今日科技：未来10年内3D打印机将打印皮肤

　　修改基因只在科幻电影中见到过，今后它将真实地出现在我们的生活中。

　　“蜘蛛侠”被放射性蜘蛛咬了一口后，DNA改变，运动能力突破人类极限，拥有了超强的力量与敏捷性。

　　现实生活中，对基因的优化和改造同样是科学家致力研究的方向。今年四月，中山大学生命科学院黄军就副教授修改了人类胚胎中导致β型地中海贫血的基因，作为世界首例人类胚胎基因修改，这项实验成果引发了极大争论——既然可以对基因进行选择和编辑，那未来我们能否完全摆脱遗传疾病，甚至从根源上“设计”婴儿？这一系列干预生殖背后，伦理问题又该如何解决？

　　修改“地贫”基因 科研成果引争议

　　近日，国际著名科学杂志《自然》的网站称，中山大学生物科学院的黄军就副教授及其团队完成了全球第一次在人类胚胎进行的基因修改实验，他们从医院获得了86个无法发育成婴儿的问题胚胎，并对当中与地中海贫血症有关的基因细胞进行基因编辑实验，利用一种叫做CRISPR/Cas9的工具成功修改了28个胚胎的基因。也就是说，如果此次基因改造技术成功，人类则有望从预防阶段彻底解决地中海贫血症。这一消息旋即引发了国内外媒体和科学界的广泛关注。

　　大部分科学家支持的观点是，从理论上说，基因改造技术可以用来帮助遗传病患者，让他们及其后代都摆脱家族性疾病的梦魇；但是从本质上说，这种实验是对人类生殖过程进行基因操纵。在英、德等欧洲国家，类似的研究是被法律禁止的，在美国，只能在严格的管制下用非联邦的经费进行。

　　对此，复旦大学生命科学院的赵世明教授也表达了他的担忧：“编辑基因有其限制和风险，虽然基因编辑实验是定向的，但改变基因序列可能会导致意外问题，这种问题也许会从上一代传到下一代，引发其他缺陷或疾病。”黄军就副教授的研究报告也提到，在实验后期的处理环节中，他们发现胚胎中有一些变异。

　　此外，基因实验还涉及成功率的问题，黄军就的团队用了86个废弃胚胎做实验，最后，DNA编辑只在其中28个胚胎中成功，成功率只有大约30%。“如果要对正常人类胚胎进行临床实验，成功率必须接近100%，可见这项研究还不够成熟。”黄军就副教授说。

　　地中海贫血症

　　在我国南方，地中海贫血症(简称“地贫”)是儿童中最常见、但可能致命的血液异常疾病。地贫以β和α型较为常见，输血治疗是常见疗法，但仅适用于中间型β和α地贫。对于重型β地贫，造血干细胞移植是目前可行的根治方法，如果手术成功，可以消除患者对输血的依赖，消除进一步铁过剩的影响，但不会逆转已存在的铁毒性，也不能防止将地贫遗传给下一代。所以，无论是输血还是造血干细胞移植，都不能一劳永逸地解决地中海贫血症。

　　“设计婴儿”：胚胎植入前诊断

　　既然基因修改技术尚不能用于临床，在对抗疾病、优生优育方面，目前现代医学采取了基因选择技术。1988年，伦敦哈姆斯密医院的医生首创了植入前遗传学诊断技术(简称“PGD”，又名“第三代试管婴儿”)。利用这种诊断技术，医生可以“设计”出一个不带遗传性疾病基因的婴儿，从根源上规避遗传性疾病。

　　PGD的第一步是进行试管受精，然后医生可以测试胚胎，选择健康的、不携带缺陷基因的胚胎植入母体。全球第一个“无癌宝宝”出生，应用的就是PGD技术：在母亲服用排卵药物后，一共有11个卵细胞在她体外受精，接着它们在试管里开始发育，等到成长至有8个细胞那么大的时候，基因选择就开始了——医生们小心地从它们体内抽取一个完整的细胞，进行基因测试。

　　结果，有6个胚胎遗传了父亲癌变基因，它们的人生还没有开始，就被宣告结束了。医生从剩余的5个胚胎中挑选获胜者。其中的两个幸运地进入了母亲的子宫，有一个顺利存活下来。而遵从父母的意愿，还有两个胚胎被冷冻起来，以备今后能为自己的孩子再添个弟弟或者妹妹。

　　PGD技术：预防出生缺陷，避免性别筛选

　　我国大陆首例试管婴儿在北京大学第三医院诞生，如今，北医三院生殖中心在试管婴儿方面处于国内领先和国际先进行列。院长乔杰介绍道：“所谓的PGD与传统的产前诊断技术不同的是：通过胚胎植入前的基因检测，能提高试管婴儿成功率；而且由于是在胚胎植入母体前进行遗传学诊断，在胚胎阶段就接受基因筛检，剔除携带高风险致病基因的胚胎，筛选出没有遗传病的‘合格胚胎’植入子宫，这样可避免选择性流产，并减轻终止异常胎儿妊娠给妇女带来的心理压力，帮助不孕夫妇及携带地中海贫血、血友病、染色体异常等遗传致病基因的夫妇生出健康的宝宝。”自第一例PGD婴儿诞生以来，全球已有超过12000个婴儿通过这项技术出生。这项技术将会像羊膜穿刺术一样普遍，成为另一项检测胎儿畸形的常规孕前检查。

　　与此同时，挑选具有特定基因的胚胎，也使得父母对于子女基因组成拥有前所未有的强大决定权。不久，除了避免疾病外，父母是否会选择利用PGD技术，使孩子拥有某些特定的性状——例如出众的外貌和运动能力？

　　乔杰院长认为这种想法并不科学：“PGD主要是针对出生缺陷的预防。我国现在每年出生缺陷的新生儿多达90万，与发达国家相比，还是有比较高的出生缺陷率。在临床上， PGD首先是要掌握相应的适应症，对适当的病人去进行检查，再一个要避免的就是胚胎的性别选择，避免产生未来人口的不平衡性。至于运动能力或样貌优化，单从技术层面看，并不是由单一基因决定的，很难通过PGD实现。”

　　我们的技术可更改人类的DNA。人造器官，人造皮肤等等也将不在话下，我们的内皮肤将有可能通过3D打印来完成；时间也不会太久，将在未来10年内实现。 3D打印机很快将能打印人皮肤

　　或许在五年之内，人的皮肤就可以通过3D技术进行打印了！这听上去有点不可思议，但相关的研究却在进展之中，或许有朝一日，这的确就会成真了。

　　皮肤非常薄，对3D打印而言，制造皮肤将是一个相对容易的过程。3D打印机中的一个注射器能够沿着器官线移动，并非常缓慢地挤压出细胞溶液。然后，再一层层增加，以此达到用户所想要的厚度。对此，市场研究机构Lux Research公司的技术顾问阿诺尔德.波斯(Arnold Bos)表示：“通过注射器方式，就有可能打印出多种不同类型的皮肤。人们将能够重新打造出敏感性肌肤，或者是男性皮肤。”

　　如今，一些公司正在研究一种名为生物打印的处理技术，即使用生物细胞和特殊的3D打印机来打印生物器官等产品，业内专家声称，预计到2025年，生物打印市场规模可能会达到10亿美元。

　　打印生物器官作为一种高科技制造行业，此前相关的宣传已经铺天盖地，如今看来，美容公司可能也将很快利用生物打印技术，为开发相关的产品，甚至是打印人的皮肤。化妆品巨头欧莱雅就在积极推动生物打印相关的研究工作，并在引领这一技术的发展。这家全球最大的化妆品公司近期刚刚与位于加州的美国生物打印科技公司Organovo合作，以研发3D打印皮肤组织的技术。欧莱雅希望打印人体皮肤并用于产品测试。

　　事实上，最近10多年来，欧莱雅一直在尝试制造人体皮肤，以此规避欧洲的一项禁令，该禁令主要就是禁止通过动物实验来销售化妆品。

　　不过，培育皮肤却是一个缓慢而复杂的过程。如今，3D打印技术将加速人体皮肤的再生产过程。随着这种技术的发展，人们将不再需要等待皮肤在实验室中研发出来，化妆品公司也将能够更加快速地通过打印皮肤来创建相应的模型，而且还能够创建更加强大的原型。

　　这种发展趋势也将意味着像欧莱雅这样的公司将会打造出新产品，并因此而增加新的营收渠道。仅在2013年，欧莱雅公司花在研发与创新方面的开支就将近10亿美元。

　　波斯声称，事实上，研究人员已经能够成功打印人体皮肤，但是像化妆品测试这样的商业应用仍需要5年左右的时间，其中的部分原因就是科学家仍需要消除在打印过程中使用生物细胞所面临的挑战。不过，这些挑战不会让大企业退缩，事实上，宝洁公司也想在此方面开展行动。

　　如果说可更改DNA、3D打印机打印皮肤让你大吃一惊的话，那么下面这则消息，由不得你不信。谷歌公司最近研制一款无人驾驶汽车，时速并达到了40公里。

　　参考消息网6月27日报道 美国“石英”财经网站6月26日发表了题为《谷歌无人驾驶汽车驶上加州街头》的报道，编译如下：

　　“好吧，谷歌，开车带我去上班。”

　　谷歌公司今天宣布，它的外形酷似熊猫的无人驾驶汽车目前已经驶上加利福尼亚州芒廷维尤的街头。本网站在今年3月曾率先报道，谷歌公司很可能将在年内开始测试无人驾驶汽车。

　　这种汽车的最高时速仅为25英里(约合40公里)。出于安全考虑，测试的全程都有驾驶员坐在车上。无人驾驶汽车团队在谷歌社交网站Google＋上发帖说，这种汽车备有“可拆卸方向盘、油门踏板和制动踏板，以备需要时由人工接管驾驶”。

　　谷歌改造的雷克萨斯和丰田普锐斯无人驾驶汽车已经上路多年，累计行驶里程超过100万英里。目前上路测试的谷歌无人驾驶汽车使用的也是这些汽车搭载的计算机系统。

　　虽然新款无人驾驶汽车在测试过程中配备了驾驶员和方向盘，但谷歌公司说，它们最终将不会配备方向盘，以便乘客有更多时间查收邮件或看电影，或是做任何我们在上下班过程中不用关注路况时爱做的事情。