从“人耳鼠”、“狗头盖”到修复“人脑壳”

2002年12月，来自中、美、日、英、法等20多个国家的400余名组织工程学专家云集日本神户，第五届国际组织工程年会正在这里举行。一位气宇轩昂的中国学者充满自信地走上讲坛，作了《从组织工程基础研究到临床应用》的大会专题报告，并在大屏幕上展示了一位颅骨缺损的患儿采用组织工程技术再造颅骨得以修复成功的对比CT扫描片，台下所有专家被震撼了，组织工程创始人――美国t哈佛大学著名科学家瓦康迪教授感慨地说：“在我有生之年终于看到了组织工程研究临床应用的光明前景。”这位为中国组织工程医学赢得荣誉的人，就是上海第二医科大学附属第九人民医院副院长、整复外科主任、国家“973计划”项目首席科学家、上海市组织工程研究与开发中心主任曹谊林教授。

鼠背上长出“人耳”

曹谊林教授，1975年进入上海第二医科大学学习，师从我国著名的整形外科创始人之一、中国工程院院士张涤生教授，并先后获得了外科学硕士和博士学位。1991年，曹谊林争取到美国整形外科基金会提供的一个资助名额，离开上海去美国开垦一片更新更开阔的处女地――组织工程学。

组织工程学是一门新兴边缘学科，它是应用细胞生物学和工程学原理，用少量组织细胞通过体外培养扩增，构建新的组织和器官，最终在人体实现无损伤创伤修复和真正意义上的功能重建。通俗地说：这种方法不是“挖肉补疮”式的修复手术，也不是移植式手术，而是利用人体自身细胞及组织工程的理论和方法，使原先缺损的组织和器官，沿着设计好的支架、模型，再顺其自然地长出来。当时美国哈佛大学瓦康迪实验室里，聚集了几十名外籍研究员，初来乍到的曹谊林曾向先来的研究员求教，但几乎都遭到拒绝――人家对自己“知识产权”保护嘛!

此后，曹谊林总是第一个到实验室，最后一个离开，一段时间里，他干脆住进了实验室――在那儿“插队落户”了。

厚积薄发，曹谊林终于摸索出一套完整独特的实验方法，以科学实绩证明中国科学家的“一流”。1998年，曹谊林成功地让“老鼠背上长出了人耳”，以后成果“一发不可收”：在国际上，他首次在裸鼠体内成功再生带血管蒂的骨骼组织并成功地用于修复骨缺损模型；首次在裸鼠体内成功再生肌腱组织。特别是首次在裸鼠体内成功再生人耳郭形态软骨，在国际医学界引起轰动。他的科研成果是世界组织工程研究领域中的新的里程碑，他因此被聘为美国麻省理工大学医学院组织工程实验室主任，美国组织工程杂志编委，并取得了美国“绿卡”。而与此同时，曹谊林“回家”的渴望也与日俱增。他说，在美国什么都不差，但我总感觉像住在别人家里，我应该把学到的东西带回去为国家和民族尽一份力。于是他谢绝了美国很多机构的挽留，并放弃了数十万美元的年薪，毅然回国。

狗头“补丁”天衣无缝

归来之初，曹谊林眼里看到的是国内组织工程的空白，少经费、缺人才、没有实验室。但他的工作得到了各级领导的关心和支持。当时的上海九院院长戴克戎对曹谊林说：“组织工程研究前景广阔，医院将鼎力相助。”上海第二医科大学的有关领导也表示：缺啥给啥，你曹谊林出成果，整个二医大也“光荣”。时任上海市委书记的黄菊对曹教授在科学事业上的奉献精神和高度的爱国主义精神，也给予了很高的评价。上海市科委更是“特事特办”，给予他150万元买设备，50万元作科研经费。

事业有奔头，曹谊林“垦荒”义无反顾。他说在鼠背上“种人耳”的目的，主要是探索组织工程方法和理论，以形象视觉告诉人们，组织工程可以构建与人体相同的组织器官，这对未来的医学发展将会产生深远影响。

不久，他被任命为九院的副院长。在上海市科委、上海二医大和九院的支持下，他建立了上海第二医科大学组织工程研究中心，并成立了上海市组织工程研究重点实验室。2000年7月，他们应用组织工程技术分别复制羊颅骨、鸡肌腱、猪关节软骨获得成功，通过专家鉴定，达到国际先进水平。

2001年10月，曹谊林从一只撞破了脑袋、出生仅7天的小狗身上抽取了5毫升骨髓，然后在骨髓中分离出骨髓基质干细胞，经过诱导分化，得到骨的“单元”――成骨细胞，接着借用猪的脱钙骨搭出框架，让小狗的成骨细胞“攀附”其上。随着成骨细胞的逐渐生长，已去掉大部分抗原成分的猪脱钙骨逐渐被吸收，长成了头盖骨的样子。由于“原材料”完全取自本身，补上头盖的小狗全无排斥反应。三个月后，这块复制的两厘米见方的“补丁”硬度完全达到了小狗的生理标准。这是曹谊林教授运用组织工程的技术和方法，首次为高等哺乳动物在体外再造组织并成功移植，修复面之大在世界上也绝无仅有，这为组织工程技术应用于临床“人体器官复制”提供了可能。

组织工程化“人体骨”修复“人脑壳”

国家“973”项目是国家水平最高的重点基础研究发展规划，曹谊林几上北京参加“打擂台”，终于争取到国家“973”计划《组织工程的基本科学问题》项目，曹谊林担任该项目的首席科学家。他决心用好国家的资金，在组织工程研究中，中国要向世界打出“中华牌”。

机会来了。2002年6月，一位名叫金林的患儿在电梯里偶遇曹谊林，小金林头上明显的凹陷引起了曹谊林的注意。原来2001年4月，在一起交通事故中，小金林一头撞在水泥墙上。头顶上约鸡蛋大小的一块头盖骨被撞得粉碎。令人难以置信的是，如此的重击下，小金林始终神智清醒，思维正常，虽说捡回了一条命，但毕竟缺了一块头盖骨，仅有一层脑膜包裹着的大脑，一旦受到碰撞，后果不堪设想。

修补小金林头上的“大窟窿”确实让经验丰富的医生也十分为难，此种情况通常只能用金属合金或合成生物材料来修复，但这每隔几年就得开刀换片，以适应头颅的不断长大。另一种办法就是取身上数根肋骨，移植修复头上的窟窿，但这样会在孩子胸部造成另一个窟窿，他的父母迟迟下不了这个决心。眼看小金林就要上学了，家人才决定去上海九院整复外科植入“塑料”颅骨。碰巧他们遇到了曹谊林教授。了解情况后，曹谊林当即建议“人骨再造”，即采用组织工程技术构建颅骨植入头顶与原先的头骨相融共生。于是他们从患儿髂骨处抽取了3毫升骨髓，作为骨髓基质干细胞的种子细胞，经过3～4周的体外诱导扩增为成骨细胞，然后置于可降解的生物材料上，一块6.6厘米见方的新颅骨“拷贝”成功，接着手术将其植进小金林的头颅中。而今1年过去了，经CT检测证明，再造的这块占颅骨总面积达六分之一的“天灵盖”生长良好，天衣无缝。这一成功标志着我国对组织器官缺损或功能障碍的治疗终于走出自身“拆东墙补西墙”、以“创伤”修复创伤的传统模式，凭着它，曹谊林领衔的课题组再一次推动了国际组织工程基础研究向临床应用的重大突破，又一次成为这一领域的重大贡献者。据悉，目前曹谊林教授等已成功将“组织工程化人体骨”临床应用于修复20例齿槽裂、梨状孔凹陷、先天性颅骨畸形等患者的骨缺损，均取得了良好的治疗效果。

建造一个人体器官的“工厂”，使人体器官或组织的移植修复就像换汽车零件那样方便，这是全球多少代科学家梦寐以求的奋斗目标，曹谊林教授在将“梦”变成现实的道路上已经迈出了可喜的第一步。