晶胚

科技工作者之家 2020-11-17

晶胚是人尚未成形时在子宫的生命形式。科学家过去研究干细胞,都必须在晶胚上大动手脚,但是这样做牺牲了晶胚,间接牺牲了一个未来的小生命,所以惹来了很多伦理上的反对和斥责。但在均匀成核中,以纯水(无杂质)为例,首先在水中形成许多大小不同,但与固体结构相似的基元团我们也称为晶胚。

简介生命诞生英国女孩珊妮·莫兰·西蒙斯堪称世界上最神奇的婴儿,她成形于1995年,但因妈妈黛比身体不好,不得不被冷冻在胚胎库里,直到经历了10年的漫长等待,珊妮才降临到这个世界。

1987年,年仅17岁的黛比与22岁的科林结婚。婚后迟迟不能怀孕的黛比心急如焚。经医生检查发现,黛比的输卵管严重堵塞。手术清塞失败后,医生表示她怀孕的可能性非常低。一年后,黛比进行二次手术,术后不久她开始出现眩晕和胃痛症状,医生检查发现她竟怀孕13周,不过胚胎不在子宫,而是位于输卵管,医生建议她立即手术取出胚胎以保命。

黛比身体恢复后两次尝试试管受精,都以失败告终。1995年,她第三次尝试试管受精又失败了,不过这次她得知晶胚(发育8周以内的受精卵)可以冷冻起来,于是她将15个多余的晶胚冷冻起来,其中就包括珊妮。按照英国法律规定,晶胚最多只能冷冻10年,之后将必须被使用、捐赠或者毁掉。每年黛比和科林都续费冷冻。

2005年,晶胚冷冻10年的最后期限到了,黛比决定解冻晶胚。医生向黛比的子宫内移入两个晶胚。当年圣诞节前两天,医生检查发现黛比怀孕了。这个雪藏了10年的晶胚已经变成两岁半的珊妮。

科学利用美国加州一家生物技术公司在《干细胞》(Stem Cells)杂志上发表论文宣布,他们首次通过克隆的方法,由成体皮肤细胞得到了晶胚。与前一阶段日本和美国科学家获得“皮肤干细胞”(实际上是诱导多能干细胞IPS)的基因导入方法相比,此次研究最大的亮点无疑是“克隆”二字。1

相关资料化学中的晶胚当液相过冷至实际结晶温度后,经过一段孕育期,在液相内部开始出现许多有序排列的小原子团,称之为晶胚。当晶胚达到某一临界尺寸后,就成为可以稳定存在并自发长大的晶核,这一过程称为形核。

形核过程与晶体相比,液体中的原子空间状态具有两个主要特点:一是原子排列的无序性,二是原子位置的不固定性。原子排列的无序性使得液体的密度通常低于固体,但对大多数金属材料而言,熔点附近液体的体积仅仅比晶体大2%~4%。这意味着液体中存在一些原子之间像同态(晶体结构)那样的密排原子团簇。由于液体中原子位置的不固定性,液体中的原子处于不断的运动之中。这些密排原子团簇通常也是不稳定的,不断形成,而又瞬间消亡。

随着液体温度的下降,一方面液体密度的提高使得密排原子团簇数量更多、体积更大,另一方面原子运动速度的下降也使得液体中的原子团簇相对更稳定。当液体温度下降到熔点以下时,过冷液体中有可能形成一些能稳定存在的密排原子团簇。这种团簇称为“晶核”,而在过冷液体中形成晶核的过程称为(凝固)形核过程。2

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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