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第五百九十八章 敲定實驗方案

更新時間:2023-06-22  作者:騎豬去挖坑
我能提取副作用 第五百九十八章 敲定實驗方案
昆市,姑蘇大學三清分校。

叮鈴鈴

早上八點整,上課鈴聲準時響起。

黃勤站在門口,一陣狼吞虎咽,吃掉手中最后一個包子,隨手把塑料袋扔進垃圾桶,然后踩著鈴聲走進了教室。

隨便找了個角落,掏出一本厚厚的教科書,認真聽起課來。

重返課堂快一年了,他早已習慣了這種來去如風,公司,家和學校三點一線的忙碌生活。

每天上午來學校上兩堂課,中午在食堂吃個飯,下午趕回公司干活,晚上回家再看看文獻,跟導師同學聯絡下感情,12點倒頭就睡,一來二去,竟然喜歡上了這種異常充實的感覺。

今天是專業課《細胞工程技術》,老師在講臺上講得口沫橫飛,同學們在

尤其是老師講到《動物細胞工程》這一章,黃勤一聽就樂了。

“哈哈,動物細胞培養,動物體細胞核轉移技術和克隆動物,動物細胞融合。”

“這課程我太熟了,簡直都能上臺教課了。”

“老師這ppt多少年沒換了,還在講克隆羊多利的培育過程呢。”

“期末考試又得考100分了,多不好意思。”

黃勤想到這里,忍不住撓了撓頭,憨憨一笑。

他這個碩博連讀,2年碩士3年博士,基本上所有課程都安排在了研一,從研二開始就要正式選課題,為科研熱身了。

幾門專業必修課,什么《高等生物化學》,《細胞生物學》,《分子生物學》,還有這門《細胞工程技術》,全都是他耳熟能詳,每天工作用得熟極而流的內容。

所以不出意外的話,基本上都能考滿分。

讓他頭疼的反而是馬哲,學術道德這種公共課,根本沒時間復習,只能考前拿著筆記死記硬背,以60分出頭的成績驚險過關。

英語的話,他跟威廉姆斯混了幾年,早就鍛煉出來了,不管是研究生英語還是專業英語,考個八九十分都沒有問題。

至于那些選修課,什么動物模型應用,常用實驗技術,分子藥理學,基因組學研究,蛋白質工程,電子顯微鏡觀察與活細胞檢測技術,等等。

對他來說全都了如指掌,熟的不能再熟,就跟菜場買菜一樣,閉著眼睛答題都行。

哐哐一頓操作猛如虎,考完一看99。

剩下文獻論述課,他把以前寫的一篇讀書筆記改了改交上去,就引來老師一頓夸贊。

總之,這些課上下來,他震驚地發現一切都簡單得不可思議,考試拿高分比吃飯喝水都容易。

而他也徹底完成了從學渣到學霸的華麗轉身,治愈了長期以來對考試的恐懼心結。

除此之外,學校生活算得上輕松宜人,是從實驗室的刻板生活中投來的片刻小憩。

一上午的課程轉瞬即逝,黃勤光速跑去食堂,打包了兩份盒飯,興沖沖地跑去實驗室。

“老師,我給你帶了一份飯,有你最愛的雞腿。”

黃勤打開飯盒,露出油光錚亮的大雞腿,他知道老師一般吃飯比較晚,就順手給他帶了一份。

杜彪抬起頭,眼神復雜地看著他:“黃勤啊,辛苦你了。”

這個學生確實沒得說,雖然有時候說話過于直白,但是勤奮好學,開朗熱情,還能帶資進組,有這樣能打的學生,每個導師半夜做夢都能笑醒。

他昨晚就差點半夜笑醒了。

黃勤夾著雞腿,大口大口啃得滿嘴是油,還不忘提醒老師。

“老師,你快點吃,菜都快涼了。”

杜彪只好跟著一起吃起來,只不過他心里有事,最愛的雞腿吃在嘴里也是索然無味。

好不容易吃完,他擦了擦嘴,心里迫不及待,嘴上卻裝著云淡風輕的樣子,問道。

“小黃,你說的那個課題,有什么想法和思路了嗎?要不要我們一起商量一下?”

黃勤點了點頭,神情變得嚴肅起來。

“老師,我的思路是這樣的,主要分為兩步走。”

“第一步是解決豬作為異種器官來源本身的一些問題。”

“豬作為理想的人類器官供源在移植學界已經趨于共識,但需要解決病毒感染,免疫排斥反應以及凝血功能異常等問題,才能算得上一個合格的供源。”

“病毒感染這方面,很好解決,可以通過無菌環境飼養,篩選供體的方法,避免肝炎病毒,巨細胞病毒,淋巴性皰疹病毒等病原體感染受體。”

“此外,基因編輯技術也能敲除豬的內源性逆轉錄病毒,降低進入人體后的感染風險。不過這些豬器官還沒有植入過人體,潛在風險還需要進一步的臨床驗證。”

“至于免疫排斥方面,相較于同種器官移植,異種器官移植的免疫排斥反應更加嚴重,也更加復雜。但我們可以通過基因編輯敲除特定抗原基因,轉入人源化基因,這樣可以有效抑制移植排斥反應的發生。”

“學術界已經發現了29個相關免疫基因,其中21個需要插入的外源基因,8個需要突破或敲除的內源基因。”

“我們的第一步研究就是要先搞清楚不同的基因組合,看看哪種基因組合對哪種器官移植效果最好。”

“聽起來似乎工作量很大,不過很多基因已經有了明確的研究結果,我們只需要進行排列組合研究,再驗證結果就行了。”

“至于驗證方式嘛,可以選擇非人靈長類動物,把基因修飾過的豬的內臟,移植到獼猴或者狒狒體內,觀察它們的存活時間,再對器官的功能,凝血參數,以及受體活性進行測定,就能知道移植器官的結果了。”

杜彪越聽越是心驚,不愧是能帶飛導師的領軍學生,不但能自己選擇課題,還對課題的解決方法有了深入且可行的思考。

他想要發表一點意見,但張開嘴卻不知道說什么,欲言又止了好一會,才緩緩吐出兩個字。

“很好。”

想了想,又補充道:“思路清晰,目標明確,干得漂亮!”

黃勤憨厚地笑了笑:“謝謝老師夸獎,基因排列組合驗證這塊,工作比較簡單,又很繁瑣,可能需要老師和同學的幫忙。”

“畢竟有29個基因呢,也不排除研究過程中又會發現新的影響基因。”

杜彪沉吟道:“你考慮得很周到,如果要窮盡這幾十個基因所有的排列組合方式,需要開展的實驗數量是極其龐大的,不過這里面肯定有一些關鍵基因,我們只要抓住幾個關鍵基因,就能出結果。”

“所以工作量其實也沒那么大。我們可以使用一些數學方法,比如窮舉法來進行篩選。然后經過一些精心設計的實驗,找出幾個關鍵基因。”

說到這里,他露出了一絲自信的微笑:“你導師我當年數學成績還是數一數二,這方面的研究分析,肯定沒問題。”

黃勤連連點頭:“太好了,老師這么說,我就放心了。”

“至于算法和驗證,老師你不用擔心,三清有強大的人工智能,只要你們把實驗數據都記錄好,我把數據拿回去跑跑模擬,應該能很快出分析結果。”

杜彪臉上的笑容頓時垮了下來,他想起了三清的AI診斷,不由心下一沉。

黃勤見老師臉色不好,趕緊安慰道:“不過AI分析和模擬能力再強,沒有老師和同學辛苦做實驗,也沒有數據可分析啊。呵呵。”

“說得也是。”杜彪臉色恢復了正常,緩緩說道。

“對了,你剛才說課題分為兩步,第一步說了,后面的方案呢?”

黃勤清了清嗓子,回到正題上來,繼續說道。

“第二步啊,這個跟干細胞研究有關,也跟胚胎發育有關。”

“您應該很清楚,任何動物從受精卵發育成胚胎,不但要接受祖傳DNA的指令,也受到細胞外組織的影響。”

“體外細胞培養無法模擬體內細胞與細胞間,細胞與組織間的復雜相互作用,而這些相互作用是器官形成所必須的。”

“就好像一個人能不能成才,除了自己的智商,家庭教育也很重要。”

“再聰明的孩子,如果有一個悲劇的童年,恐怕也很難不長成歪脖子樹啊。”

“言歸正傳,我們研究豬的最終目的還是用它來培育人的器官。”

“本來不同物種之間是有隔離的,豬是不可能長出人的器官來的。”

“但幸運的是,我們所有的哺乳動物,都來自同一個老祖宗,雖然關系有遠近,但畢竟同生同源,大家都是從單細胞生物進化來的,共享同一套底層細胞運行機制。”

“這無疑給異種移植帶來了一個天大的機會。”

“只要掌握天機,就能讓干細胞言聽計從,自動生長出我們想要的器官。”

“到底該怎么辦呢,就是對宿主動物進行改造,為所需要的器官人為創造出一個龕位。”

“只要對宿主胚胎進行改造,使其失去形成某種器官的能力,就能在原本的位置上留出一個空位。”

“然后再把人類的干細胞注射進宿主的胚胎,就能急速填補這個空缺,自動長出本來長不出的器官。”

“整個過程相當奇妙,堪稱自然界最偉大的奇跡之一。”

“就好像你改造一個小鼠,敲掉一個關鍵基因,讓它無法產生免疫系統的白細胞,然后你再把正常小鼠的干細胞注射進去。”

“這些被注射進胚胎的干細胞一開始沒有特定的命運,它們擁有可以發育成任何類型組織的潛力,但是渾渾噩噩,完全不知道自己該干嘛。”

“隨著胚胎的發育,胚胎中原有的細胞似乎在說,是時候產生免疫細胞了,等等,我們沒有產生白細胞的基因,啊,看,這些外來戶有,干脆讓它們承擔這個任務吧。”

“更神奇的是,這些外來戶還真聽話,聽到指令后,真的發育成了白細胞。”

“可見胚胎發育中,如果它們有什么缺陷,就會利用來自別的生物體的合適細胞,主動填補一個空白的組織龕位。”

“人為地創造一個龕位就能夠誘發這個過程。”

“同樣的辦法也適用于胰腺,腎臟,肝臟,等等器官。”

“跨物種的應用同樣有效,如果做一個大鼠和小鼠之間的跨物種實驗。”

“大鼠雖然沒有膽囊,但是細胞依然擁有形成膽囊組織的能力,條件允許的話,小鼠胚胎能發出‘是時候長出膽囊’的信號,從而解鎖這種能力。”

“這種能力來自于大鼠和小鼠進化上的共同祖先,這位祖先是有膽囊的,只是大鼠的膽囊在進化過程中消失了。然而大鼠的細胞仍然把膽囊的發育指令銘記在心,就像保存它們進化歷史的記憶一樣。”

“不過這方法在人和豬身上就沒那么簡單了。”

“一方面實驗時間更長,豬的妊娠期為3個月,而小鼠只有3周。”

“另一方面,人類和豬在進化上的親緣關系比小鼠和大鼠的親緣關系要遠得多。”

“豬體內可以制造出器官的龕位。在移植了另一頭豬的胚胎干細胞后,缺乏胰腺發育關鍵基因的豬胚胎確實能夠長出胰腺。”

“但是把人的誘導多能干細胞導入囊胚期的豬胚胎,這些干細胞的存活率卻很低,只有一小部分細胞能夠存活下來,發育成肌肉以及一些器官的前體細胞。

“同樣的,人誘導多能干細胞也能在牛胚胎中存活,但存活率同樣不高。”

說到這里,杜彪興奮地插嘴道:“這個原因我知道,我看過一篇論文,差異過大的物種,干細胞之間會產生競爭,彼此殺死對方。”

“這種物種間的進化差異,能夠形成有效的發育壁壘,保持物種之間的隔離,不會長出奇奇怪怪的生物出來。”

“啪啪啪!”黃勤用力鼓掌道:“老師真是博學多才。”

他話題一轉,說道:“這個論文我也看過,好像是兩年前《nature》上面的一篇論文。”

“研究發現只要抑制NFKB信號通路在人源IPS干細胞中的激活,就能夠抑制細胞間的競爭以及凋亡,提高人鼠嵌合胚胎的存活率。”

“不同物種之間存在不同水平的競爭力狀態,大鼠和小鼠,人跟猴子之間,干細胞競爭力相似,所以就不會出現細胞競爭現象。”

“但是人跟豬,牛,老鼠,彼此干細胞的相對競爭力不同,所以會導致細胞戰爭的發生,競爭力強的細胞直接誘發弱者的凋亡,至于孰強孰弱則取決于兩者之間的進化距離。”

“所以只要我們敲除豬的相關基因,就能讓豬長出人的器官來。”

“這條路是非常明確而有前景的,只是目前還沒有人找到出口,拿出最終的成果。”

“老師!”黃勤緊緊握住杜彪的雙手,神情激動地說道。

“前途一片光明,只爭朝夕不負韶華!”

“只要拿下這座科學王冠上的明珠,老師你的杰青,穩了!”

杜彪反手握住學生的手,也是興奮不已,顫聲說道。

“上九天攬月,下五洋捉鱉,皆在彈指一揮間!”

“老師能不能當上杰青,全靠你的培養了!”

(本章完)

我能提取副作用 第五百九十八章 敲定實驗方案

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