剩1/279都能再生的魔幻動(dòng)物

相對(duì)來(lái)說(shuō)，越原始的生物，其再生能力也就越強(qiáng)。例如渦蟲(chóng)，就是目前所知的再生能力最強(qiáng)的生物。無(wú)論是橫切、縱切還是斜切，又或是切掉肌肉、皮膚、腸道生殖系統(tǒng)乃至“大腦”……渦蟲(chóng)的這些若干體段，在一周左右的時(shí)間內(nèi)就能重新長(zhǎng)成若干條渦蟲(chóng)。

說(shuō)到“再生”這個(gè)話題，其實(shí)和“永生”一樣都非常令人著迷。可能永生還離我們太遠(yuǎn)，但器官再生就顯得沒(méi)有那么空中樓閣了。往更好的方向設(shè)想，像換汽車零件一樣縫縫補(bǔ)補(bǔ)，或許還能實(shí)現(xiàn)另一種意義的“永生”。此外，那些具有再生能力的生物，也一直在給我們帶來(lái)希望。

蚯蚓其實(shí)禁不起折騰

相信每一名生物老師都給學(xué)生講過(guò)蚯蚓的再生能力。而每一個(gè)相信蚯蚓再生能力強(qiáng)大的人，也基本上都聽(tīng)過(guò)這么一則冷笑話：蚯蚓一家這天很無(wú)聊，小蚯蚓就把自己切成兩段打羽毛球去了，蚯蚓媽媽覺(jué)得這方法不錯(cuò)，就把自己切成四段打麻將去了，蚯蚓爸爸想了想，就把自己切成了肉沫。

蚯蚓媽媽哭著說(shuō)：“你怎么這么傻？切這么碎會(huì)死的！”

蚯蚓爸爸弱弱地說(shuō)：“……突然想踢足球。”

別看這是則冷笑話，這里面說(shuō)的都是有事實(shí)依據(jù)的。因?yàn)轵球镜脑偕芰Γ娴臎](méi)有想象中那么強(qiáng)，禁不起折騰。首先，并非所有蚯蚓都具有強(qiáng)大的再生能力。蚯蚓屬于環(huán)節(jié)動(dòng)物，由皮膚及肌肉構(gòu)成一環(huán)一環(huán)的體壁，每一環(huán)為一個(gè)體節(jié)。世界上大概有2500余種蚯蚓，而不同種類的蚯蚓，其再生能力差異是非常大的。

例如我們平日最常見(jiàn)的陸正蚓，它們的再生能力極差，可能切成兩半來(lái)打羽毛球的成功率都不高。可謂同蚓不同命，例如赤子愛(ài)勝蚓從頭到尾都有很強(qiáng)的再生能力。所以，赤子愛(ài)勝蚓也是實(shí)驗(yàn)室的?？停?jīng)常被科學(xué)家切來(lái)切去做實(shí)驗(yàn)。不過(guò)，想要將赤子愛(ài)勝蚓切成20幾段，順便組一次足球賽還是不太可能。

除了蚯蚓種類不同外，切割手法、生存環(huán)境、剪切位置以及體節(jié)長(zhǎng)度等，都會(huì)影響到蚯蚓的再生能力。赤子愛(ài)勝蚓大約有95至155個(gè)體節(jié)。曾經(jīng)就有人將赤子愛(ài)勝蚯蚓切成18個(gè)體段，分別為有頭無(wú)尾、無(wú)頭無(wú)尾、無(wú)頭有尾這三個(gè)類型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)于不同位置切割的蚯蚓來(lái)說(shuō)，存活率差別很大。其中，有頭無(wú)尾的體段再生能力是最強(qiáng)的，其次是無(wú)頭無(wú)尾體段，最后才是無(wú)頭有尾體段。

除此之外，剪切后蚯蚓的體節(jié)數(shù)越多，蚯蚓的存活率也越高，呈正相關(guān)關(guān)系。所以說(shuō)，上面這則笑話最大的漏洞其實(shí)是蚯蚓媽媽和蚯蚓爸爸的身份，畢竟蚯蚓都是雌雄同體的。

人類可以耐受損失70%的肝臟

除了蚯蚓，蠑螈、蜥蜴、水蛭、海星以及渦蟲(chóng)等生物，也都有著不同程度的再生能力。動(dòng)物機(jī)體再生的策略并非一成不變，可以分為三種類型。

第一種是原本不會(huì)發(fā)生分裂的細(xì)胞，在器官組織受損后重新開(kāi)始分裂和增值來(lái)修復(fù)損傷。例如火蜥蜴（也叫火蠑螈）的心臟受損后，其機(jī)體的細(xì)胞就會(huì)不斷分裂，并能成功修復(fù)損傷的器官。事實(shí)上，人類在某種程度上也具有這種修復(fù)能力。在人體的所有器官中，肝臟的再生能力就是最為強(qiáng)大的。人類的肝臟被切去一部分或受損后，肝細(xì)胞會(huì)迅速增殖以補(bǔ)充丟失、受損的肝組織。在短時(shí)間內(nèi)，受損的肝臟可恢復(fù)到原有體積。所以，對(duì)肝移植捐獻(xiàn)者來(lái)說(shuō)，不出半年捐出去的那部分肝就能長(zhǎng)回來(lái)了。

當(dāng)然，人類肝臟的這種修復(fù)能力也是有限的。如果切除的部分越大，恢復(fù)的能力也就會(huì)越差。有研究認(rèn)為，人類可以耐受損失70%的肝臟。除此之外，從成人向兒童和從兒童向成人的肝移植手術(shù)可以看出，肝臟還有將自己大小調(diào)整到適應(yīng)機(jī)體代謝需求的驚人能力。但生物的每一個(gè)部位的細(xì)胞類型都是不同的，只靠細(xì)胞增殖可無(wú)法完成再生。

第二種器官再生，屬于機(jī)體內(nèi)的某類特殊的細(xì)胞，在特定的條件下會(huì)停止原來(lái)的分化過(guò)程，并進(jìn)入一種更加靈活的分化模式。它們可以變成受損傷組織的細(xì)胞，來(lái)修復(fù)當(dāng)下?lián)p傷的器官。這也涉及到去分化與轉(zhuǎn)分化兩個(gè)概念，主要發(fā)生在動(dòng)物的肢體再生中。我們熟悉的蜥蜴斷尾再生、蠑螈的斷肢再生以及斑馬魚(yú)的斷鰭再生等，都擁有類似的再生模式。例如，蠑螈的斷肢殘端的多核肌纖維細(xì)胞的細(xì)胞核會(huì)增大，然后變成為單核的成肌細(xì)胞。這些成肌細(xì)胞可以重新進(jìn)入細(xì)胞周期，具有活躍的分化潛能。

第三種再生策略，也是最讓人類心馳神往的，其關(guān)鍵在于擁有分化能力的干細(xì)胞。干細(xì)胞是一類具有自我復(fù)制能力的多潛能細(xì)胞，被稱為“萬(wàn)用細(xì)胞”。當(dāng)器官與組織受到損傷時(shí)，這些干細(xì)胞就會(huì)涌入這些位置，并迅速完成自我修復(fù)再生的過(guò)程。而根據(jù)干細(xì)胞發(fā)育潛能也可分為三種類型：全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和單能干細(xì)胞。但在胚胎的發(fā)育，隨著分化的越來(lái)越復(fù)雜，細(xì)胞的全能型也在一步步地丟失走向功能化。當(dāng)人類成體，基本已徹底失去了“殘?bào)w再生”的這項(xiàng)能力。

越原始的生物再生能力越強(qiáng)

類似的，隨著物種的進(jìn)化，越高級(jí)的生物再生能力也在一點(diǎn)點(diǎn)地丟失。相對(duì)來(lái)說(shuō)，越原始的生物，其再生能力也就越強(qiáng)。例如渦蟲(chóng)，就是目前所知的再生能力最強(qiáng)的生物。它們具有幾乎無(wú)限的再生能力。無(wú)論是橫切、縱切還是斜切，又或是切掉肌肉、皮膚、腸道生殖系統(tǒng)乃至“大腦”……渦蟲(chóng)的這些若干體段，在一周左右的時(shí)間內(nèi)就能重新長(zhǎng)成若干條渦蟲(chóng)。別說(shuō)是切出一場(chǎng)足球賽了，就是賽場(chǎng)的觀眾都能靠切自己來(lái)湊齊。

事實(shí)上，科學(xué)家研究再生問(wèn)題的最初，也是從渦蟲(chóng)正式開(kāi)始的。人類科學(xué)家從18世紀(jì)起，就已經(jīng)注意到渦蟲(chóng)的不同凡響了。不過(guò)，直到一個(gè)世紀(jì)后，關(guān)于渦蟲(chóng)再生的系統(tǒng)研究才開(kāi)始。當(dāng)時(shí)，靠研究果蠅聞名的遺傳學(xué)家摩根就對(duì)渦蟲(chóng)情有獨(dú)鐘。他找到了渦蟲(chóng)再生所需的最小組織塊。一條渦蟲(chóng)，本身體積就很小。當(dāng)他將渦蟲(chóng)切割到原本蟲(chóng)體1/279的時(shí)候，這1/279的組織塊竟然還能再生出一條新的渦蟲(chóng)來(lái)。渦蟲(chóng)之所以如此強(qiáng)悍，是源于它們體內(nèi)一種稱為“Neoblasts”的成體多能干細(xì)胞群。而Neoblasts也是成體渦蟲(chóng)體內(nèi)唯一具有增殖和分化潛能的干細(xì)胞。這種細(xì)胞在渦蟲(chóng)體內(nèi)可以發(fā)生遷移、增殖和分化，對(duì)蟲(chóng)體組織器官損傷的修復(fù)或替代具有重要作用。它彌漫性地分布在渦蟲(chóng)的整個(gè)身體中，占渦蟲(chóng)細(xì)胞數(shù)量的25%至30%。理論上，只要存在一個(gè)這樣的細(xì)胞，渦蟲(chóng)就能無(wú)限重生。

渦蟲(chóng)本身就是一類非常獨(dú)特的生物。盡管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但渦蟲(chóng)與人類細(xì)胞、組織和器官是同源的。到現(xiàn)在，渦蟲(chóng)仍是研究再生問(wèn)題最重要的生物之一。而它本身還可以通過(guò)橫分裂的方式進(jìn)行無(wú)性繁殖。所以說(shuō)，在生存環(huán)境不錯(cuò)的情況下，喜歡切渦蟲(chóng)做實(shí)驗(yàn)的科學(xué)家反而是在幫助它們開(kāi)枝散葉。

研究渦蟲(chóng)再生問(wèn)題的終極目標(biāo)，正是實(shí)現(xiàn)人類的器官再生?？茖W(xué)家一直夢(mèng)想將受損或因疾病而引起功能性障礙的器官再生出來(lái)。而不是像現(xiàn)在這樣依賴移植，還需要面對(duì)排異以及器官供體的問(wèn)題。當(dāng)然，人類的器官可再生還遙遙無(wú)期，但這并不妨礙我們?cè)O(shè)想未來(lái)。說(shuō)不定這扇重生大門正藏在某種生物身上，等待著我們打開(kāi)。