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  生命始于谜团。在母亲的子宫里，30亿个碱基如何最终发育成一个3D的个体？并且所有这一切都是在40周内完成，从胚胎发育出各种器官，这个过程非常精密。随着技术的进步，大量的新技术和新工具可以帮助科学家们克服生命拼图中的谜团，了解生命孕育的过程。但进步迭代过于迅速，科学家面对海量信息的潮涌显得有些手足无措，新的技术、新的数据带来新的伦理困境。

  刘沐芸 编译

  探索胎儿发育，不断取得新进展

  探索胚胎的生长发育源于对DNA这一生命配方的了解。新一代的DNA测序技术的到来使这个领域产生了重大的变革。现在，通过基因测序（全测序或者部分）来发现罕见病的成因都是非常简单易行的。但大量的发现带来决策困扰，关键信号蛋白是如何帮助细胞适应海量识别？DNA装配如何影响大脑发育？

  现在许多研究人员已将测序应用到胎儿检测，希望可以提高诊断和预测水平。有科学家组织了一项研究，通过超声选了1000名结构发育异常的胎儿，采集胎儿、母亲和父亲的细胞，并对其中携带关键蛋白质合成指引的基因进行了1%-2%的测序，同时也对更小的基因子集进行全测序，明确识别出疾病背后的关键基因。

  研究人员还想更进一步，通过母体血对胎儿进行全基因测序。这样可以全面了解胎儿发育全景图，不仅是健康的胎儿发育全景，同时也获得疾病胎儿发育的全景图。现在可以通过母体血中的胎儿DNA悬浮物对胎儿的染色体进行计数，也可以识别导致遗传疾病的DNA序列中关键字节，甚至可以找到诱发胎儿致病的突变，但这种突变在父母体内是隐性表达。但这些先进的技术广泛应用到临床前，仍有一些障碍需要克服。

  胎儿足月时会开启一些基因

  DNA是生命拼图的起始。为了简化研究，有研究人员开始研究羊水的转录组，羊水中含有大量的来源于胎儿和胎盘的游离RNA。通过10年的研究，目前已经通过第二和第三孕周期羊膜穿刺废弃样本、足月剖腹产时样本、母体血样本等建立了基因活动图景。

  研究显示，胎儿足月时会开启一些基因，这或许是要生产的信号，这些开启的基因与肺和肠道生理、能量代谢、免疫系统和眼睛有关，同时与嗅觉相关的基因也打开了。这可能是一种满足生存需要的进化优势。该研究还发现，唐氏综合征（多一个21号染色体）和爱德华综合征（多一条18号染色体），不仅仅与多余的染色体有关，而且与参与大脑发育的基因有关。唐氏综合征胎儿的细胞损伤是由代谢副产品氧化应激诱发。这为改善母体中胎儿的大脑认知能力提供了可能有效的干预思路。

  目前有研究小组致力用无创的方法更准确地理解胎儿RNA，新一代的DNA测序仪“RNA测序”为学界提供了有力的工具，不仅可以揭示RNA复杂的转录组，也可以更精确地计量单一RNA类型。2014年，有小组捕捉到胎儿在三个孕周期中转录组潮涨潮落的变化，并发现哪些基因活动对大脑的发育至关重要。该小组下一个研究方向是，找到引发孕期先兆子癫的转录子，先兆子癫是孕期胎盘异常诱发孕妇高血压危象。

  吸烟影响胎盘转录组

  生命拼图的第三个谜团是孕育生命的子宫内环境如何影响胚胎的发育。一直都认为，孕期暴露会对个体终身健康产生关键性影响。比如孕妇吸烟会导致胎儿发育迟缓，并会增加一系列的疾病风险，如呼吸道疾病，肥胖等。研究证明，吸烟影响胎盘转录组。

  一项研究通过研究胎盘组织发现，动态胎盘的甲基化是如何形成的，每个孕周期的交接过程汇总变化最大的基因是与免疫功能相关的，这可能证明了胎盘的作用，胎盘是母亲免疫系统与胎儿之间的稳定器。

  研究人员仍致力于理解环境暴露如吸烟对孕期中甲基化有哪些影响和变化。有研究证明，孕期吸烟改变胎盘DNA的甲基化模式。但关于孕期环境暴露和表观遗传之间关系下定论还为时尚早。

  新技术带来新伦理困境

  新技术带来了新希望，也带来了新的伦理困境。自2011年商业化以来，非整倍体的无创产前筛查技术在全世界至少90个国家应用。有数百万女性接受了该项技术。非整倍体无创产前筛查的确是一个巨大的技术突破。该技术的应用在全世界范围内减少了70%的有创羊膜穿刺检查。但需要注意的是，单独的无创产前筛查并不是诊断非整倍体的金标准，还需要配合羊膜穿刺进行确诊。但目前有许多女性仅在无创产前筛查的结果建议下就选择终止妊辰。

  第一个伦理困境就是，如何和病人沟通筛查结果。再就是，女性还需要做好面对意外检测结果的准备，这种异常结果有时是和孕妇本人相关的。比如，无创产前筛查发现了肿瘤，或者红斑狼疮等疾病。研究人员说，临床工作者该如何与患者分享检测结果？尤其是技术迭代速度大大超出人的解读能力时。