专栏名称: 第一财经YiMagazine
这里是《第一财经周刊》读者俱乐部,我们为你发掘精彩的商业价值,也邀请你一起探寻明亮的商业世界。
目录
相关文章推荐
计量经济圈  ·  又一金融学TOP3文章因复现不出来结果而被撤稿. ·  16 小时前  
经济参考报  ·  夜读|一个人的底气,藏在读过的书里 ·  2 天前  
神嘛事儿  ·  我回答了 @赵初一007 ... ·  4 天前  
51好读  ›  专栏  ›  第一财经YiMagazine

人类和金刚狼的距离,只差一条蠕虫DNA?|CBNweekly

第一财经YiMagazine  · 公众号  · 财经  · 2017-03-04 08:58

正文


橡子蠕虫和人类的基因相似率达到70%,这意味着在一定条件下,人类或许能激发出像蠕虫一样强大的修复潜力。


当一个人失去双腿,他有可能重新站立吗?


现代医学早已经给出了肯定答案。目前的康复技术和能够乱真的假肢让截肢病人也能站立行走,甚至奔跑。借助传感器,一些假肢甚至能像皮肤一样拥有触觉。


而华盛顿大学的研究人员最近给出了另一种可能性—— 人类或许可以直接重新获得双腿,而不是一堆冰冷的器械。 这听起来有些科幻,毕竟,只有漫威宇宙里的“金刚狼”这样虚构的超级英雄才拥有自我修复能力。


事实上,在自然界的确有一种生物拥有完全再生的“特异功能”。华盛顿大学Friday Harbor实验室主任Billie Swalla发现,在美国夏威夷火奴鲁鲁附近的珊瑚礁中,生存着一种橡子蠕虫。如果将橡子蠕虫拦腰截断,它不会死亡,而是再生出两段完整的躯体——这种强大的完全再生能力,连金刚狼都做不到。2016年11月底,Swalla公布她的团队正在试图揭开蠕虫自愈能力的谜底。


几乎所有的生物都有一定的修复机能,其中当然也包括人类。当我们受伤时,血小板凝结防止失血过多,皮肤组织也能自我愈合一些小伤口。但人类的自愈能力相对来说还是太弱了。在自然界,自愈能力超过人类的生物有很多,比如壁虎可以重新生长出断掉的尾巴,斑马鱼也有一定的组织再生能力,蚯蚓被截成两段后也能存活。


但研究者偏偏对蠕虫的再生感兴趣,因为它的再生能力和人类有很大关系,其关键在于基因。



Swalla的团队关于橡子蠕虫的一个最有价值的发现是——它可能是人类的“远亲”。没错,这种外貌和人类无任何相似之处的小虫子,体内的1.8556万个基因中,有1.4万个在人类身上也能找到。这意味着, 橡子蠕虫和人类的基因相似率达到70%。 如果主导橡子蠕虫修复能力的基因正好是这1.4万个基因的其中之一呢?Swalla认为,这意味着,人类具备自我修复的潜能,并且在一定条件下,修复潜能可以被激发。


其实早在1974年,研究员MikeHadfield就发现过橡子蠕虫。但关于橡子蠕虫再生能力的研究,直到2008年才开始。Swalla和她的研究小组在潮湿的珊瑚礁附近对这些头部长有小刺的虫子展开研究,最终注意到了该生物惊人的再生能力。


为了验证橡子蠕虫的再生能力,研究人员做了一个实验:将橡子蠕虫拦腰截断,并对其展开观察。研究人员发现,橡子蠕虫从被切断到开始修复,只需要5至6个小时。


3到4天后,橡子蠕虫开始长出喙和口。5至10天,蠕虫受损的心脏和肾脏也重新生长出来。第15天,蠕虫开始修复神经管——这种生物的神经管相当于人类的脊髓和大脑。


令Swalla惊讶的是,整个再生过程中,橡子蠕虫并没有因为暴露伤口而被细菌感染。“这又是一个有趣的问题,可能是干细胞在起作用,但我们目前为止还不清楚它是怎么做到的。”Swalla对《第一财经周刊》说, 经过研究,其团队已经确认橡子蠕虫体内存在某种干细胞,但这种干细胞位于哪里,在橡子蠕虫的再生过程中起什么作用,还需要进一步研究。



2014年,芝加哥海洋大学生物试验室在橡子蠕虫体内发现了一些调控脊椎动物大脑发育的遗传进程。虽然没有脊椎动物的神经系统,但橡子蠕虫的胚胎中存在着“信号传输中心”。在这之前,科学家只在脊椎动物胚胎中发现过类似的信号传输中心。因此橡子蠕虫一度被看作是半索动物和脊椎动物的共同祖先。


搞清楚橡子蠕虫体内的这些“难题”,及其基因构成,或许能够为人类和其他动物的自我修复带来启发。


对于人类修复功能的问题,科学界曾经给出这样的解释:人和机体修复都需要能量,人类的体积大且结构复杂,需要花费极大的能量才能完成修复。如果人类能用9根手指也能正常生活,那么再生肢体则是更加费力的方式。因此Swalla认为, 只要让人类组织再生的过程变得像蠕虫那样简单,人类的自我修复能力将大大提高。


但要破解橡子蠕虫体内的基因密码,并不是一件容易的事。“把它们从珊瑚礁带回实验室就很困难。”Swalla说,“因为橡子蠕虫非常脆弱。”实验前期,Swalla和她的团队只能在夏威夷当地的实验室里研究。


此外,Swalla研究团队还面临资金不足的困境。“几乎没什么人研究这些不起眼的小生物。”很长一段时间,Swalla不得不自费研究。


目前,Swalla团队还未找出主导橡子蠕虫再生能力的基因。但是他们已发现, 在橡子蠕虫的再生过程中,一种干细胞出现并异常活跃。Swalla团队的下一步研究,就是找出这些干细胞的来源。


这些干细胞很可能在橡子蠕虫的再生过程中扮演了重要角色。Swalla猜想,在橡子蠕虫体内存在一个或一组“主导基因”。在“主导基因”的命令下,橡子蠕虫的各个身体组织得到修复信号,开始机体再生。细胞精确执行命令,具体到再生路径和尺寸,结果就是,橡子蠕虫重新生长出来的身体和原来的大小形状完全相同。


“一旦破译橡子蠕虫的基因密码,人类或许能以同样的方式再生,”Swalla说,“比如如果一个人失去了双腿,通过提取他的一个细胞,激活再生基因,就能培养出新的肢体。”接下来只需要一台移植手术,患者便能重新获得双腿。


如果人类可以不断再生身体组织,在某种程度上,也就实现了“永生”的愿望——从电子皮肤到大脑起源研究,对人类身体的探索可一直是科学研究的重要命题之一,人类对延缓衰老和延长寿命的追求也从未停止。








请到「今天看啥」查看全文