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博文
德国胚胎学家Hans Spemann [编辑] [删除]
2016-10-11 15:53:58 | 分类: 默认分类

    H 施佩曼(Hans Spemann)是一个出版商的儿子。1869年6月27日生于斯图加特,1941年9月12日卒于弗赖堡。他中学毕业后曾一度从事出版业工作,后在海德堡慕尼黑大学攻读医学。读完医科的前期课程之后到维尔茨堡大学攻读动物学、植物学和物理学。在就学期间接受T.H.博韦里建议,研究猪蛔虫的胚胎发育(博士论文),就此打下坚实的形态学基础。毕业后,1894~1908年在维尔茨堡大学动物研究所工作。1908~1914年任罗斯托克大学动物学教授,1914~1919年任威廉皇家生物研究所第二所长,1919~1936年任弗赖堡大学动物学教授。

    施佩曼毕生从事两栖类胚胎早期发育的研究。当蝾螈受精卵分裂为二细胞(即二分裂球)时,他用初生小儿的头发在两个分裂球之间加以结扎,结果每个分裂球都发育成一个完整的胚胎;如果在较晚时期──原肠期结扎,则两半各自发育为半个胚胎,这意味着在早期和晚期之间发生了某种过程,使胚胎各部分的“命运”确定下来。他把这一过程叫做“决定”。以后,他又通过异位移植实验,发现在原肠形成之前,如果使外胚层的任何部分与中胚层接触,都能发育为神经组织;但如将原来要发育为神经组织的外胚层移到不与中胚层接触的部位,便不能发育为神经组织,从而首次接触到精确控制胚胎某一部分发育方向的机制问题。他又根据把受精卵结扎为背腹两半、只有背方一半能产生出正常胚胎的情况,说明背方含有形成整个胚胎所必需的物质。由此出发,他建议H.曼戈尔德在早期原肠胚上把背唇移植到将来产生腹唇的部位,结果在宿主腹方产生出第二个胚胎,于是施佩曼把胚胎的背唇区域称为组织者。这一发现使他获得了1935年诺贝尔生理学或医学奖。此外,他还研究了眼球与晶体之间的诱导作用,发现缺乏眼泡便不能形成晶体,这里眼泡是“诱导者”。关于诱导作用的机制,他早期倾向于重视“诱导者”的作用──“诱导者”决定产生出什么器官。但后来的研究发现,把青蛙的胚胎组织移植到蝾螈胚胎,蝾螈的“诱导者”虽作用于青蛙组织,但仍产生出青蛙的器官,反之,把蝾螈的胚胎组织移植到青蛙宿主,仍产生出蝾螈的器官。这表明被诱导组织所产生出的器官的种属特性,取决于它自己内在的(遗传的)组成。这使人们对于诱导和反应有了更全面的认识。

    施佩曼非常注意具体结构和器官的发育。刚进入20世纪,施佩曼就开始研究蛙眼晶状体的发育过程,晶状体是从外胚层发育来的,与产生脑组织的视杯外侧相邻。施佩曼是显微解剖大师,他利用他首创的胚胎移植方法证明,视杯的存在与晶状体的形成有着直接的关系。他发现,如果在视杯组织与外胚层接触之前移开视杯,那么在外胚层中便不会发育出晶状体;如果将分化的视杯组织移植到正常情况下不能发育出晶状体的外胚层区域,则这一区域竟发育出了晶状体。施佩曼由此得出结论:视杯能够引起任何与它接触的外胚层区域分化成晶状体。他将这一过程称为诱导,诱导作用并不是一种简单的机械作用,而是一种复杂的生化作用。施佩曼认为,在复杂器官的发育过程中,是一系列诱导过程在起作用,例如,中胚层诱导脑的形成,脑的中间区域又诱导了视神经和视杯的形成,而视杯又诱导了晶状体的形成,前一步的被诱导组织成了下一步的诱导组织。

    施佩曼进一步提出,在发育过程中,一定存在一种能够诱导以后反应的基本诱导物,他后来称之为“组织者”。他与他的学生进行了一个实验试图证实“组织者”理论。他们从一个早期胚胎的某一区域移植了一块组织到另一早期胚胎的不同区域,结果诱导该区域发生了变化。当他们将位于胚孔的原口唇部分移植到宿主胚胎时,产生了一种新的胚胎,于是施佩曼认为原口唇区域可能充当了组织者的角色。可是施佩曼还不能解释“组织者”本身的性质及诱导的机制,他只是猜测,组织者可能是一些特殊的化学物质。

    施佩曼的工作受到同行的赞赏,他因实验胚胎学的成就,于1935年获得诺贝尔奖。但到了30年代后期,他的组织者理论逐渐失去了吸引力。一些胚胎学家(主要是在美国)开始注意将胚胎学与当时新兴的学科――遗传学结合起来。

    旋佩曼的成就来自他对实验设计的周密思考,使实验结果能明确地回答所提出的问题。此外,他根据实验要求自制工具和他精巧的操作技术也起了很大作用。

    施佩曼是英国剑桥大学、美国哈佛大学名誉博士以及20多个国家的科学院的外籍院士。

  

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