“這顆心臟以每秒30次左右的頻率在跳動。”在上海市浦東新區張江科學城的一家生物實驗室里，上海能山生物科技有限公司首席科學家齊震指著正在培養皿中規律跳動的一顆白色心臟對記者說。
近距離觀看，這顆白色的“人造心臟”直徑大約1厘米，憑借肉眼就可以直接看到心臟在規律跳動，仿佛新出生的嬰兒在規律呼吸。實驗室里一個更大的玻璃器皿中，還有更多通過生物技術制造的心臟正在慢慢“長大”。
齊震說，眼前這個“人造心臟”，擁有心室、心房、血管等完整的心臟結構，是目前世界上通過生物培育技術路徑培育的最大尺寸人工心臟。
除了“人造心臟”，記者在能山生物實驗室看到，這里還培育出了視網膜、皮膚、大腦、小腸等器官和組織。盡管和成年人的器官尺寸相差甚遠，但通過顯微鏡，可以觀察到人造皮膚的毛囊、小腸的褶皺、大腦的回路等。
實驗室里長出“人造心臟”等人體器官，這背后得益于誘導多能干細胞即iPSC細胞技術的突破。簡單來說，iPSC細胞是通過特定基因重編程技術，將體細胞轉化為具有類似胚胎干細胞特性的多能性細胞。
“我們成年人的細胞無法像胚胎細胞一樣進行分化，也就無法分化出各種器官，但應用iPSC細胞這項生物學技術，可以使成體細胞回到胚胎狀態，成為一種多能性細胞，進而分化出各種器官。”齊震說。
能山生物此次培養出1厘米尺寸的“人造心臟”，一方面取得了尺寸層面的突破，實現從微米級到厘米級人造器官的突破；另一方面則是實現了培養成本的降低。“通過生物培育方法培養人造器官，以往需要大量的血清或類似物來為這些器官提供營養物質，我們則開發出了特殊的營養液，成本大幅降低。”齊震說。
在業界看來，隨著iPSC細胞和人工智能相關技術的突破，人類有望打開細胞研究領域的新篇章。
對于“人造器官”的應用場景，人們往往首先想到器官移植。齊震表示，目前的器官移植主要依賴于器官捐獻，排異反應是一個繞不過去的坎兒，但隨著iPSC細胞技術不斷成熟，理論上可以直接在體外造出一個人類器官，并且是用自己的細胞培育而成的，從而在一定程度上解決排異反應的問題。
相比而言，“人造器官”更成熟的應用領域在于新藥研發。通過應用“人造器官”，可以進一步提升新藥研發效率，降低道德和倫理方面的風險。
“除了生物培育這一技術路徑，目前國際上還有通過3D打印方法來制造‘人造器官’，我認為隨著未來這兩種技術路徑的融合，‘人造器官’還會有更廣闊的前景。”齊震說。（本報記者楊有宗）
編輯：譚鵬
