现在，这一思路又被用在了人类胚胎上。
这一技能一旦得以实现，那“人造胚胎”乃至“人造婴儿”将不再是抱负。

就在今年，英国剑桥的研究职员通过结合两种类型的小鼠干细胞，创造了一个被业内认可的 6 天算夜的老鼠胚胎“复制品”。
现在，英国剑桥的这个小组正试图对人类干细胞做同样的事情。
纽约洛克菲勒大学的一个研究小组也有志于做这样的研究。
这些科学家们将这种新技能称之为“合成胚胎学”（Sythetic Embryology）。

图丨显微镜下的干细胞被造就成胚胎

然而，在这一前沿领域探索的也不乏中国人的身影，在密歇根大学傅建平教授和他的学生邵玥的共同努力之下，“合成胚胎学”已经取得了本色性的进展。

傅建平毕业于中国科学技能大学热科学和能源工程系，后分别于2002年和2007年在加州大学洛杉矶分校（UCLA）和麻省理工学院取得硕士和博士学位。
现在密歇根大学担当机器工程终生副教授、生物工程名誉副教授以及细胞与发育生物学名誉副教授，同时也是密歇根危重病综合研究中央副主任。

邵玥毕业于清华大学工程力学系，本科、硕士方向是固体力学，于2011年赴美国密歇根大学攻读博士学位，2017年前往麻省理工学院担当博士后。

The Virtual Human Embryo网站上供应的显微照片

两年前，邵玥开始研究胚胎干细胞——这种细胞源于人类胚胎，具备分解成任意细胞的能力。
当时，他考试测验在软凝胶的支架上造就干细胞以形成更有组织的三维构造，以探求神经组织的早期形态。

个中有一个细节引起了他的把稳：这些细胞彷佛比预期变革得更快，它们乃至在几天内迅速地排列成一个不对称的圆状构造。

这个“圆圈”是什么呢? 带着这个疑问邵玥在谷歌上搜索了一下，看看是否能找到有关这个构造的信息。
这时候，一个叫 The Virtual Human Embryo 的网站引起了他的把稳。
这个网站上有一些刚植入子宫不久的人类胚胎的显微照片，而且照片中的胚胎已经和子宫壁领悟在一起了，这表明羊膜囊开始形成，在羊膜囊里面便是胚盘了，即未来的婴儿。

看了这些照片后，邵玥预测，他先前看到的干细胞形成的那个圆状构造很有可能便是胚胎。

图丨密歇根大学研究团队用于将胚胎细胞造就成类器官的微流体装置

邵玥把这件事见告了他的同事们——一个在密歇根大学由生物学家和工程师组成的研究团队。
“当我把这些照片给同事们看时，每个人都说要连续探究下去。
”邵玥说道。
他们以为可以通过干细胞制造出真正的人类胚胎。
“从那时候开始，我们更仔细地研究这件事了。
”

这个研究团队很快创造，那个类似胚胎的构造实在并不完全，因而也无法发育形成一个个体。
其余，研究团队也缺少制造胎盘、心脏或大脑所需的细胞类型。
但即便如此，他们用干细胞造就的合成胚胎还是和真正的胚胎十分类似，由于它发育得非常迅速，并且越来越像真正的人类胚胎！

为了安全起见，他们还考试测验用洗涤剂或甲醛液来试图销毁这些胚状体，以确保它们不会再进一步发育，但是这些行为彷佛并未见效。

图丨从干细胞产生的“胚胎”与真正的人类胚胎有共同的特色，如羊膜囊

在此之前，人为体外造就胚胎是十分困难的，由于正常的胚胎在实验室里不会活过一周。
而且，要想得到人类胚胎也十分麻烦，由于在大多数女性知道自己有身之前，胚胎就已经在子宫里形成了，因此很难确定胚胎涌现的韶光。

其余，对人类胚胎的研究还会受到堕胎政策的困扰，受法律的限定。
目前的胚胎研究仅限于试管受精机构。
现在，通过这种新方法人工造就胚胎，科学家们创造可以绕过以上所有限定了。
而且，我们能在这种方法中看到一整套当代实验室技能——科学家们利用基因编辑、光遗传学、高速显微镜等来研究人类胚胎。

“干细胞的这种能力非常令人惊异。
”傅建平说。
在这个实验过程中，一些带有胚胎形状的东西以及胚胎的特色的涌现，是完备出乎人猜想的，他仍旧难以置信。
而在这个实验过程中，这些干细胞彷佛记得住它们该当做什么。

图丨密歇根大学傅建平教授

同时，傅建平还提到，他的实验室能够提出造就胚胎的方法是纯属巧合，只是在研究机器旗子暗记（如在优柔或粘稠的凝胶中造就细胞）是否可以增强其形成某些组织的能力时创造的。

先行实验匆匆使内脏细胞形成内腔或中空囊肿。
作为对照实验，他们也以相同的办法培养胚胎干细胞。
“那纯属巧合”，傅建平说，却将细胞分解成了与原始羊膜腔相似的球体。

进一步的测试表明胚状体仅代表胚胎的一部分。
生物学家 Deborah Gumicio 说，他们在羊膜囊肿的开始形成时缺少一种构成胚盘的关键部分——滋养层细胞。
而在构成胚胎的细胞团中，研究职员也仅检测出身体所需的三种关键类型中的一种，尚有别的的两种还未被创造。

不过这并不影响实验的推进，密歇根大学的科学家们现在已经操持用这种方法制造成千上万的胚胎。
这些合成胚胎可以用来筛选药物，以查出哪些药物会导致出生毛病，哪些会增加有身的几率，或者用这些合成胚胎为实验室天生的器官供应一种最初的寄生环境。

图丨显微镜下的胚胎体

一贯以来，人类胚胎干细胞的分离和体外培养都被认为具有极其主要的研究和临床运用代价，其可用于体外研究人类胚胎发生发育的过程，有助于理解分解发育的机制、认识生命和疾病的征象。

1998 年，美国发育生物学家 James Thomson 的研究团队首次利用来自临床捐献的体外受精—胚胎移植 ( in-vitro fertilization and embryo transfer, IVF-ET) 胚胎造就出了 5 个人类胚胎干细胞，一韶光引起了巨大反响，Thomson教授本人也因此成为干细胞研究领域的先驱人物。

图丨美国生物学家 James Thomson 因在干细胞研究领域的精彩贡献而登上了2001年8月的《时期周刊》封面

而由于胚胎干细胞处于一种未分解状态，其就像一张“白纸”一样可以被造就成人体内任何一种类型的细胞。
而随着医疗技能的深入，有很多公司已经可以利用胚胎干细胞来产生神经元和对胰岛素有反应效果的β细胞，乃至胚胎干细胞还可以被造就成心肌细胞移植进人体。

2014 年，科学家们已经节制了足够的证据，证明干细胞是可以直接用来再现胚胎早期的一些特色的。
Brivanlou 的实验室就提出一个想法，即在微图形的表面将干细胞聚拢成一点。
而聚拢之后的胚状体产生了令人意想不到的效果，形成了两周大的人类胚胎才具有条纹特色。

图丨干细胞显现条纹特色的过程

当然，这些胚状体不是天然的。
它们体积细薄、随着成长而愈发扁平，呈现的条纹是圆形的，并没有像真正的胚胎所拥有的线条。
莱斯大学教授 Aryeh Warmflash 说：“但是它比我们想象的更好，我们越来越意识到，那些细胞被编程成胚胎是一种天然的属性。
如果细胞处于精确的形状、密度，并得到精确的旗子暗记，那么它们就会开始相互沟通，并逐渐发展为胚胎。
”

洛克菲勒大学的胚胎学家 Ali Brivanlou 的想法乃至更为“激进”，他试图从干细胞中造就出首个完全的人类胚胎。
他说，“我的目标便是在人体外尽可能完善地建立起一个人类成长模型，而且要做到极尽的准确完全。
”

图丨洛克菲勒大学的胚胎学家 Ali Brivanlou

但是，“合成胚胎学”所面临的道德和法律上的辩论也开始显现。
“这是科学和生物伦理学领域的一个热门新领域。
在未来的几年里，它彷佛还会连续存在争议。
”Jonathan Kimmelman 说道。
他是加拿大麦吉尔大学生物伦理部门的一名成员，也是干细胞科学家国际组织的一位领导人。

今年 3 月，哈佛大学的一组研究职员在一篇论文中提出了一种叫做 SHEEFS 的全方位类胚胎合成人类实体，并在论文中警告说，许多新物种即将涌现，包括真正的迷你大脑。

图丨SHEEFS 胚状体

目前，英美科学家在进行人类胚胎细胞干系研究时都严格遵守着“14 天规则”（The 14-Day Rule），这是由于学界普遍认为人类胚胎在 14 天内不会发育入迷经构造，因此也就不具备感知能力，也不会感想熏染到痛楚，以是并不会涉及伦理问题。
“14 天规则”最早于 1984 年在英国的《沃诺克报告》（Warnock Report）中提出，并成为人类胚胎干系研究的国际准则。

数十年来，“14 天规则”为胚胎干系研究划下了严格清晰的“红线”，同样的限定也适用于胚状体的研究。
根据国际干细胞研究协会去年最新出台的研究辅导标准，傅建平的研究团队在研究进行了 5 天后就销毁了全部胚胎细胞，从而避免了这些胚胎细胞发育出生物伦理学上所谓“关键特色”的低级神经系统。

但也有很多科学家准备寻衅这一向彻了几十年的准则，他们认为这些细胞并不是真正意义上的胚胎。
乃至有更激进的学者认为“14 天规则”早已“跟不上时期”，理应被破除。

图丨胚胎细胞的发育过程

哈佛大学医学院的 John Aach 博士认为，类胚胎或类器官干系研究是时候引入全新的伦理准则了。
比如，如果我们在实验室造就出一个迷你大脑，那它是否会觉得到痛楚？常规意义上对付胚胎的定义是否意味其实验室里造就出的胚胎完备是另一种东西？

“所有伟大的科学进步，无一例外都是寻衅人们现有的缺点认知，并迫使人们重新思考。
”Aach 博士表示。

其实在论文揭橥前，邵玥也征询过生物伦理专家们的见地，个中的一位便是凯斯西储大学的玄仁洙（Insoo Hyun）教授。
玄仁洙教授认为，邵玥的实验是在安全的条件下进行的，由于实验中利用的细胞并未发育出任何胚胎细胞的特色。

“我认为他们该当根据某些详细问题来设计实验。
我的建议是，不要考试测验制造完全的胚胎细胞。
”玄仁洙教授说到，“就像造汽车一样，有的团队卖力造发动机，有的团队卖力造轮子。
从伦理上来说，如果你只是进行胚胎细胞某一部分的实验，受到的质疑和阻力可能会小很多。
”

图丨凯斯西储大学的玄仁洙教授

终极，邵玥针对道德伦理问题的质疑给出了自己的答案。
“在我们的研究早期，我们开始把稳为什么我们这样做？真的有必要吗？经由寻思熟虑之后，我们认为还是很有必要的。
虽然造就出类似人类早期胚胎的部分构造已经十分困难，但经由长期研究之后，这一目标还是有望达成的。
不过，考虑到个人和社会情绪，我们不会真的造就出一个完全的人类胚胎。
”邵玥说。

同时，当团队 8 月初公布研究结果时，为了避免与胚胎作比较，科学家们特意甄选了他们的用词。
邵玥乃至采取“不对称囊肿”这个术语来描述那些让团队感到惊异的实验体。
傅建平说：“我们必须小心利用合成人胚胎术语，由于有些人对此非常敏感。
”

当然，除了伦理方面的问题，研究者们还面临着政策法规的约束。
基于《迪基-威克改动案》（Dickey-Wicker Amendment），美国政府目前禁止任何形式对胚胎研究的联邦帮助，不管这些细胞是如何制造出来的。

虽然目前看来，胚状体干系研究可能不在法规覆盖范围内，可一旦科学家们制造出足够靠近人类胚胎的细胞构造，会面临什么样的监管就不得而知了。

美国国立卫生研究院（NIH）科学政策办公室曾以书面形式解释，该机构有自己的一套内部流程，用来审核“申请的研究项目所造就出的有机体是否符合人类胚胎的法定定义。
”

图丨美国国立卫生研究院（NIH）

来自密歇根大学的研究团队正式接管了来自 NIH 的帮助而展开研究，他们表示，目前为止还未有来自该机构的官员对研究提出任何反对见地。
研究中所利用的胚状体在透明合成树脂和金属制造的培养皿中成长并去世亡。

“由于实验中采取了大量的工程方法，以是你有可能说服 NIH 实验产物并非有机体，”玄仁洙教授阐明道。
“邵玥的研究团队也正是强调了这一点。
在他今年所做的研究成果展示中，特意在 PPT 中加了一页，以着重解释这些胚状体完备不具备发育成人类生物构造的任何可能性。
”

但上述阐明实在也面临着很大的寻衅，由于毕竟这些细胞构造具有生物学上自我发育的特点。
很多专家也表示，邵玥所展示的胚状体中的一些细胞构造还不完全，如果实验可以连续推进，不用除发育出“类胚胎细胞”的可能性。

傅建平说，下一步他的实验室将会完善具有特定性状的胚胎体的批量产生过程。
最初，科学家每造就 100 个“囊肿”，只会有五个得到成功。
但是现在的成功率已经明显得到了提升。
傅建平预测，胚胎的生产将变得“可编程以及批量化”。

而基于胚胎样品，类似标记有毒性浸染、可能引起出生毛病的药物也可以被更方便地检测。
傅建平希望合成胚胎学终极可以帮助工程师培养出完全的人体器官。
“我说的是那种真正的肠胃或肝脏。
由于胚胎发育也是如此，如果你有原始器官，它们是可以发展为一个功能完备的器官的。
”

目前，他的实验室已开始在信用卡大小的基片上进行干系的胚胎造就。
统共有六个微通道，每个微通道容纳 10 个实体，其悬浮在水凝胶中并且以微型桶中的营养物质为生，研究团队称其为“高效造就”。
而傅建平教授也表示：“统统都在掌控之中。
”