2007年11月20日，《细胞》和《科学》杂志分别发表了重量级论文，日本京都大学的山中伸弥和美国威斯康星大学的詹姆斯·汤姆森宣布他们用基因改造的手段，将人类体细胞改造成了类胚胎干细胞。这种细胞在功能上几乎可以和胚胎干细胞相媲美，可以说，干细胞研究领域一下子有了一种全新的获得胚胎干细胞的方法。之前所有的伦理争论都可偃旗息鼓，人为阻碍荡然无存，接下来，科学家们所要做的，是将这个技术推进再推进，用于诸多疾病的干细胞研究和治疗。这无疑是个里程碑式的科学突破。
回顾过去若干年，科学家们无疑会感慨万千：干细胞研究走过了一条迂回曲折的道路，研究者们除了竭力解决技术难题外，还将很大精力放在解决伦理争论上。他们一直试图用新的技术手段来规避伦理难题，所幸，这一目标终于得以实现。
矛盾重重的研究之途
1981年，在英国剑桥大学，马丁·埃文斯领导的研究小组第一次从小鼠的胚胎中提取到了胚胎干细胞，那时他大概不会想到，此后的二三十年间，干细胞研究会这么热门。
然而，1996年，英国人伊恩·威尔莫特首次克隆出世界上首个哺乳动物多莉羊后，人们也不会想到，今后的10年，胚胎干细胞研究进展会如此缓慢。当时人们一心认为，人类胚胎克隆的时代即将到来，关于克隆的伦理争论此起彼伏。但事实上，直到2007年末，才由美国科学家克隆到了猴胚胎。
干细胞研究正是走在这样一条矛盾重重的道路上。
人类的体细胞，比如皮肤细胞，是一种专门化的细胞，在一般情况下，早就丧失了发育成胚胎的能力。但是，多莉羊的诞生却表明，通过核移植技术可能使体细胞重新回到胚胎状态，相当于让体细胞返老还童。由此，生物学家假设，可以先去除卵细胞的核，然后将病人的体细胞植入卵细胞，这样，卵细胞的胞质会对体细胞核进行重编程，令其变成一个具有全能发育潜能的胚胎核。胚胎发育成囊胚后，人们可以从中分离出胚胎干细胞。这就是所谓的“治疗性克隆”技术，由于这样获得的胚胎干细胞与病人具有同样的基因型，它所衍生出的细胞或组织植回病人将不会引起免疫排斥反应。医学界和发育生物学界对治疗性克隆寄予很大的希望，希望这个途径在将来可以为病人提供适合临床应用的干细胞。
可惜，这个技术还不成熟，成功率非常低，而且人的卵细胞非常珍贵，这就造成了研究开销巨大，另一方面，因为研究中要涉及培育人类胚胎并将其毁坏，遭到保守人士的频频阻挠。最为典型的是美国总统布什，虽然备受抨击，但他一直坚持反对人类胚胎干细胞研究，认为取得胚胎干细胞的过程会涉及“创造”和“杀害”生命。布什曾动用否决权，禁止联邦经费资助胚胎干细胞研究，后来在2001年稍作让步，同意科学家可用联邦经费研究之前已有的人类胚胎干细胞株。布什坚信，总有一天，科学家会找出不用摧毁胚胎就可获得胚胎干细胞的两全之法。
这些困难在阻挠干细胞研究进展的同时，迫使科学家们开始动别的脑筋。
人兽混合——难过伦理关
一个方法是尝试用动物的卵细胞，好在它同样能“激发”人类的体细胞。
但是，这项技术用到人身上，就得经过伦理的检阅。虽然遗传物质主要在细胞核中，但细胞质中也有少量的遗传物质，就是线粒体，它负责编码13个基因，主要功能是为生命活动提供能量。虽然比起细胞核中的几万个人类基因，这13个线粒体基因只是少量的“杂质”，然而，人们担心，如果有人将这些混合胚胎发育成个体，这些东西将给伦理学带来重大难题。
当然，在科学家看来，这种担忧只是杞人忧天。一方面，目前尚没有研究机构有能力让这种混合胚胎发育成个体。人和动物发育的分子基础相差很大，发育到囊胚阶段的可能性是存在的，但发育到出生几乎不可能，因为胚胎植入后期发育的调控比前期要严格和精细得多。人类是最高等动物，尤其如此。
另一方面，胚胎干细胞研究有条伦理底线，那就是人兽胚胎绝不允许被植入子宫内，而且在胚胎发育到14天以前就得把它毁掉。
此外，内华达大学的教授艾斯梅尔·扎加尼多年来致力于在绵羊胚胎中培养人体细胞，他将人体的骨髓干细胞注入绵羊胚胎，这样，羊的胚胎在发育过程中将与人的胚胎干细胞混合生长，最终长成的成体羊混杂有人类细胞，他曾获得人类细胞高达15%的绵羊。通过这种方法，有可能利用绵羊培养人类器官，并克服器官移植的排斥问题。
但是，尽管科学家们自认为这些研究不会带来伦理问题，普通大众却一直很难接受可能的前景，“侠胆雄狮”？人们无法想象这样的可能性。而且，这类研究在技术上也遇到了很大问题，毕竟，人兽殊途。
脐带血干细胞——权宜之计
还有的方法就是干脆不用胚胎干细胞。
新生儿脐带被结扎后，存留在脐带和胎盘中的血液，叫脐带血，一直以来，都是废弃物，但是近些年科学家们发现其中含有造血干细胞，也就是说，可以用它的提取物来重建血液和免疫系统。这种干细胞是一种多能干细胞，比胚胎干细胞的分化能力差，但也有一定的分化潜力，又没有伦理争议，是个比较好的研究方向。
20世纪70年代的人都看过日本连续剧《血疑》，如果在今天，幸子可能通过寻找配型合适的捐献骨髓而获救。但是骨髓移植对供体和受体的配对要求很高，很多白血病人因为找不到合适的捐献者而迟迟得不到治疗。“脐带血储存”正是为了解决这个问题而出现的，脐带血移植没有骨髓移植那么严格，不太容易产生反应，也更安全，效果却差不多。如果保存了自己的脐带血，则更是消除了寻找配型的问题。
然而，将来能用到自己脐带血的可能性实在是太小了。可以用脐带血移植来治疗的疾病，目前主要是指白血病以及其他与血液、免疫系统相关的疾病。再者，婴儿出生时能采集到的脐带血通常只有50~120毫升，就一小杯，用来治疗儿童疾病是够了，但如果你成年以后有需要，这些量通常不够，需要再寻找一份，也就是接受双份脐带血移植。
所以，指望利用脐带血干细胞来缓解人们对胚胎干细胞的需求，只能是权益之计。
将皮肤细胞变成“全能细胞”
山中伸弥和汤姆森的方法可以说是另辟蹊径。
体细胞是一种已经分化得十分成熟的细胞，相当于命运已经定型。但是，山中伸弥和汤姆森用反转录病毒为载体，将四个不同作用的关键基因转入体细胞内，令其与原有基因发生重组，竟然能让体细胞重新返回到“生命原点”，变成一个多功能的干细胞，具有胚胎干细胞的特性，这种细胞，人们称之为诱导性多功能干细胞，它们就像是失忆了一样，忘记了自己先前的身份，重新“从零开始”。
这样简单的方法令人赞叹，然而，甚至一年前都没人敢说这样也可以成功。
曙光初现是在2006年8月。当时，山中伸弥首先报道，他所在的研究组以经过改造的反转录病毒作为“运输车”，在小鼠尾尖成纤维细胞中引入四个转录因子基因，这样得到的新“皮肤细胞”具有干细胞的特性——能够分化出其他类型的细胞。可是，它们仍然和胚胎干细胞有着较大差异，也无法培育成鼠胚胎。然而，这是相当重要的第一步，破除了人们对胚胎干细胞的“迷信”。
这篇论文的发表直接催发了干细胞研究领域的“军备竞赛”，许多科学家的第一反应是“这怎么可能”，一些大实验室立即着手相关的工作。
2007年6月，山中伸弥的实验室和美国哈佛干细胞研究所、怀特黑德生物医学研究所等机构相继发表了进一步的研究工作成果。这一次，科学家们还是用这4个基因，但是获得了真正多能性的干细胞，并且能够进入种系——将这些皮肤细胞植入早期胎儿小鼠，它们能和真正的胚胎干细胞一样发育，参与形成胎儿小鼠的身体各部分。可以说，条件已经水到渠成。
接着就是四个多月后的这两篇新论文。山中伸弥从一位36岁妇女的脸部皮肤和一位69岁男性的结缔组织中提取细胞，而汤姆森选择的是胎儿皮肤细胞和一个新生儿的包皮细胞。不过，在这次的“研究抢滩”中，汤姆森小组略占上风，因为山中伸弥小组还是用最初的四个基因(Oct3/4, Sox2, c-Myc 和Klf4)，汤姆森选择的基因则有两个不同(Oct4, Sox2, Nanog 和 Lin28)，这些基因就像开关一样开启了细胞“返老还童之途”，然而，c-Myc基因是一个劣质开关，它的引入可能会带来癌症等副作用。
当然，新发现并非完美。干细胞转化的成功率非常低，而且由于使用了反转录病毒作为基因载体，会引发致癌基因的活性，在京都大学培育的老鼠中有20%产生了肿瘤，如果应用到人身上同样可能诱发癌症。
但是，这项成果会成为干细胞研究领域的一个新开始，接下来，很多实验室都将以此为基础进行更有突破性的研究。一旦解决相关的技术问题后，传统的人胚胎克隆技术因为存在伦理问题，并且耗资巨大，也许将不再有存在的必要。
