二十一世紀是生命科學(xué)的世紀，基因工程研究是生命科學(xué)的前沿陣地，人類基因組計劃堪稱與阿波羅登月計劃和曼哈頓原子彈計劃相媲美。諾貝爾獎獲得者楊振寧教授預(yù)言：下一世紀是生物工程的世紀，比爾蓋茨預(yù)言：超過他的下一世界首富必定出自基因工程領(lǐng)域。什么是生物工程呢？首先從科學(xué)技術(shù)革命談起：科學(xué)技術(shù)革命影響人類進程的四次科學(xué)技術(shù)革命分別是：第一次科學(xué)技術(shù)革命（18世紀60年代）棉紡織：一系列紡織機器的發(fā)明，動力：瓦特改良蒸汽機（1785年 ），交通運輸：富爾頓－輪船（美、1807年）；史蒂芬孫－蒸汽機車（英、1814年） 。1、首先發(fā)生在英國，并以英國為主體；2、以輕工業(yè)為主導(dǎo)；3、 以蒸汽動力為主要標志；4、技術(shù)發(fā)明主要源于工人和技師的實踐經(jīng)驗。第二次科學(xué)技術(shù)革命（19世紀70年代）1、電力的廣泛應(yīng)用（西門子－發(fā)電機、格拉姆－電動機），2、內(nèi)燃機和新交通工具的創(chuàng)制（卡爾·本茨－內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車、萊特兄弟－飛機），3、新通訊手段的發(fā)明（貝爾－電話、馬可尼－無線電報）。第三次科學(xué)技術(shù)革命:以原子能技術(shù)、航天技術(shù)、電子計算機的應(yīng)用為代表，包括人工合成材料、分子生物學(xué)和遺傳工程等高新技術(shù)。 1.科學(xué)技術(shù)推動生產(chǎn)力的發(fā)展，轉(zhuǎn)化為直接生產(chǎn)力的速度加快。2.科學(xué)技術(shù)密切結(jié)合，相互促進。3.科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域相互滲透。第四次科學(xué)技術(shù)革命是從外部物質(zhì)世界的革命到內(nèi)部意識世界的革命，它的核心就是信息、生物、航天、材料和納米技術(shù)的綜合。生物工程與生物制藥生物工程是運用自然科學(xué)及工程學(xué)原理，以微生物、動、植物體或其組成成分（器官、組織、細胞）作為生物反應(yīng)器將物料加工，以提供產(chǎn)品的社會服務(wù)技術(shù)。包括基因工程、酶工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質(zhì)工程等。例如我們運用胰島素來治療糖尿病，那么胰島素是如何產(chǎn)生的呢？將人基因組胰島素片段提取分離出來，通過載體轉(zhuǎn)入大腸桿菌細胞內(nèi)，插入大腸桿菌的基因組，讓該基因表達，通過DNA—RNA—蛋白質(zhì)中心法則大腸桿菌為我們生產(chǎn)出胰島素，再通過分離，純化，活化運用于糖尿病，諸如此類藥物有：干擾素（IFN）、白細胞介素-2（IL-2）、組織血纖維蛋白溶酶原激活因子（TPA）、腫瘤壞死因子（TNF）、集落刺激因子（CSF）、人生長激素（HGH）、表皮生長因子（EGF）、轉(zhuǎn)移因子、抗生素等等，這些生物藥品可以分別用以防治諸如腫瘤、心腦血管、遺傳性、免疫性、內(nèi)分泌等嚴重威脅人類健康的疑難病癥，而且在避免毒副作用方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)藥品?；蚬こ膛c轉(zhuǎn)基因技術(shù)由于1990年人類基因組計劃的成功實施，人類DNA中30億個堿基對排序已明確，4萬多個基因結(jié)構(gòu)已測出，目前不明確的是在什么時間和條件下這些基因得以表達?；蚬こ坛\用于生物制藥外，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在農(nóng)業(yè)、科技方面已廣泛運用。超市貨架上已出現(xiàn)轉(zhuǎn)基因大豆油、轉(zhuǎn)基因小麥、水稻、棉花、西紅柿等農(nóng)作物。我國農(nóng)業(yè)部已批準生產(chǎn)部分轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物，解決了我國的糧食問題，該技術(shù)到底是怎么回事呢？例如轉(zhuǎn)基因小麥和水稻就是將其它植物上抗覆倒基因，抗旱基因，抗除草劑基因轉(zhuǎn)移到小麥和水稻上，使它們在原基因的基礎(chǔ)上，增加了抗旱、抗覆到、抗除草劑功能，與以前的雜交技術(shù)截然不同。雜交技術(shù)是同品系生物，隨機的基因重組，而基因工程則是不同品系動植物之間的插入、敲除，產(chǎn)生新的動植物。如美國的轉(zhuǎn)基因大老鼠，中國的轉(zhuǎn)基因魚，還有各種優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病毒、抗蟲害農(nóng)作物不斷的誕生。干細胞工程與克隆技術(shù)細胞工程主要有體細胞克隆、干細胞技術(shù)。由于干細胞具有再生各種組織、器官、個體的潛在功能，為干細胞的應(yīng)用開創(chuàng)了廣泛空間。美國《science》雜志于1999-2000年將干細胞研究列為世界十大科學(xué)成就之一?？茖W(xué)家已經(jīng)能夠在體外鑒別、分離、純化、擴增和培養(yǎng)人體的胚胎干細胞，利用這些干細胞培養(yǎng)出一些人的組織、器官應(yīng)用于臨床，產(chǎn)生全新的工廠-器官工廠，全新的科學(xué)-再生科學(xué)，使人能夠用上自己、他人干細胞或干細胞所衍生出的新的組織、器官來替換自身病變或衰老的組織、器官。今年5月份，美國科學(xué)家宣布體外人工合成細胞，近日英國科學(xué)家又宣布將體細胞誘導(dǎo)分化成為精子?？傊?，干細胞以及克隆技術(shù)為臨床上各種疑難病癥如帕金森、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、肝病、癌癥，晚期腎病、慢性心臟病等帶來希望，為組織工程提供取之不盡用之不竭的原料。生物產(chǎn)生生物技術(shù)由傳統(tǒng)生物學(xué)到現(xiàn)代生物學(xué)，產(chǎn)生了生物技術(shù)、生物工程，誕生了生物產(chǎn)業(yè)，目前生物產(chǎn)業(yè)主要由：1、生物醫(yī)藥：基因工程疫苗、單克隆抗體診斷試劑、DNA診斷技術(shù)、藥物、基因治療和器官移植為人類疾病的預(yù)防、診斷、治療開辟了新的路徑，帶來了新的希望。2、生物農(nóng)業(yè)：多種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆植物，轉(zhuǎn)基因動物的誕生，帶來了綠色農(nóng)業(yè)，解決人類的糧食危機。3、生物能源：利用微生物工程產(chǎn)生乙醇，柴油，為新能源的開發(fā)開辟了新的路徑。4、生物制造：利用微生物、動、植物工程產(chǎn)生皮革等天然纖維，解決人類衣服等新材料問題，微生物能產(chǎn)出可降解的生物塑料，避免了“白色污染”。5、生物環(huán)保：全球大規(guī)模的污染如物理污染、化學(xué)污染、生物污染等一系列大氣、水、土壤污染，將來用微生物來解決。如用核酸探針和利用生物傳感器來監(jiān)測環(huán)境；微生物菌株來降解污染物。現(xiàn)代生物技術(shù)的出現(xiàn)進一步提高了人類的生存質(zhì)量，增添了生存樂趣。展望21世紀，五彩棉花，光彩喜人，寒冬臘月，姹紫嫣紅，百花爭艷，藥品商店琳瑯滿目均標明基因工程重組。你在醫(yī)院就醫(yī)，醫(yī)生首先檢查你的基因，借助電腦和基因芯片，為你提供個體化的治療方案，基因工程為人類展示了燦爛的明天。然而科學(xué)是一把雙刃劍，確實能夠合成細胞、克隆動、植物，重組一個小小的DNA、RNA病毒當(dāng)然是易如反掌，而人類生存適應(yīng)能力也越來越差?；艚痤A(yù)言：人類滅亡的原因，病毒危險排在小行星地球和核戰(zhàn)爭之前，而且由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)帶來的不可預(yù)料的一切后果實在令人擔(dān)心！

絕癥患者的福音---市醫(yī)院即將開展---21世紀最前沿、最具發(fā)展前景的醫(yī)療手段干細胞治療引言眾所周知，多利羊于1996年7月5日由羅斯林研究所的伊恩·威爾穆特教授等人通過體細胞克隆法培育問世，是世界上首只成年體細胞克隆羊。不久前，英國《柳葉刀》醫(yī)學(xué)雜志報道，2008年6月，一支由多國科研人員組成的醫(yī)療團隊在西班牙完成了全球首例“人造氣管”暨完整的“人造器官”移植手術(shù)，“人造氣管”采用了自身干細胞培養(yǎng)而成。如今術(shù)后5個月過去了，這名30歲女患者已徹底康復(fù)。布里斯托爾大學(xué)Martin A Birchall表示，干細胞培植器官移植技術(shù)大約只需要20年的時間就可以發(fā)展成為常規(guī)手術(shù)。這次手術(shù)的成功實施是干細胞技術(shù)的重大突破，具有重要的里程碑意義，有可能因此改變外科手術(shù)的未來。美國《科學(xué)》雜志于1999年將干細胞研究列為世界十大科學(xué)成就的第一，排在人類基因組測序和克隆技術(shù)之前。2009年1月23日，美國總統(tǒng)奧巴馬撤銷布什發(fā)布的限制胚胎干細胞研究的行政命令，隨后美國食品和藥品管理局(FDA)批準了全球首宗人類胚胎干細胞治療臨床試驗。據(jù)悉，胚胎干細胞多年來一直是醫(yī)學(xué)界研究的熱點，這種細胞可以生成任何器官或組織。2009-年11月美國總統(tǒng)奧巴馬訪華簽署了和中國共同開發(fā)研究干細胞有關(guān)協(xié)議。上帝在生物體內(nèi)埋下的“奇跡”細胞蜥蜴的尾巴被切斷后之所以重新長出，片蛭之所以去掉頭部和尾部都能再生，就是因為它全身都存在干細胞。干細胞向切斷的部位移動，通過增殖和分化，就完成了蜥蜴的尾巴和片蛭再生的全過程干細胞是一種“奇跡”細胞，簡直“無所不能”，是“上帝”埋在我們體內(nèi)的“種子”，是體細胞的“亞當(dāng)”和“夏娃”。干細胞不是干燥的細胞，“干”，譯自英文“Stem”，意為“樹干”和“起源”。類似于一棵樹干可以長出樹權(quán)、樹葉、開花和結(jié)果等。體細胞會因衰老或受傷死亡，人體大約有400——600萬億個細胞。約230種各類細胞。每天約有7000萬死亡和新生。體內(nèi)有一個干細胞庫隨時生產(chǎn)它們的替代品。干細胞的魅力在于：一旦身體需要，這這些干細胞可按照發(fā)育途徑通過分裂而產(chǎn)生分化的成熟體細胞。也許在某一天，人們突然發(fā)現(xiàn)，人體器官可以在實驗室按需要、按流程生產(chǎn)。血細胞、腦細胞、骨骼、心肌細胞、肝臟、神經(jīng)等的更換都不成問題，即使患上白血病、帕金森氏癥和癌癥這些不治之癥也能絕處逢生?；靖拍罡杉毎?stem cells, SC) 是一類具有自我復(fù)制能力(self-renewing)的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。干細胞有兩種分類方法，一是根據(jù)干細胞所處的發(fā)育階段分為胚胎干細胞(embryonic stem cell，ES細胞)和成體干細胞(somatic stem cell)。第二種分類方法是根據(jù)干細胞的發(fā)育潛能分為三類：全能干細胞(totipotent stem cell,TSC)、多能干細胞（pluripotent stem cell）和單能干細胞（unipotent stem cell）。胚胎干細胞的發(fā)育等級較高，是全能干細胞，而成體干細胞的發(fā)育等級較低，是多能或單能干細胞。干細胞(Stem Cell)是一種未充分分化，尚不成熟的細胞，具有再生各種組織器官和人體的潛在功能，醫(yī)學(xué)界稱之為“萬用細胞”。不僅如此干細胞還有自我更新能力（Self-renewing），。 胚胎干細胞（Embryonic Stem cell， ES細胞）。是人類組織器官發(fā)育的基礎(chǔ)。胚胎干細胞當(dāng)受精卵分裂發(fā)育成囊胚時，內(nèi)層細胞團（Inner Cell Mass）的細胞即為胚胎干細胞。胚胎干細胞具有全能性，可以自我更新并具有分化為體內(nèi)所有組織的能力。早在1970年Martin Evans已從小鼠中分離出胚胎干細胞并在體外進行培養(yǎng)。而人的胚胎干細胞的體外培養(yǎng)直到最近才獲得成功。胚胎干細胞（ES細胞）是一種高度未分化細胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官，包括生殖細胞。研究和利用ES細胞是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問題之一?！?成體干細胞 ；是人類組織器官修復(fù)的基礎(chǔ)。成年動物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細胞或者產(chǎn)生新的干細胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細胞，從而使組織和器官保持生長和衰退的動態(tài)平衡。過去認為成體干細胞主要包括上皮干細胞和造血干細胞。最近研究表明，以往認為不能再生的神經(jīng)組織仍然包含神經(jīng)干細胞,說明成體干細胞普遍存在，問題是如何尋找和分離各種組織特異性干細胞。成體干細胞經(jīng)常位于特定的微環(huán)境中。微環(huán)境中的間質(zhì)細胞能夠產(chǎn)生一系列生長因子或配體，與干細胞相互作用，控制干細胞的更新和分化。干細胞治療距我們還有多遠？造血干細胞移植已在臨床使用近半個世紀，治愈了數(shù)以萬計的白血病患者。最近美國Osiris公司研制的骨髓間充質(zhì)干細胞制劑，經(jīng)三期臨床試驗后獲美國FDA的同意即將進入市場。我國科學(xué)家韓忠朝教授率領(lǐng)科技團隊獨辟蹊徑找到干細胞非常理想的來源，于2006年首次從新生嬰兒廢棄的臍帶組織中得到了一種多能干細胞，稱作臍帶間充質(zhì)干細胞（UC-MSC）。UC-MSC不但具有胚胎干細胞類似的增殖能力和多向分化潛能，來源豐富、取材方便、低病毒感染率、無倫理障礙，而且沒有胚胎干細胞產(chǎn)生畸胎瘤問題，并且抗原性很低不產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，異體使用無需HLA配型。臍血干細胞已成為干細胞治療的有效手段。如此簡便有效便宜的干細胞治療很快就會出現(xiàn)你我的身旁。星火燎原目前干細胞加介入已在多家醫(yī)院應(yīng)用心功能不全、心肌病、心梗的心肌再生。干細胞加介入的肝細胞移植已取的肝硬化治療88%療效。這種細胞移植技術(shù)可望取代臟器肝移植，結(jié)合TIPSS（經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門體分流術(shù)）可臨床治愈肝硬化。糖尿病、潰結(jié)治療初見成效。嚴重慢阻肺、風(fēng)濕均已有不錯療效。特別是神經(jīng)科腦梗死、腦出血、腦癱、脊髓硬化都取得驕人成績。股骨頭壞死、糖尿病肢段壞死、外傷截癱有特效。至于美容、抗衰、保青春已在臺灣、韓國、東南亞、南方成為時尚。困惑胚胎干細胞被稱為“萬能細胞”，能分化成各種不同的人體細胞，有望從根本上治療多種現(xiàn)代疑難雜癥。但全能干細胞只能通過胚胎獲取，因此帶來了干細胞研究中廣被質(zhì)疑的倫理問題。教會及保守派人士認為人類早期胚胎是神圣不可侵犯的生命，為了獲取胚胎干細胞而創(chuàng)造一個生命再毀滅它，是不合倫理道德的。而最主要的擔(dān)心還在于胚胎干細胞的研究會導(dǎo)致有人偷偷克隆生命，有可能導(dǎo)致克隆人的出現(xiàn)。道德層面的爭議已經(jīng)成為制約干細胞研究的瓶頸，科學(xué)與倫理再次成為對立的兩方。另外是否引發(fā)癌癥、傳染病的問題也有不太清楚的地方。近有科學(xué)家預(yù)言干細胞移植可代替臟器移植。是藥物、手術(shù)、介入后醫(yī)學(xué)治療的又一次里程碑。 本世紀醫(yī)學(xué)治療應(yīng)該是細胞治療時代。

自1882年德國一代名醫(yī)Langenbuch所創(chuàng)切膽取石術(shù)以后，120年來因苦于無法降低膽囊結(jié)石的復(fù)發(fā)率，加上膽囊作為結(jié)石的生長源即著名的“溫床學(xué)說”故膽囊切除術(shù)作為治療膽囊炎，膽囊結(jié)石的金標準。中國每年幾百萬的膽囊被無辜切除（美國每年約50萬）。今天看來，當(dāng)時的溫床理論是否正確、保膽術(shù)后結(jié)石復(fù)發(fā)率到底多高、膽囊切除術(shù)后患者生活質(zhì)量如何、有什么遠期弊病等，外科醫(yī)生并非十分清楚，至今沒有薈萃分析。膽囊切除術(shù)后的弊端：外科醫(yī)師對膽囊的功能并不十分清楚也不重視。僅認為是：儲存、濃縮、排泄膽汁。術(shù)后有不適推給內(nèi)科醫(yī)生，這是膽道外科的最大誤區(qū)。目前認為膽囊有極為復(fù)雜和重要的功能，是不可缺少和替代的重要消化免疫器官。切除術(shù)后至少有以下弊端：1、消化不良、腹脹腹瀉 2、十二指腸液返流引起反流性胃炎 3、術(shù)后膽總管結(jié)石的發(fā)生率增高 4、肝損害 5、結(jié)腸癌發(fā)病率增高（Morehead統(tǒng)計200例增高4倍） 6、術(shù)后腸肝循環(huán)和脂代謝變化不能完全恢復(fù) 7、膽囊具有的某些免疫功能的喪失。 理論更新：切膽的理由是復(fù)發(fā)率高、病灶論、癌變論的所謂溫床學(xué)說。傳統(tǒng)的溫床學(xué)說認為：膽囊結(jié)石是由于膽囊結(jié)石、炎癥互為因果引起的結(jié)石。Small三角代謝學(xué)說，Langenbuch認為膽囊膽汁中膽固醇濃度過度飽和，析出固態(tài)的膽固醇結(jié)晶形成了膽固醇石。而膽固醇由肝臟分泌，生成結(jié)石的溫床不在膽囊而在肝臟。我國膽道外科前輩冉瑞圖教授認為，膽囊結(jié)石源自肝臟，膽囊切除術(shù)適應(yīng)癥（膽囊結(jié)石）應(yīng)與修正。因此現(xiàn)代觀念認為，溫床學(xué)說已過時不可提倡。關(guān)于復(fù)發(fā)率高是由于過去手術(shù)沒有膽道鏡取不凈結(jié)石殘留所致。癌變論更是無從談起，沒有結(jié)石照樣發(fā)生膽囊息肉、膽囊癌如何解釋。如果說膽囊結(jié)石刺激引起膽囊癌。保膽取石不正是預(yù)防癌變的一劑良藥。黃志強院士多次強調(diào)和質(zhì)詢LC預(yù)防膽囊癌的想法對嗎？無疑這種理論是錯誤的。微創(chuàng)保膽好處多！保留膽囊，保留了膽囊功能免除了膽囊切除術(shù)后的諸多并發(fā)癥并且減少了不少醫(yī)源性損傷，手術(shù)簡便、安全、創(chuàng)傷小、何樂而不為。免除了更復(fù)雜的膽總管結(jié)石的發(fā)生，不少人從心理上認為自己還有膽囊亦是一種安慰。 近19年來，國內(nèi)不少學(xué)者對于傳統(tǒng)的切膽理論提出了懷疑和挑戰(zhàn)，并取得了明顯進展。目前內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽在國內(nèi)逐漸開展，正被越來越多外科醫(yī)師所認同，2007年12月召開了首屆全國內(nèi)鏡微創(chuàng)保膽學(xué)術(shù)大會。2008年第13屆全國膽道外科學(xué)大會上，我國膽道外科大師黃志強院士明確提出：內(nèi)鏡保膽取石開展是21世紀的大事。其手術(shù)規(guī)范已收編高等院校教材。（藥學(xué)系外科書）總之，對于膽囊結(jié)石、膽囊息肉的治療要有一個觀念的轉(zhuǎn)變。要以人為本，既要去除膽囊結(jié)石、膽囊息肉，又要保護膽囊功能。每位醫(yī)師應(yīng)該首先考慮保護人體器官功能，維持內(nèi)環(huán)境的平衡，權(quán)衡利弊必要時考慮切除膽囊，更不要無理由的“預(yù)防”和“順便”切除膽囊，這才是治療膽囊疾病的正確觀點。我院已完全具備微創(chuàng)保膽手術(shù)的條件，普三科與內(nèi)窺鏡室的密切合作近日開展。