你可能不知道的“试管婴儿之父”—美籍华人张

2020-01-17 09:56

你可能不知道的“试管婴儿之父”—美籍华人张

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呱呱坠地。这位早产两个月、体重5磅11盎的女婴,名叫路易斯·布朗。她的降临,立即成为所有新闻媒体的焦点:世界上第一个经试管受精和胚胎移植孕育的幸运儿—"试管婴儿"诞生了,这无疑是医学界的一项奇迹和众多不孕夫妇久盼的福音。主持这项突破的两位英国医生,斯蒂伯托(P.Steptoe)和爱德华(R.Edwards),是在八个多月前开始动手助小布朗父母一臂之力,新闻界早就捕捉到这一信息,都在迎接小布朗的出世。当喜出望外的医生走出产房宣告试管婴儿首获成功时,记者蜂拥而上,热闹非凡。消息传至美国,很快使一位美籍华裔科学家一张民觉博士成了新闻焦点人物。采访他的电话接连不断, 有家报纸还以醒目的标题《张民觉的女儿》报道了试管婴儿诞生的经过。

张民觉,何许人也?作为最有可能与爱德华兹最有可能分享诺贝尔奖的人,作为国际生殖生理学大师,在半个多世纪的研究生涯中,他发表了350多篇科学论文,荣获许多高级别奖项,3次荣获诺贝尔奖提名。

考取清华,深造剑桥

张民觉生于山西省岚县艾蒿沟村,1929年考取了北京清华学堂,成为轰动岚县的特大新闻。1933年,张民觉以优异成绩获心理学学士学位,被系主任孙国华先生看中,留作助教。除了辅助教学,他还做实验。在进行老鼠脑组织染色实验时,张民觉尝试打破传统的模式,结果获得成功,染色层次效果很好,操作也很简便。在闻亦传教授帮助下,他用英文写了一篇论文,在美国《解剖学记录》杂志上发表,而后上海的《中国科学》杂志也刊登了。这是张民觉的第一篇有影响的科学论文。他由此相信“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款留英人员,结果被录取。当年10月,他抵达伦敦,开始了在海外留学、研究的新生活。在英国的第一年,张民觉进爱丁堡大学攻读畜牧专业课程,为日后从事生殖生理学研究打好根基。从1939年至1940年,他在剑桥大学农学院从事羊的精子低温保存和羊的人工授精研究,师从哈蒙顿和阿瑟·沃尔顿博土。他发现,要保存精子并保持活力,速冻冷藏不如逐渐降温冷藏效果好。他在英国皇家学会年会上提出自己的报告,倍受同行关注。他还和王通先生合作用人工授精的方法,在剑桥大学农场第一次培育出一头健壮的牛犊。1941年冬,张民觉获剑桥大学博士学位。鉴于张民觉的杰出表现,剑桥大学做出决定:挽留他在剑桥继续进行研究工作。

离英赴美,加入WFEB

1945年春,张民觉来到美国马萨诸塞州。正巧, 那时品克斯与赫格兰(Hudson Hoagland)教授新创办了伍斯特基金会实验生物学研究所(简称WFEB),张自然就成了该所的首批研究人员。凭着他的顽强毅力和娴熟的技巧,他独自完成了几项漂亮的实验,其中就有通过受精卵回收转移到别的兔体内,借腹生下幼兔的著名实验(该实验发表于1947年英国《自然》杂志第 139卷),品克斯对张的实验思维设计和动手技巧十分欣赏。他俩的关系也由师生关系演变成学术上的合作伙伴。他所完成的两项著称于世的研究成果,使他成了国际生殖生理学界的大名人。

张-奥原理,名声大躁

1950年冬,Phy Siol Reviews邀请品克斯和张写一篇有关哺乳类动物受精的论述。当时适逢品、张二人做兔子体外受精屡试不成。张有心想弄明白难关疑症;他花了大量时间查阅几乎所有相关文献,发现绝大多数哺乳类动物的受精过程, 实际上是精子在输卵管里等候卵子, 而不是人们想象的卵子等候精子,张推测精子在雌性生殖道内一定经过某种生理变化才能与卵子受精结合。他的假设很快得到他巧妙设计的实验证实。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相同现象并称之为精子获能。国际生理学界把他们俩的研究成果命名为“张-奥斯汀原理”,这一现象的发现不仅有助于解决精卵受精之谜,而且对实现精子体外获能和试管受精有明显指导意义,张奥二人因此名声大噪并成为好朋友。

同步理论,奠定基础

1950年,?张民觉成功地移植了兔受精卵,在实验的基础上发表了《移植兔卵或胚泡的发育及命运同受体排卵时间的关系》一文,?首次提出卵龄与子宫内膜发育同步化理论。即从母体中取出的卵子“年龄”要同“寄母”排卵的日期相同,?这样移植才能存活、发育,?否则就失败。这一理论的提出,为后来人工体外受精技术的成功奠定了理论基础。之后,许多科学家也用实验多次证明了同步化理论对于兔卵移植成功的必要性。张明觉本人生前还认为:?“卵龄与子宫内膜同步化对兔卵移植的成功起到决定性作用。”

体外受精,首创奇迹

精子获能的发现是人们最终实现体外受精(试管受精)的一项重要里程碑。按张民觉自己的解释:“50年代前,人们之所以未能如愿实现体外受精是因为所取用的精子都是未经活化获能的原初态精子。”揭开精子获能现象的奥秘后,张对原先屡试不成的兔子体外受精实验作了很多改进。在不断的探索之后,他终于在1959年成功地完成了兔子体外受精实验。在此之前,尽管有报道哺乳类动物体外受精的成功先例,但由于所用的都是细胞学证据,在学术界仍有争议。张的实验不仅完成了从兔子交配后回收的精子和卵子,在体外受精结合,而且还将受精卵移植到别的兔子的输卵管内,借腹怀胎,生出正常的幼兔。这一确切的实验结果博得众行家的高度评价。张因此被视为体外受精研究的先驱和权威。
以后张民觉与他研究组的人员,一起继续改进和完善体外受精技术,摸索出一套使精子能在体外活化的办法,使得一些难度较大的中国田鼠、小鼠、大鼠体外受精都获得成功。1969年,他们还完成了人卵的体外受精,因为没有医生协助,未进行胚胎移植实验。
由于张及他领导的小组在哺乳动物进行体外受精方面的开创性实践和成功经验,使日后实现人的体外受精和和试管婴儿问世有了良好基础。完成了世界上首例试管婴儿实验的英国医生斯蒂伯托(P.Steptoe)和爱德华(R.Edwards)回忆完成这一医学史上奇迹的艰辛过程时,数次提到了张民觉的名字。他们经历过几百次失败的痛苦,当有幸渎到张早期的研究沦文时,得到了很大的启发帮助。所以从这个意义上讲,当路易斯·布朗出世时,有人称张为试管婴儿之父并不过奖,国际胚胎学会还专门授予张“开拓奖”,他在这方面的名望和地位可见一斑。

口服避孕,造福社会

除了“试管婴儿之父”,张觉民还被称为“口服避孕药之父”。研制口服避孕药(Pill)始于50年找初,二次大战结束不久,世界人口出现爆炸式剧增。提倡节育,开发新的便于服用的避孕药成了控制人口进一步膨胀的当务之急。但与此背景极不相称的是当时美国联邦政府和世界卫生组织(WHO)并不很重视节育研究,马州、康州等地均视避孕为非法。地处马州中部的WFEB,虽在研究生殖生理、激素内分泌调控方面人才济济,实力雄厚,但因缺乏这方面的经费,大有巧妇难为无米之炊之苦。在此节骨眼上,有远见的桑格尔夫人(曾任全美计划生育委员会主席)和麦考密克夫人走访了WFEB,鼓励品克斯和张民觉做口服避孕药的研究,并承诺给予经费资助。品、张二人深感作为生殖生理学家之责任,毅然把研究重心转移到口服避孕药的开发上。首期实验,他们根据30年代人们所知的甾类化合物有抑制动物排卵的效应,确定以该类化合物作重点动物试验。他们经过反复实验,先后以近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的洛克医生合作,不失时机地进行人体药物实验。随后又将临床试验扩大到海地和波多黎各等地。在积累足够数据证明筛选出的甾类化合物对妇女排卵的有效抑制和发现渗入少量雌激素,可提高药效并减少雌性生殖道出血后,FDA于1961年正式批准厂商以 Enov5d商品名生产上市首批口服避孕药。几十年来,全世界有好几亿妇女服用过这类口服避孕药,即使是当今市售的Pill也大都是在当初开发的药物上不断改进所得的。所以说历经十年开发的口服避孕药是60年代一项了不起的成就。世界药学界认为,口服避孕药是一项了不起的成就,它标志着生理学原理直接应用于人口控制,是用生理学原理控制人口增殖的一次革命。

成果累累,蜚声国际

鉴于其在学术上的重大贡献和地位,张民觉赢得了多项荣誉和奖章, 曾三次成为诺贝尔奖的候选人。1989年当选第三世界科学院院士, 1990年当选美国科学院院士, 被世界誉为“试管婴儿之父”,“口服避孕药之父”。?1950年和1961年两次获美国不育研究会的奥尔索奖及奖章(The Ortho Award by American Society for theStudy of Sterility) ; 1954年获被誉为诺贝尔奖敲门奖的拉斯克尔奖(Albert Lasker Award) ; 1970年获美国生殖学会的哈特曼奖(Hartman Award by the Society of Rep roduction) ; 1975获美国艺术与科学研究院的福兰斯奖( Frances Amory Prize, American Academy of Arts and Sciences) ; 1983年获国际胚胎移植学会的先驱奖( Pioneer Award, International Embryo Transfer Society) ; 1987年国际体外受精及胚胎移植大会的奥尔索奖( The 你可能不知道的“试管婴儿之父”—美籍华人张Ortho Award for In Vitro Fertilization by the Vth World Congress on In Vitro Fertilization and Embryo Transfer, Norfolk, U. S. A. ) 。此外, 还受邀担任美、日、中、意、英等国大学、研究所及学术团体的名誉教授、博士、研究员和顾问等。