大陸科學家打開了人類胚胎著床的「黑盒子」──來自北京大學湯富酬與北醫三院喬杰傑聯合團隊的研究成果，首次解析人類胚胎著床的過程，繪製一份解碼的「導航圖」；日前國際頂級學術期刊《自然》雜誌於網上發表相關論文，未來可望按圖索驥，為具有試管嬰兒需求的家庭帶來福音，隨即引起海內外高度關注。
眾所皆知，胚胎著床失敗為不孕症的重要原因之一。精子與卵子相遇之後的第七天，胚胎開始埋入母親的子宮組織，逐漸完成「胚胎著床」的關鍵發育過程。但之前此一過程宛若「黑盒子」般，始終未曾被科學家破解，包括著床失敗在內等問題，當然也就無法解讀。
揭示胚胎細胞發育過程
此篇以《利用單細胞轉錄組和DNA甲基化組圖譜重構人類胚胎著床過程》為題的論文，第一作者為湯富酬課題組的周帆，現年33歲的他，繼2016年首次解析「造血幹細胞起源」後再度登上《自然》雜誌。「這次我們打開了人類胚胎著床過程的『黑匣子』，仔細查看了這一過程中的關鍵發育事件。」
相較於3年前首度於《自然》發表論文，周帆顯得更加從容淡定。他首先指出，國外科學家發現，人類胚胎在實驗室培養7天後，仍可繼續模擬發育約一周；這「多出來」的一周，有如幫科研人員打開一個研究胚胎著床的時間窗口。
在湯富酬教授指導下，經過一年半的密集實驗，周帆與眾同事共同在單細胞水平，解析數以萬計胚胎細胞的發育過程；「每顆細胞都有數萬個分子表達維度，我們結合多個分子表達維度，對胚胎著床過程中的分子表達規律進行了深度分析。」
（新華社資料照片）
運用高精度單細胞多組學測序技術，透過實驗、分析，周帆所屬的團隊繪製出一張揭示人類胚胎著床過程的「導航圖」，並提出多項重要結論。包括呈現單顆胚胎細胞在此一特殊發育階段的分子表達特點與潛在調控機制，「也就是細胞命運決定」的潛在規則，例如一顆細胞如何決定發育成胚胎各類器官，或母胎聯結的胎盤。
為不孕症患者帶來福音
再者，研究團隊也發現，雖為實驗室模擬發育，胚胎在發育7天之後，仍會發出「申請」信號，希望能與母體產生聯結。「有了這張精妙的導航圖，科學家們可以按圖索驥，進一步深度挖掘人類胚胎著床的奧祕。比如啟發生殖醫學，為有試管嬰兒需求的家庭帶來福音。」周帆如是說。
2013年在軍事醫學科學院附屬307醫院劉兵課題組攻讀博士時，周帆開始啟動一個高難度課題「單細胞尺度追蹤造血幹細胞起源」，並於2016年把相關成果在《自然》雜誌發表，一舉轟動全球。此番打開人類胚胎著床的「黑盒子」，則是周帆又一次展現其「頂級的選題方向」能力，研究成果論文也再度受《自然》的青睞。
在導師調教下，周帆逐步把本身從事科研的心得，總結成為12個字的「內功心法」：跟隨內心、用盡全力、順其自然。「導師湯富酬常說，科研不是24小時都在從事科研，而是24小時可能都在掛念著科研。」周帆引用恩師的叮嚀，自認已處於「用盡全力」的科研人應有心態。
（記者／賴廷恆）
小靈通《自然》
（英語：Nature）為世界上最早的科學期刊之一，也是全球最權威、最具名望的學術期刊之一，由英國約瑟夫‧諾爾曼‧洛克耶爵士所成立，創刊號於1869年11月4日問世。相較於時下絕大多數的科學期刊，均有其單一特殊的專業領域，《自然》則屬為數不多的期刊，迄今依然發表來自眾多科學領域的一手研究論文，其他類似期刊尚包括《科學》、《美國國家科學院院刊》等。全世界每年最重要、最尖端的科學研究結果，通常會在《自然》以短文章的形式發表。（賴廷恆）