根據最新一期《科學》雜志上發表的一篇論文,德國和日大學學家在猕猴胚胎的大腦中植入了一種人類基因,使猕猴胎兒的大腦皮層能夠形成類似于人腦的褶皺。這個實驗讓人想起電影《人猿星球》(Planet of the Apes),其中轉基因猩猩對人類發動了戰争。

《人猿星球》中的一幕。
據報道,德國和日大學學家在七個猕猴胚胎中植入了一種名為ARHGAP11B的人類基因,懷孕102天的圖像分析顯示,猕猴胎兒的大腦皮層被誘導發展出類似于人腦的褶皺,即猴腦的新皮層膨脹。
正常的猕猴胎兒腦(左)與ARHGAP11B猕猴胎兒腦形成對比。黃線代表大腦皮層的邊界;白線代表發展中的哈裡發;箭頭表示折疊。
據悉,新皮層是大腦的外層,涉及推理、語言和意識思維等重要功能。ARHGAP11B基因僅存在于人類中,而不适用于其他非人類靈長類動物或哺乳動物。實驗表明,經過基因調整的猕猴大腦會産生類似于人類大腦的自然颠簸和凹陷 - 分别稱為"環形交叉路口"和"凹槽" - 這是人類的進化特征。
該論文的作者之一,德國馬克斯普朗克分子細胞生物學和遺傳學研究所(MPI-CBG)的邁克爾海德說,普通猕猴大腦的新皮層已經擴大,大腦表面已經塌陷,上層神經元的數量增加了。
人類基因ARHGAP11B修飾了猕猴胎兒的腦半球,可見白色細胞核。科學家說,大腦中的凸起與人腦中的凸起相似。左箭頭表示溝壑(大腦皮層中的凹陷或凹槽),右箭頭表示回旋加速器(脊狀凸起)。
這與正常的猕猴大腦形成鮮明對比,後者比人類的大腦更光滑,更小。
另一位作者,MPI-CBG的Marta Florio說,"這太酷了",一個小基因足以影響幹細胞的表達,幹細胞對新皮層的擴張貢獻最大。
據悉,在進化過程中,人腦折疊成獨特的皺紋外觀,以适應顱骨的空間限制,同時讓新皮層的表面積顯著增加。
科學家在2015年發現了一個基因,這可能是人腦中大量神經元獨特存在的原因。當基因被植入小鼠胚胎的大腦(如圖)時,它會導緻形成更多的神經元(染成紅色)。
據報道,來自川崎中央實驗動物研究所(CIEA),東京慶應義塾大學和光州市腦科學中心實驗室的科學家也參與了這項研究,其中川崎市腦科學中央研究中心的研究室率先開發了一種生産轉基因非人靈長類動物的技術。
據悉,轉基因猕猴胎兒不允許出生。該論文的作者之一,MPI-CBG的Wieland Huttner表示,科學分析僅限于猕猴胎兒,因為出生後大腦功能的"潛在不可預見的後果",是以在道德上強制不允許轉基因猕猴出生。
溫/南都記者 陳琳