三天大的人体胚胎
实验四:将跟踪剂插入人体胚胎监测它是如何发育的。
前提:孕妇要进行详细的测试以保证胎儿是正常的。任何人都不想科学家将他们的孩子当做实验对象。但倘若没有这种激进的试验,我们可能无法完全理解人类发展未解开的谜题:一个微小的细胞是如何发展成完全的人类。目前科研学者具有追踪细胞基因活动发展的工具。为了追踪胚胎细胞内不同基因的活性,科学家可以将合成病毒插入到视觉检测的“记录”基因(绿色荧光蛋白),随着细胞分裂和分化,研究学者可以观测到基因在发展过程中是如何起作用的。
代价:完全标记胚胎可以让我们更好地成人。这将帮助科学家将干细胞的进化用于直接修复细胞损伤和治疗疾病(也就是将健康的神经元插入帕金森氏症患者的大脑里)。通过对比人类与其它生物的发展细节,科学家可以了解两者之间,决定诸如语言这样复杂属性的重要遗传表达的差异。
将光纤电缆注射入特定大脑能够解开诸如意识的复杂问题
实验五:利用光束控制大脑细胞活动。
前提:大脑是由几乎无限的电气连接的结组成,查明任何给定电路是个巨大挑战。传统的遗传学方法采用的都是化学禁用或突变的特定基因,实验结果更精确,但要花费好几个小时甚至几天时间来影响大脑活动,很难追踪到对精神过程的影响。
光遗传学方法在老鼠身上实验非常成功。通过闪烁聚焦光束进入脑组织(常常通过光纤股),研究学者能够增加或者减少细胞的发射率,来观测物体是如何受影响的。
代价:利用光遗传学研究将产生无以比拟的新见解。设想通过关闭右侧前额叶皮层几个细胞使你的自我意识丧失,或者将一束光照耀到视觉皮层导致你无法识别你爱的人。这些效应可以是暂时的:一旦光消失,这些效应就会消失。
图6 在不同母亲之间互换体内胎儿可能提供表观遗传过程新见解
实验六:实现胖瘦女人之间的胚胎互换
前提:体外受精非常昂贵且有风险,但代孕这种无私行为也可能产生一些真正重大意义的突破。很多表观遗传的影响发生在我们还在母亲子宫里时。比如肥胖的女人生下的孩子也往往体重超标。而这项实验和体外受精一样平常,除了受精卵是在不同母亲之间互换。
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