胚胎干细胞：胚胎发育早期囊胚中未分化的细胞

当受精卵分裂发育成囊胚时，内层细胞团(inner cell mas)的细胞即为胚胎干细胞(embryonic stem cell，ES细胞)。人类胚胎干细胞是在人胚胎发育早期――囊胚(受精后约5--7天)中未分化的细胞。囊胚含有约140个细胞，外表是一层扁平细胞，称滋养层，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等。中心的腔称囊胚腔，腔内一侧的细胞群，称内细胞群，这些未分化的细胞可进一步分裂、分化，发育成个体。内细胞群在形成内、中、外3个胚层时开始分化。

每个胚层将分别分化形成人体的各种组织和器官。如外胚层将分化为皮肤、眼睛和神经系统等，中胚层将形成骨骼、血液和肌肉等组织，内胚层将分化为肝、肺和肠等。当内细胞群在培养皿中培养时，我们称之为胚胎干细胞。

进一步说，胚胎干细胞(ES细胞)是一种高度未分化细胞。它具有发育的全能性，能分化出成体动物的所有组织和器官，包括生殖细胞。早在1970年Martin Evans已从小鼠分离出胚胎干细胞并在体外进行培养。

目前，许多研究工作都是以小鼠ES细胞为研究对象展开的。在1998年年末，两个研究小组成功的培养出人类ES细胞，保持了ES细胞分化为各种体细胞的全能性。这样就使科学家利用人类ES细胞治疗各种疾病成为可能。

然而，人类ES细胞的研究工作引起了全世界范围内的很大争议，出于社会伦理学方面的原因，有些国家甚至明令禁止进行人类ES细胞研究。无论从基础研究角度来讲，还是从临床应用方面来看，人类ES细胞带给人类的益处远远大于在伦理方面可能造成的负面影响，因此要求展开人类ES细胞研究的呼声也一浪高过一浪。

目前，在人类ES细胞领域的研究发展迅速，日本奈良县立医科大学吉川隆章领导的科研小组取得了用骨髓细胞进行皮肤再生技术的成功。此项技术的发明必将推动人体组织和脏器移植的新革命。另外科学家在研究中发现，人体的骨髓细胞也具有“万能细胞”的性质，它可生成血管等各种人体组织。吉川等以2位全身烧伤达50％和60％的患者为对象，从他们的骨盘中抽取了少量的骨髓细胞，对骨髓细胞进行了约2周的培养。在培养过程中只让与生成皮肤有关的血管、纤维、脂肪细胞增殖。培养过的骨髓细胞形成了海绵状的薄片。他们为2位患者各移植了4块长8cm、宽6cm的细胞薄片，移植后约1周，生成了血管、纤维、脂肪等组织，开始发挥皮肤的功能。

此前医学界十分注重能生成人体各种组织的“万能细胞”。而作为最有力的“万能细胞”就是从胚胎中取得的胚性干细胞即“ES细胞”。但要想得到带有患者本人遗传基因的ES细胞就必须依靠克隆技术。这样不仅技术复杂，同时还往往涉及伦理问题。用患者本人的骨髓细胞作为万能细胞就避免了这些复杂问题。吉川等的成功在世界医学界尚属首次，如果能进一步证明骨髓细胞能生成人体各种组织和脏器，那不仅是烧伤患者的福音，而且也可以使脏器移植中脏器来源不足和异体排斥问题得到解决。

另外，中枢神经细胞一直被认为是体内最难再生的细胞，一旦这些细胞被破坏，常导致难以治愈的神经功能障碍疾病，如瘫痪。通过人胚神经干细胞体外培养，有望使颅脑出血和脊椎损伤造成的瘫痪病人重新站立起来。澳大利亚科学家加利斯曾经表示，他可能研制出一种名为“细胞自动机”的医学技术，该技术能利用材料硅来制造人造神经细胞。单纯就这项技术而言，对于那些神经细胞受损、无法恢复的患者来说无疑是一个福音，因为这种人造神经细胞与人类神经细胞非常相似，可以拥有智慧。

但可怕的是，加利斯显然不单单是医学创造发明者，更是一个“科学狂人”，他准备利用自己将来的发明技术制造“人脑”。这种预计拥有7 500万个人造神经细胞的“大脑”有着自己的神经网络，并具有初级的思维能力。进一步，到2007年前后生产出与弱智人智力相当的“人脑”，直到研制出超过正常人大脑智力数十倍的“大脑”。