科幻场景成真？科学家在玻璃瓶里培养小鼠胚胎
看过科幻电影《黑客帝国》（Matrix）的人，可能还记得电影里的机器人为了把人类当成提供能量的“电池”，在灌注着营养液的玻璃池子里“培养”胚胎成人的场景。不过这个科幻电影中的场景在现实中却很难实现。对于哺乳动物来说，最初的受精卵在经过几次分裂后，形成的囊胚需要在子宫上着床，形成胎盘并且通过胎盘从母体中获得营养。因此，目前科学家们在实验室中能够培养的胚胎都是不需要胎盘就可以生存的胚胎，比如斑马鱼或者青蛙的胚胎。对于需要胎盘才能存活的哺乳动物胚胎来说，体外培养很难获得发育超过着床期的正常胚胎。
今日，在顶尖科学期刊《自然》上发表的一项研究中，以色列魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science）的团队首次在体外模拟小鼠子宫的生长环境，将小鼠的胚胎培养超过了着床期，进入器官发育阶段。业界专家表示，这是胚胎学上的一个重大突破。
在《自然》发表的这项研究中，魏茨曼科学研究所的研究团队经过7年的探索，构建了一个在体外模拟子宫内生长环境的培养系统。这一系统能够在装着培养基的小玻璃瓶里培养小鼠胚胎。通过对培养基成分的调整，以及对培养温度、氧气和二氧化碳通气条件的优化。这一系统能够将胚胎发育第5.5天（E5.5）从母体中取出的小鼠在体外培养到胚胎发育第11天（E11）。在这个过程中，小鼠会发育出内脏器官和下肢。小鼠的胚胎发育期总长为约20天，这一结果意味着科学家们可以在体外观察小鼠胚胎发育超过一半的历程。
在小鼠胚胎发育到第11天时，研究人员对在体外发育的胚胎和体内发育的胚胎进行了比较，使用荧光染色，研究人员对小鼠体内不同蛋白标记的组织进行了观察。他们发现，在体外发育的胚胎和体内发育的胚胎具有相同的正常发育特征。
这一培养系统给科学家们研究早期发育过程提供了重要的工具，现在他们可以直接观察哺乳动物胚胎在生成器官时的一步步变化。而且可以更为便捷地对胚胎进行药物处理或者引入突变基因，了解基因变异和其它因素对胚胎发育的影响。通过在细胞中表达发出荧光的蛋白，研究人员可以追踪细胞迁移的过程。
在访谈中，这项研究的通讯作者之一，魏茨曼科学研究所分子遗传学系的Jacob H. Hanna博士表示，他的研究团队已经可以完全在体外从一个受精卵开始，将小鼠胚胎培养到E11的发育阶段。目前这一技术还不能够将小鼠胚胎培养超过E11天，因为这时候胚胎的体积变大，只靠渗透作用向胚胎递送营养已经不足以支持它的正常发育。H. Hanna博士表示，这将是团队下一步需要解决的问题。目前，科学家们希望利用这一工具研究影响流产的因素，例如为什么很多受精卵不能够成功着床，以及哪些条件会导致发育障碍。
