1978年7月25日晚11时47分,一名英国女婴在曼彻斯特的一家医院出生。这个早产两个月,体重5磅11盎的女婴,名叫路易斯·布朗。她的到来立即成为所有新闻媒体的焦点:世界上第一个通过试管受精和胚胎移植的幸运儿——“试管受精”诞生了,这无疑是医学界的奇迹,也是许多不孕夫妇期待已久的福音。斯蒂伯托主持这一突破的两位英国医生(P.Steptoe)和爱德华(R.Edwards),八个多月前,他开始帮助布朗的父母。新闻界早就捕捉到了这一信息,并欢迎布朗的出生。当喜出望外的医生走出产房宣布试管婴儿首次成功时,记者蜂拥而上,热闹非凡。消息传到美国,很快使一位美籍华裔科学家张民觉博士成为新闻焦点。采访他的电话接连不断, 一家报纸还以醒目的标题《张民觉的女儿》报道了试管婴儿的诞生。
张民觉,谁也?作为最有可能与爱德华兹分享诺贝尔奖的人,作为国际生殖生理学大师,他在半个多世纪的研究生涯中发表了350多篇科学论文,获得了许多高级奖项和诺贝尔奖提名。
考上清华,深造剑桥
张敏觉出生于山西省岚县艾蒿沟村,1929年考入北京清华学校,成为岚县轰动一时的新闻。1933年,张民觉以优异的成绩获得心理学学士学位,受到系主任孙国华先生的青睐,留为助教。除辅助教学外,他还做实验。张民觉在进行鼠脑组织染色试验时,试图打破传统模式,结果成功,染色层次效果好,操作简便。在文亦传教授的帮助下,他用英语写了一篇论文,发表在美国《解剖学记录》杂志上,后来发表在《中国科学》杂志上。这是张民觉的第一篇有影响力的科学论文。因此,他相信“只要善于思考,勇于探索,科学研究就会有可喜的收获”。
1938年夏天,张民觉报考中英庚子赔偿留英人员,结果被录取。10月,他抵达伦敦,开始了留学和研究的新生活。在英国的第一年,张民觉进入爱丁堡大学学习畜牧业课程,为今后的生殖生理学研究奠定了良好的基础。从1939年到1940年,他在剑桥大学农学院从事羊精子低温保存和羊人工授精研究,教授哈蒙顿和阿瑟·沃尔顿博土。他发现,为了保持精子和活力,速冻冷藏不如逐渐冷却。他在英国皇家学会年会上提出了自己的报告,引起了同龄人的广泛关注。他还与王通先生合作用人工授精的方法,首次在剑桥大学农场培育出一头强壮的小牛。1941年冬,张民觉获剑桥大学博士学位。鉴于张民觉的出色表现,剑桥大学决定留住他继续在剑桥学习。
离开英国去美国,加入WFEB
1945年春,张民觉来到美国马萨诸塞州。正巧, 当时,品克斯和赫格兰(Hudson Hoagland)新成立的伍斯特基金会实验生物学研究所(以下简称WFEB),张自然成为该研究所的第一批研究人员。凭借他顽强的毅力和熟练的技能,他独自完成了几个美丽的实验,包括通过受精卵回收转移到其他兔子的著名实验(这个实验发表在1947年的《自然》杂志上 139卷),品克斯欣赏张的实验思维设计和动手技巧。他们的关系也从师生关系演变为学术伙伴。他完成的两项研究成果被称为世界,使他成为国际生殖生理学界的名人。
张-奥的原则,名声大躁
1950年冬,Phy Siol Reviews邀请品克斯和张写一篇关于哺乳动物受精的论述。当时恰逢品,张二人做兔子体外受精屡试不成。张有想了解困难和疑问;他花了很多时间查阅几乎所有相关文献,发现绝大多数哺乳动物的受精过程, 事实上,精子在输卵管里等待卵子, 而非人们想象的卵子等待精子,张推测精子在雌性生殖道中必须经过一定的生理变化才能与卵子受精结合。他的假设很快就被他巧妙设计的实验所证实。同年,澳大利亚学者奥斯汀博士也在兔子和大老鼠的实验中发现了同样的现象,称为精子获能。国际生理学界将他们的研究成果命名为“张奥斯汀原理”。这一现象的发现不仅有助于解决精子和卵子受精的谜,而且对实现精子体外获得和试管受精具有明显的指导意义。因此,张奥成名并成为好朋友。
同步理论,奠定基础
1950年, 在实验的基础上,张民觉成功地移植了兔受精卵,并发表了一篇题为《兔卵或胚泡的发育与命运与受体排卵时间的关系》的文章, 卵龄与子宫内膜发育同步化理论首次提出。也就是说,从母亲身上取出的卵子的“年龄”应该与“寄母”排卵的日期相同, 这样,移植才能生存和发展, 否则就失败了。这一理论的提出为人工体外受精技术的成功奠定了理论基础。之后,许多科学家多次用实验证明了同步化理论成功移植兔卵的必要性。张明觉自己生前也认为: “卵龄与子宫内膜同步化对兔卵移植的成功起着决定性的作用。”
体外受精是第一个奇迹
精子获能的发现是人们最终实现体外受精(试管受精)的重要里程碑。根据张民觉自己的解释:“20世纪50年代以前,人们未能实现体外受精,因为精子是未激活的原始精子。在揭开精子获能现象的奥秘后,张对原本屡试不成的兔体外受精实验做了很多改进。经过不断的探索,他终于在1959年成功完成了兔体外受精实验。在此之前,虽然有关于哺乳动物体外受精的成功先例,但在学术界仍存在争议,因为它们使用细胞学证据。张的实验不仅完成了兔子交配后回收的精子和卵子,还将受精卵移植到其他兔子的输卵管,通过腹部怀孕生下正常的幼兔。这一确切的实验结果赢得了众多专家的高度评价。因此,张被认为是体外受精研究的先驱和权威。
未来,张民觉将继续与研究小组的工作人员一起改进和完善体外受精技术,探索一套激活体外精子的方法,使一些困难的中国田鼠、小鼠和大鼠成功进行体外受精。1969年,由于没有医生的帮助,他们还完成了人卵体外受精,没有胚胎移植实验。
由于张和他领导的小组在哺乳动物体外受精方面的开创性实践和成功经验,为今后实现体外受精和体外受精的出现奠定了良好的基础。斯蒂伯托,世界上第一位完成试管婴儿实验的英国医生(P.Steptoe)和爱德华(R.Edwards)回忆完成这一医学史上奇迹的艰难过程时,张民觉的名字被多次提及。他们经历了数百次失败的痛苦。当他们有幸失去了张早期的研究沦文时,他们得到了极大的启发和帮助。因此,从这个意义上说,当路易斯·布朗出生时,有人称张为试管婴儿之父,但没有获奖。国际胚胎学会还特别授予张“开拓奖”,这显示了他在这方面的声誉和地位。
口服避孕,造福社会
张觉民除了“试管婴儿之父”外,还被称为“口服避孕药之父”。开发口服避孕药(Pill)第二次世界大战结束后不久,世界人口爆炸式增长开始于50年的开始。提倡节育,开发新的方便服用的避孕药,已成为控制人口进一步扩张的首要任务。但美国联邦政府和世界卫生组织当时与这一背景非常不相称(WHO)对节育研究不太重视,马州、康州等地均视避孕为非法。WFEB位于马州中部,虽然在研究生殖生理和激素内分泌调节方面人才济济,实力雄厚,但由于缺乏这方面的资金,聪明的女性很难在没有米饭的情况下做饭。在这一节中,有远见的桑格尔夫人(前美国计划生育委员会主席)和麦考密克夫人访问了WFEB,鼓励品克斯和张民觉进行口服避孕药的研究,并承诺提供资金。作为生殖生理学家,品、张二人深感责任,毅然将研究重点转移到口服避孕药的开发上。在第一次实验中,他们根据20世纪30年代人们所知道的甾体化合物具有抑制动物排卵的作用,决定将这种化合物作为关键动物试验。经过反复实验,他们从近300种已知的合成药物中筛选出两种最有效的甾类化合物:异炔诺酮和炔诺酮。
在此基础上,品克斯与哈佛医学院洛克医生合作,不失时机地进行人体药物实验。临床试验随后扩展到海地、波多黎各等地。FDA于1961年正式批准厂家积累足够的数据证明,筛选出的甾体化合物能有效抑制女性排卵,发现少量雌激素渗透,提高疗效,减少雌性生殖道出血 Enov5d商品名生产上市首批口服避孕药。在过去的几十年里,世界上有数亿女性服用过这种口服避孕药,即使是今天市场上出售的Pill也在不断改进她们最初开发的药物的收入。因此,口服避孕药经过十年的开发,在20世纪60年代取得了巨大的成就。世界药学界认为,口服避孕药是一项伟大的成就,它标志着生理原理直接应用于人口控制,是一场以生理原理控制人口增殖的革命。
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