蘋果是我們家中最常見不過的東西。不過，它同樣也是科學界的「明星配角」：從牛頓的蘋果，到諺語中的蘋果（daily apple to keep your doctor away，美國民間「土方」）。現在，來自渥太華大學的生物物理學家安德魯.佩林想要用自己新發現，讓蘋果再次載入科學史。這一次，他的「蘋果」將為我們展示生物材料和人體器官修復的未來。

許多科學家認為，他的新發現將如同蘋果本身一樣「香甜可口」。然而，佩林卻表示，當他的團隊剛剛開始探索「用水果來生長人類細胞」這個課題的時候，壓根就沒有啦啦隊為他們加油。

「世界上沒有其他人在做這個。事實上，在我開始這項研究的早期，人們都以為我瘋了。」佩林在2016年的一場TED演講中表示。「我真正好奇的東西是：如果有一天，我們能夠利用廚房中尋常的東西去修復，再造或者強化我們的身軀。」

儘管探索的過程歷盡了艱辛，但佩林表示，這種技術真正操作起來卻是「十分簡單」。第一個步驟是需要將蘋果自身的細胞組織全部清除掉。完成這一步，佩林的團隊僅僅使用了沸水和液體肥皂。經過處理後，蘋果的細胞都會「炸裂」開，隨之從細胞壁上脫落（與動物細胞不同，植物細胞膜的外部都由一層堅固的纖維素結構包裹-這就如同蘋果的「骨骼」）。這樣一來，蘋果就實現了「骨肉分離」，現在的蘋果僅剩下一個纖維素骨架了。接下來，佩林的團隊將哺乳動物細胞植入這些「骨骼」的間隙中，代替了原來蘋果細胞的位置。令人驚訝的是，哺乳動物細胞能夠很好地適應這個「新家」，並健康地開始增長（圖1，2，3）。

圖1 灰色部分是蘋果本身的纖維素骨骼，藍綠色的是植入的哺乳動物細胞。可以看見，這些細胞已經代替了原本的蘋果細胞開始生長。

圖2 看上去是一塊「蘋果」，實際上它內部充滿了人體皮膚細胞

圖3 人體組織細胞被植入蘋果

很快，佩林開始思考：能否利用這種手段來製造人體器官呢？他靈機一動，請來自己擅長雕刻的妻子，將蘋果雕刻成「耳朵「的形狀，隨後植入了人體皮膚細胞。經過培養後，這些」蘋果「真的變成了栩栩如生的」耳朵「！（圖3）

圖3 「蘋果耳朵」正在培養皿中健康生長

不要認為這僅僅是個玩笑，這可是一門非常嚴肅的學科。幾十年來，人們一直在探索如何使用細胞骨架在體外培育人體器官，從而幫助病人重塑受損器官。儘管這項技術正處於十分初級的階段，佩林還是獲得了令人振奮的突破。

佩林的團隊利用了小白鼠進行實驗- 當他們將纖維素骨骼植入小鼠的皮下組織後，卻驚訝地發現小鼠竟然沒有出現任何排異反應以及其他副作用。幾個月過後，小鼠竟然會會自動向其輸送細胞和血液，維持其生命活動-這些外來的」骨骼「竟然自然而然地與小鼠細胞組織融為一體了！佩林的研究成果也被刊登在著名期刊《PLOS ONE》上面：Biocompatibility of Subcutaneously Implanted Plant-Derived Cellulose Biomaterials

佩林的研究讓兩位渥太華醫院的醫生產生了靈感，他們立刻趕來來拜訪佩林，並共同探討了這項技術在醫學領域應用的可能性：最大的潛力就是再生醫學應用，尤其是利用這種來自植物的」骨架「來培養人體皮膚和真正的骨頭。現有的技術大多利用膠原來充當骨架-然而這隻能從人類的屍體上提取，顯然是成本高昂，並有違背倫理的風險。另外，由於技術壟斷的存在，更是讓現有的再生技術坐地起價。

」一個硬幣大小的傳統細胞骨架材料需要花費1000美金。而我們開發的這種新材料能夠繼承傳統技術的所有優點，而且只要花費幾美分。」佩林說，「另外，你是更願意在體內植入一塊屍體，還是一塊蘋果呢？」

更重要的是，他在TED演講中宣佈：這種技術將免費開源！所有教程都會被上傳到網上，任何人都可以自己在家製作一隻」耳朵「！

讀到這裡，你肯定也躍躍欲試，想要自己動手培養「蘋果耳朵」了。但對於許多生物技術愛好者來說，自己並沒有專業背景，而且沒有機會進入生物實驗室-即使有了教程，也難以動手去操作。其實佩林早就考慮到了這一點。為了幫助更多人瞭解這項技術，讓他們有機會動手去嘗試，佩林成立了自己的公司-SpiderWort（網站：spiderwort.bio），並推出了「生物DIY」套件：將製作「蘋果器官」所需要的全部試劑，試管，材料和實驗手冊打包在一起，人們只需要按照說明書操作，即可製作出屬於自己的「蘋果耳朵」了。不過遺憾的是，這個產品目前還在預售期間，暫時無貨！

推薦閱讀：