，可以造一個血管模式，把血管的細胞送進去，然后這時候，在里面就可以長成一個細胞。當(dāng)然還有另外一種模式，我們在長這個組織器官的時候，可以采用多種細胞的復(fù)合培養(yǎng)。你比如說，我有神經(jīng)細胞。也可以把這個血管的內(nèi)皮細胞和長血管的平滑肌細胞，同時放在一個體系里面去。它細胞跟細胞之間相互作用，它就長了長神經(jīng)，長了長血管，長了長組織。那是一個最難的一個題目，肯定已經(jīng)在開始做。目前我們還是單個單個地做。你比如做肌肉，日本人做得比較好，你比如做神經(jīng)，現(xiàn)在我們國家可以把這么長的神經(jīng)到位給長出來。你要說長血管，大了還可以，現(xiàn)在6毫米以下的是難題。當(dāng)然日本人造肌肉的時候，并不

33、是為了做這個組織，這還是一個插敘。他做這個肌肉的時候，是為了做坐墊，做汽車的坐墊。因為這個開車的時候，汽車司機很容易疲勞，那么就想這個怎么能夠，讓這個司機他不疲勞，那一定要讓他坐得舒適才行啊，怎么樣才算最舒適呢？你想一想，什么坐墊坐了最舒適。我們記得我們小時候哇哇哭的時候，媽媽把你抱過去，坐在她的大腿上，你保準不哭了，那是為什么，肌肉跟人體最舒適的一種狀態(tài)，它從那個目的出發(fā)，現(xiàn)在也轉(zhuǎn)換成這個了。謝謝，清楚了沒有。還有沒有另外的問題，好，謝謝。 問：剛才你講了一個關(guān)于干細胞的問題，據(jù)我所知，干細胞在成年人體中是比較難找到的，有沒有可能從成熟的細胞之中，直接把成熟細胞直接培養(yǎng)成組織。 答：我想這個

34、從兩個角度回答這個問題：第一個，在人體里面是很容易找到干細胞的，這是一個概念。就是說成體的基質(zhì)，每一種個體的組織它有很多界限，或者是它的這個角落上，都存在干細胞，這個我們稱之為基質(zhì)干細胞。這個基質(zhì)干細胞，你如果能夠找到一個，它就可以很迅速地擴張，到數(shù)百個，數(shù)千個，數(shù)億個。另外從骨髓里面很容易分離出來干細胞，這叫骨髓基質(zhì)干細胞。所以它那里面也可以想辦法變成你需要的這個組織。那么就需要定向有道方法。第三個，就是你的第二個問題了，我想兩個方面，就是一個干細胞存在。第二個，就是說用一個成熟的細胞能否讓它再發(fā)育成為我們需要的這個組織，就是讓它再來一個。這個剛好就是我們剛才講多利克隆的一種絕妙辦法。它實際

35、上找的這個綿羊A，就是一個成熟的個體，找的綿羊B的也是一個成熟的個體。但是它用這個乳腺細胞是個成熟的，把核出來以后，轉(zhuǎn)到另外一個抽空的殼一個細胞里面去。最關(guān)鍵的一個問題，我們不知道你們看過這個報道沒有，就是做這個實驗的時候，想了一個最絕妙的辦法，讓這個細胞吃不飽，把它餓一頓，就是我們現(xiàn)在饑餓療法的一種，最好的一種基礎(chǔ)理論，它可以把這個細胞原來是中和狀態(tài)的，通過這個營養(yǎng)調(diào)配可以把它倒回到一個我們認為的這個，細胞周期中的原始起點，最后構(gòu)成一個重新發(fā)育的狀態(tài)。這個技術(shù)目前在克隆里面是已經(jīng)做得到的，所以你這個問題，我從兩個角度來看。它都是可行的。希望你將來有興趣去做一做。謝謝。 我想把我最后一個問題講

36、了以后，大家再來討論一下，就是我們組織工程目前的進展狀況，組織工程在美國花了很大的氣力。這是美國的一個絕妙的舉動，它是要在現(xiàn)代的高科技技術(shù)當(dāng)中取得壟斷地位，目前投資就政府資金來看，已經(jīng)投入了35億美金，它的初步預(yù)算，美國人從組織工程當(dāng)中，至少能夠獲得80個billion（億）的利益，什么意思？800億，是不是。那個效率，就是美國了。所以美國現(xiàn)在有30多個公司，轉(zhuǎn)入了這場研究。剛才我說35億當(dāng)中，還不包括這個公司的這種行為。美國人曾經(jīng)從美國，不是美國，從英國干了一個驚天動地的事情。為了干這個移植和組織工程，從英國買了完完整整的一個研究所，連人帶馬統(tǒng)統(tǒng)搬到了美國的彼茲堡，構(gòu)成了一個聯(lián)合中心。從此，那一個中心就不再對外公布它的任何