试管中创造的奇迹
2018-05-14颜士州
颜士州
试管是化学实验中最常用的仪器,曾经为化学研究立下过汗马功劳。然而今天,出现在试管中的奇迹更是令人眼光缭乱,叹为观止!其中,试管培育尤其引人关注。
1978年7月25日,英国曼彻斯特市郊外的一座医院里一片忙碌,医生和护士正在为迎接一个婴儿的诞生而紧张奔波。一个女婴降生了,取名路易丝,全院一片欢腾。
为什么人们对这个婴儿特别关注呢?原来这是世界上第一个“试管婴儿”。我们知道,在正常情况下,男性的精子细胞与女性体内的卵细胞相结合,成为一个“受精卵”,再进一步发育成婴儿。而试管婴儿和一般婴儿不同,是事先从母亲体内取出卵细胞,在体外受精后,当受精卵分裂到8~12个细胞阶段时进行冷冻保护,培养成小胚胎,然后再把小胚胎植入母亲的子宫里发育,直到降生。因为受精和冷冻都是在实验室的试管中进行的,所以叫“试管婴儿”,又叫冷冻胚胎移植术。
试管婴儿的诞生是人类科学史上的一项重大突破,它不仅给某些由于生理缺陷而不能生育孩子的父母解除了烦恼,还促进了生物技术的发展。我国自1988年第一个试管婴儿诞生以来,每年约有10万试管婴儿出生。
1986年10月21日,我国首批“试管动物”——五只活泼、健康的小兔子诞生了。“试管动物”和“试管婴儿”一样,也是让动物的卵细胞在体外受精,培养成胚胎以后,再植入母体内发育。
“试管动物”的出现首先在快速繁殖良种牲畜、珍稀动物方面受到广泛采用。例如把普通牛作为“寄母”,把良种牛的胚胎放入普通牛腹里,经过怀胎发育,就可以生下良种牛。采用这种方法,还可以把那些珍奇动物的胚胎“寄养”在类似的普通动物体内,于是出现了普通的马生下小斑马,花奶牛生下了小野牛的奇迹。为了保护珍稀动物,使它们不致于灭绝,人们还建立了“试管动物园”,把珍奇动物的卵或胚胎在超低温环境中保存起来,需要时取出,让它发育长大。我国第一个“试管动物园”在昆明的中国科学院动物研究所建成,在那里储存着五十多种黑熊等珍稀动物的胚胎。举世闻名的我国特产动物——大熊猫,在人工饲养环境下很难生育,我国科學工作者也研制出大熊猫的冷冻受精技术,为保护它们开辟了广阔的前景。
按照传统方法,花卉植物的培育不外乎播种、嫁接等等,这些方法既浪费时间,培育数量又很有限。用什么办法能加快培育速度呢?就是在试管中进行植物组织培养。
早在1902年,德国科学家哈贝兰德就大胆地提出“细胞的全能性”的理论。就是说,生物体的每一个体细胞,在一定条件下都可以像胚胎那样,培养成完整个体。1973年,科学家用胡萝卜的细胞培养成胡萝卜的幼苗。从此以后,植物组织培养技术得到了飞速发展。现在,人们利用植物的根、茎、叶等组织都能培养成植株。用这种方法,在一间50平方米的培养室里,可以同时培育几万棵幼苗,比通常的方法要快成千上万倍。由于它的成活率高、投资少、见效快、无病害,国外已有数百个公司从事试管花卉的生产和研究。
另外,试管还能培育出各种蔬菜。近年来,人们用组织细胞培养术培育的马铃薯、黄瓜、西红柿等蔬菜,已经成了家庭餐桌上的“佳肴”。
救治烧伤病人需要给病人植皮。对于大面积的烧伤病人来说,如果没有足够的皮肤可供移植,将难以治愈,甚至危及生命。但是,由于人体组织存在着“抗异性”,即使把别人的健康皮肤移植到伤员身上,也很难存活。到哪里去找适宜、足够的皮肤呢?
现在科学家已经有了好办法,像培育植物一样,让皮肤在体外的试管里迅速生长。医生只要从病人残存的完好皮肤中取下邮票大小的一小片,再把它分成数百万片,每片就像一粒“种子”一样,放入盛有生长激素的试管中培养,用不了一个月,新长成的皮肤面积就相当于原来的一万倍左右。医生把这些新鲜的皮肤一片片移植到烧伤病人身上,可以促进伤员皮肤的生长,不久就愈合成光滑平整的皮肤了。
当然,试管中的奇迹远远不止这些。随着科学技术的发展,未来更多、更新、更伟大的奇迹等着人类去创造!