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科普:为什么试管里也能培育出植物?为什么单个细胞能长成植物?
来源:http://www.huimanjia.net  日期:2022-08-10
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为什么试管里也能培育出植物呢?当植物的种子获得所需要的环境条件,如合适的土壤温度、湿度、空气等,就会长出新株,随后继续生长发育,到时开花结实,世代相传。这一切都脱离不开大自然的“恩赐”。那么,离开广阔的天地,在玻璃试管中能不能培育出植物来呢?

实践证明,是可以的。早在20世纪50年代,科学家通过控制培养基及培养条件,在试管里培养胡萝卜的愈伤组织长成了小植株。到目前为止,随着组织培养技术的发展,已有250多种植物的器官或组织,甚至体细胞可以离开母体,在试管内的无菌培养基上生长、繁殖,最后形成完整的植株。这些在试管里培育出的小植株不仅有草本植物的烟草、水稻、小麦、茄子、菠萝等,也有木本的小树苗如柑橘、杨树、三叶橡胶、桉树。现在,培育试管小植株已成为人们获得良种的重要手段。

原来,在试管的培养基中有植物生长激素和营养物质。其中,生长激素的作用是主要的。通常用得较多的生长激素是“二四滴”(2,4-二氯苯氧乙酸),主要作用是促使细胞分裂。在一定范围内,如果生长激素浓度增高,作用也就增强。当植物器官、组织在生长激素作用下,细胞分裂不断进行,结果就形成一种不规则的细胞团块,叫做“愈伤组织”。然后,愈伤组织在含有细胞分裂素(N6—苄基腺嘌呤)和吲哚乙酸或萘乙酸等的培养基中培养,就能诱导出完整的植株。然而,离体的植物器官或组织,在激素作用下,有些不一定需要通过愈伤组织阶段就可以长出植株来,如用烟草花药培养时,则先形成胚状体,再发育成烟草小植株。试管植株的不断出现,进一步证实了植物细胞的全能性,即植物的细胞在一定条件下,好像受精卵一样,有着潜在发育成植株的能力。

我们看到,一片落地生根叶片落在湿润的泥土上,不久叶片上就能长出一棵棵小植株;一片秋海棠的叶子放在湿润的泥沙上,几天后,叶子上也能长出小的秋海棠植株。这些都由于它们具有再生成植株的能力,主要是依赖内部自身激素的调节来形成幼小植株的。正是由于植物具有“再生”的特性所以,一些尽管自身没有贮备足够激素的离体植物器官、组织或细胞,在含有适当生长激素和营养物质的试管培养基中,也可以分化出完整的植株来。

为什么单个细胞能长成一株植物呢?一个小小的细胞,只有在显微镜下才能看清楚它的形状。你可曾想过,植物体的任何一个细胞,在离体的人工培养下能生长成一个完整的植物吗?长出的是不是和原来植物一样呢?一个叶片里的许多细胞是不是能长出许许多多植株呢?这是幻想吗?不,这个十分有趣的问题,经过科学家们几十年的努力,终于成为现实。神话里的孙悟空拔下一把毫毛吹一口气就能变成一群猴子的幻想,竟在植物的细胞培养中成为现实。在20世纪50年代就有一位科学家用从胡萝卜根部取出的单个细胞,在培养基中培养出胡萝卜植株,后来我国许多科学家也由一个花粉细胞培育出单倍体植株。目前世界上许许多多的例证,说明植物体上的单个细胞,可以培养成一个与原来完全一样的植株。单个细胞能再长成一个与原来完全一样的完整植株,科学家将这种现象称为细胞的全能性。

为什么植物细胞有这种全能性呢?一个离开母体的细胞,在适当的培养条件下,能从一个细胞分裂成两个细胞,以后不断地分裂成细胞团,并且发生组织分化,形成根、芽等器官,从而长成一株植物。植物体的每一个细胞都具有与母体植物相同的全套遗传信息,这种信息好像电报密码那样贮存在由脱氧核糖核酸(DNA)组成的遗传物质基因)上。所以,细胞分化发育的各个时期,在一定的环境下就会按一定的步骤启动着不同的基因,依次合成不同的各种专一性蛋白质,使细胞按着一定的顺序和方式生长发育。什么时候生根,什么时候发芽,什么时候开花,什么时候结实,完全按照这套遗传密码严格地依次表达出来,形成一个完整的、具有一定形态和生理特性的植株,它的性状完全和母体植物一样。近年来,我国已用胡萝卜、曼陀罗、烟草、小麦、水稻、油菜、甘蔗等植物的体细胞或细胞团和花粉细胞培育成植株,在育种工作上有了一个新的发展。

今天讲的大家都了解到了吗?

近日,有网民在人民网“领导留言板”咨询:“北京辅助生殖纳入医保3月26号落地实施,去医院问了说没这个政策。请问这个什么时候纳入医保,还会纳入医保吗?”

针对该留言,@北京12345于4月13日回复称,北京市医疗保障局回复:经核实,根据医疗保障待遇清单相关规定,按照国家医保局要求,北京市辅助生殖技术服务项目纳入医保支付范围工作暂缓执行。目前,国家医保局正在对相关政策进行统筹研究,北京市将严格按照国家规定执行。

此前,2月21日,北京市医保局会同市卫生健康委、市人社局印发《关于规范调整部分医疗服务价格项目的通知》(京医保发〔2022〕7号),对公立医疗机构已开展的63项医疗服务价格项目进行了规范调整,其中对体外受精胚胎培养等53项辅助生殖技术项目进行了统一定价。

在规范调整医疗服务项目价格的同时,将门诊治疗中常见的宫腔内人工授精术、胚胎移植术、精子优选处理等16项涉及人群广、诊疗必需、技术成熟、安全可靠的辅助生殖技术项目纳入医保甲类报销范围。

一家医院拍摄的新生婴儿 图片来源:新华社

专家:辅助生殖进医保成大势所趋

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辅助生殖纳入医保的讨论近年来频频展开。

2021年全国两会期间,全国人大代表、安徽省残联党组书记高莉建议,将不孕不育诊疗相关费用按比例纳入医保范畴,将低收入困难家庭不孕不育患者群体纳入社会保障范畴。

半年后,此建议得到国家医保局的回复。

2021年9月15日,国家医保局发布《国家医疗保障局对十三届全国人大四次会议第5581号建议的答复》,其中提到:“人口发展是关系中华民族发展的大事情。为促进人口长期均衡发展,医保部门将符合条件的生育支持药物溴隐亭、曲普瑞林、氯米芬等促排卵药品纳入支付范围,提升了不孕不育患者的用药保障水平。同时,在诊疗项目方面,我们将指导各地,立足‘保基本’的定位,在科学测算,充分论证的基础上,逐步把医保能承担的技术成熟、安全可靠、费用可控的治疗性辅助生殖技术按程序纳入医保支付范围。”

今年全国两会期间,又有全国人大代表建议将辅助生殖纳入医保。

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全国人大代表、杭州市妇产医院院长张治芬认为将辅助生殖项目纳入医保的政策应该在各地推广,并进一步呼吁将不孕症的治疗纳入医保。

全国人大代表、山东省济南市人民医院针灸推拿科主任刘英才建议将镇痛分娩和辅助生殖费用纳入医保项目,助推国家生育政策更好落地。

还有全国人大代表认为,我国正面临育龄期妇女生育率逐年下降、育龄期夫妇不孕症发生率升高问题,要鼓励研发新兴的辅助生殖技术,将成熟、安全的辅助生殖技术纳入医保。

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多名全国人大代表关注并提交建议的背后,反映的是近年来我国人口数据所呈现的严峻现实。

2021年5月11日,第七次全国人口普查结果公布,我国的总和生育率跌至1.3,已进入全球生育率最低的国家行列。据国家统计局数据,6年时间,我国净增人口数量下降了858万人,2021年净增人口数量创下了近60年来的新低,仅48万人。

辅助生殖进医保,在一定程度上有望助推我国的人口增长。“辅助生殖进医保,对于不孕不育的家庭来说,当然是个特别大的好消息,患者能因此减轻负担,生育意愿自然会进一步提升。”深圳大学附属华南医院生殖医学科主任王雪梅对《每日经济新闻》记者表示。

国家统计局数据显示,我国结婚登记女性的年龄占比中,35岁及以上非最佳育龄妇女的占比正逐年增加。晚婚晚育与不孕不育增加的趋势也高度重合。目前,

我国育龄夫妇的不孕不育率已经攀升至约12%-18%。

中国工程院院士、生殖医学专家乔杰团队的调查结果显示,在中国,每年因试管婴儿增加的新生儿约有30万名,这相当于2021年净增人口(48万)的60%。

具体到医院就诊情况来看,辅助生殖的患者也较多。“来我这里的患者还是蛮多的,接诊数量的话,一个月平均上千例人次,一年下来一万多人次吧。”武警特色医学中心生殖医学科主任医师胡春秀告诉《每日经济新闻》记者。

王雪梅也对《每日经济新闻》记者表达了相同的观点,她向记者展示了广东省卫健委2021年发布的《广东省人类辅助生殖技术应用规划(2021-2025)》,文件中提到,“随着服务需求量的增加,我省辅助生殖技术服务数量逐年上升。全省夫精人工授精治疗周期数由2015年的17967个增长到2020年的22990个,增长28.0%;体外受精服务周期数由2015年的85047个增长到2020年的129103个,增长51.8%。”

严峻的生育形势与政策的日趋关注,让辅助生殖进医保已成大势所趋。“我觉得辅助生殖进医保这件事在不远的将来可以实现。”王雪梅告诉《每日经济新闻》记者。

较高费用与医保“保基本”原则之辩

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王雪梅告诉《每日经济新闻》记者,从技术的角度来说,目前辅助生殖分为人工授精与体外受精-胚胎移植及其衍生技术(俗称试管婴儿)。“就国内而言,老百姓常说的试管婴儿在一定程度上可以指代辅助生殖,并且我们医生和医院开展的辅助生殖也基本都是试管婴儿,试管婴儿我国把它分为一二三代,就全国范围来看,大多数医院开展的是一二代,三代相对少一些。”

北京医保局此次的回复,给辅助生殖进医保按下了“暂停键”。对此,一位三甲医院多年从事辅助生殖的医生告诉《每日经济新闻》记者,“我觉得可能还是因为钱的事儿。”

该医生表示,做辅助生殖的患者基本都是选择试管婴儿,国内目前的试管婴儿一二三代的价格都不便宜,而且价格都差不多,“

一二代,一个治疗周期3万到4万元,三代更贵了,比一二代贵一倍多,要七八万元

,有些患者在北京做一次三代要10来万,所以估计费用是此次考虑的重点。”

该医生强调,如果结合试管婴儿的成功率,相关费用可能就更高。“一个治疗周期并不意味着一定能妊娠,一二代试管婴儿的成功率在50%左右。妊娠率和年龄、卵巢功能、身体的健康状态等因素密切相关。”

据《中国高龄不孕女性辅助生殖临床实践指南》测算,女性在35岁及以下时,平均需要3个IVF(试管婴儿)治疗周期成功活产,而女性在35岁以上时,所需IVF治疗周期还会明显增多。

除了费用昂贵之外,王雪梅认为,可能与辅助生殖这类消费级医疗服务不符合国家医保“保基本”的原则有一定关系。

她对《每日经济新闻》记者表示,“考虑到我国人口多,再加上辅助生殖本身的费用也比较昂贵,这样算下来是一笔不小的支出。并且人们可能认为生孩子相比于其他性命攸关的疾病来说没有那么紧迫。所以从这个角度来看,可能是这次暂停纳入医保的原因。”

2021年8月,国家卫健委在答复政协委员提案时指出,当前受我国经济发展水平和医保筹资能力限制,我国基本医疗保险只能立足于“保基本”,不具备将支付范围扩大到治疗不孕不育费用的条件。

上述三甲医院多年从事辅助生殖的医生告诉《每日经济新闻》记者,北京按下辅助生殖纳入医保“暂停键”的原因,也有可能是相关方案的细节正在敲定之中。“辅助生殖涉及的项目多、治疗流程时间长、患者复诊的次数也多,哪一部分医保可以报,哪一部分不能报,报的话报销多少,这都得一一确认。”

实际上,在生育项目进医保方面,北京此前就有过相关动作。2021年9月,北京市医保局首次将无创产前基因检测纳入甲类医保支付范畴,主要针对35岁周岁以上产妇,可通过抽取外周血来检测胎儿的21-三体、18-三体和13-三体是否异常,若异常,则胎儿分别患有唐氏综合征、爱德华氏综合征、帕陶氏综合征。

5年有望实现翻倍增长

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对于患者来说,最关心的问题是辅助生殖纳入医保之后,究竟能省下多少钱?

对此王雪梅表示,一二代试管婴儿是患者主要的选择,

进医保后,一个治疗周期下来,患者大概能省下1万元左右,还需自付大约2万元。

辅助生殖行业报告的分析也印证了王雪梅的观点。平安证券分析认为,目前我国IVF单周期平均花费约为3.5万元至4.5万元(不包括三代),此次如果进入医保,医保覆盖约8000元至11000元。

据华创证券统计,此次被纳入北京医保的项目中,部分检测项目属三代技术范畴,因其有严苛的使用标准和伦理问题,故短时间内不具大面积推广的可能。除此之外,对患者来说,一代技术和二代技术降价幅度在1万元左右。

与我国庞大的不孕不育群体相比,中国的辅助生殖行业渗透率却低得惊人。2018年,我国这一比率为7%,而美国同期为30.2%,我国不到美国的1/4。在我国,辅助生殖市场的潜力是巨大的。据平安证劵测算,2020年至2025年,国内辅助生殖服务市场规模有望从310亿元增长到688亿元。

事实上,近年来这一行业在国内的确保持着高速的增长。

行业龙头锦欣生殖在招股书中指出:2017年,中国大约有4770万对不孕症夫妇,预计2023年将增加至约5620万对。2017年,约有52.7万名患者在中国接受辅助生殖服务,预期2023年将增长至约95.6万名,复合年增长率达10.4%。

锦欣生殖2021年全年净利润达到3.4亿元 数据来源:Wind

据锦欣生殖财报显示,2021年上半年,公司营收为8.64亿元,同比增长40.34%;净利润为1.56亿元,同比增长34.07%,销售毛利率高达42.27%。而在公司的营收当中,辅助生殖业务占比约七成。

据上述三甲医院多年从事辅助生殖的医生告诉《每日经济新闻》记者,“之前我看到北京要把辅助生殖纳入医保的消息后,我就在想我所在的地方是不是也要开始了。”但该医生估计,将来辅助生殖应该会等来纳入医保的那一天。

记者|>

李彪 李宣璋(实习)

编辑|>

卢祥勇 陈旭 盖源源 杜恒峰

校对|>

王月龙

封面图片来源:摄图网_501204882

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