山中伸彌（Shinya Yamanaka），1962年出生于日本大阪府，醫(yī)學(xué)博士學(xué)位，畢業(yè)于神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)部和大阪市立大學(xué)大學(xué)院醫(yī)學(xué)研究科?。現(xiàn)任京都大學(xué)IPS細(xì)胞研究所所長，美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校教授及下屬的格拉德斯通研究所高級研究員。

2012年，因?qū)Α绑w細(xì)胞重編程技術(shù)”的研究，時(shí)任京都大學(xué)教授的山中伸彌獲得當(dāng)年的諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

個(gè)人經(jīng)歷

早年經(jīng)歷

1962 年9 月 4 日 ，山中伸彌出生于日本大阪府。大一之前，山中伸彌都一直居住在奈良市。高中時(shí)，山中因閱讀醫(yī)師德田虎雄的著作《只有生命是平等的》而倍受鼓舞，決定從醫(yī)。

山中的父親經(jīng)營著一個(gè)生產(chǎn)裁縫機(jī)零配件的小工廠，雖然山中小時(shí)候也喜愛分解機(jī)械，但常常無法將其恢復(fù)原樣，受到父母的責(zé)備。機(jī)械道路上的不順利，成為山中邁上醫(yī)學(xué)道路的另一個(gè)誘因。

在父親的影響下，他立志認(rèn)真學(xué)習(xí)終于考入大阪重點(diǎn)中學(xué)--大阪教育大學(xué)附屬天王寺高中，考入高中后其他學(xué)生都在認(rèn)真學(xué)習(xí)，只有山中熱衷于柔道(據(jù)說他有夢想成為日本奧運(yùn)會(huì)代表選手)，在高中的3年期間他因?yàn)榫毴岬谰褪軅?0多次(骨折)，很多人都說這個(gè)孩子大概走錯(cuò)了學(xué)校，應(yīng)該去考大阪體育大附屬高中，而不是在這里學(xué)習(xí)文化知識，三年時(shí)間很快就要過去，這個(gè)失敗的學(xué)生將如何面對人生呢？山中伸彌的父親告訴他：“你多次受傷，看見醫(yī)生這么為病人減輕痛苦，你將來要成為醫(yī)生為人類服務(wù)?！庇谑巧街芯徒邮芰烁赣H的提議，在學(xué)校的最后階段認(rèn)真學(xué)習(xí)，考入了神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)部。

學(xué)習(xí)經(jīng)歷

1987年 3月：神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)院畢業(yè)

1987年7月：國立大阪病院臨床研修醫(yī)生

1993年 3月：大阪市立大學(xué)醫(yī)學(xué)研究科博士畢業(yè)

1993年4月：格拉斯通研究所（Gladstone?Institute）博士研究員

1996年 1月：日本學(xué)術(shù)振興會(huì)特別研究員

1996年10月：大阪市立大學(xué)醫(yī)學(xué)部助手（藥理學(xué)教室）

1999年12月：奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)遺傳因子教育研究中心助理教授

2003年 9月：升任奈良先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)遺傳因子教育研究中心教授

2004年10月：京都大學(xué)再生醫(yī)科學(xué)研究所(Institute for Frontier Medical Sciences)教授（再生誘導(dǎo)研究分野）

2008年 1月：京都大學(xué)物質(zhì)-細(xì)胞統(tǒng)合系統(tǒng)據(jù)點(diǎn)iPS細(xì)胞研究中心長

2010年，授擔(dān)任了京都大學(xué)iPS細(xì)胞研究所所長

2012年10月，獲得諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

2012年10月，獲得2012年度日本“文化勛章”。

個(gè)人成果

山中伸彌是誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPScell）創(chuàng)始人之一。2007年，他所在的研究團(tuán)隊(duì)通過對小鼠的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)人體表皮細(xì)胞使之具有胚胎干細(xì)胞活動(dòng)特征的方法。此方法誘導(dǎo)出的干細(xì)胞可轉(zhuǎn)變?yōu)樾呐K和神經(jīng)細(xì)胞，為研究治療多種心血管絕癥提供了巨大助力。這一研究成果在全世界被廣泛應(yīng)用，因?yàn)槠涿獬耸褂萌梭w胚胎提取干細(xì)胞的倫理道德制約。

2006年山中伸彌等科學(xué)家把4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子通過逆轉(zhuǎn)錄病毒載體轉(zhuǎn)入小鼠的成纖維細(xì)胞，使其變成多功能干細(xì)胞。這意味著未成熟的細(xì)胞能夠發(fā)展成所有類型的細(xì)胞。

山中伸彌從其他科學(xué)家已經(jīng)公布的研究結(jié)果中挑選出24種最有希望的轉(zhuǎn)錄因子。在試驗(yàn)室中他發(fā)現(xiàn)這24種轉(zhuǎn)錄因子中的確有4種轉(zhuǎn)錄因子可以將人體細(xì)胞重組成干細(xì)胞。他把4種基因注入皮膚細(xì)胞，從而得到“雞尾酒”iPS細(xì)胞。

事實(shí)證明這4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子中，其中一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子確實(shí)是“一次天大的冒險(xiǎn)”，因?yàn)檫@一個(gè)是與癌癥相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子。數(shù)月后他又發(fā)現(xiàn)即使不使用這個(gè)致癌基因，他仍然能夠重組細(xì)胞，這樣癌變的幾率會(huì)大大降低。但新創(chuàng)造的干細(xì)胞仍然會(huì)發(fā)生癌變，在他的實(shí)驗(yàn)中，121只老鼠中，有20%產(chǎn)生了腫瘤。這說明使用逆轉(zhuǎn)錄病毒，可能使基因產(chǎn)生變異，引發(fā)腫瘤等副作用。他表示下一步的研究目標(biāo)是在不使用逆轉(zhuǎn)錄酶的情況下實(shí)現(xiàn)細(xì)胞重組。

發(fā)現(xiàn)了iPS細(xì)胞

iPS細(xì)胞又被稱為“萬能細(xì)胞”，它最大的優(yōu)勢，是能夠再生人體器官。山中教授利用iPS細(xì)胞先后再生出人體皮膚、眼膜等; 成為世界iPS細(xì)胞的研究權(quán)威。

榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)

2007年　Meyenburg Award（Meyenburg基金會(huì) [Meyenburg Foundation]/德國癌癥研究中心 [German Cancer Research Center, DKFZ]）（德國）

2008年　《時(shí)代》雜志“世界百大影響力人物”（The World's Most Influential People）（美國）

2008年　羅伯特·科赫獎(jiǎng)（德國）

2008年　科學(xué)技術(shù)特別獎(jiǎng)（日本）

2008年?邵逸夫生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

2009年 拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

2011年獲得國際最高學(xué)術(shù)大獎(jiǎng)之一的沃爾夫醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，與其一起獲獎(jiǎng)的還有美國懷特黑德研究所的Rudolf Jaenisch。

2012年，山中伸彌與美國軟件工程師利努斯·托瓦茲獲得芬蘭“千年技術(shù)獎(jiǎng)”，二人分別獲得60萬歐元的獎(jiǎng)金。

2012年10月：與英國發(fā)育生物學(xué)家約翰·格登（John Gurdon）因在細(xì)胞核重新編程研究領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。山中因研發(fā)出誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）而為人所知。?

2015年12月，獲頒香港中文大學(xué)榮譽(yù)理學(xué)博士。

研究歷程

醫(yī)生到博士

Shinya Yamanaka念高中時(shí)迷上柔道，因?yàn)槭軅?jīng)常上醫(yī)院，他在爸爸的建議下隨后考入國立神戶大學(xué)醫(yī)學(xué)部，準(zhǔn)備以后做一名骨科醫(yī)生。大學(xué)畢業(yè)做臨床實(shí)習(xí)期間，他發(fā)現(xiàn)自己對手術(shù)其實(shí)沒有什么天分，別人做20分鐘的手術(shù)他兩個(gè)小時(shí)也未必完成；并且他覺得做醫(yī)生再優(yōu)秀也只能幫助少數(shù)的病人，而醫(yī)學(xué)研究有成果的話通常可以幫助更多的病人，所以他的興趣轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究。在大阪市立大學(xué)博士期間，Shinya的主要工作是研究血壓調(diào)節(jié)的分子機(jī)理。在研究過程中，Shinya對小鼠基因敲除和轉(zhuǎn)基因技術(shù)感到震驚，于是他在申請博士后位置的時(shí)候聯(lián)系的都是利用這些技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室。

博士后階段

這位失敗的骨科醫(yī)生最后被加州Gladstone Institute的Thomas Innerarity納入門下（圖一）。Thomas實(shí)驗(yàn)室研究的是血脂調(diào)節(jié)，跟Shinya博士期間的工作有點(diǎn)關(guān)系。Shinya的新課題是研究ApoB mRNA的編輯蛋白ApoBEC1。

ApoB是低密度脂蛋白的主要構(gòu)成成分。ApoB?mRNA可以被編輯酶ApoBEC1脫氨提前終止翻譯，形成兩種不同大小的蛋白：全長的ApoB100和大約一半長的ApoB48。經(jīng)過編輯的ApoB48在血漿中會(huì)被迅速清除。Thomas預(yù)測，如果在肝臟中過表達(dá)ApoBEC1，那么血脂就可能降低；如果這個(gè)模型可行的話，也許未來通過基因療法可以幫助一些肥胖病人降低血脂。

Shinya一周七天地勤奮工作，花了六個(gè)月做成了轉(zhuǎn)基因鼠。有一天早上，幫他維護(hù)小鼠的技術(shù)員告訴他：Shinya，你的許多小鼠都懷孕了，可是小鼠是公的。Shinya說你不是跟我開玩笑吧。他到老鼠房一看，果真有很多公鼠看起來懷孕了。他解剖了其中幾只，發(fā)現(xiàn)原來是小鼠得了肝癌，肝臟腫大撐大了肚皮。

ApoBEC1過表達(dá)后低密度脂蛋白是降低了，但是高密度脂蛋白卻升高了，同時(shí)還得了肝癌，這買賣不合算啊。Shinya在一次講座中總結(jié)了其中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)：其一，科學(xué)是不可預(yù)測的；其二，不要嘗試在病人身上做新基因的治療；其三，也許最重要的是，不要相信導(dǎo)師的假說。

Thomas對結(jié)果不能符合預(yù)期很失望，但是這個(gè)預(yù)想之外的結(jié)果卻引起了Shinya的好奇：究竟是什么機(jī)理使小鼠得腫瘤的呢？好在Thomas足夠開明，他允許Shinya偏離實(shí)驗(yàn)室的主要方向，繼續(xù)探索ApoBEC1的致癌機(jī)理。可以想見，ApoBEC1過表達(dá)以后也可能會(huì)編輯ApoB之外的其它mRNA，找到這些mRNA也許可以解釋ApoBEC1為什么能致癌。

由于已知ApoBEC1需識別底物mRNA的特異序列才能編輯，Shinya據(jù)此設(shè)計(jì)引物擴(kuò)增，找到了ApoBEC1的一個(gè)新底物-抑制蛋白翻譯的基因Nat1。ApoBEC1過表達(dá)后，Nat1蛋白消失。從邏輯上講，如果編輯Nat1是導(dǎo)致ApoBEC1致癌的重要分子，那么Nat1敲除的小鼠也會(huì)長癌。

基因敲除比起轉(zhuǎn)基因要更加復(fù)雜，需要把構(gòu)建的質(zhì)粒原位整合到體外培養(yǎng)的胚胎干細(xì)胞中?；蚯贸夹g(shù)不就是Shinya博士階段做夢都想學(xué)的技術(shù)嗎？于是Shinya找到所里做基因敲除的專家，當(dāng)時(shí)還是助理教授的Robert Farese，從他的助手Heather Myers那里學(xué)了這項(xiàng)技術(shù)的每個(gè)細(xì)節(jié)，并成功地獲得了Nat1敲除的雜合鼠。Heather Myers是Shinya的終生好友；Shinya發(fā)現(xiàn)iPS以后，也公開表達(dá)了對Heather Myers的感激，因?yàn)槭撬嬖VShinya，胚胎干細(xì)胞不僅僅是做敲除小鼠的手段，其本身也可以是非常有趣的研究對象。

在Shinya興致勃勃地繼續(xù)追問Nat1的功能時(shí)，他的妻子帶著女兒離開他回到了日本。半年后他決定中斷研究帶著三只珍貴的Nat1雜合鼠，也跟隨家人回國。

毛毛蟲階段

憑借他在博士后期間發(fā)表的四篇高質(zhì)量的一作論文，1996 年Shinya在母校大阪市立大學(xué)找到了助理教授的職位，繼續(xù)他的Nat1研究。

再一次地與預(yù)測出現(xiàn)偏差：Nat1敲除后，純合子小鼠在胚胎發(fā)育早期就死了，根本無法觀察到成鼠是否得腫瘤。Shinya進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，敲除Nat1的胚胎干細(xì)胞在體外根本不能像正常干細(xì)胞一樣分化。此時(shí)他想起了Heather Myers的話：胚胎干細(xì)胞不僅是研究的工具，它本身也可以是非常有趣的研究對象。他的關(guān)注點(diǎn)開始轉(zhuǎn)移到胚胎干細(xì)胞上來。

在剛回大阪的頭幾年，Shinya由于剛起步，只能得到少量的研究資助，他不得不自己一個(gè)人養(yǎng)幾百只小鼠，日子過得非常艱苦。同時(shí)大阪市立大學(xué)醫(yī)學(xué)院的基礎(chǔ)研究很薄弱，周圍的人不理解Shinya研究Nat1在胚胎干細(xì)胞中的功能有什么意義，總是勸說Shinya做一些更靠近醫(yī)藥臨床方面的研究。而Nat1的研究論文提交給雜志后一直被拒稿。種種壓力與不得志，Shinya因之得了一種病叫PAD（Post America Depression，離開美國后的抑郁癥；自創(chuàng)的玩笑話），幾乎要放棄科研回國做骨科醫(yī)生。

在他最低谷的時(shí)候，有兩件事情把他從PAD中挽救了回來。其一是James Thomson（俞君英的導(dǎo)師，2007年幾乎與Shinya同時(shí)宣布做出了人的iPS） 在1998年宣布從人的囊胚中采集并建立了胚胎干細(xì)胞系：這些干細(xì)胞在體外培養(yǎng)幾個(gè)月后還可以分化成不同胚層的細(xì)胞，比如腸上皮細(xì)胞，軟骨細(xì)胞，神經(jīng)上皮細(xì)胞等。這給了Shinya巨大的鼓舞，他開始更加堅(jiān)信胚胎干細(xì)胞研究是有意義的，將來必然有一天會(huì)用于臨床。第二件事是條件更加優(yōu)越的奈良先端科學(xué)技術(shù)研究生院看上了他的特長，招聘他去建立一個(gè)做基因敲除小鼠的facility，并給他提供了副教授的職位。

成蛹階段

千辛萬苦脫了幾層皮后，Shinya終于擁有了自己獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)室。第一次可以招幫手，好爽啊。但是問題又來了：研究生的生源是有限的，學(xué)生會(huì)傾向于選擇資歷更老條件更好的實(shí)驗(yàn)室，而不一定會(huì)選擇剛起步的實(shí)驗(yàn)室；你想招但人家不來啊。為了吸引學(xué)生到他實(shí)驗(yàn)室，Shinya冥思苦想了好一陣，提出了一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃，聲稱實(shí)驗(yàn)室的遠(yuǎn)景目標(biāo)是研究怎么從終末分化的成體細(xì)胞變回多能的干細(xì)胞。

當(dāng)時(shí)科學(xué)界的主流是研究怎么把胚胎多能干細(xì)胞分化成各種不同組織的細(xì)胞，以期用這些分化的功能細(xì)胞取代受損的或者有疾病的組織細(xì)胞。Shinya認(rèn)為自己的實(shí)驗(yàn)室沒有實(shí)力跟這些大牛競爭，那不如反其道而行之，研究怎么從分化的細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為多能干細(xì)胞。

當(dāng)時(shí)科學(xué)界的主流觀點(diǎn)認(rèn)為，哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞分化是單向的，就像是時(shí)間不可逆轉(zhuǎn)。這個(gè)觀點(diǎn)也并非沒有破綻，比如植物組織就具有多能性，一些植物的莖插入土壤會(huì)重新長出一棵植株，也即已經(jīng)分化的莖細(xì)胞可以改變命運(yùn)分化出新的根莖葉細(xì)胞。而早在1962年，也即Shinya出生的那一年，英國的John Gurdon爵士（與Shinya共享諾貝爾獎(jiǎng)）報(bào)道了他的驚人發(fā)現(xiàn)：把蝌蚪的腸細(xì)胞核移植到去核的蛙卵中，新細(xì)胞可以發(fā)育成蝌蚪。如果把雜合細(xì)胞發(fā)育到囊胚期，用囊胚期的細(xì)胞核再做一次核移植，那么就可以發(fā)育出可生育傳代的成蛙。進(jìn)一步地，為了說服人們接受終末分化的細(xì)胞核也具有多能性，他把成蛙不同組織的細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)核移植后來源不同的雜合細(xì)胞都可以發(fā)育到蝌蚪階段。1997年，Ian Wilmut和Keith Campbell基于同樣的原理，把羊的乳腺細(xì)胞核移植到去核的羊卵中，成功地培育出了克隆羊多莉。2001年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，通過與 干細(xì)胞融合，胸腺細(xì)胞核獲得了很大程度的重編程。

Shinya計(jì)劃的第一步是找到盡可能多的，類似于Nat1參與維持干細(xì)胞功能的因子（維持因子的意思是這些因子是胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)維持多能性所必需的）。他大膽推測，如果過表達(dá)這些維持因子也許可以讓終末分化的細(xì)胞變回多能干細(xì)胞。一旦成功，誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞會(huì)有著胚胎干細(xì)胞所不具備的優(yōu)勢：它不僅可以繞開胚胎干細(xì)胞引起的倫理問題，病人本身的誘導(dǎo)干細(xì)胞改造后重新植入病人時(shí)，由于是自身的細(xì)胞，將不會(huì)有免疫排斥的難題。

在這個(gè)遠(yuǎn)大前景的感召下，Shinya果然“忽悠”了三個(gè)學(xué)生加入他實(shí)驗(yàn)室。很快地，他們鑒定出一系列的在胚胎干細(xì)胞特異表達(dá)的基因。其中一個(gè)基因就是Fbx15。Shinya的學(xué)生Yoshimi Tokuzawa發(fā)現(xiàn)Fbx15除了特異表達(dá)于胚胎干細(xì)胞外，它還能被另外兩個(gè)胚胎干細(xì)胞維持因子Oct3/4和Sox2直接調(diào)控。Shinya跟Yoshimi說：Fbx15應(yīng)該參與維持干細(xì)胞多能性和胚胎的發(fā)育，我猜你沒有辦法得到Fbx15敲除的純合鼠。Yoshimi構(gòu)建質(zhì)粒做了基因敲除小鼠，把染色體上的Fbx15基因通過同源重組替換成抗G418藥物的基因neo。

復(fù)雜的生命又一次愚弄了Shinya：Fbx15敲除的純合鼠活得很健康，沒有顯見的表型。Shinya又挑戰(zhàn)他的學(xué)生說：好吧，F(xiàn)bx15也許不是小鼠胚胎發(fā)育所必需的，但是它應(yīng)該是維持體外胚胎干細(xì)胞所必需的，我打賭你沒有辦法在胚胎干細(xì)胞中徹底敲除這個(gè)基因。勤快的Yoshimi于是用較高濃度的G418從干細(xì)胞中篩到了純合的敲除株，還是活得好好的，沒有表型。Shinya后來在回憶的時(shí)候打趣到：小鼠很happy，細(xì)胞也很happy，唯一不happy的就是可憐的學(xué)生Yoshimi了。

但是花這么多精力做的敲除小鼠不能就這么算了吧。Shinya又一次開動(dòng)腦筋，想要廢物利用。他發(fā)現(xiàn)由于Fbx15只在胚胎干細(xì)胞表達(dá)，F(xiàn)bx15?promoter操控的抗藥基因neo在成體的成纖維細(xì)胞里不表達(dá)，所以細(xì)胞對藥物 G418敏感；而敲除鼠里得到的胚胎干細(xì)胞卻可以在很高濃度的 G418中生長。如果終末分化的成纖維細(xì)胞能誘導(dǎo)成胚胎干細(xì)胞，那么它就會(huì)產(chǎn)生對 G418的?抗藥性。即便成纖維細(xì)胞只是獲得了部分胚胎干細(xì)胞的特性，那么它也應(yīng)該能抗低濃度的 G418 。Fbx15敲除鼠實(shí)際上提供了很好的篩選誘導(dǎo)干細(xì)胞的系統(tǒng)！

iPS

憑借他鑒定胚胎干細(xì)胞維持因子的出色工作，2004年Shinya在名氣更大的京都大學(xué)找到新的職位。除了Fbx15敲除鼠的篩選系統(tǒng)，Shinya還積累了他鑒定的加上文獻(xiàn)報(bào)道的24個(gè)維持因子。Shinya躍躍欲試，他準(zhǔn)備破殼而出，拍翅成蝶了！

Shinya的另一位學(xué)生Kazutoshi Takahashi此前已經(jīng)發(fā)表了一篇關(guān)于干細(xì)胞致癌性的Nature文章。Shinya決意讓他來承擔(dān)最大膽的課題-逆分化成體細(xì)胞，因?yàn)樗?，有一篇Nature文章保底，即便接下來的幾年一無所獲，他的學(xué)生也能承受得了。

即便有很好的篩選系統(tǒng)，這個(gè)課題在當(dāng)初看來也是非常冒險(xiǎn)甚至是不可行的。當(dāng)時(shí)的人們普遍認(rèn)為成體細(xì)胞失去了多能性，也許成體細(xì)胞本身就是不可逆轉(zhuǎn)的，你做什么也沒有用。即便通過轉(zhuǎn)核技術(shù)實(shí)現(xiàn)了成體細(xì)胞核命運(yùn)的逆轉(zhuǎn)，那也只是細(xì)胞核，不是整個(gè)細(xì)胞。胚胎細(xì)胞和成體細(xì)胞的染色體是一樣的，細(xì)胞核具有全能性，尚可理解。而且要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核的逆轉(zhuǎn)還需要轉(zhuǎn)到卵細(xì)胞，讓卵細(xì)胞質(zhì)幫助它重編程，而卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白不計(jì)其數(shù)。如果要實(shí)現(xiàn)整個(gè)細(xì)胞命運(yùn)的逆轉(zhuǎn)需要讓細(xì)胞質(zhì)中所有的蛋白重新洗牌。即便細(xì)胞可以重新編程，那也應(yīng)該是很多蛋白共同參與的。Shinya當(dāng)年在手上的僅僅是24個(gè)因子。也許有另外幾百幾千種因子被遺漏，缺少其中一種都無法實(shí)現(xiàn)重編程。用這24個(gè)因子異想天開要實(shí)現(xiàn)細(xì)胞重編程，根據(jù)已有的知識從邏輯上講可能性幾乎為零。

Kazutoshi這個(gè)愣頭青不管這些，他給成纖維細(xì)胞一一感染過表達(dá)這些因子的病毒，結(jié)果當(dāng)然沒有篩選到任何抗 G418的細(xì)胞。Shinya知道如何保持學(xué)生的斗志，他故作鎮(zhèn)定地說：你看，這說明我們的篩選系統(tǒng)很好啊，沒有出現(xiàn)任何假陽性。

在試了一遍無果后，Kazutoshi大膽提出想把24個(gè)病毒混合起來同時(shí)感染細(xì)胞。Shinya覺得這是很愚蠢的想法：沒人這么干過啊同學(xué)，不過死馬當(dāng)作活馬醫(yī)，你不嫌累的話就去試吧。

等了幾天，奇跡竟然發(fā)生了。培養(yǎng)板上稀稀疏疏地竟然出現(xiàn)了十幾個(gè)抗 G418的細(xì)胞克隆！一個(gè)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)誕生了。

關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)取得突破以后，其后的事情就按部就班了。Kazutoshi每次去掉一個(gè)病毒，把剩下的23個(gè)病毒混合感染成體細(xì)胞，看能長多少克隆，以此來鑒別出哪一些因子是誘導(dǎo)干細(xì)胞所必需的。最后他鑒定出了四個(gè)明星因子：Oct3/4, Sox2, c-Myc,和 Klf4。這四個(gè)因子在成纖維細(xì)胞中過表達(dá)，就足以把它逆轉(zhuǎn)為多能干細(xì)胞！

那抗 G418的細(xì)胞克隆就一定是多能干細(xì)胞嗎？他們通過一系列的指標(biāo)，比如基因表達(dá)譜，分化潛能等，發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞在相當(dāng)大的程度上與胚胎干細(xì)胞相似。

2006年Shinya報(bào)道了小鼠誘導(dǎo)干細(xì)胞，引起科學(xué)界轟動(dòng)[13]；2007年，他在人的細(xì)胞中同樣實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞命運(yùn)的逆轉(zhuǎn)，科學(xué)界沸騰了[14]。

展望

回過頭來，種種不可能，Shinya怎么就幸運(yùn)地成功了呢？通過更多的研究，我們知道，干細(xì)胞特性的維持是由一個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)來共同作用的，通過上調(diào)某些關(guān)鍵基因就可以重建這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，逆轉(zhuǎn)細(xì)胞的命運(yùn)；山中伸彌最后鑒定的四個(gè)因子也不是必須的，用24個(gè)因子以外的其它因子進(jìn)行組合可以達(dá)到同樣的目的。這好比是一張大網(wǎng)，你只要能撐起其中的幾個(gè)支點(diǎn)，就可以把整張網(wǎng)撐起來。

iPS的發(fā)現(xiàn)有著不同尋常的意義。首先，它更新了人們的觀念，從此之后人們不再認(rèn)為細(xì)胞的命運(yùn)不可逆轉(zhuǎn)，不單可以逆轉(zhuǎn)，細(xì)胞其實(shí)還可以實(shí)現(xiàn)不同組織間的轉(zhuǎn)分化（Transdifferentiation）。其次，iPS細(xì)胞繞過了胚胎干細(xì)胞的倫理困境，很多實(shí)驗(yàn)室都可以重復(fù)這個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)得到iPS，開展多能干細(xì)胞的研究。其三，iPS細(xì)胞具有很多胚胎干細(xì)胞所沒有的優(yōu)勢：來自于病人自身的iPS細(xì)胞體外操作后重新植入病人體內(nèi)，免疫反應(yīng)將大大減少；如果將病人的體細(xì)胞逆轉(zhuǎn)為ips細(xì)胞，在體外分化觀察在這個(gè)過程中出現(xiàn)的問題，就可以實(shí)現(xiàn)在培養(yǎng)皿里某種程度上模擬疾病的發(fā)生；疾病特異的iPS在體外擴(kuò)增和分化以后，還可以用于篩選治療該疾病的藥物，或者對藥物的毒性進(jìn)行檢測。

但是這僅僅是新的開始，生命科學(xué)如此復(fù)雜和不可預(yù)測，要把這些愿景變成現(xiàn)實(shí)，讓iPS真正造福人類，這其中還有重重的困難。Shinya Yamanka，這位科學(xué)的寵兒，懷著最初幫助更多病人的理想，無畏地踏上了新的征程。