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试管婴儿之父饱受非议者终得荣耀

http://www.sina.com.cn  2010年10月15日16:43  南方人物周刊

  试管婴儿技术是20世纪影响最为深远的科学发现之一,爱德华兹和斯台普托无愧试管婴儿之父的称号,他们的工作堪称科学家和临床医生合作的典范

  试管婴儿之父饱受非议者终得荣耀

  特约撰稿  管悠南  发自纽约长岛

  作为试管婴儿之父,爱德华兹和斯台普托既得到了崇高的赞誉,也饱受批评和攻击。直到32年后的今天,他们的发现仍然褒贬不一,有人奇怪为什么爱德华兹能获得诺贝尔奖,有人则奇怪为什么直到今天他才获奖

  1978年7月25日午夜,英国Oldham总医院被无数记者包围得水泄不通,很多人带着帐篷在医院外面的草坪上过夜,他们即将见证第一个试管婴儿的诞生。

  午夜,随着第一声婴儿的啼哭,人类的生殖技术史进入了一个新的时代。作为试管婴儿之父,罗伯特·爱德华兹(Rbert G. Edwards)和帕特里克·斯台普托(Patrick Steptoe)既得到了崇高的赞誉,也饱受批评和攻击。

  直到32年后的今天,他们的发现仍然褒贬不一,有人奇怪为什么爱德华兹能够获得诺贝尔奖,有人则奇怪,为什么直到今天他才获奖。

  为何只有一个精子能进入卵细胞?

  1925年,爱德华兹出生在英国一个普通的工人家庭,他从小就对生物的繁殖现象很感兴趣。从英国陆军退役后,他进入Bangor大学读本科,专业是农业。

  不过,研究植物对爱德华兹来说不是件太有趣的工作,他尝试修一些动物学系的课程。爱德华兹特别关注动物的“种子”:卵子和精子。从那时起,他就开始不断地思考一些生殖生物学中的基本问题,比如为什么通常只有一个精子能进入卵细胞?

  1951年,爱德华兹毕业了,但与很多本科毕业生一样,他对前途感到迷茫。有一天,从一位朋友那听说,著名的遗传学家和胚胎学家Conrad Wadding 在爱丁堡大学(University of Edinburgh)开了一门面向研究生的遗传学课程,爱德华兹决定去听这门课,来看看自己到底适合做什么。

  不过,他没有足够的钱交学费,在接下来的3个月里,爱德华兹尝试了所有愿意付酬给他的工作:在曼彻斯特码头帮人运香蕉,到威尔特郡帮人收割庄稼,还去报社打杂。经过一个夏天的努力,钱总算攒够了。10月,爱德华兹来到爱丁堡大学。

  在爱丁堡的第二学期,爱德华兹开始研究小鼠的胚胎,他工作非常努力,Wadding教授决定让他跟着自己读博士。爱德华兹高兴极了,他不仅可以继续自己喜欢的研究,还能领到一笔工资。

  不过在那个年代,很多强有力的生物学方法还没能应用到胚胎学的研究上,所以很多想法不易实现,而且工作非常辛苦。一个大麻烦是小鼠们一般喜欢在夜里交配,所以,爱德华兹得经常熬夜工作。但他仍然热爱自己的研究。

  有一天,没有熬夜做实验的爱德华兹约一位蓝眼睛的姑娘去听音乐会。这位姑娘叫露丝·福勒,也是爱丁堡大学的在读博士,专业是遗传学。听完音乐会后,两人坐下来一起喝咖啡。他们聊起了各自的生活,也聊起了共同的爱好:科学。

  爱德华兹告诉露丝,他最崇拜的4位科学家是卢瑟福、门捷列夫、孟德尔以及美国科学家卢克·霍华德。

  让他万万没有想到的是,坐在他对面的姑娘笑眯眯地说:“卢克·霍华德是我的祖先,卢瑟福是我的外祖父。”爱德华兹吓傻了,他的第一反应是:“天哪,她的身上有卢瑟福的基因!”爱德华兹显然是误打误撞的搭讪者而不是一个深藏不露的泡妞高手,因为当他得知这位姑娘身上有自己偶像的基因以后,吓得好几个月没敢再约她出去。

  爱德华兹拿到博士学位后继续在爱丁堡工作了几年。他和很多人合作,研究小鼠的生殖生物学。他发现如果注射某些特定的激素,不仅可以影响小鼠的排卵时间,还能增加小鼠的排卵数量。他和已成为自己女友的露丝·福勒合作,发现了促性腺激素可以促进成熟雌鼠排卵——之前科学界认为这种激素只能促进未成熟雌鼠排卵。这一发现为之后的试管婴儿技术的第一步奠定了理论基础。

  这对研究生情侣并不富裕,他们商量好攒够125英镑之后就结婚。当露丝博士毕业以后,两人终于攒够了钱。很快,他们有了自第一个女儿,也认识了很多新朋友。有一天,一对不能生育的夫妇来爱德华兹家做客,爱德华兹注意到当他们抱着自己女儿玩时,流露出的淡淡哀伤。从此他决定把体外受精作为自己研究的方向。

  体外受精

  在女性体内,有两个大约拇指大小的器官,叫做卵巢。性成熟后,卵巢里充满了卵泡,每个卵泡里包含了一个卵母细胞。卵母细胞通过减数分裂变成成熟的卵子,而成熟的卵子会被卵巢排出,进入连接卵巢和子宫的输卵管——通常每月一次。当精子达到输卵管的时候,就可以完成授精。受精卵再进入子宫发育成胚胎。

  但是在英国,大约有2%的女性的输卵管是堵塞的,也就是说,即使她们体内的卵子在卵巢内发育成熟,也无法接触到精子形成受精卵。在很少的情况下,通过手术可以疏通输卵管。对于大部分输卵管堵塞的女性,她们此生注定无法怀孕。

  爱德华兹想,既然这些病人可以产生成熟的卵子,也有正常的子宫,那么如果想办法把卵子提取出来,让它们在体外和精子结合,然后再把受精卵发育成胚胎并且植入子宫,就可以绕过和输卵管有关的步骤,让女性正常怀孕。

  要做到这一点,需要做到以下几步:提取成熟卵子;或者提取卵母细胞,并让其在体外分裂成卵子;让卵子和精子在体外(玻璃培养皿里)完成受精过程;让受精卵发育成早期胚胎;把胚胎移入子宫。

  步骤看起来很直观,但是具体操作起来却困难重重,因为前人相关的研究很少,而且有时候会有错误,因此每一个步骤和方法都需要反复尝试才能确定。

  爱德华兹很轻松地就让小鼠的卵母细胞分裂成卵子,但他准备发表自己研究结果的时候,却沮丧地发现著名的生物学家、避孕药的发明人格雷戈里·平卡斯(Gregory Pincus)已经做过几乎一样的实验了。

  平卡斯的研究说,只要用一样的培养条件,人类的卵母细胞也能在12小时后分裂。爱德华兹开始着手重复平卡斯的实验。帮助他女儿接生的医生Molly Rose有时需要切除病人的小块卵巢组织,这些组织中有时含有一些卵母细胞。爱德华兹利用这些卵母细胞开始实验。但无论他怎么尝试,都不能重复出平卡斯的结果。

  原来平卡斯的实验弄错了时间,人类的卵子成熟需要36个小时。爱德华兹花了两年才纠正了平卡斯的错误。

  接下来爱德华兹试着让成熟的卵细胞受精。他把卵子和精子放在同一个培养皿里,却没有观察到受精现象,一时间,实验又陷入了困境。1965年和1966年,爱德华兹两次来到美国进行短期研究,他尝试了各种方法完成体外受精。提高了培养皿中的精子浓度,不过没用。

  当时科学界流行的理论是,只有接触了子宫颈分泌物的精子才有让卵子受精的活力,所以爱德华兹尝试用含有子宫碎片的溶液来模拟子宫颈内的环境,或者让精子和卵子置入兔子的输卵管里,不过还是没有得到任何结果。

  1966年,爱德华兹做了一个更大胆的实验,他制作了一种容器,里面可以装上精子。这种容器是半透的,换句话说,精子在里面跑不出来,但是子宫分泌物却可以渗进容器。爱德华兹把装有精子的容器置入志愿者的子宫里,希望这些志愿者的子宫分泌物可以“激活”容器里的精子,让它们有体外授精的能力。

  把装有志愿者精子的盒子插入另外一些志愿者的子宫很是需要勇气的,如果盒子在志愿者子宫里发生渗漏,精子就会从里面跑出来,爱德华兹不免要吃不了兜着走。实验整整持续了一夜,期间,爱德华兹紧张得睡不着觉——幸好这一切都没有发生,但是,被“激活”的精子仍然没有与卵子结合的能力。

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