在电影《终结者》中有一个液态机器人，它可以随意将身体变成液体，塑造成任何形状，在流过狭窄的窗缝之后，又可以重塑为人形。人体能否重塑?这是一个极具诱惑力的问题。年的诺贝尔生理学或医学奖为这个问题添加了一个颇有亮色的注解。

　　干细胞分化从全能到专一

　　人体和其他动物一样，都是从一个受精卵发育而来的。受精卵可以分化成各种形态的细胞。不过细胞在分裂过程中逐渐有了自己明确的分工，这中间包括表皮细胞、红细胞、神经细胞等，最终由一个干细胞分化为200多个不同种类的专门细胞。

　　细胞在分裂中逐渐趋于功能化的现象，在生物学上叫做分化。细胞即使已经发生了分化，细胞核内具有的遗传信息(基因)也是不变化的。但是不同细胞中工作的基因是不同的，而我们的人体有多个基因，究竟哪些基因被关闭，还要视细胞功能而定。有一个精妙的比喻，细胞所具有的DNA就像一本书，而分化的过程就像把书中的某些页用糨糊粘住，再也无法翻开。不同类型的细胞，如皮肤细胞和骨细胞“被粘贴的页码”是不同的。

　　和已经分化的细胞相比，干细胞“这本没有被黏合的书”显然有更大的吸引力。我们利用干细胞可以修复损伤的机体，治疗因为神经外伤引发的瘫痪，获得治愈血友病所需要的血液细胞，甚至可以培养出急需的移植器官。但是，干细胞在分化之后，各自的功能被相对固定了下来。分化后的细胞中发挥作用那种特定的基因组合主要是通过两种变化被固定下来。一种变化是组蛋白修饰，另一种变化是DNA的甲基化。这两种变化就像是粘贴书页的黏合剂。

　　胚胎干细胞用于临床不合伦理

　　卵细胞有一种神奇的能力，那就是让细胞初始化。受精的过程就是一个最有利的证据，因为精子已经是高度分化的细胞，它们的DNA上面满是甲基化和组蛋白修饰的“黏合书页”。但是一旦与卵子集合，所有的黏合剂就都消失了。

　　实际上，能保持这种全能型的还不仅仅是受精卵。在受精卵分裂6～7次时，会先形成一个具有100个左右细胞的细胞块，这些细胞都有转变成人体任何一种细胞的能力(只是不能发育成胎盘)，这就是胚胎干细胞(ES细胞)。

　　不过，其来源是胚胎，从理论上讲这个胚胎完全可以在子宫中发育成人。如果将这种细胞应用于临床，就有为了“救人而杀人”的问题出现。于是，科学家们开始寻找新的途径，去寻找那些维持细胞全能性的因子。

　　筛选出具有分化能力的相关基因

　　此次诺奖得主山中伸弥从数据库中筛选出大约100个有可能在ES细胞中特别活跃的基因。经过近4年的工作，从这100个基因中筛选出24个活跃的可能与细胞初始化有关的基因，并一次性将这24个候选基因全部导入成人的皮肤细胞中，结果梦寐以求的干细胞出现了。此后，山中教授又逐个检验这24个基因。每次扣留一个基因，将其余23个导入细胞中，看看是否对初始化有影响。如果扣留的基因有作用，那么细胞就不会发生初始化。就这样淘汰了对于初始化不是必需的20个基因，最终将目标锁定在4个基因身上，它们分别是“Oct3/4”、“Sox2”、“Klf4”和“c-Myc”。将这4个基因导入人纤维芽细胞后，这些细胞不出意外地变成了“iPS细胞”(诱导多能干细胞)。

　　其中，Klf/4和c-Myc的作用是使纤维芽细胞的分裂变得不受限制，转变成类似癌细胞的细胞。Oct3/4和Sox2的作用则是使细胞获得能够进行多种分化的能力而失去癌细胞那样的增殖性质，从而成为万能细胞。