自然辩证法论文干细胞选题_自然辩证法论文选题
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自然辩证法论文
——干细胞选题
一、什么是干细胞
干细胞是具有自我更新，高度增殖和多向分化的早期的原始细胞。干细胞分全能、多能和单能三种。全能干细胞可以分化成人体所具有的全部细胞。人体200多种细胞，都可以通过复制产生。最后，细胞可以产生组织，组织又合成器官，就成为人体了。全能干细胞主要存在着早期胚胎之中。胚胎发育有个过程，精子和卵子两个结合，产生受精卵，受精卵进一步分裂成桑椹胚，桑椹胚再进一步分化就是囊胚，囊胚产生内层细胞，在以前这个阶段，只要提取一个细胞，都可以发育成人体，所以是全能的干细胞。多能干细胞已经是发育晚期了。脐血存在很多造血细胞，骨髓里也存在很多造血细胞。这些都是多能干细胞，可以分化成很多种细胞。骨髓可以分化成白细胞、红细胞、血小板等，是多能的。单能干细胞也叫专能干细胞，只能分化成一种细胞，或者是分化成关系比较密切的两种细胞。单能干细胞存在非常广泛，存在机体的组织器官，大部分组织器官都要存在。
二、干细胞的研究意义及发展现状
1998年，美国威斯康星州的一个研究小组首次分离出人类胚胎干细胞。干细胞是人体内所有细胞的“母”细胞。这些细胞不但能无限制地复制自身，还能分化成不同类型的细胞，例如肌肉、神经和骨骼等。从胚胎发育期到成人期，机体的很多组织器官中都能找到干细胞。胚胎期的干细胞能产生各种组织器官、促使机体生长发育；成人体内的干细胞则能分化出健康细胞，取代衰老细胞，修复组织器官。胚胎干细胞具有分化成人体内200多种不同类型细胞的潜力，利用这些细胞，就有可能使那些因疾病或意外事故受损病人的组织和器官得到修复。
干细胞的研究非常有意义，潜能非常大。现在医学对很多慢性、非传染性疾病无能为力，但是干细胞的研究，特别是人体胚胎的干细胞，将来可以提取干细胞，用于治疗衰老及老年痴呆。糖尿病是胰岛有疾病；癌症是癌细胞无限扩增，破坏正常组织；心肌梗塞是因为心肌细胞坏死了。这些疾病通过干细胞的研究都可以治疗，当然还有一个过程，但现在已经得到了很好的运用，而且进展非常快。
任何克隆都是从胚胎干细胞或成年干细胞演变而来，所以干细胞与克隆研究在近年可谓成果不断。
明尼苏达大学医学院的研究人员从实验鼠和人的骨髓内提取出一种特殊的干细胞。这类细胞植入实验鼠胚胎后，参与了几乎所有机体组织的发育，分化成了各种类型的细胞。不过，这种干细胞分化成肝脏细胞相对容易，但要分化成心
脏细胞则较困难。澳大利亚的研究人员培育出了功能完备的胸腺。胸腺是心脏附近的器官，它在人体进入青春期后处于休眠状态。被视为世界上首次从干细胞培育出完整器官。重新启动处于休眠状态的胸腺能够重新修建已被损坏的免疫系统，对人体的健康和防病极为重要。
国内的研究人员也不甘落后，我国科学家在一只身长不足5cm，体重不过20
克的裸鼠背上培育出了1cm长管状的兔子尿道。研究人员从兔的膀胱组织分离出种子细胞（干细胞），然后在体外培养和规模化扩增，分别接种到预制成尿道形状的一种可降解的胶原膜生物支架材料上培养成。不久的将来，这一成果有望用于人体再造“尿道”。
另外，美国研究人员还证明，把经过处理的克隆牛干细胞移植入牛身上的适
合部位，能逐渐发育生长成具有肾脏功能的器官和能“工作”的心脏组织。紧接着，美国研究人员报告一例帕金森氏病患者接受神经干细胞和分化的多巴胺神经元自体移植治疗后临床症状得到改善。对这位57岁的患者采用立体定向方法开颅获取干细胞，进行体外培养，并诱导其分化为能分泌多巴胺的神经元，然后通过立体定向手术将这些神经元移植回患者脑内特定的靶点。术后6个月，患者神经干细胞的数量扩增了几百万。
虽然到目前为止，把干细胞转变成各种不同的细胞还只是个遥远的梦，但只
要有这些干细胞，将来就有可能使阿尔茨海默氏病(老年痴呆症)、帕金森综合征(震颤性麻痹)、中风、脊髓损伤、心脏病以及糖尿病等疾病的治疗方式发生革命性改变。美国已经有临床试验证明，注射成人干细胞可以帮助修复衰竭的心脏。领导此项研究的罗伯特•考马斯教授发现，利用病人自己身上取出的骨髓干细胞，可以治疗一种最常见的心脏病。该研究显示了用干细胞治疗心脏病的巨大潜力。
三、干细胞研究的新进展
巴西科学家最近在人类脐带上发现新的干细胞源，这种间质干细胞被认为在临床治疗上能发挥很大作用。以前人们在某些治疗中常使用脐带血，它含有造血干细胞，但只有10%的脐带血含有间质干细胞。巴西圣保罗大学科学家玛雅娜•卡茨等人最近发现，所有脐带都含有间质干细胞。科学家分析了10条脐带，并从每一条上都成功提取出了间质干细胞。目前，很多医院冷冻含有造血干细胞的脐带血，以用于未来骨髓移植和白血病等疾病的治疗。新研究成果告诉人们，脐带也同样有用，而不应被丢掉。间质干细胞的根本作用不是孕育，而是形成骨头、脂肪、软骨、肌肉甚至神经元，因此可用于治疗许多疾病。在成年肌体中，这种干细胞存在于多种组织中，如骨髓、脂肪组织，但提取相当困难。从脐带上提取间质干细胞更为简单，用10厘米的脐带就能提取出大量的间质干细胞，而一般脐带的平均长度有40厘米。
进入新的一年，出现一条令人鼓舞的好消息。一组英国基因工程学者，在干
细胞研究中取得新突破，据说可以大幅增强利用干细胞自动修补人体受损细胞和组织的能力。
新技术可让人体大量产生新干细胞，并通过血液循环将新生干细胞输送到受到损伤的器官或组织，以求迅速修复受损部分。据科学家们举例说明，在一个心脏病突发的病人身上使用这种干细胞疗法可以迅速帮助病人恢复心脏受损部分。英国伦敦大学帝国理工学院的萨拉•兰金博士介绍了这种最新干细胞疗法的功能。她说：“干细胞可以自然地找到受损的人体部分。因此，它们进入血液循环系统之后就好像四处巡逻的警察，哪里有问题就到哪里去。”，“干细胞也好像是消防队，哪里起火就会到哪里去灭火。哪里有受损坏的人体组织，这些干细胞就会自然地到哪里去修补。”
其实干细胞疗法本身并不是新闻。一般来说，人体组织受损的时候，由骨髓产生的干细胞都会前往修补。比如说当我们的手指不慎被划破时，受伤部位很快就会自身修复。利用同样原理，科学家们在对付白血病治疗中，也已开始动用干细胞疗法。英国科学家们这次有所突破的地方在于，在实验中发现，综合利用一些药物可以促生大量干细胞，大幅提高人体自我修复能力。据悉，目前新疗法还处于动物体试验阶段，脊椎断裂的老鼠在新干细胞疗法下，恢复了断裂处的连接。依照正常速度，这种疗法最终投入人体临床试验期，估计还有约10年时间。尽管还有一段时间，这对很多患者仍然是一线希望。
四、干细胞研究存在的问题
从胚胎组织建立干细胞株并不容易，研究人员必须采取各种措施，防止胚胎组织受到感染，还要防止细胞群体变成神经或其他组织。建株后的干细胞可以放在细胞银行中永久保存。需要时，研究人员可以把冷冻保存的干细胞解冻，加入培养液和生长因子，经培养后，研究怎样把它们分化成不同类型的细胞。研究人员需要进行大量工作，才能准确了解干细胞的工作原理，以及如何利用它们的这种分化潜能。
美国的两个研究小组从实验鼠胚胎中取出胚胎干细胞，进行基因改造，使它们发育成所需要的神经细胞，再将这些细胞植入患帕金森氏症的实验鼠脑部，实验鼠的帕金森氏症症状明显减轻，并存活了2―3个月。当然，这并不意味着马上可以进行人体试验。因为还有相当大的难题，比如，如何防止干细胞在人体内不断增殖而发展成肿瘤。
还有研究表明，一些从成年动物体中提取的干细胞，并不如预想的那样能转化成各种器官组织。这表明，在干细胞医疗研究方面，成体干细胞还不能取代胚胎干细胞。美国科学家这番言论的根据是美国佛罗里达州与英国苏格兰两个独立研究小组的实验结论。佛州小组进行了有关老鼠干细胞研究的比较实验，一组试验利用从成年老鼠骨髓中提取的干细胞；另一组利用从老鼠胚胎中提取的干细
胞。科研人员本来希望，从骨髓中提取的干细胞能够分化成原始细胞，如骨髓组织细胞，直至生长成所需要的其他组织或器官。结果是，骨髓干细胞起初分化顺利，但最终并没有分化成原始细胞，却产生了奇怪的类似人体肿瘤内的细胞。同样，苏格兰爱汀堡大学的科研小组，利用从脑细胞中提取的干细胞与胚胎干细胞进行分组比较实验，也发现了类似的问题。
科研人员认为，如果有关人体干细胞试验出现这样的情况，从成年人体的骨髓、大脑等提取的干细胞，分化形成的新细胞或转化的组织将不适用于治疗疾病，而胚胎干细胞的研究则显示出较好的医疗前景。近年来，生物界认为，从成年动物体的骨髓、血液、体细胞等中所提取的干细胞，加以适当处理的话，就可以转变成为动物体其他部分的组织或器官。诸如，从血液中提出的干细胞，可以分化并转变成心脏、肾、肝脏等组织或器官。这一报告，不仅将影响从事干细胞研究专家的研究思路，而且在美国也会再次引起有关干细胞研究的争论。美国从事干细胞研究的专家一直以来希望更多的从事人类胚胎干细胞的研究，但美国政府却希望科研人员更多的从事除胚胎以外其他来源的干细胞研究。
整体来看，干细胞治疗现在仍受限于安全性及其治疗效果，还没有普遍应用。若要利用干细胞进行研究与产品开发，仍需要熟悉细胞培养，了解细胞分化机制，这有赖广泛的科学研究来提供相关理论基础。目前，越来越多的研究确认，多能成体干细胞具有高度应用价值。将来也许能避开胚胎干细胞研究引起的伦理争论，并应用于细胞疗法、组织工程以及再生医学，带动干细胞产业的发展。
五、干细胞技术前景广阔
2004年，世界首家胚胎干细胞银行在英国开业。该细胞银行将存放从胎儿和成年人的身体组织中分离出来的干细胞，将为糖尿病、癌症、帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等疾病的研究和治疗储存、提供干细胞。研究人员如果想存放干细胞到库里或取出细胞库保存的干细胞，必须经过一个专门委员会的审查和批准。在干细胞存入细胞银行后，世界各国的科学家都可以通过申请，取得这些细胞，用于科学研究，这样可以确保最少量的人类干细胞得到最大限度的利用。这对于业界人士来说，无疑是一个振奋人心的消息。
通过干细胞研究，人们相信，绝大多数疾病，包括神经性疾病、糖尿病、慢性心脏疾病、肾脏病、肝脏疾病、癌症和艾滋病等，都可望借助干细胞技术得到康复。同时利用干细胞及其产物细胞，还可以结合基因治疗、组织工程及药物开发等进行医疗或研究应用。干细胞技术作为一种新兴的医疗技术，正逐渐展现出其诱人魅力，市场应用前景非常广阔。
骨髓移植手术可说是干细胞应用的一种，骨髓接受者先经化学及放射线治疗后，再移植捐赠的骨髓，其中所含的干细胞，将会分裂分化，再重新组成骨髓内的各种血液细胞，达到治疗的目的。
干细胞除了直接使用之外，将来还可能配合基因修饰，提供原有干细胞不具备的功能，或是运用培养技术，使其成为人造器官组织的来源。目前器官移植来源有限，因此干细胞的潜力备受期待。另外，利用人类干细胞或其衍生的组织、器官测试各种药物的药效、毒理特性，也会比用其他动物更能反映人体状况，可能发展成为一种新的药物筛选模式。
干细胞应用于临床治疗，最大的挑战在于稳定的细胞来源、足够的移植细胞量，以及能维持细胞活性的保存技术。目前干细胞的分离、纯化与收集技术，可说是取得治疗材料的关键，而生物体外细胞工程与选殖、细胞株的增生培养，以及治疗产品的制造，也都是此一治疗所需的重要相关技术。英国胚胎干细胞库的建立将为提供干细胞来源作出贡献。
目前虽然干细胞产业仍处在萌芽阶段，但其应用前景十分广阔，蕴藏着巨大商机。据估计，2001年干细胞治疗相关市场值约为3.3亿美元，2002年则有4.5亿美元，今后年平均增长率约在30％左右，将于2007年达到19亿美元。包括美国、英国、德国、瑞典、以色列、澳大利亚、新加坡、日本、中国大陆、韩国以及中国台湾地区等，均正积极进行干细胞治疗的研究，并取得了可喜成果。
皮肤组织修复目前在组织工程中发展最快速，其相关产品为第一个取得美国食品和药物管理局的批准并上市，人工皮肤可用来治疗皮肤溃疡、烧烫伤、手术及美容等，目前所取的细胞来源有来自新生儿的包皮、或者病人本身的毛囊等。
日本信州大学医学系佐佐木克典教授领导的研究小组，最近利用从美国威斯康星大学进口的人体胚胎干细胞，经过1年多的努力，用100个人体胚胎干细胞成功制成了8个能在培养皿中搏动的心肌细胞，其成功率高于美国研究小组。这在日本国内还是第一次。
日本庆应大学医学系冈野荣之教授领导的研究小组，最近用老鼠胚胎干细胞生成因早老性痴呆症而丧失的脑神经细胞获得成功。据称，如果能使这种细胞增殖，并提高其记忆机能，早老性痴呆症则有望治愈。
六、学习自然辩证法的收获
自然辩证法是关于自然界和自然科学发展的普遍规律的科学，是辩证唯物主义的自然观、科学技术观，又是认识自然和改造自然的方法论。自然辩证法以其对各学科领域的总体把握，可以打破科学的堡垒，为科技从业人员开启更加广阔的视野。对于理工专业的学生来说，通过《自然辩证法》课程的学习，能够帮助我们认识并关注当前科技发展的趋势和前沿技术，帮助我们树立正确的世界观、人生观和价值观。学习自然辩证法，将使我受益终生。
