企業(yè)郵箱
五、生命還不是一部可以任意拆裝的機器
作者：徐榮祥 出版社：中國科學技術(shù)出版社 發(fā)行日期：2009年7月1912年，出生于德國的生物學家洛布在他移居美國的同時，出版了其劃時代的巨作《生命的機械觀》。在書中，他描述了自己利用海膽卵所做的實驗。洛布將卵從母海膽身上取出，在沒有精子的情況下，只用小劑量無生命的化學藥品，刺激海膽有如受精一般，展開生命中最神奇的現(xiàn)象胚胎的發(fā)生。雖然這個實驗現(xiàn)在已經(jīng)成為展示早期胚胎發(fā)生過程最簡單的實驗，但是在當時，這個生物體單細胞發(fā)育為完整個體的過程的描述卻被報紙的頭條新聞宣稱為在試管中制造生命。洛布的研究和發(fā)現(xiàn)成為支持生命機械論觀點的有力證據(jù)。他深信，生命的機制簡單到人類將可在實驗室中創(chuàng)造生命。他寫到：“我們必能成功地制造人工生命，否則也必須找出辦不到的原因。”
對于生命活動的研究，從20世紀70年代至今，細胞層面與分子層面相結(jié)合，并一致以機械論者的方式去探索生命的本質(zhì)。如今，一些生命活動不僅可以脫離生命體在試管里發(fā)生，而且細胞分子生物學家可以用無生命的原子和分子之間交互的作用來解釋生命的根本運作?，F(xiàn)代生物學家宣稱：“所有構(gòu)建生命的現(xiàn)象，均可用物理化學的詞匯去解釋?！?BR> 特別是隨著體細胞克隆生命成功和干細胞體外培養(yǎng)實現(xiàn)無限增殖，生命的機械觀被推向極致。據(jù)報道，美國和加拿大的科研組宣布將啟動一項雄心勃勃的制造生命器官的計劃。這項預計投資30億英鎊的計劃將用干細胞分別克隆出器官不同部位的組織，然后，再將這些組織拼裝成器官。比如，制造心臟，首先用不同組織的干細胞制造出心肌、瓣膜和血管等組織，然后，再將這些組織拼合成心臟器官。他們擬制造的器官包括心臟、腎臟和胰臟等。
歷史上，盡管西方的一些科學家也認識到生命具有“自我組合”的能力，但是“自我組合”對他們來說，并不是用來支持生命的有機論的，而是用來描述他們用機械觀所無法解釋的生命能動現(xiàn)象一個特定概念的。當觸及生命能動時，他們的解釋實際上是說這個現(xiàn)象不用解釋，就如同雪花，它的形成絕不是奇跡使然，結(jié)晶的形成源于某些特定分子的本質(zhì)，使它無需假借外力，即可自我組織成一定結(jié)構(gòu)。特定分子會組成特定結(jié)構(gòu)，是因為它們的形狀及物理和化學特性只允許它們形成那些形式。換句話說，結(jié)晶的形成無需外力來指導，因為真正的指針就藏在分子本身。諾貝爾獎得主法國生物學家莫諾在其著作《機會與需要》一書中寫到：“預先形成的完整結(jié)構(gòu)并不存在，但結(jié)構(gòu)的藍圖卻早已存在于每個組成單元內(nèi)，因此，無需外界的幫助或注入額外的信息，即可自動自發(fā)地形成。必要的訊息隱而不顯地藏在組成分子中，因此，一個結(jié)構(gòu)的漸次形成，并不是無中生有的創(chuàng)造，而是這份訊息的展現(xiàn)。”
人類有關(guān)生命本質(zhì)的認識由整體到部分，由宏觀到微觀，漸次展開。對于生命的認識，人類確實發(fā)生了由現(xiàn)象到本質(zhì)的飛躍，生命的本質(zhì)在個體系統(tǒng)器官組織細胞等不同層面上被依次揭示，不過，當人們的認識被引向微觀更深層次的時候，人們幾乎每天都被發(fā)現(xiàn)關(guān)于“生命機械”的新細節(jié)所鼓舞，而全力執(zhí)著于微觀，卻無暇顧及宏觀，更無力在微觀與宏觀之間去發(fā)現(xiàn)和建立某種必然的聯(lián)系。仿佛生命活動的全部含義都在微觀世界，都在分子的內(nèi)部；即便考慮到分子與外界的聯(lián)系，也是從微環(huán)境著眼。
從微觀著眼看機體，機體呈現(xiàn)為一個巨系統(tǒng)，機體的生命活動也表現(xiàn)為不同層次的錯綜復雜而難以把握，即便是生命的最基本單位細胞，窮其生命活動的規(guī)律也將是一個巨工程。單從細胞這個層面上來考察生命，不僅要搞清楚細胞內(nèi)在的構(gòu)成，還要搞清楚影響細胞的外在構(gòu)成，如果如科學家們所指出的那樣，結(jié)構(gòu)的藍圖就在組成分子當中，那么，問題就確實好辦得多，但是如果這結(jié)構(gòu)的藍圖不僅僅存在于組成分子中，還存在于分子之外，或者更存在于無數(shù)分子與分子的相互影響之中，那么，要確定生命的活動規(guī)律，就不是一個簡單的，可以通過認識機體的局部特征而實現(xiàn)的目標。
按照生命機械論的觀點，生命如同一臺電腦，再簡單不過，不論電路是多么復雜，集成電路都可以作為一個獨立的局部參與電腦的組成，它可以拆下來，換上另外一個照常工作。但是生命的構(gòu)成其真實情況可能是這樣嗎？還以2000年前古希臘亞里斯多德闡述整體與局部關(guān)系時所用的最古老的比喻為例，手和胳膊相聯(lián)，與機體為一個統(tǒng)一的生命整體時，能發(fā)揮手的功能，此時的手為手，而從臂膀上割下來的手與機體沒有統(tǒng)一性，則徒有手的形狀卻不能發(fā)揮手的功能，此時的手已不再是手。這里表達的便是生命最原始最樸素的有機觀。
早在20世紀30年代，生理學家霍登就指出，純機械式的詮釋無法說明生命協(xié)調(diào)統(tǒng)合的現(xiàn)象。而里特爾則更明確創(chuàng)造了“有機生物論”一詞，以表達生命有機觀。他是這樣描述生命的：一個整體與其組件之間的關(guān)系，不僅包括整體的存在需要依賴各組件間的次序的協(xié)調(diào)和相互依存，還會有整體對其組件的絕對控制。對于生命整體的系統(tǒng)意義，諾維克夫則詳細說明了為什么生物體的解釋必須是整體的：“某一層次的整體，只是更高層次的組件。組件和整體都是物質(zhì)實體，而各組件的互動所造成的統(tǒng)合現(xiàn)象，則是各組件的特性整合的結(jié)果。由于整體論排斥化約思想，因此，它反對將生物比喻為一個由各式獨立零件（物理化學單元）所組成的機器，可以像從任一臺引擎移出其中的活塞，還能描述其功能與性質(zhì)，而不管它們是從什么系統(tǒng)中取出的?！毕鄬Φ?，由于生物系統(tǒng)中的每一組件間都存在有交互作用，因此，光描述一個分離組件，是無法傳達整個系統(tǒng)的性質(zhì)的。真正控制整個系統(tǒng)的，是組件間的組織。
生命世界從細胞，到組織、器官、器官系統(tǒng)和完整的生物體，每一階層都存在組件的整合現(xiàn)象，這種整合可在生化層面、發(fā)生層面和個體行為層面中清楚看到。所有生命有機論者都一致同意，沒有任何系統(tǒng)可以以分離組件的特性來解釋清楚。有機生物論的基礎(chǔ)是建立在生物體具有組織的這一事實上，生物體并不只是由一堆性狀和分子堆砌而成，生物體的功能是由性狀和分子間的組織、互相關(guān)系、交互作用和互相依存其特性所完成的。
生命微觀研究方面的深入進展把人們的認識引向深入的同時，也使人們離開整體越走越遠，仿佛很難再回到從整體或系統(tǒng)來看待生命的生命觀上來了。正是在這樣的背景下，徐榮祥原位干細胞研究把人們的生命觀從當前向歷史做了一個向后的調(diào)整，從而使人們的認識重新回到生命的系統(tǒng)有機觀點上來。
他在干細胞與機體生理環(huán)境之間所建立的關(guān)系揭示出的有關(guān)生命的含義不僅是有機的，而且是能動的。也就是說，一方面，生命是一個統(tǒng)一的整體系統(tǒng)，每一個局部都受制于整個機體，服從整個機體的需要，與機體保持高度的統(tǒng)一性，它不能脫離機體而獨立存在，失去與機體聯(lián)系的局部便失去了在其特定機體中的特定功能，從而失去了生命的意義。另一方面，生命是一個能動的系統(tǒng)，它的每一個局部單位在機體組織的統(tǒng)一環(huán)境中都能夠按照機體的統(tǒng)一指令自己評價自己的地位，自動完成自己特定的任務，每一個局部單位雖然功能表達各不相同，但其功能卻是為了支持整個機體完成生命活動的。
生命有機的觀點是最樸素和最原始的，然而，正是因為它最原始和最樸素，它對于生命活動建立的概念才是粗線條最具原則性的。不論人類對于生命的認識深刻到什么樣的微觀層次，即便是在分子水平上，作為最基本單位的細胞，它的受精與分化、生長與增殖、信息傳遞，也都不應該悖離生命的基本特征。這正是建立在現(xiàn)實治療醫(yī)學成就基礎(chǔ)之上，徐榮祥干細胞研究揭示出細胞活動的本質(zhì)性的生命規(guī)律。
在對原位組織細胞激活為干細胞和對原干細胞定向分化的前提下，讓我們再次重溫一下原位干細胞培養(yǎng)所揭示的干細胞生命活動的主要過程：當皮膚組織受到損傷，徐榮祥不是從微觀的分子層面入手，而是從宏觀的生理環(huán)境入手，最大限度地為創(chuàng)面人工構(gòu)建生理環(huán)境；在生命的正?；顒踊镜靡跃S持和運轉(zhuǎn)的條件下，機體通過信息的交換，本能地發(fā)出修復損傷組織的指令；在為機體中的細胞提供按照仿生學原理設(shè)計的必要的營養(yǎng)的支持下，機體組織中的細胞按照指令自動地啟動程序，并轉(zhuǎn)化為原始的胚胎干細胞；胚胎干細胞繼續(xù)按照機體從受精卵時獲得的分化程序開始其組織再生的工作，不過，執(zhí)行這項任務時，它并非被動地照原樣生成組織，而是在對照損傷組織，對損傷程度做出判定后，并根據(jù)需要準確地決定修復的量，從而使修復的結(jié)果既不過量增生使皮膚凸起，也不缺量欠生使皮膚凹陷。這便是徐榮祥為我們所揭示的干細胞生命活動的有機能動的最真實的特征。
面對被修復了的完美的肌膚，我們不禁要問：在這個世界上，還有什么樣的干細胞能夠完成原位干細胞巧奪天工的杰作，還有什么樣的能力能夠超越生命自身蘊藏著的潛能。
終了，我們又回到了一個被哲學家們思考了數(shù)千年的老掉牙的問題上來，即人與自然的關(guān)系。在客觀世界面前，人類的能動性究竟有多大，人類真的能夠在最徹底的意義上改變生命的自然過程，而最終超越自然嗎？如果通過順應自然便可以毫不費力地利用自然為人類服務，那么窮其所能追求最終對自然的超越又有什么樣的意義？回到現(xiàn)實中來，我們考慮的問題會更加實際，如果在很低的治療費用的情況下，生命組織就可以通過為病變機體再造生理環(huán)境和為干細胞提供必要的啟動條件，從而實現(xiàn)機體組織的再生修復的話，那么，高投入的體外干細胞的組織培養(yǎng)和器官移植的組織工程的研究其實際意義又將會有多大？