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五、生命还不是一部可以任意拆装的机器

作者:徐荣祥 出版社:中国科学技术出版社 发行日期:2009年7月
      在干细胞研究方面,体内和体外的差异体现出的不仅是东西方对干细胞活动特性认识上的不同,而且更深刻地反映出其对生命本质的认识和理解的不同。受到分子生物学的鼓舞,体外研究者用机械观来看待生命活动的认识方式已经成为20世纪以来占统治地位的主流生命观;而徐荣祥烧伤湿性医疗技术的成功和其原位干细胞培养模式的诞生使人们把对于生命本质的理解从现代向历史做了一些向后的回调。当整个世界陶醉于有望破解生命的狂喜,而将对人的认识能力的评价推向极致之时,徐荣祥却向世界展示了另一面生命自身的潜能。这种展示,不只是一个简单的展示而已,他给人以某种暗示性的感受,仿佛是上帝有意的安排,在最前沿、最能体现人类力量的研究领域,在人类最富于想象、最豪气冲天的时刻,让徐荣祥用东方古老传统的智慧实现了用凝聚迄今人类所有智慧所无法企及的梦想。这实在有些不可思议,给人的感觉就好像是上帝在同人类开玩笑,在和人类玩类似猫捉老鼠的游戏。徐荣祥和他的研究成果的出现究竟意味着什么,难道是某种超人的力量在冥冥之中把玩着自己的造物,故意挑战人类的智慧,肆意嘲弄人类的脆弱?
      1912年,出生于德国的生物学家洛布在他移居美国的同时,出版了其划时代的巨作《生命的机械观》。在书中,他描述了自己利用海胆卵所做的实验。洛布将卵从母海胆身上取出,在没有精子的情况下,只用小剂量无生命的化学药品,刺激海胆有如受精一般,展开生命中最神奇的现象胚胎的发生。虽然这个实验现在已经成为展示早期胚胎发生过程最简单的实验,但是在当时,这个生物体单细胞发育为完整个体的过程的描述却被报纸的头条新闻宣称为在试管中制造生命。洛布的研究和发现成为支持生命机械论观点的有力证据。他深信,生命的机制简单到人类将可在实验室中创造生命。他写到:“我们必能成功地制造人工生命,否则也必须找出办不到的原因。”
      对于生命活动的研究,从20世纪70年代至今,细胞层面与分子层面相结合,并一致以机械论者的方式去探索生命的本质。如今,一些生命活动不仅可以脱离生命体在试管里发生,而且细胞分子生物学家可以用无生命的原子和分子之间交互的作用来解释生命的根本运作。现代生物学家宣称:“所有构建生命的现象,均可用物理化学的词汇去解释。”
      特别是随着体细胞克隆生命成功和干细胞体外培养实现无限增殖,生命的机械观被推向极致。据报道,美国和加拿大的科研组宣布将启动一项雄心勃勃的制造生命器官的计划。这项预计投资30亿英镑的计划将用干细胞分别克隆出器官不同部位的组织,然后,再将这些组织拼装成器官。比如,制造心脏,首先用不同组织的干细胞制造出心肌、瓣膜和血管等组织,然后,再将这些组织拼合成心脏器官。他们拟制造的器官包括心脏、肾脏和胰脏等。
      历史上,尽管西方的一些科学家也认识到生命具有“自我组合”的能力,但是“自我组合”对他们来说,并不是用来支持生命的有机论的,而是用来描述他们用机械观所无法解释的生命能动现象一个特定概念的。当触及生命能动时,他们的解释实际上是说这个现象不用解释,就如同雪花,它的形成绝不是奇迹使然,结晶的形成源于某些特定分子的本质,使它无需假借外力,即可自我组织成一定结构。特定分子会组成特定结构,是因为它们的形状及物理和化学特性只允许它们形成那些形式。换句话说,结晶的形成无需外力来指导,因为真正的指针就藏在分子本身。诺贝尔奖得主法国生物学家莫诺在其著作《机会与需要》一书中写到:“预先形成的完整结构并不存在,但结构的蓝图却早已存在于每个组成单元内,因此,无需外界的帮助或注入额外的信息,即可自动自发地形成。必要的讯息隐而不显地藏在组成分子中,因此,一个结构的渐次形成,并不是无中生有的创造,而是这份讯息的展现。”
      人类有关生命本质的认识由整体到部分,由宏观到微观,渐次展开。对于生命的认识,人类确实发生了由现象到本质的飞跃,生命的本质在个体系统器官组织细胞等不同层面上被依次揭示,不过,当人们的认识被引向微观更深层次的时候,人们几乎每天都被发现关于“生命机械”的新细节所鼓舞,而全力执著于微观,却无暇顾及宏观,更无力在微观与宏观之间去发现和建立某种必然的联系。仿佛生命活动的全部含义都在微观世界,都在分子的内部;即便考虑到分子与外界的联系,也是从微环境着眼。
      从微观着眼看机体,机体呈现为一个巨系统,机体的生命活动也表现为不同层次的错综复杂而难以把握,即便是生命的最基本单位细胞,穷其生命活动的规律也将是一个巨工程。单从细胞这个层面上来考察生命,不仅要搞清楚细胞内在的构成,还要搞清楚影响细胞的外在构成,如果如科学家们所指出的那样,结构的蓝图就在组成分子当中,那么,问题就确实好办得多,但是如果这结构的蓝图不仅仅存在于组成分子中,还存在于分子之外,或者更存在于无数分子与分子的相互影响之中,那么,要确定生命的活动规律,就不是一个简单的,可以通过认识机体的局部特征而实现的目标。
      按照生命机械论的观点,生命如同一台电脑,再简单不过,不论电路是多么复杂,集成电路都可以作为一个独立的局部参与电脑的组成,它可以拆下来,换上另外一个照常工作。但是生命的构成其真实情况可能是这样吗?还以2000年前古希腊亚里斯多德阐述整体与局部关系时所用的最古老的比喻为例,手和胳膊相联,与机体为一个统一的生命整体时,能发挥手的功能,此时的手为手,而从臂膀上割下来的手与机体没有统一性,则徒有手的形状却不能发挥手的功能,此时的手已不再是手。这里表达的便是生命最原始最朴素的有机观。
      早在20世纪30年代,生理学家霍登就指出,纯机械式的诠释无法说明生命协调统合的现象。而里特尔则更明确创造了“有机生物论”一词,以表达生命有机观。他是这样描述生命的:一个整体与其组件之间的关系,不仅包括整体的存在需要依赖各组件间的次序的协调和相互依存,还会有整体对其组件的绝对控制。对于生命整体的系统意义,诺维克夫则详细说明了为什么生物体的解释必须是整体的:“某一层次的整体,只是更高层次的组件。组件和整体都是物质实体,而各组件的互动所造成的统合现象,则是各组件的特性整合的结果。由于整体论排斥化约思想,因此,它反对将生物比喻为一个由各式独立零件(物理化学单元)所组成的机器,可以像从任一台引擎移出其中的活塞,还能描述其功能与性质,而不管它们是从什么系统中取出的。”相对地,由于生物系统中的每一组件间都存在有交互作用,因此,光描述一个分离组件,是无法传达整个系统的性质的。真正控制整个系统的,是组件间的组织。
      生命世界从细胞,到组织、器官、器官系统和完整的生物体,每一阶层都存在组件的整合现象,这种整合可在生化层面、发生层面和个体行为层面中清楚看到。所有生命有机论者都一致同意,没有任何系统可以以分离组件的特性来解释清楚。有机生物论的基础是建立在生物体具有组织的这一事实上,生物体并不只是由一堆性状和分子堆砌而成,生物体的功能是由性状和分子间的组织、互相关系、交互作用和互相依存其特性所完成的。
      生命微观研究方面的深入进展把人们的认识引向深入的同时,也使人们离开整体越走越远,仿佛很难再回到从整体或系统来看待生命的生命观上来了。正是在这样的背景下,徐荣祥原位干细胞研究把人们的生命观从当前向历史做了一个向后的调整,从而使人们的认识重新回到生命的系统有机观点上来。
      他在干细胞与机体生理环境之间所建立的关系揭示出的有关生命的含义不仅是有机的,而且是能动的。也就是说,一方面,生命是一个统一的整体系统,每一个局部都受制于整个机体,服从整个机体的需要,与机体保持高度的统一性,它不能脱离机体而独立存在,失去与机体联系的局部便失去了在其特定机体中的特定功能,从而失去了生命的意义。另一方面,生命是一个能动的系统,它的每一个局部单位在机体组织的统一环境中都能够按照机体的统一指令自己评价自己的地位,自动完成自己特定的任务,每一个局部单位虽然功能表达各不相同,但其功能却是为了支持整个机体完成生命活动的。
      生命有机的观点是最朴素和最原始的,然而,正是因为它最原始和最朴素,它对于生命活动建立的概念才是粗线条最具原则性的。不论人类对于生命的认识深刻到什么样的微观层次,即便是在分子水平上,作为最基本单位的细胞,它的受精与分化、生长与增殖、信息传递,也都不应该悖离生命的基本特征。这正是建立在现实治疗医学成就基础之上,徐荣祥干细胞研究揭示出细胞活动的本质性的生命规律。
      在对原位组织细胞激活为干细胞和对原干细胞定向分化的前提下,让我们再次重温一下原位干细胞培养所揭示的干细胞生命活动的主要过程:当皮肤组织受到损伤,徐荣祥不是从微观的分子层面入手,而是从宏观的生理环境入手,最大限度地为创面人工构建生理环境;在生命的正常活动基本得以维持和运转的条件下,机体通过信息的交换,本能地发出修复损伤组织的指令;在为机体中的细胞提供按照仿生学原理设计的必要的营养的支持下,机体组织中的细胞按照指令自动地启动程序,并转化为原始的胚胎干细胞;胚胎干细胞继续按照机体从受精卵时获得的分化程序开始其组织再生的工作,不过,执行这项任务时,它并非被动地照原样生成组织,而是在对照损伤组织,对损伤程度做出判定后,并根据需要准确地决定修复的量,从而使修复的结果既不过量增生使皮肤凸起,也不缺量欠生使皮肤凹陷。这便是徐荣祥为我们所揭示的干细胞生命活动的有机能动的最真实的特征。
      面对被修复了的完美的肌肤,我们不禁要问:在这个世界上,还有什么样的干细胞能够完成原位干细胞巧夺天工的杰作,还有什么样的能力能够超越生命自身蕴藏着的潜能。
      终了,我们又回到了一个被哲学家们思考了数千年的老掉牙的问题上来,即人与自然的关系。在客观世界面前,人类的能动性究竟有多大,人类真的能够在最彻底的意义上改变生命的自然过程,而最终超越自然吗?如果通过顺应自然便可以毫不费力地利用自然为人类服务,那么穷其所能追求最终对自然的超越又有什么样的意义?回到现实中来,我们考虑的问题会更加实际,如果在很低的治疗费用的情况下,生命组织就可以通过为病变机体再造生理环境和为干细胞提供必要的启动条件,从而实现机体组织的再生修复的话,那么,高投入的体外干细胞的组织培养和器官移植的组织工程的研究其实际意义又将会有多大?