在自己的實驗室沒有落成前,杜星宇暫時加入了謝子騫的團隊,進行幹細胞培育和誘導技術的研究。
簡單來說,幹細胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細胞、能夠產生至少一種類型的、高度分化的子代細胞。主要分為,全能幹細胞、多能幹細胞和單能幹細胞。
全能幹細胞擁有分化成完整個體的潛能,比如杜星宇之前克隆霸王龍,就是編寫好霸王龍的基因信息後,人工誘導全能幹細胞,然後將其培育成胚胎。
多能幹細胞具有產生多種細胞的能力,但不能發育成個人。
單能幹細胞只能產生一種類型的細胞。
這次他們的研究方向,主要是多能幹細胞和單能幹細胞。
謝子騫的團隊研究項目,是想利用幹細胞培育和誘導技術,培育人的上皮細胞層。
而杜星宇提出的目標,則是直接在體外培育人體大器官。兩者不知道差了多少。
「建立體外器官培育項目。」杜星宇在科技模擬器上模擬新的項目。
想要在不「克隆」人的前提下,單獨培育人體器官,也是一件非常複雜的事情。
杜星宇首先做的,是將北大的資料庫和醫院的研究數據錄入科技模擬器,來獲取必要的信息。
科技模擬器:「研究進度,百分之三十。」
「每一種器官都需要不同的培育方式。」杜星宇將目標縮小,決定先從一種人體器官開始。
「根據數據顯示,腎臟是全人類移植最多的器官,也是最需要的器官。」杜星宇稍微一想,便做出決定:「那就從體外培育腎臟開始吧!」
杜星宇在科技模擬器上,開始建立人體腎臟模型。
他需要追根溯源,找到可以發育成為腎臟的幹細胞,研究腎臟發育所需要的所有條件,一步步從頭開始。
……
「你說,體外培育腎臟?我承認杜星宇在幹細胞培育技術上的確很有見地。但這個目標,這不是搞事嗎?」在與杜星宇合作的這段時間裡,團隊裡的細胞專家、醫學專家還是有些疑惑。
「是啊,本來我們是要研究培育上皮細胞的,現在難度提升這麼多,根本就看不到頭!」一名組員搖頭道,「哎,真是頭疼,也不知道主任是怎麼想的,讓我們聽他的。」
「誰知道呢……本來我們這個項目是和島國、韓國和荷蘭一起開展的體外器官培育研究的計劃,現在島國、韓國、荷蘭和法國都取得了不錯的進展。我們現在進展不行,等交流會的時候,那丟人就丟大了。」一名細胞專家擔心道。
他們這個項目,是五個國家的五所頂級醫學研究機構共同開展的《細胞生物學研究計劃》的一部分。到時候各方會進行學術交流,要是沒取得什麼成果,那就是丟臉丟到國外。
「我看這個年輕人就是因為克隆霸王龍,被人夸上天了,有點太飄了!」一名老專家說道,「等他摔幾次,他就明白了,科學研究,可不是靠嘴皮子的!」
……
「第八次培育失敗。」兩個月後,杜星宇已經完成模擬了體外培育器官的過程,但人體生理機制實在太過複雜,多次模擬都失敗了。
「幹細胞的誘導我已經完成了,最難的還是怎樣保證體外器官的正常發育和存活。」這讓杜星宇有些頭疼。
「也許我應該重新設計一個人體模擬系統。模擬每個器官甚至每個細胞在人體內的作用和生理反應,然後再根據這些模擬一個『體外腎臟培養皿』。」
「建議開啟生物體觀測功能。」科技模擬器提醒道,「消耗一千萬能量點開啟生物體觀測功能,可以獲得更詳細的信息,比這個世界人類所具有的生物學儀器觀測的更加詳細。」
「還有這個功能?」杜星宇驚喜道,「怎麼用的?」
一千萬能量點,杜星宇已經擁有,上次克隆霸王龍的火爆,讓他積攢了不少能量點。
消耗一千萬能量點後,新的功能開啟了。
科技模擬器提醒道:「生物體觀測功能,是開啟四維視角觀測三維生物,可以獲得最全面的信息。我可以記錄這些信息,但你的大腦無法接受這麼多信息,所以只能看三秒鐘。」
「開始吧!」杜星宇也很好奇,從四維的視角觀看生物體,到底是什麼體驗,
「目標選擇,你自己的身體,開啟高維視角觀測!」科技模擬器說完,杜星宇便看到了一個全新的自己。
如果是一個正常人類在三維世界裡看他,看到的是一個立體的圖像的一面。視角是由內而化的一副三維畫面。
而在四維的視角,杜星宇的視線居然能「穿越」自己的身體!
他可以看到自己身體的每一個「三維面」,就好像開始全角度的透視!視角可以從身體外看到身體內,也可以從身體內看到身體外。
他的每一個器官,每一條血管和細胞都毫無掩飾的暴露在四維的視角里。
就好比他的身體內部也長著無數雙眼睛,同時觀看他自己。海量的信息瞬間湧入他的大腦,杜星宇感覺腦子發脹,他承受不了這多信息。
還好科技模擬器即使切斷了四維視角,不然他肯定會昏迷過去。
「生物體信息已記錄。」科技模擬器說道,「現在可以具體化人體腎臟發育和生長所需要的外部條件。」
「呼!」杜星宇還沒有從剛才的畫面中回過神來,在高維的視角下,所有的三維物體和生物,幾乎沒有秘密可言!
他緩了一會,才說道:「繼續吧!」
……
在獲知人體腎臟發育所需的條件後,再進行體外腎臟培養皿的設計就容易多了。
杜星宇又進行了幾次模擬,終於得到了一個成功的結果。
現在可以開始在現實世界進行試驗了。
……
「根據我這幾個月的研究,我已經大致明白體外培育器官的技術要點。」在研究團隊的會議上,杜星宇發言道:「我認為現在是時候開始試驗了。」
「你已經明白了?」謝子騫有些詫異,這段時間,杜星宇一直在搜集各種信息。好像不是來研究的,而是來學習的。
「是的。」杜星宇點頭道。
組員們表面不動聲色,心裡卻不以為然。
杜星宇繼續說道:「可以先開始小鼠培育試驗了。」
他倒是想直接進行人體器官培育,但在小鼠試驗成功之前,顯然醫院不會答應直接開始人體器官試驗。
「當然可以。」謝子騫並沒有拒絕,小鼠試驗嘛,他愛做就做。
到現在,謝子騫認為讓杜星宇加入團隊的作用已經達到了,杜星宇提出的幹細胞培養技術,已經讓他們在上皮細胞的培育上取得了很大的進展。
至於什麼體外腎臟培育,杜星宇愛折騰就折騰去吧,反正試驗小白鼠多得是。
杜星宇開始行動了,因為在科技模擬器上已經進行過一次,他的進展十分順利。
一隻成年小鼠三十幾天就能發育成熟,杜星宇選擇了一組小鼠,製作出小鼠腎臟體外培育裝置。然後提取它們的幹細胞,進行誘導。
接下來,就是每天觀察小鼠體外腎臟的發育情況。
最開始幾天,研究團隊的成員都當是看個新奇,沒有人真的會覺得杜星宇的試驗能成功。
然而僅僅幾天之後,他們的態度就發生了一百八十度的大轉變。
在小鼠腎臟體外培育裝置里,小鼠的幹細胞居然真的開始往腎臟分化!
最開始發現的人,是一個叫做狄經武的細胞學專家。
他也是一開始認為杜星宇的體外腎臟培育不可能成功的人之一,狄經武私底下跟同事說過,「體外腎臟培育,三十年之內,甚至五十年之內,都沒有成功的可能!」
「人的腎臟,怎麼可能在體外正常的生長?除非他克隆出一個人!現在法律也不允許!」
說歸說,狄經武對杜星宇設計的小鼠腎臟培育裝置還是挺好奇的,總想知道它究竟怎麼才能代替小鼠身體結構,讓腎臟完好的發育和行使其功能。
所以有時間,狄經武就去「關注」一下這個機構,觀察裡面的細胞發育情況。
這天,狄經武照例去觀察細胞生長情況。他驚訝的發現,原來的小鼠幹細胞,已經開始定向分化成腎臟相關細胞了!
「居然真的分化了?」狄經武大驚,「不是單一細胞組織,而是腎臟里各種細胞的雛形,都出現了!」
「難道,他真的能做到?」
狄經武感到不可思議,他立刻打電話給謝子騫,說道:「主任,出大事了!」
「啊?」狄經武的話吧謝子騫嚇了一跳,「醫院出事了?」
「不是,是實驗室!」狄經武趕緊說道,「剛剛我去觀察杜星宇的那個培育裝置,你猜我看到什麼?」
「看到什麼?老狄,你現在說話怎麼也喜歡吊人胃口了?」謝子騫無語道。
「我觀察到,他誘導的小鼠幹細胞,已經開始定向分化成肝臟器官了!而且這些細胞活性十足,看樣子還能繼續發育!」狄經武說道。
「什麼?真的分化了?」謝子騫大驚,「你等著,我馬上過來!」