今日，多家海外科技网站被一则新闻刷屏——来自费城儿童医院的一支团队开发出了人造子宫，并创纪录地让早产的小羊在人造子宫中生活了4周之久！更关键的是，这些小羊在“诞生”后，发育状况与正常出生的小羊并无区别。基于这项出色的发明，许多科学家相信在不久后的将来，这款人造子宫有望在人类身上得到应用。
人造子宫是许多科幻小说中的经典题材，并在《黑客帝国》等电影中有所体现。本次研发成功的人造子宫在充满了科幻味道的外衣下，有着巨大的实际应用价值。在美国，每10名刚出生的婴儿中，就有一名是早产儿，即比预产期早出生3周以上。其中，越早出生，婴儿的健康风险就越高。在目前的医疗水平下，22到23周大的早产儿是医生救治的极限——他们的器官大多没有发育完全，因此往往只有不到一半能够最终存活。即便能活下来，维持他们生命的仪器也会给他们带来终身性的伤害。
“我们知道，哪怕是只使用了几小时，这些仪器都会给婴儿的肺部造成损伤，”一名儿科专家说：“但我们没有其他的选择。如果不这样做，婴儿就会死去。”
▲Alan Flake医生与他的团队带来了人造子宫的突破（图片来源：费城儿童医院）
那有什么办法，能够在体外尽可能模拟子宫内的环境，让早产儿的器官能顺利发育呢？费城儿童医院的Alan Flake医生与他的团队想要解决这一难题，而他们的实验对象是早产的小羊，它们所处的发育阶段相当于22到23周大的婴儿。研究人员首先将小羊泡在了人工制造的羊水中，并给它们接上了一种供氧的装置。作为一项探索性的研究，这个实验取得了意想不到的好结果——不少早产的小羊在这套看似简陋的设备中活了挺久，有一头小羊甚至在体外存活了4天半。这让科学家们看到了人造子宫的希望。
但他们也有许多问题需要解决。在该研究中，这些小羊出现了败血症等并发症。倘若无法消除这些安全性问题，这套系统是没有希望得到广泛应用的。
▲经过改良后的人造子宫（图片来源：《科学》）
在接下来的几个月里，Flake医生与另外几名儿科专家与外科手术医师不断调整这套系统，并带来了一款成品。与先前的原型相比，这款成品得到了很大的完善：它是一个封闭的系统，将小羊与外界隔开，避免了感染；这个系统内的羊水能进行自我更新，而不是简单地重复利用；这些小羊的脐带连接了一个能够产生氧气的装置，模拟小羊在母体内获取氧气的途径；小羊自身的心脏跳动则提供了血液循环的动力，尽可能减少外界对生理数据的影响。
这套人造子宫收获了奇效。在它的支持下，许多早产小羊得以继续发育4周，达到了该实验的目标。4周后，这些小羊从人造子宫中“破腹而出”，用于后续的研究。科学家们发现，这些在人造子宫内度过发育关键时刻的小羊，自身的发育水平与正常分娩的动物没有区别。在合适的营养条件下，它们的身体发育、肺功能、大脑发育和髓鞘形成都很正常。这项突破性的研究也发表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。
▲与4周前相比（左），同一只小羊在人造子宫中发育良好（右）（图片来源：《Nature Communications》）
《科学》网站第一时间对这条重磅研究进行了报道，并指出一些从人造子宫中诞生的小羊已经长到了一岁多。“我认为它将为新生儿护理带来革命性的变化，”一名儿科专家在《科学》的报道中提到：“这没有任何夸大的意思。”
目前，Flake医生正在和美国FDA沟通，进行下一步的动物试验。如果一切顺利，这款人造子宫有望在3年后进入人体试验阶段。
▲研究人员发现，在人造子宫内生长的小羊，包括大脑发育在内的多项生理指数与正常小羊没有显著区别（图片来源：《Nature Communications》）
研究人员指出，这款设备目前并不能100%代替子宫的功能。在胚胎发育的早期阶段，子宫的作用还无可替代。这款人造子宫在短期内，最大的应用是维系早产儿的生命，帮助他们更好地发育。但我们有理由畅想，随着科技的发展，或许终有一天，我们能看到完完全全从人造子宫中诞生的人类。当那一天来临时，人类就能告别十月怀胎的过程，更轻松地享受生活。
看似科幻的这一天，离我们会远吗？
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参考资料：
[1] Artificial womb sustains premature baby lambs for weeks
[2] Fluid-filled ‘biobag’ allows premature lambs to develop outside the womb
[3] Animals Set Survival Record Inside Artificial Womb
[4] An extra-uterine system to physiologically support the extreme premature lamb
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