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最近,“三孩生育政策”引起热议,不少人依然对生娃之事“望而却步”。其中经济压力自然是主要因素,而对于女性群体而言,妊娠十月孕育生命自己就绝非易事。

那么,是否有设施让女性脱节生育的逆境?

你或许已经想到了科幻设定中的人造子宫,没错,科学家们百年前就最先这样想了!

在民众的呼声里,人造子宫是否有时机被提上日程?| 微博网页截图

……那些卵子一个挨一个地从试管里被转移到更大的容器里,他们灵巧地将腹膜的衬里裁开,放入桑葚胚,灌入心理盐水……

――摘自阿道司・赫胥黎的反乌托邦小说《优美新天下》

代达罗斯,或科学与未来?

1923年2月4日,在剑桥大学的“异教徒讨论俱乐部”(Heretics Discussion Club,那时活跃于剑桥区域的一个不信仰基督教或任何宗教的知识分子整体),英国心理学家和哲学家约翰・斯科特・霍尔丹(John Scott Haldane)做了一场令人印象深刻的演讲《代达罗斯,或科学与未来》,他虚构了一封150年后一名本科生写给导师的信。这封设想信中形貌了1951年的两位科学家杜邦和施瓦茨从一名死去的女子体内取出卵巢,并在液体中保留了长达二十年。在这时代,这颗卵巢每个月都市发生新鲜的卵子,其中90%都可以受精并以“体外发育”(ectogenesis)的方式生长为足月的婴儿。不仅云云,通过这封来自未来的信,霍尔丹还勇敢展望了在2073年,仅有30%的孩子来自母亲的子宫[1]。

你可以想象这场演讲在谁人时代掀起的是怎样的巨浪,但显然,昔时手艺与伦理的双重限制并未让霍尔丹的“预言”成真,哪怕到了1954年,伊曼纽尔・格林伯格 (Emanuel M. Greenberg) 为人造子宫的设计所申请的专利也仅是一个粗拙的设想[2]。

格林伯格的设计包罗一个用来放置充满羊水的胎儿的水箱、一个毗邻到脐带的机械、血泵、一小我私人造肾脏和一个热水器 | 参考文献[2]

为早产儿准备的“温床”

人造子宫作为一个颇具争议的话题在二十世纪中晚期被频频提及与讨论,其支持者们的最终目的虽然思量的是解放女性面临的生育压力,但从更为现实的角度出发,他们最先立志于借此提高早产儿的生计率

有数据注释,不到23周的早产儿生计的可能性险些为零,虽然24周的存活率为55%,然则对于23周的宝宝们来说,存活率仅有23%。

那么人造子宫是否有时机拯救这些将要提前夭折的宝宝呢?

1987年,关注早产儿生计问题的日本顺天堂大学教授桑原义典(Yoshinori Kuwabara)开发了一种称为EUFI(Extrauterine Fetal Incubation System)的系统,即宫外胎儿孵化

通过缔造与母山羊体内相似的人造羊水环境,桑原义典的团队乐成的让发育到17周的山羊胎儿在体外成活了三周至足月,但由于山羊胎儿在扭动和踢腿时往往会夹住或拉出导管,因此桑原用肌肉松懈剂使它们瘫痪。松懈剂的坏处是让胎儿无法在没有辅助的情形下站立或呼吸,因此,当研究职员在 4 周后移除呼吸机时,山羊就在数小时内殒命[3]。

桑原设计的系统中,山羊胎儿被人造羊水笼罩在橡胶环境中,并与体外膜氧合器相连,血液从脐动脉排挤并返回脐静脉,灌注的血液通过 O2、N2 和 CO2 气体的夹杂物举行再循环 | 参考文献[3]

到了2017年,费城儿童医院的阿南・弗雷克(Alan Flake)乐成将发育到中期的山羊胎儿在“人造子宫”中维持了4周,让这只小羊幸运的长到了能脱离羊水环境使用通俗呼吸机生计的月龄[4]。

弗雷克设计的系统中,山羊胎儿被人造羊水笼罩在聚乙烯薄膜袋中,通过脐带接口毗邻气体交流系统,形成封锁的流体人造环境 | 参考文献[4]

小羊在人造子宫中呼吸 | 参考文献[4]

完整的孕育生命

――用细胞照样用机械造子宫?

1987到2017,三十年间,两只小羊的运气让我们看到了人造子宫拯救早产儿生命的曙光,科学的脚步仍在前进。

在众多科学家出于伦理思量倾向于仅用人造子宫辅助早产儿时,少数人依旧信托可以完全依托人造子宫孕育生命,其中就有美国康奈尔大学生殖医学和不育症研究中央的卖力人刘洪清博士。

与之前依托机械的模式完全差异,刘洪清所做的是在体外重新构建出“子宫”这个器官。这个思绪源自于她研究体外受精实验的优化方案,自2001年起[5],她就最先在实验室培育组织子宫内膜。她在植入前将受精的人类卵子与子宫内膜细胞一起培育,使子宫内膜细胞首先在不到1厘米宽的塑料井中的胶原卵白基质中生长,让细胞形成类似于子宫内膜组织的多层栓塞[6]。

最终筑造出一个由胶原质和软骨素组成可以被生物剖析的子宫形状的支架,然后在上面“播种”子宫内膜细胞,当稳固后将用作支架的物质剖析掉,就顺遂的构建了三维的“人造子宫”。

2003年,刘洪清的团队让小鼠胚胎顺遂的在人造子宫中着床而且险些走完了发育全程,刘洪清这样形貌:“它动了。它呼吸了。它冒泡了。而且不仅仅是一个泡沫,我们看到了泡沫、泡沫、泡沫。”[7]。

但囿于“14天规则”(科学家只能在不满14天的胚胎上举行实验)的伦理限制,在后续的实验中,她仅将人类胚胎培育到了第10天。

不外同样由于伦理限制,刘洪清并未正式果然她的实验数据。

虽然刘洪清并未宣布她的数据,但在今年3月17日,以色列魏茨曼科学研究所的雅各布・汉纳(Jacob. Hanna)团队在自然杂志上揭晓了他们的研究,汉纳的团队将五天大的原肠胚前的小鼠胚胎在体外机械胚胎中乐成培育到了第11天(这险些占了小鼠胚胎发育周期的一半长度),使其顺遂的长出了心脏、头部和四肢[8]。

汉纳团队设计“全机械”人造子宫 | 参考文献[8]

汉纳团队设计“全机械”人造子宫 | 参考文献[8]

伦理的拷问

虽然伦理问题一直限制着“人造子宫”手艺从理论走向现实,但就在今年的5月26日,国际干细胞研究学会(ISSCR)示意将放宽科学家培育人类胚胎的时间。

这或许意味着网友们所期待的“机械造娃”的时代已逐步提上日程。

只管人造子宫听上去能拯救早产儿,辅助无法生育的家庭孕育属于自己的孩子,甚至能使女性从生育中解放,但体外发育手艺难以确立母亲和胎儿之间的情绪联络,这或许会造成许多“不卖力任“的怙恃和”缺乏平安感“的孩子。

另外当伦理的界线模糊,“生育”从一种自然状态演变为工业手艺时,“造孩子“的资源和权力便有可能落入少数人的手中或统一交由国家来治理,前者无疑会引发严重的社会问题,尔后者或许会导致家庭结构的彻底转变。

手艺是把双刃剑,在迎接“流水线婴儿“前,我们还需要更多的时间举行伦理学上的思索及争执。

参考文献

[1]Ferreira, A., The Sexual Politics of Ectogenesis in the To-day and To-morrow Series. Interdisciplinary Science Reviews, 2009. 34(1): p. 32-55.

[2]Greenberg, E.M., Artificial uterus. 1955, US.

[3]Yoshinori, et al., Development of Extrauterine Fetal Incubation System Using Extracorporeal Membrane Oxygenator. 1987. 11(3): p. 224-227.

[4]Partridge, E.A., et al., An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb. Nature Communications, 2017. 8(1): p. 15112.

[5]Schultz, J.H., Development of Ectogenesis: How Will Artificial Wombs Affect the Legal Status of a Fetus or Embryo. 2009.

[6]Knight, J., An out of body experience. Nature, 2002. 419(6903): p. 106-107.

[7]Reynolds, G., Artificial Wombs Will we grow babies outside their mothers' bodies? popular science, 2005.

[8]Aguilera-Castrejon, A., et al., Ex utero mouse embryogenesis from pre-gastrulation to late organogenesis. Nature, 2021. 593(7857): p. 119-124.

作者:一只哈代

编辑:Yuki

排版:洗碗

本文版权属于“我是科学家”,未经授权不得转载。

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