細胞與幹細胞：解碼你身體裡的神奇生命科學 (電子書)

序
前言
人類認識細胞的歷史

第一章　神奇迷人的細胞世界
1.     自然界裡　簡單生命
2.     細胞世界　多采多姿
3.      細胞壁　保護外衣
4.     細胞膜　交流通道
5.      細胞質裡　生命器官
6.     細胞核　神經中樞

第二章　前景廣闊的細胞培養
1.     組織培養　微繁育苗
2.     原生質體　植株再生
3.      花粉培養　良種生產
4.      植物細胞　中藥生產
5.     動物細胞　大量培養
6.     人造皮膚　煥發容顏
7.     培養器官　植腎換肝

第三章　奧秘無窮的細胞融合
1.     雜交細胞　生產抗體
2.     單抗繁多　應用廣闊
3.     生物導彈　消滅腫瘤
4.     馬鈴茄　植物新種
5.     腫瘤疫苗　攻克癌症

第四章　喜憂參半的動物複製熱潮
1.      綿羊桃莉　動物明星
2.     複製家族　人丁興旺
3.      複製動物　存在缺陷
4.      大膽邪教　複製人類
5.     複製人類　為何禁止
6.      治療選殖　得到寬容
7.      複製動物　其他進展

第五章　創造新個體的細胞操作
1.      核質雜交　培育新種
2.      獅身人面　嵌合動物
3.     胚胎移植　繁育良畜
4.      試管嬰兒　解決不孕
5.     人工種子　技高一籌
6.      多倍體　生物育種

第六章　方興未艾的細胞移植治療
1.      幹細胞　生命之源
2.      幹細胞庫　生命銀行
3.     幹細胞　生物藥物
4.      幹細胞　臨床應用
5.     免疫細胞　治療腫瘤
6.     普通細胞　疾病治療

附錄
1.     細胞移植大事記
2.     動物複製大事記
3.     彩圖

後記

前言

人類認識細胞的歷史

　　大約40億年前，生命誕生於地球這顆美麗的藍色星球，直到今日我們依舊無法知道這些最古早的生命是什麼。人類依據現今的生命科學知識推測，這些地球上最古老的生命，不但能和外界環境進行物質和資訊交流，也能簡單地複製自己。隨著生物演化，自然界終於迎來具備細胞形態的生命。

　　目前，地球上已發現的最古老的生物化石來自澳大利亞，名叫「疊層石」，化石內的生物生存在約35億年前的「藍綠菌 （舊稱藍綠菌）」。藍綠菌是一種單細胞生物，它們的細胞和動物或植物的細胞不同，不具有細胞核，這點和細菌相似，因此藍綠菌也稱作「藍細菌」。

　　遠古海洋中充滿單細胞的藍綠菌。它們有圓球狀、管狀，形狀多樣。藍綠菌和綠色植物一樣，藍綠菌能夠利用太陽的光能，把二氧化碳和水合成自身需要的有機物，並釋放出氧氣。

　　隨著藍綠菌大量行光合作用，地球上出現大量的氧氣，加快了生物演化演化的速度。與此同時，為了更有效地適應環境，一些單細胞生物彼此結合，形成了一種類似多細胞生物的族群，就像今天的盤藻和團藻，介於單細胞生物和多細胞生物之間的生物ㄓ。

　　隨著生物持續演化演化，到了大約30億年前，地球上出現多細胞的植物，後續又誕生了多細胞動物。爾後，海洋生物登上陸地，陸地也不斷演化出新的物種演化。在大約幾百萬年前，最初的人類誕生在地球上。

　　在人類文明漫長的歷史中，生命奧秘的關鍵角色細胞，並沒有被發現。主要是因為大多數的細胞都太小了，在0.03毫米以下，遠遠超過了人類肉眼能夠直接觀察的範圍（0.1毫米）。

　　第一位真正觀察到活細胞的是荷蘭科學家安東尼·范·雷文霍克（Antony van Leeuwenhoek）。1677年，他用自製顯微鏡觀察了池塘水中的原生動物、人和哺乳動物的精子，後來更看到了鮭魚紅血球的細胞核，1683年，他又在牙垢中發現了細菌。

　　活細胞的發現促進了細胞生物學的發展。1938年，德國植物學家許萊登（Matthias Jakob Schleiden）發現所有植物體都是由細胞組成。一年以後，德國動物學家許旺（Theodor Schwann）發現動物體也是由許多細胞構成。許萊登和許旺共同創立了細胞學說，細胞學說包括三個內容：第一，細胞是多細胞生物的最小組成單位，對單細胞生物來說，一個細胞就是一個完整的生物個體；第二，多細胞生物的每一個細胞都會執行某個特定功能；第三，細胞只能由細胞分裂而產生。細胞學說將統一了動物學和植物學，奠定生物學的基礎，被譽為19世紀自然科學的三大發現之一。

　　細胞學說創立後，許多科學家把注意力轉移到細胞內的世界，發現了細胞內由多種化合物構成的「原生質」。利用固定染色技術發現了中心體、高基氏體、粒線體等細胞的胞器（像是細胞的器官），同時對於細胞分裂和染色體的研究也取得了長足的進展。

　　隨後，人們開始運用細胞、改造細胞、生產有價值的農業和工業產品、創造新品種的動植物，為人類生活和健康服務。

　　1907年，細胞培養技術建立，這為運用細胞奠定了基礎。1958年，日本科學家岡田善雄發現紫外線失活的仙台病毒可引起艾氏腹水瘤細胞彼此融合。到了1965年，哈里斯（Harris）誘導不同種的動物體細胞融合，出乎預料的是，這個「雜交細胞（hybrid cell）」居然能存活下來，這是一種全新的人工細胞，但沒有實際用途。1975年是細胞學歷史上值得紀念的日子，這年免疫學家柯樂（Kohler）和米爾斯坦（Milstein）用仙台病毒誘導綿羊紅血球細胞免疫的小鼠脾細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合，選擇出一種能夠分泌單珠抗體的雜交細胞。今天，單株抗體在疾病診斷和腫瘤治療中被廣泛應用，有「生物導彈」的美譽。

　　透過植物細胞培養，植物學家生產出了大量新品種的名貴花卉，如君子蘭、風信子、康乃馨等，還可以生產中藥材，如人參、當歸、三七等。動物細胞的大量培養對人類也有很大的貢獻，一是可以用來生產疫苗，二是可以生產治療腫瘤、心血管疾病等的藥物。

　　動物複製的研究則使細胞技術成為舉世矚目的科技。1952年，美國科學家用一隻蝌蚪的細胞創造了與原始蝌蚪完全一樣的複製生物。1996年，世界上第一隻成年體細胞「複製羊桃莉桃莉」在英國愛丁堡羅斯林研究所出生，首次證明動物體細胞和植物細胞一樣具有「遺傳全能性」，打破了傳統的科學概念，這項科學創舉轟動全世界。1998年，美國夏威夷大學的科學家用成年鼠細胞複製出50多隻老鼠，從此開始出現大量的生物複製工程。2008年，美國食品藥品管理局宣佈，批准複製動物的乳製品和肉製品上市，並宣稱這些有爭議的食品可以像正常動物食品一般被安全食用。

　　近年來，細胞移植治療受到廣泛關注。1999年，幹細胞研究被《科學》雜誌推為21世紀最重要的十項科學研究領域之一，而且位居第一位，重要性還高於「人類基因組計畫」。2000年，幹細胞研究再度入選《科學》雜誌評選的當年十大科技成就。2011年起，韓國、美國、加拿大等國相繼批准了幹細胞新藥，使一些特殊疾病獲得到有效的治療方法。2012年，中國進行幹細胞治療規範管理，同時免疫細胞治療得到了空前發展。2013年，《科學》雜誌將腫瘤免疫治療列為年度十大科學突破的首位。2015年，中國取消第三類醫療審批，並發佈幹細胞製劑品質控制及臨床前研究指導原則，大大促進了幹細胞藥物的研究和發展。

　　細胞是奇妙的，幹細胞科學更是徹底改變了我們的生活，使我們生活變得更加美好。