科博館生老病死展場展示文稿註解8之1
(The Journey of Human Life8之1)
※本參考資料的基本架構源自於科博館生命科學廳的《生老病死展示文稿》，加上一些個人的看法和意見。
《生老病死的展示文稿》共有兩份：
展示文稿註解8之1～8之4是補充第一份《生老病死的展示文稿》；
展示文稿註解8之5～8之8是補充第二份《生老病死的展示文稿》。
這兩份展示文稿，是在下看過的科博館常設展場展示文稿中，寫的最詳細而深入的兩份，讓人不得不佩服執筆者的學識之淵博，下筆的用心。
※褐色新細明字體，是科博館的《生老病死展場展示文稿》的原稿。
※位於生命科學廳二樓的生老病死常設展場中共分為
1人體的誕生
2老化的人體
3病中的人體
4死後的人體等四大展區。
 (原中國科學廳) B1:SOS 劇場 [醫護、哺(集)乳室]
生老病死常設展場位於科博館生命科學廳的二樓
※胚胎發育是一連續的過程，考慮到實際的發育狀況大家約定：
(1)由卵受精後的前八個星期稱為胚（embryo）；
(2)第九星期～第三十八星期則稱為胎（fetus）。
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當看到這展場的名稱時，不曉得各位網友的想法如何？我個人是偏愛英文的名稱多於中文。「人生的旅程」比「生老病死」要廣義多了，試問青春期(puberty)或更年期要擺在生老病死的那一個主題呢？然而，誰都知道青春期和更年期都是人生當中非常重要的一段歷程。更何況，也不見得每一個人都須經過「病」的人生階段？
每個嬰孩的出生，都帶來了上帝對人類並未失望的消息。
～泰戈爾 漂鳥集
圖01. 8星期的胚(embryo)在羊膜内受到羊水很好的浸潤保護。此時胚的身體長約2.3～2.8公分。
(胚的相對大小請參考圖02. 維基百科上的圖；胚的實際身長2.3～2.8公分是根據胚胎學上常用的Carnegie
Stage Table而來，可是「胚雖小，五臟具全」，所有器官系統的發育，於第八週時都已大致發育完成，接下來的七個月只是做組織細胞的增生和分化。
圖02. 八星期胚的相對大小；胚的實際大小在54～56天是2.3～2.8 公分。
維基百科
動腦想想看
從化學的觀點來看，這是製作什麼的配方？
配方
1. 三公升的水
2. 一把鉛筆蕊
3. 一堆火柴頭
4. 一小塊肥皂
5. 一小包肥料
6. 一小根鐵釘
7. 一小撮的鎂、鉀和鋅
作法：在攝氏37度下，酌量加入配方中的各原料，約280天即可製作出成品。
這是胎兒的製作配方
‧三公升的水－
人體中百分之六十五是水分
‧一把鉛筆蕊－
主成分為碳，碳與水合成人體所需的碳水化合物
‧一堆火柴頭－
主成分為硫，硫是酵素、蛋白質及構成肌肉的成分
‧一小塊肥皂－
主成分為脂肪，脂肪構成人體的肥肉部分及結締組織
‧一小包肥料－
主成分為氮，氮是構成蛋白質的重要成分
‧一小根鐵釘－
主成分為鐵，鐵是構成血紅素的成分
‧一小撮的鎂、鉀和鋅－
人體不可缺的微量元素
因化學作用,上面元素與人體中的成分有些不同.
一點疑問？
如果沒有「氧」如何能夠合成醣類等碳水化合物？如果沒有氧、沒有磷酸根、沒有氮鹼基如何能夠合成去氧核醣核酸(DNA)、核醣核酸(RNA)？如果沒有膽固醇、磷脂如何形成細胞膜？如果身體不需要銅，為何血漿中會有運銅蛋白(ceruloplasmin)的存在？除此之外身體的新陳代謝(metabolism)還需各種酵素(＝酶)、輔酶來催化，同時別忘了我們還需要各種維生素，其中維生素B12又稱為鈷維生素，好像製作配方也沒提到鈷……總而言之，這是一份太過簡化了的胚胎製作配方。
無可否認，這樣的比喻是對小朋友非常好的啟發教育，但是為何不寫的完整一些呢？
最低限度也應在一小撮的鎂、鉀和鋅…之後加上「還需其它元素」呀！
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圖03. 去氧核醣(2-Deoxyribose)與核醣的(ribose)區別是在第二個C(2，)處少一個氧(O)而已；生化學家估計過人體體重的60％～65％都是由氧所構成。(請參考圖04.)
圖04. (a)地殼中與(b)身體中元素之比例。身體中61％的重量來自氧，科博館的執筆者在寫「胚胎的製作配方」時居然敢不提氧，小心它生起氣來捎您「癢」。
人體的誕生
人體的形成，需要一個精子細胞和一個卵子細胞。精子與卵子在母體內受精成為受精卵；大約兩天後,受精卵發育成4~16個細胞的桑椹胚；約5－6天後，成長為具有內、外層細胞團的胚囊(Blastocyst也有譯為囊胚或胚胞)。外細胞團在懷孕期間會形成胎盤；內細胞團則繼續發育，形成人體所需的各種組織和器官。大約經過9個多月的時間，組織和器官發育完全的胎兒，便能從母體誕生，成為獨立的個體。
圖05. 人胚胎的發育過程，請注意前兩個月為「敏感期」。敏感期是指對藥物、毒物、尼古丁、酒精敏感。因為前兩個月正在進行器官形成(Organogenesis)，所以對以上物品敏感。
胚胎學家將人胚的發育細分為以下五期：
1. 卵裂(Cleavge)
2. 桑椹胚(Morula)
3. 囊胚(Blastula)＝胚胞＝胚囊
4. 原腸胚(Gastrula，進行原腸化作用，產生內、中、外三胚層)
5. 神經胚(Neurula，形成神經管→再發育為腦和脊髓)
受精作用
(1)一般發生於輸卵管前段1∕3(壺腹區)，
(2)一次射精約含有3億～5億的精子，
(3)游至壺腹區時，僅餘數千隻存活，
(4)只有一隻精子，穿透卵細胞膜，進入卵細胞中。
(5)精原核與卵原核融合，形成受精卵(＝接合子)。
圖06.第三天的卵裂
圖07. 第四天的桑椹胚。
卵裂以及桑椹胚時期的胚胎細胞稱為全能性幹細胞(Pluripotent
Cells)
將此時期的胚胎細胞，置入成熟女性的子宮內，能夠發育成一個完整的個體。 |
圖08. 同卵4胞胎，為卵裂及桑椹胚細胞個個分化潛能相同的証明。
同卵4胞胎，發生的機率是1500萬分之一。
圖09. 胚發育的第二個時期—囊胚(Blastocyst)。
圖10. 胚發育的第二個時期：囊胚(blastocyst)的剖開圖─桑椹胚為實心球體；囊胚內部則具有囊胚腔(blastocoels)，內含囊胚液。
(1)卵受精後的前八星期稱為胚（embryo）；
(2)第九星期～第三十八星期則稱為胎（fetus）。
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圖09. & 圖10.是由體外受精而未使用的囊胚拍攝，法律上認為此時不具有生命，可以這樣使用，然而，倫理上能完全的心安嗎？
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圖11. 由受精卵到組織器官分化期＝神經胚(Neurula)之流程大綱。
胚胎學兩個基本的名詞：請網友們印象深刻，因為經常看到、用到。
增生（proliferation）─細胞數量的增加。
分化（differentiation）─細胞種類的增加。
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人體所有的器官在前兩個月胚期的時候都已初步的發育形成，往後七個月只是做組織細胞的進一步分化、增生、成熟。
這也就是為什麼大家都認為懷孕前兩個月，不可亂服藥、最好少喝酒、更不可抽菸、吸毒等等。因為前兩個月，胚期時在進行器官的形成(organogenesis)至關重要，而藥物、酒精、香菸、毒品都可能會導致器官發育的畸形。
過了前兩個月當然最好還是別碰這些東西，不過相對而言器官已大致形成，所以發生畸型的機率當然也就比較低了。
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1956年西德一家公司 Chemie Grunenthal 首先將沙利竇邁(Thalidomide)以商品名 Contergan 在西德生產上市,在當時沙利竇邁被認為是最安全的鎮定劑,作用快、不成癮、也無毒性,同時也發現它對抑制懷孕造成的嘔吐非常有效,因此使它在歐洲廣被使用。然而在一年後,醫生開始注意到在懷孕早期使用沙利竇邁的孕婦會產下罕見的畸形嬰兒,例如：海豹肢(Phocomelia)或無四肢(Amelia),骨骼發育不全(Hypoplastic)或不發育,顏面麻痺,眼部異常及先天性心臟病,腸胃道或泌尿道異常,以及其他內部器官的異常,這些發現終於導致沙利竇邁在1961年11月全面回收並禁止上市,然而為時已晚,在德國已約有一萬名,日本約有一千名,英國400名,斯堪地那維亞國家約有280名畸形嬰兒出生。
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圖12. 因為母親懷孕時服用沙利竇邁(Thalidomide)而受害的孩童，此女嬰算是症狀輕微的，有些無辜的小孩生下來無四肢(Amelia)。
胚胎發育的比喻：
以人而言，懷孕的前兩個月，稱為胚(embryo)。後七個月，稱為胎(fetus)。胚胎的發育如果打一個比喻，就好像建築師要設計建造一棟大樓，首先要考慮的一定是何處將來是一樓？何處將來是頂樓？也就是考慮到上下或頭尾方位的問題。用胚胎學的術語來說就是先考慮體軸的極性(polarity of body axis)。
那一端是頭；那一端是尾決定了，接著要考慮的是蓋幾層樓？這就相當於考慮胚胎發育時要形成多少體節(somites)？(人的胚有33—44個體節33來自Wikipedia )體節的數目決定了，還要考慮那一個或若干個體節中將來形成甚麼器官組織？
人在演化及動物分類上，當然是屬於兩側對稱的動物(bilateral symmetry)。可是那是指外觀而言，人體內的許多器官(organs)明顯的都是不對稱的。例如心臟在左胸部；肝臟主要在右腹部。又譬如胃臟主要位於左腹部；而脾臟則位於左季肋部。那問題來了，胚胎發育的時候是甚麼機制或甚麼因素，使得這些臟器發生在適當的體節，以及適當的位置呢？到今天詳細的機轉差不多都已知曉，只是明顯的超出導覽解說給幼稚園、國小、國中甚至高中同學的範疇太多，之所以跟各位伙伴們提及，還是那句話「胚胎的發育」實在是不可思議的神奇！
形態素(morphogens)
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以下一系列圖片(圖13.～圖27.)大多出自瑞典攝影師倫納特-尼爾遜(Lennart Nilsson)花了十年的攝影傑作，Life雜誌於1965年曾以多達16頁的篇幅刊登他的精采照片，該期Life雜誌賣了八百萬冊！http://www.haodf.com/zhuanjiaguandian/huangxinfei_94954224.htm
筆者一路走來也看過不少子宮內拍攝的胚胎照片，這些應是超水準以上的佳作，不曉得看了之後您會否更深刻的感受到胚胎發育的神奇，以及能生而為人的無比喜悅呢！
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圖13. 受精20～30小時後，開始第一次卵裂。
圖14. 受精後約5～７天時，受精卵已形成囊胚（上方的圓球）而來到子宫內膜，囊胚內包含100～150個胚胎细胞。這一系列照片都是由瑞典攝影師倫納特-尼爾遜(Lennart Nilsson)先生拍攝的。
圖15. 8天後，新孕育的囊胚著床(implantation)於子宮內膜上。
圖16. 此時，囊胚已完成著床(implantation)，微微嵌入子宫内膜。
圖17. 22天後 神經胚尚未發育成熟，但我們可以看到腦部(綠色部分)已開始形成了。
圖18. 5星期時，神經胚約有9毫米（mm）長。此圖為面部發育的正面觀，隱約可以辨識嘴、鼻和眼睛。
圖19. 5星期左右的神經胚正面觀。
圖20. 6星期時，胚背部的神經管（nerve
cord）清晰可見。另外手芽、腳芽也已很明顯。左下方是卵黃囊，右下方是絨毛膜。
圖21. 在6周大時，眼睛的發育，您現在看到的構造稱為視杯(optic cup)。
圖22. 7星期時的胚體長1.6～1.8 cm，隱約可見人形。
圖23. 8星期的胚，在羊膜内受到羊水良好的保護下快速的發育著。
圖24. 已經9個星期了，在頭部有清晰的V字形血管，代表頭骨正在發育。
圖25. 10星期，此時的眼瞼半閉，幾天内會完全閉合。
圖26. 半睜的眼睛特寫。
圖27. 瑞典攝影師倫納特-尼爾遜(Lennart
Nilsson)以及他使用的子宮內攝影的設備，拍攝此張照片時，Nilsson先生仍是意氣風發的小伙子，現在已是九十五歲高齡的人瑞。
THE END OF PART 8之1
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