手机的电池坏了，没事，再换一块；汽车的轮胎裂了，没事，再换一个；发电机的马达老了，没事，还备有新的……现代社会，几乎所有的东西都有备份，都有许多替代品。不过没事，我们人类自身也有备份：肝脏坏死了，没关系，换新的；心脏衰竭了，没关系，换新的；神经枯萎了，没关系，换新的……这不是异想天开，也不是痴人说梦，这是在不久的将来即将成行的现实。猜得没错，长寿并不是那么的遥不可及，而这一切的缔造者，便是我们——神奇的人体备份器——干细胞。

我们是一个庞大的家族，最大的特点大概就是长生不老了。与其它兄弟细胞家族不同的是，我们具有自我更新与增殖分化的能力，产生的子细胞与自己一模一样。通俗地讲，我们就是他们的祖先。比如人类的皮肤、小肠和血液细胞处于不断地更新过程中，老的细胞死亡，新的细胞产生，而这些新的细胞便来自于我们干细胞。在特定的条件下，我们也可以分化成不同的功能细胞，形成多种组织和器官。按照出身的不同，我们被分成了两拨：胚胎干细胞和成体干细胞。如果按潜能大小，又可以将我们分成三伙：全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。

图1 干细胞系统示意图	图2 胚胎干细胞

胚胎干细胞是从胚胎的内细胞团中跑出来的，绰号“全能干细胞”，具有全能性或多向性分化的潜能。从理论上来讲，我们这一支可以分化成人体200多种细胞类型，构建所有的组织和器官。换言之，我们是无所不能的，是家族中的精英分子。我们从人体内来到体外可以定向诱导分化。如果我们汲取的养料中含有维甲酸（RA）和β-神经生长因子（β-NGF）的话，我们就可以分化成神经细胞；如果我们住的地儿太小，比较拥挤的话，就会分化成有节律收缩的心肌细胞。用动物里的胚胎细胞作为核供体进行核移植，可以得到能发育的重构胚甚至是动物个体。

图3 胚胎干细胞的来源及分化

成体干细胞是隐藏在成体组织和器官中未分化的细胞，人称组织干细胞，例如造血干细胞、神经组织干细胞、表皮干细胞等，具有发育为功能细胞和组织的潜能。但与精英分子相比还有差距，因为他们不能发育成完整的个体。造血干细胞可以分化为血细胞，肝脏干细胞可以分化为肝细胞。有时他们也偷偷地向其他组织分化，即横向分化。例如肌肉干细胞在一定条件下可以成为有增殖能力的骨髓细胞，血液前体细胞可以变为肌肉细胞，甚至长出肝细胞或脑细胞，故称其为多能干细胞，如多能造血干细胞等。

图4 皮肤细胞培养出的成体干细胞（神经干细胞）	图5 成体干细胞分化示意图

对于我们的研究，于人类来说有着理论和实践的重大意义。我们的应用非常广泛，如在组织工程、药物筛选及临床细胞移植治疗。

 

首先是“细胞治疗”。利用我们产生所需的组织和细胞，为细胞移植提供原材料。原则上，任何涉及及丧失正常细胞结构和功能的疾病，都可以通过我们这种方法来治疗。例如用外周血干细胞代替骨髓治疗白血病，用胚胎细胞分化的胰岛素细胞来治疗糖尿病，用分化出的多巴胺能神经元治疗帕金森病等。

图7 造血干细胞治疗白血病

其次是我们可以作为基因治疗的靶细胞。用我们作为基因的载体，把治疗基因带入人体内，可以更稳定更持久地发挥作用。相对于传统的操作细胞来说，我们在体外更容易稳定地被转染和增殖传代，这为克服目前基因治疗中的主要障碍开避了新的途径。

然后是“器官克隆”。利用我们中万能的胚胎细胞在体外分化形成器官，以进行器官移植，取代衰老或坏死的旧器官。目前，我们的这一能力人类还没有摸透，离临床应用还有很大的距离。当然，如果最终被他们发现了这个秘密，毫无疑问这将是他们医学上的一项划时代的成就，肯定会让他们乐上好一阵子。

不过任何事情都不可能那么尽善尽美，尽管对我们的研究有着巨大的潜力和价值，但看上去人类还面临着不少的问题与阻力。譬如用我们来治疗的安全性和技术性问题，以及随之而来的伦理和道德上的争议等。其实我们也没那么容易就让人类搞懂，人总要有点小隐私吧？不过看在上帝的面子上，我们还是祝他们好运吧！