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我为什么质疑iPSC研究的前景—向动物学家请教 精选

已有 6757 次阅读 2009-2-1 08:03 |个人分类:未分类|系统分类:观点评述| iPSC, 植物组培, 动物克隆, 动植物的差异, 开放系统

自从我发了两篇质疑iPSC研究前景的博文后,根据饶毅教授自己的意见在我的博文后发表了他对我寄给他我的博文后的回信(对我的博文的基本观点进行了批评),没有人评论这件事,可是当我发表了同样是给我的来信—刘实对饶毅的批评进行批评后却引来了一片骂声,甚至有人恨不能把刘实的祖坟挖开给我看,说我竟与这种人为伍简直是无耻。差不多同时我又在我的博客中发表了一个大学生对我的两篇博文说理性的地批评意见,并对他的做法大加赞赏,只有少数人赞扬我的做法。我不知道那些因为我发了刘实的信而骂人的人是什么人,是不是“动物学家”,但我觉得他们与大学生蒋晖比起来实在无法相提并论。我虽然对他的一些观点并不赞同,但他为了批评我的意见去查文献,进行有理有据地批评就是十分可贵的,是值得很多大家学习的。科学的讨论从来就不是谁与谁对着干的问题,有人说我是为了与饶毅对着干而与刘实结盟,可是当我写好博文寄给饶毅时根本不知道他的态度,是希望得到他的支持。在这件事情上我为什么要与他对着干,所为何来。原来我们争论的问题已基本解决,我为何要再挑起争端。我希望科学网的网友们都来向大学生蒋晖学习,为了科学,为了我国的科学事业开展平等的科学讨论,为了追求真理多研究对方的观点和根据,多查查有关文献再发表自己的看法,不要感情用事,更不能用追星族的思维来对待科学问题,那是百害而无一利的。
 
我为什么对iPSC研究质疑,并不是我要与饶毅对着干(我知道他是搞神经生物学,他不研究干细胞),而且研究干细胞的丁明孝教授还是我多年的好朋友,我与邓宏魁教授虽无深交,但也没有任何交恶,我干么要与他们作对。我相信他们收到我寄去的忠告博文后也不会这样看我,最多认为我是外行,没时间理我吧了。我只是看了有关文献后,从我几十年的科研经验看,其课题的应用前景并不像有些研究者吹嘘的那么美妙,所以提出了忠告。这是出于对科学事业的负责,也是出于对朋友的关心。从长期的研究来看所有生物生长发育的机理有着很大的共性,比如遗传规律、细胞结构和功能,生殖和死亡等等,但又因不同生物间有着很大的差异,又有其各自的特殊性。就Haberlandt的细胞潜在全能性学说来说,就像孟德尔当初没有用基因这个字一样,是后人根据他的思想起的名字并被大家认可。可是就其中心思想来说,无论是动物中还是植物中至今还没有一个实验能否定它。只有我们在剥皮再生的研究中发现有些分化接近成熟的细胞已失去其全能性,不能再脱分化,并根据更多的实验结果提出了细胞分化的阶段性学说,提出只有没有超过分化临界期的细胞才能表现出其全能性(这并不是我们比别人高明,而是因为我们用的实验材料特殊,形成层细胞纵向很长,完成一次纵向分裂就需一周多时间,到分化完成大约需一个月的时间,这就使我们可看到许多分化的中间过程)。高等动物与高等植物间确实存在着巨大的差异,在我的《植物发育生物学》(北京:北京大学出版社,2007)一书的绪论中曾就二者在发育上的不同总结了6点,现在看起来至少还有两点漏掉了。一是植物因能进行光合作用而是自养,动物则完全是异养,不能直接吸收应用无机物。二是如我在《忠告》一文中所说植物的器官是在一开放系统中发育而成并工作,而动物的器官则是在一封闭的系统中发育而成并工作,这两点是人所共知的事实,但也最容易被视而不见,所以我在写书和讲课时漏掉了,而且近千学生在听课和读书中也没有发现。可是这两点与表现它们的细胞潜在全能性的关系却是至关重要的。一个开放的系统便于模拟,只要培养基的成分和外部的光照、空气和湿度等满足器官发育的需要就可体外培养成功,所以植物的克隆成功比动物整整早了39年。另外这与植物的自养性质也是密不可分的,不用在离体条件下培养出高大的植物体或器官,植物体很小时长出光合器官叶子后就可满足自身对大量的主要有机物的需要,所以培养器皿不用太大,试管或三角瓶就可满足。再大就已成为独立的植物体,移到温室或大田中即可。可是动物的胚胎和器官都是在封闭系统中发育而工作的,植物的胚胎发育虽也是在封闭系统中发育,但现在已人工模拟成功,动物则没有成功,至今还无法模拟这一封闭系统的条件,所以还必须将刚开始分裂不久的受精卵或克隆体移植到同一种动物的子宫中才能发育成功。还应指出的是,现在的大部分动物克隆中还离不开卵细胞质,正如Yamanaka曾推测卵细胞质含有能赋予体细胞(核)全能性的因子(Cell, 2006, 126: 663–676),如果此因子是基因的话,应该是线粒体DNA上的,可是现在用来诱导iPSC发生的转录因子好像又都是核DNA上的(是不是这样我没有去查,但文献中没有人说是线粒体基因,我猜想就是核基因),二者是什么关系还不清楚(当然以后可能会搞清楚)。因此如蒋晖同学在批评我的文章中所说,这只能说这是证明了细胞核的全能性,而不能说是证明了细胞的全能性,这是对的。因为细胞质中线粒体基因也是遗传因子,会影响后代性状。根据我在大学期间学的动物学和动物生理学的知识,动物体(包括人体)内,各器官间(包括大脑)的神经系统、血液系统、免疫系统(包括淋巴系统)、呼吸系统和消化系统是密切相关的,而且各司其职,互相依存。所以我们知道外科大夫在为人体做器官切除或器官移植手术时需要将大大小小的血管和神经都连接好才能成功。而且各个器官生长发育所需要的营养并不像植物那样是简单的无机物,而是复杂的有机物,而且其本身并不能全部合成这些有机物,需要经口吃进来,再经消化系统消化吸收后由血管运到身体内各部位(因学习的年代久远,记忆可能有误,请指正)。我想现在的动物克隆之所以必须借用同种动物的子宫,绝不仅仅是借用一个胚胎发育的场所,还要母体通过脐带向胚胎输送其发育所需要的一切营养(包括激素)。请注意,胚胎不是像植物胚胎那样从培养基中吸取营养,这是问题的关键。现在的iPSC研究之所以热得发烫,就是看到了通过此项技术可培养出医学上急需而又无法满足的用于疾病治疗的器官移植的器官源,如果成功具有巨大的商业前景,而且避免了伦理问题。如果真是如此,那是造福于人类的伟大事业,我要反对那不是与全人类为敌吗?我的判断力再差,也不至于差到这个程度。关于其致癌危险一面,刘实在他文章中已说了很多,我这里不再多说。我这里只就其培养条件模拟成功的可能性在这里诚心向动物学家讨教(无论是大学生、研究生,大专生,就是普通一个技术员或其他什么人只要能正确回答我的问题,我都拜你们为师)。当诱导成功肺干细胞、心干细胞、肾干细胞……并进行细胞分裂开始分化以后,仅用培养基如何保证其发育所需要的各种营养?保证其发育所需封闭系统的一切条件,没有呼吸怎么保证氧的需要,没有与心脏连接的血管怎么保证血管的发育和各项功能?神经系统怎么能正常发育?胚胎发育可以移到子宫中进行,这些器官的发育移到哪里?移到成人体内相应位置,可能还不能满足其发育所需要的条件,而且其伦理问题、道德问题更大,移到胚胎内也有同样问题!根据我对文献的了解,就是比动物克隆早成功39年的植物组织培养(克隆)中虽能从愈伤组织培养出芽、根、花、果和叶及胚状体,其中花和果有没有相应的功能还没有证明。我不敢说动物及人体器官克隆永远不能成功,但我敢说离成功还十分遥远,少数人做些探索性的基础性研究是可以的,无可厚非的,但把它应用的美妙前景说的近在咫尺起码是不现实的,我是不信的,你们动物学家都信吗?!国家投入那么多资金难道不应该慎重考虑嘛。


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