一只无毛、皮肤苍白的小羊侧身躺在一个超大的三明治袋里，袋子里装满了朦胧的液体。它的眼睛是闭着的，它的鼻子和四肢抽搐着，好像它在做梦——它的妊娠期才过了四分之三。

　　2017年，宾夕法尼亚州费城儿童医院(CHOP)的研究人员进行了一项人工子宫实验，这只羊羔是其中的八只之一。当该团队于当年4月发表其研究成果时，他们发布了一段实验视频，这段视频广泛传播，激发了人们的想象力——对一些人来说，这让人想起了科幻小说中人类完全在实验室中孕育和成长的幻想。

　　现在，CHOP的研究人员正在寻求批准，为他们一直在测试的设备进行首次人体临床试验，该设备被命名为新生儿发育的子宫外环境，简称EXTEND。研究小组强调，这项技术的目的不是——也不是能够——支持从受孕到出生的发育。相反，科学家们希望通过模拟自然子宫的某些元素来提高极度早产儿的存活率和预后。对人类来说，这是指任何早于28周的妊娠——不到足月的70%，足月通常在37到40周之间。

　　CHOP小组对这项技术的潜力做出了大胆的预测。2017年，在另一段描述该项目的视频中，CHOP的胎儿外科医生艾伦·弗莱克(Alan Flake)说:“如果它像我们想象的那样成功，最终，大多数被预测有极端早产风险的孕妇将被早期送入我们的系统，而不是过早地送入呼吸机。”2019年，CHOP团队的几名成员加入了费城的初创公司Vitara Biomedical，该公司已经筹集了1亿美元用于开发EXTEND。(弗莱克以“利益冲突”和“对专有信息的限制”为由，拒绝就本文发表评论。他2017年那篇论文的合著者没有回应《自然》的置评请求。)

　　美国食品和药物管理局(FDA)将于9月19日至20日召开一次独立顾问会议，讨论监管和伦理方面的考虑，以及该技术的人体试验可能是什么样子。该委员会的讨论将受到世界上其他几个正在开发类似设备的组织的仔细审查，并将受到探索健康公平、生殖权利等方面影响的生物伦理学家的审查。

　　纽约市哥伦比亚大学医学中心的生物伦理学家和新生儿学家凯利·沃纳(Kelly Werner)说:“这无疑是令人兴奋的一步，而且我们已经等了很长时间。”沃纳没有参与开发人工子宫技术的小组。“与早产儿打交道的临床医生将密切关注这次会议，”她说。

　　根据世界卫生组织的定义，早产是指在妊娠37周之前出生。早产可能是自然发生的，也可能是因为某些情况——如感染、激素失衡、高血压或糖尿病——会使子宫变成一个不适合胎儿生长的环境。

　　它构成了一个巨大的全球健康问题。早产是五岁以下儿童死亡和残疾的最大原因。2020年，全球约有1340万例早产，2019年，与早产有关的并发症导致约90万人死亡。

　　死亡率与婴儿出生时的胎龄密切相关。在22周或之前——被认为是胎儿生存能力的顶点——很少有胎儿能在子宫外存活。到28周时，大多数可以存活，但通常需要重要的生命支持。人工子宫技术旨在改善出生在22至28周之间的早产儿的预后，这些早产儿的存活率有所提高，但长期的健康问题却很常见。

　　例如，在瑞典对250万人进行的一项研究中，78%在怀孕28周前出生的人在成年时患有某种疾病，从哮喘和高血压到脑瘫和癫痫。足月分娩的这一比例为37%。

　　死亡和残疾，特别是在胎龄较低的婴儿中，经常发生，因为肺和大脑是人类最后完全成熟的器官之一。这就是产科医生尽可能预防早产的原因——胎儿在子宫里安全呆的时间越长，他们长期存活和健康的几率就越高。

　　在自然子宫中，胎儿接受氧气、营养物质、抗体和激素信号，并通过胎盘排出废物。胎盘是胎儿血液与母体血液相互作用的短暂器官。在这些不同的作用中，人工子宫技术最侧重于提供氧气和去除二氧化碳，取代通常用于新生儿的机械呼吸机。这些会损害脆弱的发育中的肺部，否则这些肺部仍会充满羊水。

　　沃纳说，人工子宫“将在极度早产的婴儿最容易遭受肺和脑损伤的那几天或几周内架起一座桥梁”。CHOP小组表示，他们将在婴儿几周后断奶，那时他们的器官发育更充分，健康生存的可能性更高。

　　该小组的系统将通过将极度早产的婴儿放入所谓的生物袋中来工作，生物袋中充满了模拟羊水的富含电解质的液体。外科医生将把脐带内的血管与体外供氧系统连接起来。胎儿的心脏仍然会像在自然子宫里一样泵血。

　　与脐带中的血管连接是困难的，因为动脉很小，在婴儿出生时开始收缩。因此，外科医生需要在几分钟内将血管连接到系统上。伦敦大学学院(University College London)的母胎专家安娜·大卫(Anna David)说，这个过程“必须非常流畅”，需要熟练的手术技巧和快速的过渡。

　　弗莱克和他的同事们一直在羔羊身上测试该系统，羔羊经常用于胎儿研究，因为它们的发育与人类相似。绵羊通常怀孕约5个月;研究人员使用的羔羊相当于妊娠23周的人类胎儿。2017年，该团队报告说，他们使用人造子宫让8只羊羔存活了长达四周。在这段时间里，这些动物长出了羊毛，它们的肺和大脑也成熟了。四周后，研究人员对这些动物实施了安乐死，这样他们就可以研究这个系统是如何影响器官发育的。

　　自2017年以来，研究人员一直在测试将动物与氧合机连接的各种方法，他们一直在与FDA就开始临床试验进行讨论。

　　接受《自然》杂志采访的研究人员表示，CHOP小组的系统可能最接近人体试验。但西班牙、日本、澳大利亚、新加坡和荷兰的研究小组也在开发人工子宫技术。密歇根大学安娜堡分校的胎儿外科医生George Mychaliska领导的研究小组将其设备称为人工胎盘。尽管在实践中它的目的与EXTEND相同，但团队的方法却截然不同(参见“生命支持”)。

　　密歇根大学的设备不需要将液体包围婴儿，而是通过气管内管填充他们的肺部。它用一个泵从颈静脉抽出血液，在体外充氧，然后通过脐静脉输送回来;CHOP小组将其设备连接在脐动脉和静脉上。

　　每种方法都有自己的利弊，这两家集团在7月份的两篇评论中都强调了这一点。目前，CHOP装置需要通过剖腹产分娩，因为在分娩过程中脐带动脉开始迅速关闭，自然分娩可能需要很长时间。但是对于孕妇来说，选择性剖腹产的风险不是微不足道的，必须考虑到这个因素，大卫说。CHOP小组在其7月份的文章中承认了这种风险，但指出高达55%的极早产婴儿已经通过剖腹产出生。

　　相比之下，使用密歇根方法的临床医生可以自然分娩早产儿，并确定婴儿是否可以独立呼吸。密歇根大学(University of Michigan)的外科医生罗伯特·巴特利特(Robert Bartlett)说，如果没有，他们仍然可以把它连接到系统上，因为脐静脉的关闭速度不如动脉快。巴特利特曾与米查里斯卡合作。但是用于血液循环的外部泵有使心脏紧张或引起脑出血的风险。根据公开的数据，密歇根大学的研究小组迄今为止已经让羊羔存活了大约两周，而CHOP的研究小组只有四周。(Mychaliska没有回复要求置评的电子邮件。)

　　尽管这些组织在最佳方法上存在分歧，但巴特利特说，他希望CHOP小组能成功地获得FDA批准进行人体试验。他补充说，他和他在密歇根的同事计划在大约一年内寻求FDA的批准。

　　西班牙巴塞罗那大学的胎儿医学专家爱德华Gratacós也在开发人造子宫，他承认他的团队比CHOP团队落后了好几年。但如果临床试验结果看起来很有希望，他说，“我们将需要在世界上使用几个这样的系统。”

　　然而，尽管人们对这类技术越来越兴奋，但关于需要哪些数据才能获准进行人体试验的问题仍然存在。“从羔羊到人类是一个巨大的飞跃，”Gratacós说。

　　与极度早产儿处于同一发育阶段的羔羊要大两到三倍，这意味着研究人员需要进一步调整人造子宫所需的已经很小的设备。巴特利特说，猪胎儿在大小上与人类胎儿更相似，但它们比羊羔更难处理。由于非人类灵长类动物在生理上与人类相似，因此它们是临床试验前的黄金标准动物模型，但它们的胎儿比人类更小，进行此类实验的伦理问题也很复杂。

　　荷兰埃因霍温理工大学(Eindhoven University of Technology)的产科医生Guid Oei和他的同事们一直在开发他们自己的人工子宫系统和模拟娃娃，让临床医生练习转移胎儿。他说:“你只有一次机会把事情做好，学习曲线不应该落在真人身上。”

　　然而，新加坡国立大学(National University of Singapore)产科医生马修·肯普(Matthew Kemp)认为，除非“有人掌握了一堆未发表的数据”，否则“这些数据并不能从伦理角度”证明开展人体试验是合理的。坎普也在开发一种人工子宫系统，他希望在临床试验开始之前，看到实验动物的长期表现，以及来自非人类灵长类动物的数据。(CHOP小组在其7月份的评论中暗示，“有大量未发表的数据准备供监管部门批准”。)“这是一种新的治疗方式，”肯普说。“最重要的是，他们必须拿出强有力的证据，证明它在短期和长期内都比目前使用的挽救生命的措施更好、更安全。”

　　安全问题不会是唯一的伦理问题。大卫说，人造子宫的发展代表了一个“巨大的转型飞跃”，“解决了许多问题”。但是，她补充说，“这也带来了一系列新的问题。”2017年的研究引起了媒体的广泛报道，人们开始担心人工子宫有一天会取代怀孕。

　　但研究人员对这些担忧不以为然。沃纳说，这个想法“太遥远了，不值得讨论它与当前技术的关系。”

　　在美国，那些开发人工子宫的人还将不得不与一个充满政治色彩的生殖权利环境作斗争。弗莱克和米查利斯卡一直小心翼翼，没有给出任何迹象表明人工子宫可能会改变胎儿生存能力的定义——在美国最高法院去年6月推翻1973年具有里程碑意义的罗伊诉韦德堕胎案判决后，这一定义有着巨大的影响。此前，1973年的裁决保护堕胎，直到胎儿在子宫外存活。

　　英国达勒姆法学院(Durham Law School)的生物律师克洛伊?罗曼尼斯(Chloe Romanis)表示，就连如何称呼这些设备中的实体都令人担忧。她说，他们不是传统意义上的胎儿，因为他们已经不在子宫里了。有些人认为他们不是新生儿，根据这个词的拉丁词根，他们已经出生了。维尔纳说:“我们给这些前所未有的新患者起的名字，对法律和社会赋予的权利有影响。”CHOP小组提出了一个全新的名字:胎儿新生儿(fetal neonates，简称fetonates)。

　　一些研究人员还担心，人造子宫将代表着一种昂贵的技术解决方案，以解决更深层次的问题。加州大学旧金山分校(University of California, San Francisco)的胎儿外科医生迈克尔?哈里森(Michael Harrison)有时被称为“胎儿外科之父”。他说，到目前为止，他看到的数据很有前景。但他质疑是否值得“把所有的钱和技术都投入”在那些生存可能性很低的婴儿身上，而不是寻找改善妊娠支持或早产儿重症监护标准技术的方法，从长远来看，这可以减少对人工子宫技术的需求。

　　大卫对此表示赞同，并补充说，目前还没有足够的研究和资金来理解女性为什么会早产以及如何预防早产。“我们需要面对现实，”她说。“人工子宫只能解决问题的一小部分。”

　　Bartlett说，系统性的措施很重要，但他认为，对于极度早产的婴儿，迫切需要更好的治疗。他说:“预防早产的灵丹妙药并不存在，在我们的有生之年也不太可能存在。”“当系统性措施失效时，我们就需要这些技术。”

　　本文经许可转载，首次发表于2023年9月14日。