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文 | 陳根談科技
9 月 14 日，權威醫學期刊《Nature》發表題爲《人造子宮的人體試驗可能很快就會啓動》的文章。
文章中提到，2017 年，賓夕法尼亞州費城兒童醫院宣布完成了人造子宮羊體外培育實驗。當時，費城兒童醫院的人造子宮已經讓 8 個山羊胎正常發育了一個月。如今，賓夕法尼亞州費城兒童醫院的研究人員正在尋求批準他們第一個人體臨床試驗，名爲 " 新生兒發育子宮外環境 "，也就是人造子宮。
一周後，9 月 19～20 日，美國食品藥品監督管理局（FDA）召開獨立顧問會議，讨論是否應該批準全球首個人造子宮技術的人體臨床試驗。這次讨論在世界範圍内備受矚目。
人造子宮呼之欲出，機器代孕時代，這就來了嗎？在人造子宮技術到來前，我們還需要解決什麽問題？
人造子宮醞釀多年
事實上，在 FDA 讨論人造子宮可行性之前，人造子宮就已經醞釀多年。當然，此前，人造子宮更多的是出現在科幻作品中。
在《逃出克隆島》中，克隆人在一個類似于培養皿的大型容器中刺激生長。容器爲克隆體提供營養以及适宜的溫度，如同母體。
經典科幻《第六日》中，克隆人就是從巨大的人工羊水池子裏培養出來的，而且生長速度很快，能夠免去幼年、青少年時期的發育過程，直接成長爲健康的成年人類，再輸入記憶，即可獲得成年人幾十年生活中獲得的技能。
風靡全球的《黑客帝國》，則向我們描繪了人類幼體在類似于蠶繭的空間孕育生長的設定。
著名的反烏托邦小說《美麗新世界》裏，作者也提出了人造子宮的設想，在人類社會的 2532 年，基因技術高度發達，生孩子的故事完全由生命工廠負責。在一條條生命流水線上，首先進行基因設計，然後是克隆，最後小孩在人造子宮中發育成長。
在無數科幻作品中，對于未來的生殖輔助技術，大多數作者的描述都指向同一個藍圖——體外生殖，即人造子宮。在這些作品中，人造子宮完全取代了溫暖的母體，成了孕育人類的搖籃。
從技術角度來看，早在 1923 年，霍爾丹在劍橋大學舉行的一次講座中首次對人造子宮進行深入探讨後，各國科學家就開始研究胚胎脫離母體生長的可能性。
1954 年，伊曼紐爾 · 格林伯格首次設計了人造子宮的裝置并申請了專利。設計包括一個用來放置充滿羊水的胎兒的水箱、一個連接到臍帶的機器、血泵、一個人造腎髒和一個熱水器。不過，這僅僅是一個粗糙的設想。
直到 2001 年，人造子宮技術終于有了新的突破——美國華裔學者劉鴻清就成功創建了首個 " 人造子宮 "。
劉鴻清是康奈爾大學生殖醫學和不育症研究中心下屬的生殖與内分泌實驗室的負責人。起初，她和同事隻是試圖創造出一個更好的人造環境，以研究子宮細胞如何發育以及如何互相影響，從而治療女性的不育症。就在對子宮細胞發育的研究中，他們創造了第一個起作用的人造子宮。
爲了達到研究目的，劉鴻清團隊首次從捐贈的卵泡膜細胞中創造出蜂窩狀的結構。蜂窩一旦構建完成，其結構中的空隙就會由顆粒細胞連同卵母細胞填滿。僅在幾天之内，人造蜂窩狀結構就能包裹住卵細胞，從本質上成爲一個功能正常的子宮。它能刺激細胞發育成特定的形狀和結構，使未成熟的卵子發育至成熟——就像任何一個健康的子宮能做的那樣。
遺憾的是，這個結構隻能攜帶卵子至成熟。至于更爲複雜的胚胎着床，還遠遠做不到。因爲胚胎在着床時，像植物的根一般發射生長的血管會輕而易舉地穿透這薄紙一般的結構，然後因爲無法汲取養分而迅速枯萎。
劉鴻清嘗試将幾層組織逐層疊加在一起，直到成爲一個立體模型，也就是一個獨立的、不依靠任何支撐的子宮雛形。終于，胚胎能夠在這結構上成功附着生長了。胚胎穿透人造子宮的内膜，放射生長出血管。然後它們開始吸取養分，并且排出代謝廢物，繼而分裂、分化，茁壯成長。
從動物實驗到人體實驗
人造子宮進一步被大衆認識到還是在 2017 年。
這一年，費城兒童醫院的阿南 · 弗雷克（Alan Flake）團隊在《自然通訊》雜志上發表了 " 人造子宮 " 動物試驗成果，研究人員宣布，他們成功将發育到中期（相當于人類妊娠周期 22-24 周）的早産山羊胎兒在 " 人造子宮 " 中維持了 4 周撐過危險期順利存活。弗雷克還将胎齡更小的羊（105 至 108 天）在體外成功培育了 4 周（最終因動物協議的限制而停止）。
這種人造子宮就類似現在的生物袋，裏面不僅有羊水、血液循環系統，以供給胎兒養分和氧氣，還可能模拟母親自然子宮的無菌、溫暖和富有彈性的條件。
而 2019 年，人造子宮的實現更近一步。這一次，荷蘭埃因霍溫理工大學和荷蘭 M á xima 醫療中心的研究團隊獲得了來自歐盟 " 地平線 2020 計劃 " 撥出的 290 萬歐元（約合人民币 2320 萬元），用于在 5 年内建造一個可運行的人造子宮原型。根據外媒報道，這款人造子宮充滿類似羊水的液體，自帶血液循環系統。胎兒臍帶會和人工胎盤相連，從而接受氧氣和營養物質。此外，研究小組将在人造子宮上安裝各種傳感器，以模拟母體的體溫和心跳。
2022 年，甚至有科學家提出了人造子宮工廠—— Ectolife 項目。在 Hashem Al-Ghaili 創作的 8 分鍾短片裏，Ectolife 爲大衆全面展示了人體子宮的強大功能：75 個最先進的實驗室，每個實驗室多達 400 個人造子宮，完全複制女性體内環境，一個設施每年可以孵化 3 萬名嬰兒。從受精卵開始，每個嬰兒都是通過體外受精 ( IVF ) 受孕，允許父母自由地 " 選擇最有活力和遺傳優勢的胚胎 "，他們的嬰兒也将在沒有任何生物學障礙的情況下發育和生長。
不管承認與否，在今天，我們已經無法忽視人造子宮技術的存在。人造子宮确實許諾了我們巨大的好處。比如，用于因子宮受損而無法自然受孕的女性，還可以爲想要孩子但不想通過受孕這一方式、或同性夫婦帶來孕育生命的可能性。
互聯網調查顯示，八成以上的網友對 " 人造子宮 " 表示支持，其中大多爲女性，她們認爲人造子宮，能減輕懷孕分娩帶來的身體消耗；而男性群體也表示，若人造子宮真能實現，将會爲他們大大降低結婚生子的成本。
此外，人造子宮還可被用來挽救人類的早産兒方面。世界衛生組織将早産定義爲妊娠 37 周之前出生，可能是自然發生，也可能是因爲某些情況（例如感染、激素失衡、高血壓或糖尿病）導緻子宮變成不适合胎兒生存的環境。早産是一個巨大的全球健康問題，是五歲以下兒童死亡和殘疾的最大原因。2020 年，全球約有 1340 萬例早産，2019 年與早産相關的并發症導緻約 90 萬人死亡。而人造子宮技術作爲一種能夠提供更接近自然子宮環境的孵育條件的技術，有望改善早産兒的生存率和生活質量。
人造子宮基于了人類生殖一條新的可能路徑，甚至有望幫助數千萬早産兒的生命，這也是爲什麽 FDA 會讨論人造子宮可行性的重要原因之一。
我們離人造子宮還有多遠？
當前，就人造子宮可行性的讨論受到了世界範圍内廣泛的關注，但人造子宮想要真正進入人體試驗，顯然還需要面對諸多問題。
最重要的，就是人造子宮安全性問題。對于此，FDA 兒科咨詢委員會此前已經公開了一份簡報文件，提出了 4 項最爲主要的議題。
首先，需要考慮動物試驗的基礎是否足夠。由于物種之間存在差異，動物試驗需要包括關鍵器官系統的發育和成熟作爲有效性終點，同時還需要将血液相容性（溶血、出血、血栓）、臨床生化穩定性、組織損傷、器官功能障礙、死亡等作爲安全性終點。此外，試驗需要具備足夠的樣本量、持續時間、臨床使用時間、風險評估、曆史先例、探索性數據安全性、器械性能、人爲因素的生理評估，以及臨床病理和組織病理學評估。
其次，必須評估目前的臨床數據是否足以支持風險評估。考慮到現有的動物模型和臨床數據有限，需要考慮将一些早産兒結局臨床研究納入風險評估參考。比如，最新的文獻支持外部膜肺氧合（ECMO）可以降低新生兒顱内出血的發生率，但早産兒的出血率仍然高于足月嬰兒。在出生後過渡到人造子宮期間的血流動力學穩定性也需要考慮在内。
第三，必須處理知情同意和兒童保護問題。由于試驗對象是早産兒，隻有在能夠證明風險極小的情況下，才能參與試驗。必須提供直接的臨床效益前景、合理的風險預期，以及至少一種替代療法，并獲得監護人的許可。此外，父母可能會對療法了解不足、情緒不穩定、承受心理壓力，因此需要由研究者、外科醫生、新生兒醫生和生物倫理學家共同設計研究，并進行充分的告知。
最後，就是安全監測問題。在人體試驗中，應特别關注胎兒圍生期死亡、早産兒的關鍵疾病、住院期死亡等不良事件。FDA 預計，最初将隻招募和治療一名受試者，随後可能逐步增加其他受試者，包括預後較好的嬰兒，以評估生存和長期神經發育等結果。
除了技術安全性問題外，人造子宮想要真正走向應用，更大的挑戰還在于倫理上的争議。曼徹斯特大學的律師伊麗莎白 · 克洛伊 · 羅曼尼斯探讨了人造子宮的生物倫理學，她認爲，這項技術會引起一些疑惑，比如誰該被選爲實驗對象？被測試的胎兒在人造子宮中又會受到怎樣的長期影響？
此外，倘若人造子宮真的問世并被應用，父母的職責會發生什麽變化？父母與子女的聯系是否會大爲削弱？當前人類借以延續人類文明的傳宗接代觀念還會繼續存在嗎？一旦 " 人造子宮 " 與克隆技術結合，同性戀也會有屬于自己的孩子，那性别角色在我們的社會中還會存在嗎？
此外，在人造子宮技術之下，又該如何定義胎兒？傳統概念上女性有權終止妊娠時，是指與胎兒在肉體上分離的權利，還是指不成爲生物學上親生母親的權利？這些問題既有倫理意義，也有法律意義。
FDA 兒科治療辦公室的首席新生兒學家安 · 馬薩羅（An Massaro）在委員會會議上說：" 最具挑戰性的問題是，有多少未知是可以接受的。" 随着這項研究走出實驗室，邁向首次人體試驗，監管機構将不得不解決這個問題。
