人造子宫一直是科幻的一大主题。随着技术的进步,我们正离最终实现完全体外培育婴儿的目标越来越近。本文讨论的是实现这一目标所需的技术。
完整功能的人造子宫将比现代保育箱复杂得多。现有的保育箱是一个非常笨重的装置,主要是为早产婴儿提供氧气,使其免受外界寒冷环境的影响,同时保持充足的湿度,还能够通过静脉血管和胃鼻管为婴儿提供水分和营养物质。但是,即使是现有最好的医疗条件,也无法使胎儿在中-晚孕期(怀孕13-40周)之前离开子宫。在这个限制被突破之前,母亲的子宫仍是孩子生长发育的唯一选择。
未来的保育箱,或者说更成熟的人造子宫,将能够把胚胎在母体中培养所需时间逐渐缩小直到能够实现体外完成整个妊娠周期。目前距离完全实现这个目标可能还有数十年,具体何时成功取决于我们在生物技术(例如:个性化基因组学和组织工程)和纳米技术(用人工手段促进微尺度下的交互作用和生长)这两个领域上的发展状况。同时,这个系统还需要利用电脑和其他测量装置来监控胎儿的生长,自动调节所需的环境。
具体来说,人造子宫必须包含以下几个部分:人造子宫内膜、人造胎盘、合成羊水、温度调节、适当的刺激和微生物刺激。人造子宫内膜应完全模仿子宫内膜制造,使用模仿真正器官功能的组织工程材料。人造胎盘对胎儿的生长发育至关重要,机体通过脐带和胎盘连接到子宫壁上,通过母体的血液实现营养传递、废物排泄和气体交换。合成羊水是一个非常复杂的动态环境,它的量和组成都会随着妊娠进程改变,对新生儿非常重要。
温度调节是人造子宫需要被调整到适宜的温度,胎儿的体温一般比母体高0.3-0.5℃。适当的刺激包括像母亲一样的动作和声音刺激,微生物刺激则帮助形成健康的肠道环境。人造子宫很可能在人们不断突破胎儿体外发育限制的过程中产生。目前,早产儿需要至少在母体中发育21-22周才能存活。随着时间的推移,我们期望能够将这个时间不断缩短,直到能够使胚胎不需要进入真正的子宫。这显然会引起更多关于堕胎的争论。
一旦这项技术投入使用,科学家肯定会关注人造子宫对胎儿的长期影响以及与自然出生胎儿的不同。最初,从人造子宫中诞生的孩子可能不如自然出生的孩子健康,但随着时间的推移,这些都将得到改善。我非常期待有一天人造子宫能够培育出比自然子宫更优秀的婴儿。人造子宫不会像一个母亲那样容易受到疾病或者营养不良的影响,也不会有酗酒或抽烟的嗜好。在强大的计算机、先进的生物技术和微观机器的辅助下,妊娠过程将进一步优化。
思考人们对这项技术的接受程度也非常有趣,究竟多少人会选择人造子宫?显然很多准父母不会选择人造子宫,他们肯定会认为自然的总是最好的。但是对于那些需要这项技术才能实现拥有孩子的夫妇来说,人造子宫的出现预示着人类历史的一个崭新阶段。孩子的生日是母亲的受难日。在医疗条件不发达的时期,生产有时不仅带来痛苦,甚至带来死亡。体外培育胎儿将能够把女性从生育的痛苦中解放出来,这或许是科技对女性最大的回报。