心臟怎麼長到左邊去的？

科學家們還沒有完全搞清楚這件事，他們正在研究這個問題，目前已經確切地找出了胚胎器官開始左右不對稱發育的幾個階段。他們的研究除了可以弄清這其中的機理，也有著很重要的實際意義。

人類胚胎髮育前期都是左右對稱的，直到第六周的時候，未來將會發育成心臟的那根管子才開始向左彎曲，然後胃和肝臟分別向身體中軸線的兩側漂移，大腸則在右側長出一個闌尾，再後來肺部也分出了左右，右肺長出三個肺葉，左肺隻長出兩個。但是，腎臟和女性卵巢等少數器官卻沒有區別，依然左右對稱。

如果一個胚胎內的細胞分不清左右，只能隨機地選擇身份的話，那麼我們人類將有一半心臟在左，另一半心臟在右。事實顯然不是這樣，這說明胚胎細胞以某種、方式判斷出了自己所在的位置。

那生命是如何找到一個合適的參照系的呢？化學家們發現，自然界存在一類「手性分子」，它們完全可以為左右之分提供一個初始參照系。氨基酸是生命最基本的結構部門，已知地球上的所有生命使用的氨基酸都是左手性的，很可能就是這些氨基酸提供了最初的參照系。事實上，人類胚胎髮育過程中的左右之分正是通過旋轉的方式確立的。

研究發現，在人類胚胎髮育到第六周之前，雖然看上去仍然是左右對稱的，但實際上胚胎左右兩邊的分子構成已經出現了差異，而這種差異是由一個名為「節點」的小裝置實現的，它就像一個小坑，位於胚胎的中軸線上。坑內有幾百個微小的纖毛，以每秒大約10圈的速度順時針轉動。這個小坑並不是垂直向上的，而是向胚胎的尾部傾斜。於是，隨著纖毛的轉動，胚胎細胞周圍的液體便開始從右向左流動，導致左右兩側出現了差異。事實上，日本科學家去年在《自然》雜誌上發表過一篇論文，發現只需要兩根纖毛的轉動就足以導致胚胎左右不對稱了。

要開始一個胚胎的正常發育所需要的只是一個非常微弱的向左的流動，胚胎外的液體一流起來，只需三至四個小時就可以完成對於左右的劃分。至於其間具體的變化步驟，科學家們也只是有一個粗略的了解。在第一步中，液體流經節點、一直流到其左側的邊緣。邊緣上環繞著不旋轉的纖毛。它們通過某種方式對液流做出反應，可能直接彎曲，也可能由液流傳遞某些蛋白質。

節點邊緣上的纖毛對液流做出了反應，這些細胞會因此釋放出一種叫做Nodal的蛋白質。這種蛋白質會在胚胎的左側擴散開來，並促使其它細胞也釋放自己的Nodal蛋白質，從而使整個胚胎的左側通過這種機制充滿了Nodal蛋白質，而右側則幾乎沒有。

科學家們如今仍在研究著Nodal蛋白質是如何決定人體生理結構的。近年來，許多研究者們使用胚胎透明的斑馬魚取代了老鼠作為實驗對象，斑馬魚胚胎中的細胞可由基因工程改造為會發光的，從而使器官的形成得以被觀測到。

這項研究一直在繼續，研究不對稱發育的機理除了理論上的意義外，在臨床上也有價值。我們都聽說過「反轉人」，他們體內的臟器位置和正常人正相反。如果全部臟器都反轉了倒也沒有問題，可不少人發生了不完全反轉，也就是心臟和其他臟器的步調不一致。一旦出現這種情況，病人很可能有生命危險，必須提早預防。

（答案整理自果殼網、科學公園）