人類胚胎究竟是如何分化的？

我們都知道這樣一則故事：卵子和精子相遇、受精， 變成受精卵。 一旦開始分裂， 它們便會形成一團細胞並重新生長， 直到分化為各種器官和身體部位。 最終， 那個小小的細胞變成了一個形態完整的小型哺乳動物（或昆蟲、青蛙）。

但細胞究竟如何得知應在哪裡製造皮膚、在哪裡製造手指、在哪裡長出一個腎呢？大體說來， 細胞需要決定其命運的指令——換句話說， 即它將成為身體的哪一結構。 一旦命運決定了， 細胞便會開始分化為神經細胞、皮膚細胞等等。 然而， 我們並不完全明白這些“指令”的本質。

“細胞決定”或源於細胞之間的分子信號，

或源於分裂之前細胞內的特定分子分佈。 這些分子通常是蛋白質或RNA片段， 它們將繼續影響每一個細胞的基因表達。 例如， 如果一個母細胞有大量的“神經細胞”決定質分散在左側， 那麼在分裂之後， 左側的子細胞便會繼續發展為一個神經細胞， 因為它攜帶了必要的決定質。

然而在絕大多數情況下， 微小胚胎雛形的細胞實際上是通過一種“誘導信號”來互相決定彼此的命運。 細胞表面會逸出蛋白質， 告知鄰近細胞它們的宿命是什麼。 它們可以進行直接接觸， 或向細胞之間的空間發送信號。

當涉及到形成特定模式並發展為身體的特定部位時， 化學信號變得更為複雜。 細胞會分泌多種信號，

名為“成形素”——組織裡的化學物質濃度水準會向細胞傳送相對位置的信號， 這會告知細胞核裡的基因應當打開還是關閉， 並決定那個細胞群最終會成為指甲還是腎臟。

我們很晚才發現這點。 自20世紀伊始， 科學家便一直在努力破解細胞決定的問題。 但直到1990年， 胚胎學家Eddy De Robertis才在一個青蛙的胚胎中發現了第一個傳送此類化學信號的基因。 目前， 科學家仍未透徹知曉這一複雜的化學交流過程， 但他們已取得了進展。 過去二十年來， De Robertis及其他研究人員揭開了一個組織基因網路， 它們共同產生各種信號蛋白質， 以不同濃度在胚胎中擴散開來。

不得不說， 難怪人類有時會出現發育異常， 畢竟塑造我們的分子和基因交流系統是如此複雜，

它們既不可思議又美麗迷人。