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饶毅:双头连体姐妹背后的科学

2016-03-23 16:52 | 来源: 网络整理 |
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  文 | 饶毅(《知识分子》主编、北京大学讲席教授)

  最近,美国双头女孩Abigail (“Abby”) Hensel和Brittany Hensel的录像在微信里广为传播。她们1990年3月7日出生于美国明尼苏达州。我第一次知道她们,是看到1996年3月25日美国《时代》周刊登出她们的故事和照片,那时她们只有六岁。

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  而我于1991年至1994年在哈佛大学做博士后的实验室,研究内容包括双头的蝌蚪,所以对这一现象的生物学问题很感兴趣。必须承认,那时没有想到她们能长这么大。事实上,她们做过多次手术。如果没有现代医学,恐怕很难存活很长时间。她们还于2012年读完了大学。

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  她们有两个完全分开的头,分别控制一只手、一条腿。她们有两个胃、一个肝、一条小肠、一条大肠,两个心脏、但循环系统是相通的,三个肾脏,一套生殖器官。因此,出生时如果要分开的话,其中一个很可能立即死去。她们有不同的特长和爱好,当然合作很好,比如开车、打球。

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  胚胎发生过程中,怎么出现连体,这是科学问题,而且目前只有部分理解,并非全部理解。我给北大生物大一学生课程《生物学概念与途径》中有一章专门讲这一现象。

  自然界连体人极为罕见(图1)。十九世纪末实验胚胎学的诞生,却使人类在实验室得到连体动物;二十世纪末分子生物学的推进,一个学生一天可以注射特定分子制造成千的连体蝌蚪(图1)。连体胚胎反映了什么的生物学问题?研究它有什么意义?

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图1 连体现象

左,连体人(华裔美籍泰人Chang and Eng Bunkers,1811-1874);

右,连体蝌蚪(来自宾州大学Peter Klein)

  发育生物学是研究一个细胞如何变成一个成体,并进一步变化直到死亡,包括细胞分裂、分化、生长、存活,组织和器官的形成和再生,个体的发育和衰老。发育生物学以前主要是研究胚胎发育,现在也研究超出胚胎基础过程的干细胞。而常为人类关心的组织、器官再生问题,缺乏基础研究的突破,有应用价值的结果更是微乎其微。发育生物学研究方法以前为简单的切割等操作,现代更多用分子生物学手段,也与物理和化学交叉。

(责任编辑:admin)
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