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Spallanzani 的再生学研究 精选

已有 6117 次阅读 2022-8-16 08:33 |个人分类:医药|系统分类:科普集锦

  劳拉·巴斯(Laura Bassi,1711—1778)出生于博洛尼亚(今属意大利)的一个律师家庭,是历史上第一位女性物理学教授,与同时期的法国夏莱特侯爵夫人一样,她也一直在传播牛顿物理学。

  巴斯在家里接受了私人教育,20 岁时,在博洛尼亚大主教普罗斯佩罗·洛伦佐·兰贝蒂尼(Prospero Cardinal Lambertini)面前答辩了多篇物理学论文,获得博士学位。她是第二位获得博士学位的女性,第一位是威尼斯著名的豪族——科纳罗家族的埃伦娜·科纳罗·皮斯科皮亚(Elena Cornaro Piscopia,1646—1684)于 1678 年,被帕多瓦大学授予哲学博士学位。

  1738 年, 巴斯与同校医学教授吉奥范尼· 吉塞皮·韦拉蒂(Giovanni Giuseppe Veratti)结婚之后,她成为博洛尼亚大学的名誉教授,因为当时是不允许女性在学校里讲课的,她只能在家中开设讲座、开展实验。

  1740 年,她的资助者大主教兰贝蒂尼成为教皇本尼狄克十四世(Pope Benedict ⅪⅤ,也称本笃十四世,1675—1758),他于 1745 年选择巴斯进入一个25 人组成的科学委员会,每年向他递交一份科学报告。

  巴斯丈夫年轻的表弟斯帕兰扎尼(Spallanzani)进入博洛尼亚大学学习法律,听了她的课后,转而学习物理。1754 年,斯帕兰扎尼被任命为雷吉奥(Reggio)一所学院的逻辑学、理后学和希腊语教授,后来成为摩德纳大学(University of

Modena)的物理学教授,并且又成为牧师。

  哈维提出了生命的卵源说,后来显微镜发展,科学界出现精源说,二者争论不休。青蛙是研究生命生成的理想动物。1736 年法国科学家勒内·安托万·费尔绍·德·雷奥米尔(René Antoine Ferchault de Réaumur,1683—1757)用猪膀胱和塔夫绸制成的裤子将雄蛙的后部包裹起来。但这一材料没能阻止青蛙的精卵结合。

  18 世纪 60 年代初,为了更好地理解这个过程,斯帕兰扎尼重复了这一实验。他设计了新的“青蛙裤子”,有效地防止了分泌物的溢出,通过实验发现青蛙的卵未能发育成蝌蚪。后来他又设计了新的实验,最终确证,生命是由精卵结合产生的。正是有了这一结论,斯帕兰扎尼才会去挑战尼达姆与布丰的“生命自然发生理论”。1765 年,他发表的关于尼达姆与布丰实验的文章,其实是他第二次的生理学实验,却是第一次微生物实验。

  通过这些实验,斯帕兰扎尼打出了名气。他对生物的器官也发生了兴趣,做了一些动物器官、肢体再生实验。据说他还成功地将一只蜗牛的头部移植到另一只蜗牛的身体上。这一移植术应当没有发生,因为他没有受过专业的外科手术训练,这种蜗牛头部移植实验需要精细的技术。

  早在 1712 年,雷奥米尔发表过关于昆虫附属物再生的实验,其余科学家也跟进研究再生。雷奥米尔相信预成论,事实上,他还相信胚原(germ,或生命原,后来这一词才被指病原)包含在负责再生的部分中。瑞士胚胎学家查尔斯·邦内特(Charles Bonnet,1720—1793)也支持胚原观 点,是预成论的主要支持者。

  1765 年 7 月 18 日,斯帕兰扎尼向他发送了两份出版物的副本。1765 年 8 月 24 日,斯帕兰扎尼再次写信给邦内特,批评尼达姆和布丰的自然发生论。邦内特在 9 月 14 日做出回应,很高兴对方与自己交流观点,并说自己也在研究蚯蚓的再生,还邀请斯帕兰扎尼从事蚯蚓再生的工作。随后,斯帕兰扎尼在一封信中提及自己听从了邦内特的建议,正开展相关实验。

邦内特于是高兴地表示,再生研究应该能够解决胚原的概念,邀请对方对此进行详细阐述。在 1766 年 9 月 21 日写给邦内特的一封长信中,斯帕兰扎尼详细描述了许多生物的再生过程,包括蚯蚓、蜗牛、青蛙和蝾螈。这封信其实是篇研究论文,还包括许多斯帕兰扎尼的绘图。

斯帕兰扎尼在文中描述了蚯蚓的解剖学和生理学,并提供了 3 张动脉和静脉的解剖图。然后,他概述了 6 个不同的蚯蚓再生实验。并且,他还指出,青蛙发育(如蝌蚪)不同阶段,其再生能力是不同的。另外,有些蝌蚪尾巴的再生,血管是有差异的。斯帕兰扎尼写这封信的主要原因之一,是与邦内特讨论胚原理论,根据该理论,生殖和再生是由存在于生物体内的胚原介导的。

在这封信中,斯帕兰扎尼对胚原的存在提出了怀疑,但他非常小心,使用“我对你的正确判断稍稍有点疑惑”(let me have a small doubt to your sound judgment)以免冒犯邦内特。并且,在摆出自己的实验数据后,他恭维地说:“你的判断比我好一千倍。”(Now you can see with your own eyes and judge a thousand times better than I can.)他委婉地提出,从植物嫁接的例子来思考动物再生,需要找更多的证据才行。

1768 年,斯帕兰扎尼出版了他关于动物繁殖的著作《征兆》(Prodromo)。定义了“再生”(reproduction)一词。他描述了几种类型的再生,并提到了青蛙尾巴和蝾螈四肢的再生。有可能是为了维护邦内特的胚原理论,这本书篇幅较 短,也没有插图,但仍被认为是第一部研究再生的专业著作。

邦内特认识到自己的胚原理论难以解释斯帕兰扎尼的再生实验。他于 1771年 1 月 17 日,写信给斯帕兰扎尼:我一直真诚地寻求真理,我已经被警告过一百次,我从来没有认为自己已经找到真理。所以不要原谅我的错误,在你认为必要的时候批评我。当大自然反对我时,你不能沉迷于友谊的语言;我将是第一个服从它的决定的人。(I havealways sincerely sought the truth and I have warned a hundred times that I never ?atter myself with the thought that I have always found it. So don′t spare me my errors, and criticize me whenever you judge it necessary. When nature pronounces against me you must not indulge in the language of friendship; and I will be the ?rst to submit to its decisions.)

正是这种直面真理的信仰和勇敢的认错精神,支持人类不断探索,果真发现了干细胞这种“胚原”。

 

  本文收入笔者新出版的《新药史话:从万能药到生命科学前沿》清华大学出版社,2022-08,ISBN:9787302612490),列在《第十一章 永生的幻想:细胞治疗》 欢迎各位读者批评交流。

 




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