美國科學家也發現,一種叫作二甲替甲酰胺的物質,也能“整編”癌細胞。把這種物質加入到結腸癌細胞的培養液中,會使癌細胞逐漸接近正常細胞。通過動物實驗,也很說明問題。在患有人體腫瘤的老鼠身上,若注射二甲替甲酰胺。隻過了短短5天,皮膚腫瘤就開始減退。10天後,切下腫瘤,發現癌細胞趨於消失,小老鼠很快就活蹦亂的了。這表明,癌細胞確實有能被“收編”,轉變為正常的細胞的可能性。我們研究基因工程的一個主要目標,也就是為了達到消除癌症,使人體健康這一目的。看來,征服癌細胞,是指日可待了。
除了以上方法之外,生物學家也正在研究基因控製蛋白質合成的道理,用基因產生一種能殺死癌細胞的蛋白質,使之用來根治癌症,例如肺癌、腸癌、乳腺癌等。
美國科學家就曾對肺癌病人進行基因治療方法的試驗,並取得了初步成效。雖然該療法目前尚無法治愈肺癌,但為人類征服這種致命疾病找到一條新的途徑。
科學家們發現,一種名叫P53的基因能夠抑製腫瘤中的癌細胞。具體來說,就是由該基因控製的一種蛋白質能夠抑製腫瘤細胞的分裂,以至於導致腫瘤細胞死亡。腫瘤中癌細胞肆虐的地方,正是P53基因缺乏的地方。例如,55%的肺癌細胞中都缺少這一基因。從理論上講,將P53基因補充到病人的腫瘤細胞中去,也就是向癌細胞占領的地方派遣一支突擊隊,它們再發動“群眾”,組織“反抗鬥爭”,就能夠可以徹底殺死癌細胞。
目前,科學家們強調該試驗僅僅處在第一階段,參加試驗的病人數目還太少,試驗結果不具備普遍性。生物學家和醫學界的人士正在進行大規模的肺癌基因療法試驗,以找到方法來治療腸癌等疾病。
如果一位婦女患了不孕症,不能當上母親,她和他,將是多麼痛苦呀!是的,每個人,都有權利做媽媽或爸爸,懷孕,是使自己的孩子在腹中發育、生長的,並“十月懷胎、一朝分娩”的過程。治不孕症,由於情況不同,方法各異,今天我們要介紹的一種方法,叫作借腹懷胎,用試管來育人。如果一個人能正常排卵,隻是經常流產,就可以嚐試這一方法。
試管中怎麼能育嬰兒呢?原來,試管嬰兒,是讓卵子在體外——具備一定生理條件的試管中受精,然後再轉移到人體子宮中去,達到一定月份後,所出生的嬰兒。世界上第一例試管嬰兒,名叫路易斯,是一個漂亮、活潑的女孩,她出生於1978年,已經是成年人的大姑娘了。她的父親,名叫布朗。
許多動物,如魚、青蛙,都是可以體外受精的,它們都是卵生的,許多高等動物,都是胎生的,需要在體內受精、發育。一百多年來,有許多科學家都試圖進行高等動物的體外受精,但基本上沒有成功。這些研究失敗的原因是什麼呢?經過仔細研究,原來,體外的生理、生化環境,很難達到體內生殖道(陰道)內的環境,精子根本不具備能使卵子受精的能力,沒有“獲能”。而且,受精卵在發育中,還必須與子宮內膜周期同步,否則,也不能正常發育。
這兩項科研成果,就為卵的受精和受精卵的移植奠定了基礎。1959年,科學家成功地使兔子的卵子在體外受精,並且成功地移植到了母兔的子宮內。同年,第一例體外受精的小兔順利地誕生了。
後來,進行牛體外受精的實驗也取得了成功,通過借腹懷胎,生出了一頭活蹦亂跳的小牛犢。這樣,科學家們逐漸地解決了許多理論和技術方麵的難題。十幾年後,人的體外受精也取得了成功。從此,“試管嬰兒”不斷增多,許多“代理母親”幫助不孕的婦女生出了孩子。
生物的繁殖,是最為新奇,最充滿奧秘的事情了,從最簡單的草履蟲短短幾分種的兩個細胞的分裂,到高級動物的兩性結合,幾十個月的懷胎,一朝分娩;從一胎一隻到,數以萬計的受精卵同時發育成同樣數以萬計的新個體;從父母皆知的有性繁殖,到隻有其父或隻有其母的無性繁殖;從繁殖力極強到不能生育後代,花樣繁多,其中最為稀奇的,要算是無性繁殖了。
對於高等動植物而言,其繁殖一般是有性繁殖,即其父方的精子與母方的卵子相結合,成為受精卵,最後再發育成一個新的個體,受精又有體外受精和體內受精兩大類。但是,科學家們又開始了新的探索,即無性繁殖生物,並且使無性繁殖造福於人類,使這一技術能夠改進人類生產,進而創造出理想的動物和植物的方法。這將在世界食品生產、基礎生物學、醫學研究方麵具有重要的影響。無性繁殖,簡單地說,就是處理生物的體細胞,使之獨自發育成為這個生物的個體。
科學家們已經能夠無性繁殖植物。其實在很久以前,在隨意從柳樹上取下一個枝條,這一枝條就能發育成完整的柳樹,這就是一種無性繁殖。無性繁殖植物比繁殖動物容易,這是因為植物細胞結構簡單。大部分幼年植物細胞還能不斷分裂,單株植物細胞在特定的、營養適宜的生長媒介中組胚。細胞可以分裂、生長發育成為帶有葉、根、花的新植物。科學們已經在實驗室中成功地無性繁殖了胡蘿卜、鬆樹和非洲紫羅蘭。
無性繁殖植物的技術使科學家能夠選擇理想的植物,並且從組胚的每個細胞中生產出任意數量的與理想植物完全相同的拷貝。例如,1985年美國科學家蘇博哈什·麥諾卡成功地生產了捕蠅草。在美國,由於能食蟲植物捕蠅草被大量用做室內裝飾植物,使得這一野生植物變得極為稀少。麥諾卡希望通過無性繁殖來挽救瀕危的野生植物種。
1996年,英國科學家成功地研製出了“克隆羊”,它的名字叫作多莉。什麼是克隆呢?所謂克隆,就是生物體內單一細胞,但它不是性細胞,這一細胞可以用來進行無性繁殖,並且生產出克隆的拷貝(複製品)。多莉,實際上就是從一頭羊的克隆生產出來的,所以,叫作“克隆羊”。
其實,很早以前,人們就已經研製出了克隆青蛙。具體方法是:首先,要將卵細胞中的核取出,然後將同種供體(或雄性或雌性)的體細胞核植入該卵細胞內,這項技術叫作“核轉移”。這樣,這個卵細胞就有了一個含全部染色體補體的核,而不是其自身原來含有半數染色體的核。
1952年,美國科學家羅·布裏格斯和約·金用青蛙做了實驗。他們用射線將青蛙未受精卵細胞核破壞,然後將小蝌蚪的普通體細胞的核植入那個卵細胞。這個植入核的卵細胞,發育成了正常的青蛙。這項實驗產生了一種蝌蚪,它是提供細胞核的那個小蝌蚪的孿生兄弟。它們並不是親子關係。
1962年,這一技術又有了發展。生物學家格爾登改用青蛙的體細胞做實驗。首先,他將皮細胞的核植入無核卵細胞中,然後培養胚胎,直到其長成一個小蝌蚪。接著,他將小蝌蚪的體細胞分離,並將這些體細胞的核轉移到其它無核的青蛙卵細胞中。於是,新的克隆從這些卵中生長出來。這次試驗有更多正常的蛙發育成熟。
在以後,科學家又探討無性繁殖哺乳動物,比起無性繁殖一般動物來就更為困難了。
第一,哺乳動物的卵比蛙卵小且更脆。該繁殖過程需要顯微手術,以在不損害卵的情況下轉移核。1975年,牛津大學J·德瑞克·布羅姆霍爾試著無性繁殖兔子,但沒有成功。後來,隨著新技術和新設備的發展,以至現在可以成功地將供體細胞核轉移到鼠、兔甚至人的卵細胞中。
第二,無性繁殖哺乳動物比繁殖青蛙困難,是因為二者的胚胎生長條件不同。青蛙是兩棲動物,其卵子可在水中自己發育。而哺乳動物的胚胎必須在母體子宮中得到保護來完成其生長、發育的過程。但經過努力,實驗仍取得了成功。