徐飛

生命，是宇宙中最激動人心的奇跡之一。幾乎所有生命體都由細胞組成，即便是病毒，其生命活動也必須通過細胞來體現(xiàn)。作為獨立的生命單元，細胞既有生長繁殖，也有衰老死亡。在多細胞生物的個體發(fā)育過程中，細胞常常分化成各種構(gòu)造和功能不同的細胞，形成組織和器官。在人體中,當(dāng)癌變出現(xiàn)時，細胞便喪失其原有的正常功能，開始無休止地分裂，形成腫瘤。在人類認識生命的道路上，首次發(fā)現(xiàn)細胞的英國科學(xué)家羅伯特·胡克（Robert Hooke，1635—1703）以及以偉大著作《生命是什么》開啟人類認識生命進化遺傳奧秘大門的奧地利物理學(xué)家薛定諤（Erwin Schr?dinger，1887— 1961）固然令人難忘，但還有一位普通美國黑人婦女，以其獨特的生命為科學(xué)界貢獻了一份永不凋零的細胞樣本，使人類在認識生命的道路上不斷開拓前行。

神奇的海拉細胞

1951年1月，美國弗吉尼亞州種植煙草的黑人農(nóng)家婦女海瑞塔·拉克絲（Henrietta Lacks）身體不適，經(jīng)約翰·霍普金斯大學(xué)醫(yī)院就診，結(jié)果發(fā)現(xiàn)她患上了子宮頸癌。主治醫(yī)生從拉克絲身上采集了癌細胞標本，交給了一直致力于在人體外培養(yǎng)惡性腫瘤細胞的喬治·蓋伊（George Gey）博士。當(dāng)時的醫(yī)學(xué)界已實現(xiàn)了青蛙和老鼠的細胞培養(yǎng)，但尚未有人成功培養(yǎng)出人類細胞。細胞是分裂產(chǎn)生的，如果一種細胞可以源源不斷地分裂，那它就相當(dāng)于得到永生。如果能夠找到永生的人體細胞，科學(xué)家就可以做那些不能在活人身上進行的實驗，讓人體細胞代替活人接觸各種各樣的毒素、輻射和感染源。但之前培養(yǎng)的人體細胞都活不了多久，這是因為人類的正常細胞分裂的極限大約是50次，這個數(shù)目按其發(fā)現(xiàn)者的名字命名為“海弗利克上限”。每條染色體末端有一段特殊的DNA叫作端粒，細胞每分裂一次，端粒就縮短一段，直至幾乎完全消失，而細胞也隨之停止分裂走向死亡。

拿到標本的蓋伊助理起初并未十分在意，為方便起見，她將病人姓名的縮寫HeLa寫在試管側(cè)面，標注清楚后就把標本放進了培養(yǎng)室。

幾天后，人們發(fā)現(xiàn)試管底部血塊邊緣出現(xiàn)一圈白白的像煎蛋白一樣的東西，這是細胞在生長的跡象。這種現(xiàn)象以前也出現(xiàn)過，但過不了兩天就停止了。這次卻非常不一樣，海拉細胞在瘋狂生長，每隔24小時就增加一倍。實驗員把它們分到別的試管里，很快又被填滿。

海拉細胞比人類的健康細胞長得快20倍，健康細胞沒幾天就死光了，但海拉細胞卻不同，只要有合適的營養(yǎng)環(huán)境，它就會一直分裂生長，永不停息。蓋伊憑直覺知道，這就是自己多年來苦苦尋找的那個“不死”的細胞。

無情的癌細胞最終奪去了拉克絲的生命，但海拉細胞卻一直活著，成為醫(yī)學(xué)研究的重要工具。在以后的歲月中，海拉細胞被提供給了世界各地的研究機構(gòu)，科學(xué)家們把海拉細胞注射到免疫缺陷的大鼠體內(nèi)，讓它們長出與拉克絲相似的腫瘤，再依靠它們研究免疫控制和癌細胞擴散機制，用于癌癥治療和制藥等。海拉細胞還曾被用于調(diào)查原子彈爆炸對人體造成的影響，也曾搭載美國和蘇聯(lián)的火箭升空，被用于研究失重狀態(tài)下的細胞增殖。拉克絲早已逝去多年，但她又憑借海拉細胞而獲得了永生，因為每一個海拉細胞里都有她的DNA。

喬治·蓋伊

蓋伊本人后來也死于癌癥。他也曾想讓自己的細胞永生，卻沒能獲得成功。

科學(xué)研究中的海拉細胞

海拉細胞甫一登場就身手不凡，在人類打敗小兒麻痹癥這項20世紀最重要的戰(zhàn)役中創(chuàng)立功勛。

1951年，美國出現(xiàn)有史以來最嚴重的小兒麻痹癥疫情，研制小兒麻痹癥疫苗成為全國矚目的頭等大事。不久，匹茲堡大學(xué)便開發(fā)出第一支小兒麻痹癥疫苗，但正式使用之前，必須進行大規(guī)模實驗證明它的安全有效性，這個實驗需要大量培養(yǎng)出的人體細胞。

什么細胞既容易被病毒感染，又能大量繁殖，培養(yǎng)起來還很便捷呢？人們意識到，海拉細胞或可擔(dān)此重任。世界上首家細胞工廠由此而產(chǎn)生，每周從這里生產(chǎn)出2萬管海拉細胞，數(shù)量多達6萬億個。這么多海拉細胞僅僅用來研究小兒麻痹癥根本消化不完，所以只要花錢，就可以買到海拉細胞。

雖然海拉細胞是癌細胞，但許多基本特征和普通細胞是一樣的，比如要制造蛋白，彼此交流，會不停分裂并產(chǎn)生能量，不斷進行基因表達并進行基因表達調(diào)控，它們還會感染各種各樣的病原……正是因為這些特性，海拉細胞成了合成蛋白的最佳工具；人們還借助海拉細胞研究過許多東西，包括細菌、激素、蛋白，尤其是病毒。海拉細胞促進了病毒學(xué)的興起。越來越成熟的細胞培養(yǎng)和克隆技術(shù)，以及總價值超過數(shù)百億美元的人體生物材料產(chǎn)業(yè)也由此產(chǎn)生。人類遺傳學(xué)在日后成為顯學(xué)，都離不開海拉細胞的貢獻。

在大多數(shù)研究中，海拉細胞都被看作模式的人類細胞。差不多每個從事過生命科學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)和研究的學(xué)生都繞不開海拉細胞這個名字。

人們利用海拉細胞研究致癌基因和抗癌基因，開發(fā)治療皰疹、白血病、流感、血友病和帕金森癥的藥，弄清楚乳糖的消化、性病的傳染、人類長壽的秘密、在下水道里工作對細胞的影響以及蚊子如何交配；沒有海拉細胞，人們無法得到小兒麻痹疫苗，試管嬰兒、基因復(fù)制、基因圖譜等也都無法成為現(xiàn)實。

海拉細胞就像小白鼠一樣，成為實驗室的主力實驗材料，成為幾百年來最重要的醫(yī)學(xué)成就之一。有科學(xué)家估算，迄今為止培養(yǎng)出的海拉細胞已超過5 000萬噸，累計已繁殖18 000多代，體積相當(dāng)于100多幢紐約帝國大廈。據(jù)不完全統(tǒng)計，與海拉細胞有關(guān)的科學(xué)論文已超過65 000份。進入21世紀以來，已有5個基于海拉細胞的研究成果獲得了諾貝爾獎。

推進生命醫(yī)學(xué)倫理進步

1954年，美國病毒學(xué)家切斯特·索瑟姆（Chester Southam）開始用海拉細胞做人體實驗，他將大約500萬個海拉細胞注入癌癥病人的體內(nèi)，但并未詳細告知是在進行試驗。1956年，為觀察癌癥是否會傳染，索瑟姆又開始用健康人做對照注射實驗。他在《俄亥俄州監(jiān)獄通訊》上刊登廣告，召集志愿者進行癌癥研究。幾天后竟然征集到96名志愿者，不久增加到150名。這種給在押犯人和不知情病人注射癌細胞的事件很快就引起了社會公眾對生命醫(yī)學(xué)倫理的關(guān)注，進而推動了相關(guān)生命醫(yī)學(xué)倫理規(guī)范的出臺，確立了知情同意權(quán)和倫理審核委員會，而后來的事實也證明，對受試者權(quán)益的保護并沒有像科學(xué)家擔(dān)憂的那樣阻礙了科學(xué)的進展。

2013年3月，當(dāng)歐洲分子生物學(xué)實驗室的科學(xué)家將海拉細胞基因組研究成果公開發(fā)布時，終于再次將多年來積累在海拉細胞問題上的生命醫(yī)學(xué)倫理風(fēng)暴全面引爆。盡管科學(xué)家們認為海拉細胞基因組有助于檢驗基因變異如何對基本的生物功能產(chǎn)生影響，他們愿意將研究成果與眾多科學(xué)家分享。但拉克絲的后代以及其他科學(xué)家和生命醫(yī)學(xué)倫理學(xué)家們卻紛紛表示了強烈的反對，他們不同意將海拉細胞基因序列公開發(fā)布，認為海拉細胞的提取并未獲得本人同意，違反了知情同意原則，而公開發(fā)表基因序列信息則將泄露依然健在的拉克絲后代的基因特征，對他們的隱私權(quán)構(gòu)成嚴重的侵犯。

好在研究海拉細胞的科學(xué)家們從善如流，很快就將基因組數(shù)據(jù)從公共數(shù)據(jù)庫中移除。后來，美國華盛頓大學(xué)的科研人員通過與拉克絲家族的友好磋商，最終獲得家族成員許可，2013年8月8日終于將海拉細胞基因組圖譜在《自然》雜志上公開發(fā)表，海拉細胞再次成為人類寶貴的科學(xué)遺產(chǎn)。

永生的海拉

1951年10月4日，由于癌細胞擴散，拉克絲病逝于約翰·霍布金斯大學(xué)醫(yī)院。當(dāng)年，拉克絲并不知道自己的細胞被用于醫(yī)學(xué)研究。當(dāng)海拉細胞被分送給世界多個研究單位用于癌癥研究和細胞研究時,病人已病故，知情同意也無從談起。拉克絲的遺體被埋葬于自家庭院，連墓碑都沒有留下。

由于海拉細胞的神奇作用，媒體對其主人公也不斷有報道，但很多時候都是以訛傳訛。直到20世紀70年代，人們一直以為她要么叫海倫·萊恩，要么叫海倫·拉森，其正確的名字海瑞塔·拉克絲卻一直無人知曉。

1973年3月9日，《自然》雜志發(fā)表了布魯塞爾大學(xué)生物學(xué)家道格拉斯的一封信：

喬治·蓋伊從一名黑人的宮頸癌組織中培養(yǎng)出海拉細胞，至今已21載。有人估算，如今世界上這種細胞的總重量已經(jīng)超過這位女性的體重。這個女人真正地長生不死了，不僅在試管中，也在全世界科學(xué)家的心里，因為它為科研和醫(yī)療診斷做出了不可估量的貢獻?？晌覀冞€不知道她的真名！我們都知道，“?！保℉e）“拉”（La）是她姓和名的縮寫，可有書上寫成“海倫·拉恩”，有的地方是“海瑞塔·拉克絲”。我曾寫信給各種文章的作者詢問名字的出處，其中包括蓋伊發(fā)表論文的醫(yī)院，從沒得到過答復(fù)。請問有人知道真相么？如今海拉細胞發(fā)展成熟，那么還細胞主人（?！┮粋€真實身份，讓這個女人享受她應(yīng)得的名譽，難道這也違背醫(yī)學(xué)倫理么？

同年的4月20日，道格拉斯再次發(fā)表后續(xù)文章，宣布確定海拉細胞是以海瑞塔·拉克絲的名字命名的。至此，這位在生命科學(xué)領(lǐng)域默默奉獻多年的無名英雄終于重見天日,拉克絲家屬也由此知道海拉細胞依然活著，還在繼續(xù)為人類健康發(fā)揮積極作用。

美國科普作家瑞貝卡·思科魯特（Rebecca Skloot）耗時十年追蹤采訪，將改變?nèi)祟愥t(yī)學(xué)史的海拉細胞及其主人的生命故事寫成了紀實作品《永生的海拉》。書一問世即成為席卷《紐約時報》《華盛頓郵報》《泰晤士報》等全球60多家頂級媒體的“年度好書”，《自然》《科學(xué)》《柳葉刀》三大期刊也聯(lián)合推薦。書中詳細記述了拉克絲一家如何用一生的時間來接受海拉細胞的存在，以及這些細胞永生的科學(xué)原理，首次揭開了人體實驗的黑暗過去，探討了生命醫(yī)學(xué)倫理和身體組織所有權(quán)的法律問題，以及其中的種族和信仰問題。這本關(guān)于生命價值、醫(yī)學(xué)倫理、個體尊嚴的真實故事，成為感動美國的現(xiàn)象級暢銷書，入選美國亞馬遜“一生要讀的100本書”。有趣的是，《永生的海拉》只是作者的處女作，出版后即登上《紐約時報》和亞馬遜暢銷榜第一名，并被翻譯成20多種文字，成為海拉細胞不朽傳奇的又一證明。

2017年，美國HBO公司將海拉細胞故事改編成電影，著名脫口秀主持人奧普拉·溫弗瑞（Oprah Winfrey）傾情主演,影片隨即獲艾美獎、美國評論家選擇獎等多項提名。正如美國莫爾豪斯醫(yī)科大學(xué)羅蘭德·帕蒂略教授所言“海拉的故事，在科學(xué)界、倫理界以及社會上引起了巨大議論和反響。她是圣女貞德那樣的歷史英雄?！比欢私z身后連墓碑都沒有，2010年3月，人們捐款為拉克絲樹立了墓碑，碑上鐫刻著這樣一行字：“她的細胞，將永遠造福于人類”。

圍繞在拉克絲墓碑旁的家人

《永生的海拉》中譯本

鏈 接

海拉細胞貢獻編年

1952年，研究人員用各種從腮腺炎、麻疹到皰疹等疾病組織分離出的病毒感染海拉細胞，由此孕育產(chǎn)生現(xiàn)代病毒學(xué)。

1953年，海拉細胞的實驗者發(fā)現(xiàn)，一種名叫蘇木素的著色劑能讓細胞核染色體清晰可見，利用這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們成功找出唐氏綜合征等疾病的遺傳聯(lián)系，逐漸掌握遺傳疾病的診斷方法，基因檢測原理由此被發(fā)現(xiàn)。

1954年，海拉細胞幫助科學(xué)家實現(xiàn)了細胞克隆?？茖W(xué)家利用其具有頑強生命力的特征，發(fā)明了一種分離單一細胞的方法，并讓其存活足夠長的時間來復(fù)制和創(chuàng)造一個自身的完美拷貝。這一重大突破為動物克隆、基因療法、試管受精和干細胞分離等尖端生物醫(yī)學(xué)奠定了基礎(chǔ)。

1956年，海拉細胞先于人類，隨一顆蘇聯(lián)衛(wèi)星進入太空，開始被用于太空生物學(xué)研究。美國宇航局后來又在首次載人航天飛機中攜帶了海拉細胞，并發(fā)現(xiàn)癌細胞在太空中繁殖更快。

1965年，海拉細胞幫助實現(xiàn)了基因混合。通過將海拉細胞和小鼠細胞融合，人類首次創(chuàng)造了跨物種混合體?；蚧旌霞夹g(shù)不僅讓科學(xué)家們成功繪制出人類基因圖譜、進行血型鑒定，也帶動了抗癌藥物赫塞汀的發(fā)明。

1973年，科學(xué)家利用海拉模型沙門氏菌的擴散，測定其傳染性，并研究其在人體細胞中的活動。

1984年，德國病毒學(xué)家利用海拉細胞證明了人乳頭狀病毒(HPV)會導(dǎo)致癌癥，這項發(fā)現(xiàn)最終獲諾貝爾獎，也向HPV疫苗的成功研制邁出了第一步。

1986年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)如何讓海拉細胞感染人體免疫缺陷病毒HIV，俗稱艾滋病病毒。通過它找到了一個關(guān)鍵受體，揭示了這種病毒的感染機制。

1989年，科學(xué)家查明，海拉細胞不死的奧秘在于其含有端粒酶，它可以不斷將端粒重新加上去，讓端粒再生進而保證細胞不斷分裂，從此控制生物衰老的神秘物質(zhì)——端粒酶走進了人們視線。

1993年，研究人員讓海拉細胞感染結(jié)核桿菌DNA，初步查明了細菌侵襲人類細胞的機制。

2013年，來自歐洲分子生物學(xué)實驗室和德國海德堡大學(xué)人類遺傳學(xué)研究所的研究人員首次成功將海拉細胞基因組測序。這項最新的研究主要設(shè)計和分析海拉細胞不正常的基因特點，以及更好地利用海拉細胞作為人類生物學(xué)的模型。研究人員發(fā)現(xiàn)海拉細胞的基因組數(shù)量以及染色體的結(jié)構(gòu)都不正常，這些不正常就像癌細胞喪失了大量的正常的基因拷貝一樣。特別是，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在每個細胞的染色體上有大量的區(qū)域包含了錯誤的基因排序，正常的基因拷貝數(shù)也更少。這是一個染色體碎裂的警示信號，這一現(xiàn)象與2%~3%的癌癥有關(guān)。這些基因現(xiàn)象為進一步研究海拉細胞提供了豐富的信息，可從中得出更重要的生物學(xué)結(jié)論。

正在生產(chǎn)海拉細胞的塔斯基吉研究所