陳祖亮

2002年12月，來自中、美、日、英、法等20多個國家的400余名組織工程學(xué)專家云集日本神戶，第五屆國際組織工程年會正在這里舉行。一位氣宇軒昂的中國學(xué)者充滿自信地走上講壇，作了《從組織工程基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用》的大會專題報告，并在大屏幕上展示了一位顱骨缺損的患兒采用組織工程技術(shù)再造顱骨得以修復(fù)成功的對比CT掃描片，臺下所有專家被震撼了，組織工程創(chuàng)始人——美國t哈佛大學(xué)著名科學(xué)家瓦康迪教授感慨地說：“在我有生之年終于看到了組織工程研究臨床應(yīng)用的光明前景?！边@位為中國組織工程醫(yī)學(xué)贏得榮譽(yù)的人，就是上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院副院長、整復(fù)外科主任、國家“973計劃”項目首席科學(xué)家、上海市組織工程研究與開發(fā)中心主任曹誼林教授。

鼠背上長出“人耳”

曹誼林教授，1975年進(jìn)入上海第二醫(yī)科大學(xué)學(xué)習(xí)，師從我國著名的整形外科創(chuàng)始人之一、中國工程院院士張滌生教授，并先后獲得了外科學(xué)碩士和博士學(xué)位。1991年，曹誼林爭取到美國整形外科基金會提供的一個資助名額，離開上海去美國開墾一片更新更開闊的處女地——組織工程學(xué)。

組織工程學(xué)是一門新興邊緣學(xué)科，它是應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和工程學(xué)原理，用少量組織細(xì)胞通過體外培養(yǎng)擴(kuò)增，構(gòu)建新的組織和器官，最終在人體實現(xiàn)無損傷創(chuàng)傷修復(fù)和真正意義上的功能重建。通俗地說：這種方法不是“挖肉補(bǔ)瘡”式的修復(fù)手術(shù)，也不是移植式手術(shù)，而是利用人體自身細(xì)胞及組織工程的理論和方法，使原先缺損的組織和器官，沿著設(shè)計好的支架、模型，再順其自然地長出來。當(dāng)時美國哈佛大學(xué)瓦康迪實驗室里，聚集了幾十名外籍研究員，初來乍到的曹誼林曾向先來的研究員求教，但幾乎都遭到拒絕——人家對自己“知識產(chǎn)權(quán)”保護(hù)嘛!

此后，曹誼林總是第一個到實驗室，最后一個離開，一段時間里，他干脆住進(jìn)了實驗室——在那兒“插隊落戶”了。

厚積薄發(fā)，曹誼林終于摸索出一套完整獨(dú)特的實驗方法，以科學(xué)實績證明中國科學(xué)家的“一流”。1998年，曹誼林成功地讓“老鼠背上長出了人耳”，以后成果“一發(fā)不可收”：在國際上，他首次在裸鼠體內(nèi)成功再生帶血管蒂的骨骼組織并成功地用于修復(fù)骨缺損模型；首次在裸鼠體內(nèi)成功再生肌腱組織。特別是首次在裸鼠體內(nèi)成功再生人耳郭形態(tài)軟骨，在國際醫(yī)學(xué)界引起轟動。他的科研成果是世界組織工程研究領(lǐng)域中的新的里程碑，他因此被聘為美國麻省理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院組織工程實驗室主任，美國組織工程雜志編委，并取得了美國“綠卡”。而與此同時，曹誼林“回家”的渴望也與日俱增。他說，在美國什么都不差，但我總感覺像住在別人家里，我應(yīng)該把學(xué)到的東西帶回去為國家和民族盡一份力。于是他謝絕了美國很多機(jī)構(gòu)的挽留，并放棄了數(shù)十萬美元的年薪，毅然回國。

狗頭“補(bǔ)丁”天衣無縫

歸來之初，曹誼林眼里看到的是國內(nèi)組織工程的空白，少經(jīng)費(fèi)、缺人才、沒有實驗室。但他的工作得到了各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心和支持。當(dāng)時的上海九院院長戴克戎對曹誼林說：“組織工程研究前景廣闊，醫(yī)院將鼎力相助?！鄙虾５诙t(yī)科大學(xué)的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)也表示：缺啥給啥，你曹誼林出成果，整個二醫(yī)大也“光榮”。時任上海市委書記的黃菊對曹教授在科學(xué)事業(yè)上的奉獻(xiàn)精神和高度的愛國主義精神，也給予了很高的評價。上海市科委更是“特事特辦”，給予他150萬元買設(shè)備，50萬元作科研經(jīng)費(fèi)。

事業(yè)有奔頭，曹誼林“墾荒”義無反顧。他說在鼠背上“種人耳”的目的，主要是探索組織工程方法和理論，以形象視覺告訴人們，組織工程可以構(gòu)建與人體相同的組織器官，這對未來的醫(yī)學(xué)發(fā)展將會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

不久，他被任命為九院的副院長。在上海市科委、上海二醫(yī)大和九院的支持下，他建立了上海第二醫(yī)科大學(xué)組織工程研究中心，并成立了上海市組織工程研究重點實驗室。2000年7月，他們應(yīng)用組織工程技術(shù)分別復(fù)制羊顱骨、雞肌腱、豬關(guān)節(jié)軟骨獲得成功，通過專家鑒定，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2001年10月，曹誼林從一只撞破了腦袋、出生僅7天的小狗身上抽取了5毫升骨髓，然后在骨髓中分離出骨髓基質(zhì)干細(xì)胞，經(jīng)過誘導(dǎo)分化，得到骨的“單元”——成骨細(xì)胞，接著借用豬的脫鈣骨搭出框架，讓小狗的成骨細(xì)胞“攀附”其上。隨著成骨細(xì)胞的逐漸生長，已去掉大部分抗原成分的豬脫鈣骨逐漸被吸收，長成了頭蓋骨的樣子。由于“原材料”完全取自本身，補(bǔ)上頭蓋的小狗全無排斥反應(yīng)。三個月后，這塊復(fù)制的兩厘米見方的“補(bǔ)丁”硬度完全達(dá)到了小狗的生理標(biāo)準(zhǔn)。這是曹誼林教授運(yùn)用組織工程的技術(shù)和方法，首次為高等哺乳動物在體外再造組織并成功移植，修復(fù)面之大在世界上也絕無僅有，這為組織工程技術(shù)應(yīng)用于臨床“人體器官復(fù)制”提供了可能。

組織工程化“人體骨”修復(fù)“人腦殼”

國家“973”項目是國家水平最高的重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃，曹誼林幾上北京參加“打擂臺”，終于爭取到國家“973”計劃《組織工程的基本科學(xué)問題》項目，曹誼林擔(dān)任該項目的首席科學(xué)家。他決心用好國家的資金，在組織工程研究中，中國要向世界打出“中華牌”。

機(jī)會來了。2002年6月，一位名叫金林的患兒在電梯里偶遇曹誼林，小金林頭上明顯的凹陷引起了曹誼林的注意。原來2001年4月，在一起交通事故中，小金林一頭撞在水泥墻上。頭頂上約雞蛋大小的一塊頭蓋骨被撞得粉碎。令人難以置信的是，如此的重?fù)粝?，小金林始終神智清醒，思維正常，雖說撿回了一條命，但畢竟缺了一塊頭蓋骨，僅有一層腦膜包裹著的大腦，一旦受到碰撞，后果不堪設(shè)想。

修補(bǔ)小金林頭上的“大窟窿”確實讓經(jīng)驗豐富的醫(yī)生也十分為難，此種情況通常只能用金屬合金或合成生物材料來修復(fù)，但這每隔幾年就得開刀換片，以適應(yīng)頭顱的不斷長大。另一種辦法就是取身上數(shù)根肋骨，移植修復(fù)頭上的窟窿，但這樣會在孩子胸部造成另一個窟窿，他的父母遲遲下不了這個決心。眼看小金林就要上學(xué)了，家人才決定去上海九院整復(fù)外科植入“塑料”顱骨。碰巧他們遇到了曹誼林教授。了解情況后，曹誼林當(dāng)即建議“人骨再造”，即采用組織工程技術(shù)構(gòu)建顱骨植入頭頂與原先的頭骨相融共生。于是他們從患兒髂骨處抽取了3毫升骨髓，作為骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的種子細(xì)胞，經(jīng)過3～4周的體外誘導(dǎo)擴(kuò)增為成骨細(xì)胞，然后置于可降解的生物材料上，一塊6.6厘米見方的新顱骨“拷貝”成功，接著手術(shù)將其植進(jìn)小金林的頭顱中。而今1年過去了，經(jīng)CT檢測證明，再造的這塊占顱骨總面積達(dá)六分之一的“天靈蓋”生長良好，天衣無縫。這一成功標(biāo)志著我國對組織器官缺損或功能障礙的治療終于走出自身“拆東墻補(bǔ)西墻”、以“創(chuàng)傷”修復(fù)創(chuàng)傷的傳統(tǒng)模式，憑著它，曹誼林領(lǐng)銜的課題組再一次推動了國際組織工程基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用的重大突破，又一次成為這一領(lǐng)域的重大貢獻(xiàn)者。據(jù)悉，目前曹誼林教授等已成功將“組織工程化人體骨”臨床應(yīng)用于修復(fù)20例齒槽裂、梨狀孔凹陷、先天性顱骨畸形等患者的骨缺損，均取得了良好的治療效果。

建造一個人體器官的“工廠”，使人體器官或組織的移植修復(fù)就像換汽車零件那樣方便，這是全球多少代科學(xué)家夢寐以求的奮斗目標(biāo)，曹誼林教授在將“夢”變成現(xiàn)實的道路上已經(jīng)邁出了可喜的第一步。