前言
对于器官移植相信大家都不陌生。人体某些器官在遭受重大疾病而失去功能后，为了延续生命体征，恢复相应的功能，我们可以将健康的器官移植到体内。
器官移植分为细胞移植和组织移植。自2015年以来，公民捐献成为中国医学移植器官的唯一来源。到2021年，全国支持肝移植、肾移植、肺移植等的医院将达到300家左右，器官和患者供需比将达到120比1。说明现阶段对器官的需求还是很高的。
器官移植
而三年前，日本进行了一个奇怪的实验，号称可以在很大程度上解决医学移植器官的问题。
震惊世界的胚胎实验
2019年7月26日，日本进行了世界首例“人兽胚胎实验”。实验项目一经公布，便引起了全世界的关注。按照教授的说法，他会把人体细胞植入动物体内，在这些动物身上培育出可以用于人类的人体器官。具体来说，这个实验的整个过程周期非常长，可能会持续两个多月。这么长的胚胎实验在以前是不可想象的，因为日本法律明文规定含有人体细胞的胚胎发育期不得超过14天，并且禁止将胚胎移植到人类子宫中。
日本的“人类和动物胚胎实验”情况在2019年3月之后发生了变化，日本文部科学省在3月解禁了。2019年3月起，人类细胞胚胎可以移植到指定代孕生物的子宫内，研究人员可以观察记录这段时间胚胎的生长情况。
按照日本胚胎实验的流程，日本科学家会先将人类细胞植入实验小鼠的胚胎中，再将胚胎移植到其他生物的子宫中进行代孕。
为了更好地观察胚胎的发育情况，中内启光向日本文部科学省申请了延长观察期，最终这个实验延长到70天，在前两周的时间，他会和实验组一起，在实验小鼠体内培养胚胎。
胚胎为了更好的完成实验，两周后，将用猪做实验。通过收集两周内胚胎生长的数据，可以更好地进行猪杂交胚胎实验，这次是为了培养人体器官。日本北海道大学科学政策研究所研究员Tsuyalshi，成功培育出人体器官的概率更高。此外，由于体积大，更容易进行观察工作。
前两周的实验内容和实验小鼠有关。按照实验流程，小鼠体内的杂交胚胎要培养14.5天，而大鼠体内的杂交胚胎比小鼠多培养1天。
将人类诱导的多能细胞注入实验小鼠的受精卵中。这样做的目的是为了让实验小鼠长出含有人体细胞的胚胎。胚胎发育完成后，日本科学家会将其重新移植回实验鼠的子宫内，让人体器官在实验鼠体内发育。
半个月后在猪身上做的实验，也是同样的过程。带有人体细胞的胚胎在母猪体内发育形成后，研究人员会将胎儿取出进行观察。
胚胎发育过程
值得注意的是，小鼠和猪都是先将人类诱导的多能干细胞注射到受精卵中，在体外培养胚胎，然后再移植回动物子宫。这些带有人类诱导多能干细胞的受精卵在实验过程中的发育周期非常短，可以让人类在短时间内获得新的人体器官。
伦理与科技之争
日本的“人兽胚胎实验”公布后，有人认为这是某种意义上的“人兽杂交实验”，很多专家学者都认为他们开始质疑这项实验的合法性和合理性，声称日本批准人类历史上第一次人兽杂交实验违反了生物自然规律。
对此，该项目负责人中内启光教授解释道：
中内启光教授
杂交是传统意义上的两个物种间生殖细胞融合的过程杂交是在动物之间繁育出杂交品种的过程。不同物种的动物通过交配或人工授精产生新的受精卵，发育后产生杂交种。这个项目在日本最大的疑点是的伦理问题。许多生物学家认为，在这个过程中人类细胞可能会脱离人类的控制，进入代孕动物的大脑，从而产生新的物种。当动物的生理和认知功能正在向人类趋同时，我们该如何看待这个“类人生物”？
参与此次胚胎测试的工作人员表示，
人体胰腺器官
在2019年的“胚胎测试”之前，科研团队其实已经做了多年的技术准备。
2017年3月，中内启光教授带领生物学家团队在小鼠中进行了“诱导多能干细胞实验”。
他们将来自小型实验室小鼠的诱导多能干细胞注射到工程化的大型实验室小鼠胚胎中，他们以胰腺为目标，就像他们在两年后的实验中所做的那样。实验结果表明，两周后，大鼠发育出由小型实验室小鼠的细胞制成的胰腺组织。
为了测试这个器官是否保持正常功能，他们进行了一项新的实验——将这个由小鼠细胞组成的胰腺器官移植到另一只胰腺功能受损的患者和糖尿病小鼠体内，以测试这个器官的可用性.
小鼠“诱导多能干细胞试验”
令人欣慰的是，糖尿病小鼠在胰腺移植后血糖降至正常，证明了输注诱导多能干细胞生成器官的可能性。胚胎是如何受精的
缺乏受精的过程仍然可以发育出人体器官，关键在于对细胞基因的重编程和人类诱导多能干细胞的植入。
这项开创性的“人兽胚胎实验”构建了全新的胚胎发育模型，更重要的是完全取消了受精过程。
受精卵改造
首先，科学家们会对胚胎进行“改造”。在胚胎还没有开始发育的时候，的工作人员会对动物受精卵的基因进行重新编码。
基因
这个过程的生物学原理很简单：由于基因决定了生物遗传的方向，我们可以通过分离、筛选或重组来改变细胞的生长发育方式。
在这个实验中，研究人员利用特定的科学技术，将带有遗传信息的DNA分离出来，再进行重组。通过的改变和对染色体序列的增删，最终实现了基因的改造。这种经过修饰的基因在生物体中继续存在，只是此时生物体的遗传特征已经重新排列。
这些日本科学家就是这样。删除了实验小鼠受精卵中产生胰腺的基因，使得体内无法产生正常的胰腺组织，为特殊的“受精过程”提供了先决条件。
胰腺基因缺失
诱导性多能干细胞
“诱导性多能干细胞”是京都大学生物学教授山中伸弥2006年首先提出的，借助于对这种新型细胞的研究细胞，他获得了2012年诺贝尔生理学或医学奖。
在2019年7月在日本进行的这次“人与动物胚胎实验”中，起到决定性作用的是“诱导多能干细胞”。
诱导性多能干细胞是处于胚胎状态的人工细胞，与人体产生的胚胎干细胞在很多方面都相似。最重要的是它在三个方面都保持着极其稳定的细胞能力：基因表达修饰功能、细胞分裂倍增能力、基因形态表达，使其能够在胚胎中诱导细胞，使其转化.
诱导多能干细胞
将“诱导多能干细胞”注入改造后的胚胎，可视为“授精”的过程。这些具有极强分化能力的人造干细胞几乎可以分化成科学家想要的任何细胞形态。
在这个实验中，将诱导多能干细胞植入试验小鼠和试验猪的受精卵后，将形成动物胚胎和人体细胞的“组合胚胎”。在成功获得这个胚胎后，科学家们将其移植回实验动物的子宫内，让它继续发育。
这时候，转基因胚胎会在人类诱导多能干细胞的“帮助”下，生成自己无法生成的器官组织，而这个器官组织就是科学家们最终想要获得的用于人体移植的人体器官。
生产出人体所需的器官
这样，科学家们就可以通过这个实验获得人体器官，而无需经过授精过程。
胚胎检测的发展
2010年，英国出台了关于人类和动物胚胎检测的相关法律，以避免这些实验引发的道德伦理问题。
在这篇名为《人工授精与胚胎学法案》的文件中首次开放了人体和动物胚胎实验，但必须建立在医学实验的基础上。该法案已被许多国家效仿。此后，法国、德国等欧洲国家也相继出台相关法案，对人与动物胚胎实验进行管理。
人类和动物胚胎实验受到限制
生物学领域一直有一个不成文的规定，凡是涉及到人体细胞和动物胚胎的实验，那些从人类细胞发育而来的胚胎，是不允许继续发展下去的超过14天。这个标准现在已经被一些国家写入了法律，如上所述，日本就是其中之一。
2021年3月17日，以色列维茨曼生物科学研究所的JacobHannah教授及其同事在杂志上发表了一篇关于“人工子宫培养胚胎”的论文，在各地引起强烈反响世界。
根据资料显示，该科研团队在人体外建立了一个可以培养胚胎的“人工子宫”，并成功用这个人工子宫繁育了近一周的实验小白鼠。在这段时间里，相当于实验小鼠胚胎完整发育期的三分之一，胚胎一直保持着正常的发育状态。
人工子宫装置
本次实验的成功标志着胚胎实验领域的巨大突破。不少科学家认为，“人造子宫”的出现，使得人类胚胎体外发育不再是想象中的事，人体器官也可以通过这种方式生长。
结语
科技是一把双刃剑，这一点毋庸置疑。
这个实验让日本成为了诱导多能干细胞胚胎实验的先行者，而且这个实验还在继续。据最新报道，日本科学家正在继续跟进三年前成功移植大鼠器官的实验，并观察它们的后代。
日本科学家认为，对实验小鼠胎儿脑细胞的观察时间越长，本实验的安全性越高。
胚胎观察
在日本进行的胚胎实验在国内是允许的，但在世界上大多数国家都是禁止的。据日本官方介绍，本次实验全程严格管控，并成立了专门审查机构对实验进行监督。在此过程中，如有任何违规操作或实验风险，将立即停止。
从目前的结果来看，这个正在进行的研究项目还在我们的掌控之中，并取得了一定的研究成果。当这个实验的后续工作顺利完成后，我们或许真的可以利用动物来培育人体器官，从而降低器官移植手术的成本，造福人类。
人体器官的动物培养