胚胎學歷史發展中的一些問題

華盛頓市醫學中心喬治敦大學G‧C‧葛林傑爾沙烏地阿拉伯吉達市阿布杜拉--阿吉茲王室大學
阿布杜拉‧馬吉德‧A‧辛達尼和穆斯塔發艾‧A‧艾罕默德合著

「真主用什麼創造他的呢? 是用精液。他曾創造他,並預定他發育的程式。」〈《古蘭經》>(80:18--19) 《古蘭經》中的這段話代表了生物學中的一個根本問題。最早有記載的科學歷史中,就有關於人的由來這個謎的一些記錄,而且多少世紀以來,人們一直在研究這個問題。因此科學歷史的很多篇幅都記載著人們試圖解開謎團的嘗試和努力。

本文試圖用劃分階段的方法闡述胚胎學發展史上的幾個具有里程碑意義的方面,供大家參考。關於我們所強調的問題，讀者可以在《古蘭經》中找到相關的某些章節。

總的來說,胚胎學史與科學史有著不可分割的聯繫。由於胚胎學研究所有高級生命的起源,所以它與哲學思想的發展史也有密切的關係。前不久,研究胚胎學的科學家自稱是「自然哲學家」〈別人也這樣稱呼他們〉,這其實是很有道理的。

我們可將胚胎學史大體上分三個階段。稱為「描述胚胎學」的第一個階段可追溯至基督〈爾撒聖人>之前六個多世紀,並延續至公元19世紀時期。這一階段是記載下觀察發育中現象的時期〈並以各種各樣的觀點進行解釋〉。在古埃及,一些早期記載經歷了第四、五、六王朝而被保留下來。

其實,直到古希臘以及後來很長一段時間內,「科學」與巫術是緊密相連的。人們可能對早期記載的一種避孕藥處方感興趣(幻燈)。它們是僧侶手稿中出現的紙荷草〈其時為公元前2000年至1800年之間〉,其主要成分是鱷魚糞。我們不想在此列出其次要成分,但根據古老記載,紙荷草也可從爬行動物的糞便中提取。

正是希臘人把科學提升到理性的高度。他們用推理的方法解釋觀察到的現象, 而不再用神秘主義的方法來解釋一切。當然,推理並不總是能夠得到與事實一致的證明,即使在科學發達的今天,科學觀察的結果或實驗的嚴密推理也可能被證明是不正確的。在胚胎史的這一時期形成的主要概念是胚胎的「不斷」變化過程。雖然亞里士多德和蓋倫的著作絕不是唯一保存下來的著作,但這些著作卻在早期的歷史記載中佔據著統治地位〈特別是其影響方面〉。從蓋倫時代〈大約公元 200年〉到16世紀,西方科學文獻沒有記錄下胚胎學知識方面的重大進步。客觀地講,正是由於許多阿拉伯作家的功勞,不少早期希臘人的著述才得以流傳至今。

16世紀,尤其是17和18世紀期間,科學研究十分興盛。維薩留斯、法伯力休思和哈維的著述為顯微鏡時代奠定了基礎,那是一個充滿了生氣勃勃的大辯論的時代。精子早已被發現,人們無休止地討論胚中預存說問題、本能生育、卵、卵源學說以及微生物。對於這三個激動人心的世紀來說,那是一段短暫的時間。讓我們簡略地回顧一下當時人們的一些看法。首先,16世紀助產學文獻中的一些圖片〈幻燈片〉表明種子和血的凝結塊是怎樣發育為胎兒的。這是若干世紀以來流傳下來的亞里士多德的錯誤觀點,那時人們普遍認為胎兒產生於經血。其次,請看選自法伯力休思著作〈1604年〉中關於胎兒發育的精致圖片〈幻燈片〉。他在巴杜亞的名叫哈維的學生,由於發現了血液循環而聞名於世。後來,馬爾賽洛‧ 馬爾比西出現了。1672年,他出版了發育中的胎兒圖片,據我所知,這是第一次清楚地表現胎兒體節的圖片〈幻燈片〉。當然,今天我們知道,體節形成人體骨骼和肌織的細胞。為了進行比較,我們還可以看幾張大體相同階段胎兒的現代圖片〈幻燈片〉。最後,我想為你們放映一套大約與馬爾比西同時代出版的圖片,目的是展示人類胎兒的發育。其實,它們都是不同角度的同一圖片。

在討論試驗胚胎學的興起之前,讓我們暫且將注意力轉向描述胚胎學的進展及目前經常使用的一種儀器--顯微鏡。17世紀的這一發明對漢姆和李溫霍克關於發現了精子的著作〈1677年英皇家協會哲學學報〉的問世起了催化劑的作用。這裏可以看到1701年出版的人的精子圖片(圖一和圖七,其餘圖片是羊的精子)。這是多麼奇妙的時代啊!對於那些人們所做出的或想象出的結論發生過多少激動人心的爭論啊!請看這幅人的精子圖片〈幻燈片,1749年布豐以後的〉,和下面的狗的精子的圖片。不久以後,人們就研究精子內部的情形了,這說明瞭那個時代人們的創造性和想象力。下面請看筆者在自己的實驗室拍攝的顯微相片〈幻燈片〉。儘管17或18世紀的人根本不可能想象出這種試驗,但他們卻想象出精子內部的許多不同的結構,這一點是令人難解的。

直到19世紀,喃乳動物的卵才被發現,旺‧貝爾、達爾文和海克爾的著作介紹了第二個歷史階段--試驗胚胎學(從19世紀未到20世紀40年代)。旺‧貝爾是那個時代的巨人,他的胚胎學都由客觀事實形成概念,而不是相反。這是一次智慧的「壯舉」。他的思想極大地超越了他本人受教育時所學到的知識。

第二個歷史階段的特點是尋找「機制」。在這方面,韋爾漢姆‧蘆克斯是傑出的人物。胚胎學的研究已從對觀察的現象進行描述進入到介入和控制發育中的機體。 E‧B‧維爾遜和賽多爾‧鮑瓦利兩位科學家從事產生變異機制的研究。羅斯‧哈利遜介紹了體外細胞培養技術,而奧托‧瓦爾伯克則對發育中自化學機制進行了研究。法蘭克‧拉特瑞‧李利研究了卵子受精的機制;漢斯‧施培門研究了胚胎剛剛形成時產生的組織相互作用的機制,約哈尼斯‧霍爾‧特福瑞特研究了組織細胞對其本身和其他組織細胞所顯示的某些姻親現象。

胚胎學史曆的第三個,或叫〈現代〉階段是從本世紀4O年代起,一直延續到今天。這是一個儀器製造學極大地影響了科學研究的時代。例如,我們可以列舉出電子顯微鏡和其它複雜的映象工具、超速度離心機、分光光度計、電腦和許多精密的方法來探測、分離和分析蛋白質、核酸和合成時水化合物。由於這些因素, 今天的生理學家可以進行十年削研究人員只能夢想的試驗。因此,我們能進行變異期間的細胞表面分析,能用細胞雜交法、核移植法、基因無性法及其它技術,對核、細胞質和細胞外基質的作用進行研究。由於醫學上的進步,在我們所處的階段人類發育的知識已經能夠成功地介入發育本身。我們今天能以馬爾比西時代人所想象不到的清晰度來觀察胚胎,並能看清其內部情形〈幻燈片〉、以便更好地瞭解正常與非正常兩種異變的機制。

雖然我們取得了極大的進步,但《古蘭經》卻己更為精辟地描述了我們以上討論過的大部分內容。儘管在瞭解人類發育這段歷史中,我們的成績是偉大的,但我們發現《古蘭經》和《聖訓》早在14個世紀之前,就描述了人類在19甚至20世紀的發現。請看《古蘭經》:

   「他曾創造配偶--男性的與女性的--是以射出的精液。」<53:45-46>

借助歷史觀點和先人們積累的智慧結晶,我們今天不僅能鑒賞歷代巨人所做出的科學貢獻,並且還能更好地瞭解人類知識的未知數。但同樣重要的是,現代生理學的進步所帶來的問題正象它已解決的問題一樣多。社會應該如何對待體外受精及貯存在冷凍箱內的胚胎所引起的許多道德、法律和倫理方面的問題呢? 我們可以預料這些胚胎的父母多達五位〈精子和卵子的提供者、接受胚胎並為其發育提供子宮條件的女子及嬰兒出生後實際扶養他的父母〉。因此人類無性系的前景越來越大。我們會看到這樣一幅可怕的情景﹕一個婦女實質上是在生她自己、或她的姐妹、甚至她的母親。一種精子與另一種細胞結合並產生命運叵測的雜種。或許更令人驚恐的是,胚胎移植子宮之前被控制的潛在能力。由於胚囊細胞的多潛力性質,增加、減少或混合的細胞是可能的(從其他胚囊中)。這種細胞混合的實驗不僅在老鼠身上完成了,而且最近還用較大的哺乳動物的細胞進行過。由混合細胞發育成的雜種怪物已然出世,並成活了。沒有理論上的原因能說明,什麼這種試驗不能用人的胚胎細胞來進行。這畢竟是人們剛剛開始關注的問題。今天的醫生和科學家比已往任何時候都更需要學者和宗教領袖們的智慧和指導。因此重讀我們的經典《古蘭經》以尋求幫助和迪是十分自然的。

通過對《古蘭經》和《聖訓》中某些內容的研究,我們可以得出結論,它們包含著從配子混合的全過程到器官產生時期有關人類生育的全部描述。在《古蘭經》之前,找不到關於人類發育的如此明確和完整的記載。直到許多世紀之後,傳統的科學文獻才記錄了人類胚胎的發育階段。因此《古蘭經》和《聖訓》中這些知識表明,「我對眾生,不是疏忽的。」〈《古蘭經》23:17〉,造物主對所創造的萬物明察秋毫。