本文作者:原野
全球首个孕育机器人要来了?
国内某机器人公司创始人张其峰称,他们正在研发全球首个孕育机器人。这套系统模拟了子宫环境,还装进仿人类的机器人体内,能让「机器人妈妈」从怀孕到分娩全流程复刻人类体验。[1]
图源:热搜截图、参考资料 1
张其峰还非常肯定地给出了时间和价格:「样机」一年内推出,定价不超过 10 万元。
这条消息很快冲上了热搜第一。如果「全球首个孕育机器人」真的来了,那绝对是科学发展中,极其、非常、万分重要的里程碑。
但是,这真的可能吗?
电影制片人:人造子宫工厂来了!
全球科学家:我们还在做动物试验...
宣称人造子宫来了,张其峰也不是第一个。
2022 年,一段 8 分钟的短片引发全球热议,也门的一位分子生物学家兼电影制片人 Hashem Al-Ghaili,发布了「人造子宫工厂」概念视频。
他把这个工厂称作「Ectolife」,希望「帮助女性避免分娩之痛,解决生孩子的各种问题」。
概念图,图源:Hashem Al-Ghaili
Hashem Al-Ghaili 声称,Ectolife 基于 「超过 50 年的开创性科学研究」,8 分钟短片全面展示了它的强大功能:75 个最先进的实验室,每个有多达 400 个人造子宫,每年可以孵化 30,000 名婴儿。
图源:Hashem Al-Ghaili
视频科技感拉满、蓝图惊世骇俗,但这只是概念片,「超过 50 年的开创性科学研究」,都还在动物试验阶段。
人类历史上第一次提出「人造子宫」的概念,可以追溯到 1923 年,生理学家霍尔丹在剑桥大学开展了一次「体外发育」(Ectogenesis)的全面讨论,认为人类在 21 世纪将不再遵从原始的本能生儿育女,70% 的婴儿来自「体外发育」。
纵观近年全球范围内的「人造子宫」研究,费城儿童医院(CHOP)是「人造子宫」的先驱,EXTEND 是其在研多年的「人造子宫」系统。2017 年,CHOP 发表了一项研究结果,宣布完成了对在生理上相当于妊娠 23/24 周的人类胎儿的胎羊的情况监测。
「人造子宫」中的胎羊,图源:参考资料 2
胎羊的产前肺部发育与人类非常相似,是此类活体试验的优选动物。胎羊从母体子宫转移到模拟产前充满液体环境的 EXTEND 内,成功发育了 28 天。
世界各国还有许多殊途同归的研究。例如密歇根大学的装置为「人造胎盘」,试验胎羊成功存活并在 16 天内发育出了肺和大脑的功能。[2]
「人造子宫」的概念,和国外部分团队展示的模型,都充满了科幻感。
荷兰埃因霍芬理工大学的人造子宫模型,图片来源:TUeCursor
而在上图这个夸张的模型之后,埃因霍芬大学后续的研究却非常脚踏实地。他们将重点放在了对极早产儿的救治研究,建立了围产期生命支持伙伴体系。根据他们专家团队的介绍,在十年内有可能通过孵化器 2.0 显着提高极早产儿的生存机会和生活质量。[3]
图源:参考资料 5
去年,郑州大学第一附属医院的一群医生曾公开表示,他们自筹经费,完成了世界首例「去 ECMO 人造子宫」试验,消息引发了极大关注,「男性怀孕或成现实」因此也冲上了当时的微博热搜。[4]
热搜截图
该团队的突破在于没有把国外人造子宫动物实验都采用的 ECMO 当成理所应当,而是直接让母体给体外的胎儿直接提供支持,避免 ECMO 带来的的高成本和副作用。
团队选用了一只离分娩还有一个月的母羊,将胎羊从母体子宫取出,放置到人工羊水中,分离出脐带动、静脉,与母体建立并体循环,靠母体维持胎羊的生命体征。试验进行一个小时,胎羊生命体征一切正常,研究者便将脐带彻底离断,将胎羊放置于盛满人工羊水的恒温箱内。最终,胎羊成功存活 90 分钟。
这就是初步成功的世界首例「去 ECMO 人造子宫」,很显然试验根本没有到可以「机器人代孕」的水平,它的重要性在于验证了「去 ECMO」的理念可行。[4]
据公开资料,该团队是当时国内第一个、也是唯一一个在研究「人造子宫」的团队,团队领导者赵高峰主任曾公开表示,这项技术目前更重要的功能,是满足目前生殖医学的需要、解决临床上如何在胎儿时期进行治疗的真实问题。
人造子宫要真的发展成熟,第一阶段是全球都在研究的 ECMO 人造子宫,第二阶段是去 ECMO 的人造子宫,第三阶段是实现胎盘化的人造子宫,最终还希望实现胎儿在人造子宫中不仅能获得营养物质,还能获得和母体一样的语言、情绪、激素等影响,这些更远未进入研究阶段。
全球首个人体试验搁浅,FDA 提出四大疑问
2023 年 9 月,美国 FDA 曾进行了为期 2 天的独立顾问会议来讨论人造子宫的人体试验该怎么做,且公开了所有会议议程的详细文件。
这次讨论的主角,就是前述费城儿童医院(CHOP)的人造子宫装置,即新生儿发育子宫外环境(EXTEND)。Nature News 在专题讨论中指出,研究人员认为 EXTEND 是目前最接近人体试验的方案。[5]
早产造成了大量的新生儿死亡和儿童长期患病率,妊娠少于 28 周的超早产情况尤为严重。FDA 在简报中认为,这些不良后果很大程度可归因于现代 NICU 治疗,还无法充分支持极端器官不成熟,同时目前的干预措施有可能增加了医源性伤害。[6]
现行早产儿支持体系和人造子宫对比,图源:参考资料 6
从公开的会议材料可知,会议讨论的人造子宫技术(AWT)的人体试验将延续在胎羊中的原理,还是主要采用体外膜氧合(ECMO)通过血管插管,提供人工胎盘形式的营养支持和气体交换、递送药物。[6]
AWT 的应用目的,仍是在极端早产和妊娠后期之间的几周关键时期,模拟子宫环境,为器官发育成熟争取时间。
人体试验是为了获取该技术支持早产儿正常生长和器官成熟安全性和有效性的临床证据,也与所谓「机器人妈妈」、「机器人代孕」无关。
FDA 儿科咨询委员会还公开了一份简报文件,指出了想要进行人体试验必须解决的 4 大问题。[7]
FDA 对委员会提出的问题
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1、动物试验基础是否足够
鉴于物种间差异,需补充规定动物试验需将关键器官系统的发育和成熟作为有效性终点,将血液相容性(溶血、出血、血栓)、临床生化稳定性、组织损伤、器官功能障碍、死亡等作为安全性终点。
同时,试验需有足够的样本量、持续时间、临床使用时间、风险、历史先例、探索性数据安全性、器械性能、人为因素生理评估、临床病理和组织病理学评估。
2、目前临床数据是否能支持风险评估
鉴于 AWT 动物模型和临床数据有限,一些早产儿结局临床研究可以纳入风险评估参考。例如,最新文献支持 ECMO 能让新生儿颅内出血发生率降低,但早产儿的出血率(21%)仍高于足月(7%)。出生后过渡到 AWT 期间的血流动力学稳定性究竟如何,应予考虑。
3、知情同意和儿童保护问题
参与试验的是早产儿,除非能够证明风险极小,否则必须提供直接临床效益前景、有合理的风险预期,及至少一种替代疗法,同时必须征得监护人许可。同时,父母可能对疗法理解不到位、情绪不佳、心理压力大,需由研究者、外科医生、新生儿医生、生物伦理学家一同设计研究、履行告知。
4、安全监测问题
人体试验应特别关注胎儿围生期死亡、早产儿关键疾病、住院期死亡等不良事件。FDA 预计,人体试验最初将一次招募和治疗一名受试者。后续加入其他受试者时,应考虑纳入预后较好的婴儿(如存活率 20~50%),与常规治疗比较,评估生存和长期神经发育等结果。
FDA 在当时发表的简报中指出,人造子宫的研究很有前途,对于尚未解决的监管和伦理问题需要进一步讨论,对媒体和公众暂不公开更多信息。
然而这份结论一等就是两年,至今没有任何新信息公布。
1 年内产出「全球首个孕育机器人」,牛是不是吹得太大了?
无论是国内医生去年成功的研究,还是 FDA 讨论的早产儿支持治疗,都是疾病治疗的手段。
但这位机器人公司创始人张其峰所说的,却很明确是为了「代孕」而生的人造子宫。
以下是他的主要言论:[1]
“
因为现在人口在减少,为了解决这个问题,其他国家也在研究孕育机器或称「孕育箱」,即将胚胎放到「孕育箱」中,就可以像「怀孕」一样,最后让孩子出生。
我们现在打算结合这样的「孕育箱」和机器人技术,将孕育箱放置到仿人形机器人中,打造「人造子宫」,机器人就能像人类一样怀孕,整个环境条件可能比人体真正的子宫更适宜胚胎发育。但也需要怀胎 10 个月,孕育机器人,只是在家用机器人中增加了一项功能。
伦理法律方面,我们已经向上提交相关的建议,希望后面能够出台一些相关的政策和法律。
目前,「孕育箱」的技术已经比较成熟,主要卡点就是如何将「孕育箱」技术和机器人技术结合起来。
这项技术我们已经筹备了 2~3 年,香港一家公司专门做这个,准备拿到深圳测试,1 年之内应该能拿到「样机」。定价不会超过 10 万,定制的话会贵一点。
”
首先从技术层面看看:张其峰所说的产品,依旧是「人造子宫」。但正如前文所述,「人造子宫」的卡点,绝不是张其峰轻飘飘的一句「已经比较成熟」,全球范围内公开的最前沿研究,都还停留在动物试验阶段,这要怎么直接用来孕育人类?
接着再看伦理问题,这是目前「人造子宫」进入人体试验面临的最大问题,张其峰称「我们已经向上提交相关的建议」,但争议如此巨大的问题,一年内有可能光速进展到出台支持性政策和法律的程度吗?
先不论张其峰及其公司在机器人方面的研发实力如何,从常理来看,「人造子宫」技术本身的技术和伦理,都远远没有走到能产出「机器人妈妈」用来给普通人代孕的程度。
图源:相关新闻评论区
如果这项计划是真的,希望能早日看到张其峰及其公司公开真实的突破性成果。
明年 8 月,我们都会记得来看看样机的。