世界顶级生命科学：19个里程碑式事件带你穿越百年生殖科学之旅
世界顶级生命科学：19个里程碑式事件带你穿越百年生殖科学之旅以下，enjoy~那么，对于生活在21世纪的我们，面对过去一百多年来人类生殖繁衍的进步发展又有多少了解呢？本文从中选取了“繁衍之谜（Mystery of Reproduction）”这一主题，试图通过对19个里程碑式事件的介绍，还原生殖科学在过去一百多年的发展脉络。起初，没有人真正了解婴儿是如何形成的。几千年来，思想家们一直困惑于生命是如何从一代传到下一代的，但直到17世纪科学家们才开始认真研究这个问题。在那个时候，他们的观点普遍倾向于以 “预形成理论”为基础，该理论认为，“微小的人类”已经存在，完全成形了，要么存在于母亲的经血中，要么存在于父亲的精液中，而这取决于你是“卵子主义者”还是“精子主义者”。... ...
1921年，报纸出版商斯克里普斯和生物学家威廉·爱默生·里特共同创办了一家非营利性新闻机构，其初衷是为公众提供准确且吸引人的科学新闻，由此很快导致《科学新闻快讯》（Science News-Letter）的诞生。一百年过去了，由《科学新闻快讯》演变而来的《科学新闻》依然忠于这一使命。
为了庆祝连续独立报道的100年，该机构策划了一系列特别“主题”内容，邀请读者体验百年科学的魅力。
主题内容将深入研究科学领域的重大进展，这些进展改变了我们对世界、宇宙和我们生活的理解，包括地球历史、人类进化、基因革命、气候变化、大脑运作以及浩瀚宇宙等等，同时还会以历史照片、创始文件、开拓性新闻报道等为特色，探索一个世纪以来屡获殊荣的科学新闻、世界级的科学研究以及STEM（科学、技术、工程、数学四门学科英文首字母的缩写）的公平与推广。
图片引自《科学新闻》官网
本文从中选取了“繁衍之谜（Mystery of Reproduction）”这一主题，试图通过对19个里程碑式事件的介绍，还原生殖科学在过去一百多年的发展脉络。
起初，没有人真正了解婴儿是如何形成的。几千年来，思想家们一直困惑于生命是如何从一代传到下一代的，但直到17世纪科学家们才开始认真研究这个问题。在那个时候，他们的观点普遍倾向于以 “预形成理论”为基础，该理论认为，“微小的人类”已经存在，完全成形了，要么存在于母亲的经血中，要么存在于父亲的精液中，而这取决于你是“卵子主义者”还是“精子主义者”。
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那么，对于生活在21世纪的我们，面对过去一百多年来人类生殖繁衍的进步发展又有多少了解呢？
以下，enjoy~
1900年-2020年
生殖科学发展史上的19个大事件
一、1923年，雌激素的发现
华盛顿大学圣路易斯分校的两位科学家埃德加·艾伦和爱德华·多伊西首次在实验小鼠中分离出雌激素，发现它是在卵巢中产生的。
图片引自ScienceNews
二、1934年，卵母细胞体外正常发育
1934年，哈佛大学研究人员格利戈里·平卡斯和恩兹曼从暗灰色母兔体内取出卵细胞，在体外进行受精，继而将受精卵移植到另一个品种新西兰红兔的输卵管内，成功孕育出7只有暗灰色毛发的幼兔。这些幼兔可以说是世界上最早的“试管”动物。
图片引自ALAMY STOCK PHOTO
三、1942年，无痛分娩
1942年，美国公共卫生服务部门的罗伯特·欣森和沃尔多·爱德华兹首次将硬膜外分娩镇痛（在分娩过程中，镇痛药物通过硬膜外置管注入硬膜外腔、到达神经周围，从而持续地控制产痛）用于产科。正是由于采用了这种新的分娩麻醉方法，700多名母亲在完全安全和舒适的情况下生下了孩子。
图片引自AboutKidsHealth
四、1960年，短效避孕药获批上市
时间追溯到 1959年，西尔公司向FDA提出申请，允许Enovid作为避孕药出售。1960年5月9日，FDA正式批准了这一请求，短效避孕药正式上市。女性从此掌握了生育的自主权，更为主动地掌控了自己的身体与时间。
图片引自PBS官网
五、1965年，“四亲”嵌合老鼠
费城癌症研究所的比阿特丽丝·敏茨，在实验室创造出了一只有四亲即两父两母的老鼠。敏茨将来自两个不同小鼠（纯黑和纯白）的八细胞胚胎融合在一起，并将它们放入实验室培养皿，溶解每个胚胎周围的保护层之后再用玻璃棒将它们压碎在一起，由此获得的这种嵌合老鼠可以证明来自哪位父母的基因“贡献”在其身体的哪个部位上。
图片引自ScienceNews
六、1969年，体外受精
1969年，大名鼎鼎的罗伯特·爱德华兹在试管中培育出人类胚胎，这是世界上第一次成功的人工授精实验。正是基于这一技术，导致了后来世界上第一个试管婴儿出生。2010年，诺贝尔生理学或医学奖授予爱德华兹，以表彰他在体外受精技术领域做出的开创性贡献。
图片引自FAST COMPANY
七、1971年，细胞分裂
在研究酿酒酵母时，遗传学家利兰·哈特韦尔发现了调节细胞分裂的基因，以及在细胞DNA受损时阻止细胞分裂的蛋白质。由于发现调节细胞周期的关键蛋白质，他与蒂姆西·亨特和保罗·纳斯一同获得2001年的诺贝尔生理学或医学奖。
图片引自网络
八、1978年，首个试管婴儿出生
1977年冬，上面提到过的爱德华兹开始为受不孕症困扰的布朗夫妇进行世界上第一例试管受精手术。他从输卵管异常的布朗夫人体内取出卵子，同布朗先生的精子受精后，再将受精卵植入布朗夫人的子宫内。1978年7月25日，世界上第一个“试管婴儿”露易丝·布朗通过剖腹产降临到了人世，她的诞生成了全世界的头条新闻。爱德华兹也被誉为“试管婴儿之父”。
图片引自GETTY IMAGES
九、1978年，胚胎发育机理
爱德华·刘易斯在1978年的工作，以及克里斯蒂娜·努斯林·沃尔哈德和艾瑞克·威斯乔斯在1980年的研究报告，揭示了控制果蝇早期胚胎发育的基因，这些发现有助于解释先天性缺陷，为研究人类胚胎发育以及阐明畸形产生的机理奠定了重要理论基础。这三位科学家于1995年获得了诺贝尔生理学或医学奖。
图片引自THE NOBEL PRIZE官方新闻报道
十、1984年，同源框基因被发现
瑞士巴塞尔大学的生物学家沃尔特·雅各布·格林发现了同源盒（homeobox），这是一组在胚胎发育早期表达的基因，在胚胎发育过程中将空间特异性赋予身体前后轴不同部位的细胞，进而影响细胞分化。它们在胚胎发育中起着类似万能开关的作用，从而保证生物在正常的位置发育出正常形态的躯干、肢体、头颅等器官。
图片源自Martin Ruetschi / Keystone
十一、1986年，冷冻卵子
1986年，澳大利亚科学家于全球首次利用冷冻卵子进行体外受精，这是人类历史上首例获得成功妊娠的“冰宝宝”。
图片源自SCIENCE PHOTO LIBRARY/GETTY IMAGES
十二、1989年，胚胎遗传学筛查
PGD，即胚胎植入前遗传学诊断，由英国的艾伦·汉迪赛德率先提出。他于1989年首次使用该方法检测出导致囊性纤维化的基因缺陷的存在，并于1990年成功完成了第一次操作，由此诞生了世界上首例PGD婴儿。该发现对于受遗传基因突变影响的家庭来说是一个重要的发展，随后PGD逐渐普及，现如今可常规用于多种遗传病的诊断。
图片引自inviTRA
十三、1993年，人类胚胎细胞克隆
1993年10月，美国乔治华盛顿大学医学中心的研究人员罗伯特·斯蒂尔曼和杰瑞·霍尔宣布，他们在有限的实验室条件下首次克隆了人类胚胎细胞，该报道随即登上了世界多国媒体的头版头条，引发了一系列伦理上的质疑。
图片源自时代周刊封面
十四、1996年，克隆羊多莉诞生
1996年，英国罗斯林研究所的伊恩·威尔莫特和基思·坎贝尔领导的科研小组成功克隆出一只小母羊（通过无性繁殖方法），这只小羊就是举世闻名的“多莉”。多莉是由移植母羊的乳腺细胞到被摘除细胞核的卵子细胞中发育而成的，这证明了一个哺乳动物的特异性分化细胞也可以发展成一个完整的生物体。
图片引自Pinterest
十五、1998年，干细胞
1998年11月，美国弗吉尼亚大学麦迪逊分校的生物学家詹姆斯·汤姆森博士成功分离出人体胚胎干细胞，这些干细胞具有发育成神经、血液或任何其他组织的潜能。
图片引自Thomson JA et al. Science 1998
十六、1999年，玻璃化冷冻
澳大利亚研究人员艾伦·特伦森报告了一项更加可靠的玻璃化冷冻方法，这种冷冻卵子的方法速度如此之快，以至于无法形成冰晶。该项技术提高了利用冷冻卵子进行辅助生殖的成功率。
图片引自inviTRA
十七、2007年，体细胞重编程
2007年，日本研究者山中伸弥所在的研究团队通过对小鼠的实验，找到了诱导人体表皮细胞使之具有胚胎干细胞活动特征的方法。2012年诺贝尔生理学或医学奖授予山中伸弥和英国科学家约翰·格登，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。
图片引自加州大学旧金山分校官网
十八、2016年，首例“三亲”婴儿出生
2016年10月19日，美国新希望生殖医学中心张进团队在美国生殖医学学会年会上宣布，世界首个细胞核移植“三亲”婴儿于同年4月诞生。该团队利用捐赠者卵子的健康线粒体替换掉患者有缺陷的线粒体，再实施体外受精，最终获得的婴儿除了拥有父母的基因外，还拥有女性捐赠者的线粒体遗传物质，故称“三亲宝宝”。这一消息被曝出后，引起巨大争议。
图片引自ScienceNews
十九、2018年，基因编辑婴儿
2018年11月26日，南方科技大学副教授贺建奎在第二届国际人类基因组编辑峰会召开前一天宣布，一对名为露露和娜娜的基因编辑婴儿于11月在中国健康诞生，由于这对双胞胎的一个基因（CCR5）经过修改，她们出生后即能天然抵抗艾滋病病毒HIV。这一消息迅速激起轩然大波，震动了世界。
图片引自CGTN
回顾完百年生殖科学之旅，最后我们想以法国印象派巨匠保罗·高更的代表作品《我们从哪里来？我们是谁？我们到哪里去？》结题。这幅被后人称之为“高更最后的艺术遗嘱”的油画巨作，创作于1898年上半年，表达了高更对生之本质的思考。
高更油画《我们从哪里来？.....》，现藏于美国波士顿美术馆
尽管“我是谁”、“我从哪里来”、“我要到哪里去”是哲学三大终极问题，但这其实和生殖科学涵盖的内容也紧密相关，从这个角度而言，不只是科学家、临床医生和患者需要参与其中，它也值得每一个普通个体给予更多的关注。
生生不息，繁衍不止！
参考资料：
1. 19 Milestones in The mystery of reproduction. From https://www.sciencenews.org/century/milestones?themes=3099942
2. Thomson JA et al. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science.1998 Nov 6;282(5391):1145-7. doi: 10.1126/science.282.5391.1145.
3. 与巨人同行：来自中国的“避孕药之父”. 知识分子微信公众号，2019年10月15日.
