本書(shū)作者是英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)實(shí)驗(yàn)解剖學(xué)教授杰米·A·戴維斯，他一生致力于研究哺乳動(dòng)物器官的自我構(gòu)建發(fā)育過(guò)程。在本書(shū)中，杰米帶我們走入生命開(kāi)始最初的那九個(gè)月，去了解人體從一個(gè)單細(xì)胞成為一個(gè)完整的人，所經(jīng)歷的一段不平凡的旅程。

一、繪制草圖，受精卵如何發(fā)育成嬰兒的雛形。

人體的發(fā)育始于受精卵，它不需要停下來(lái)先讓細(xì)胞生長(zhǎng)，就可以直接通過(guò)持續(xù)的分裂形成一個(gè)多細(xì)胞實(shí)體。細(xì)胞復(fù)制DNA后和蛋白結(jié)合形成染色體，然后在收縮蛋白的作用下徹底一分為二，形成兩個(gè)子細(xì)胞。

細(xì)胞能夠精準(zhǔn)定位中心并均分染色體的關(guān)鍵，是細(xì)胞中的微管蛋白。微管具有不穩(wěn)定性，只有在結(jié)合了某些特殊蛋白后，才會(huì)變得相對(duì)穩(wěn)定，每條染色體都有一個(gè)特定的區(qū)域含有微管結(jié)合蛋白，生長(zhǎng)中的微管如果碰到了染色體的這個(gè)區(qū)域，就會(huì)變得穩(wěn)定，中心體通過(guò)微管連接著染色體來(lái)到未來(lái)子細(xì)胞的中心。細(xì)胞還利用微管的穩(wěn)定性，來(lái)確保每個(gè)子細(xì)胞獲得的染色體不會(huì)重復(fù)。

細(xì)胞分裂的過(guò)程完美詮釋了“適應(yīng)性自組織”的發(fā)育原則，也就是簡(jiǎn)單的組分遵循某些簡(jiǎn)單的規(guī)則，就可以共同形成大規(guī)模的、精致的裝置。細(xì)胞利用微管對(duì)機(jī)械力的感應(yīng)和不穩(wěn)定性來(lái)確保正確的完成分裂，這套機(jī)制被一次次地重復(fù)利用于受精卵細(xì)胞的分裂，直到分裂成由64個(gè)子細(xì)胞組成的胚胎，這時(shí)候細(xì)胞小到不能再小，急需從外部獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于生長(zhǎng)，必須有部分細(xì)胞專(zhuān)門(mén)獲取營(yíng)養(yǎng)供其他細(xì)胞所需。至此，胚胎中的細(xì)胞發(fā)育開(kāi)始分化，變得各不相同。

胚胎從幾何規(guī)律中獲得發(fā)育信息，胚胎中有些細(xì)胞完全被其他細(xì)胞包圍而處于內(nèi)部，另一些細(xì)胞的部分細(xì)胞膜對(duì)著外部空間，浸潤(rùn)在輸卵管和子宮的液體中。細(xì)胞有一套復(fù)雜的機(jī)制可以感知到自己是否有表面對(duì)著外部空間，那些部分暴露在外的細(xì)胞，會(huì)激活之前處于沉默的一些基因，發(fā)育成胚胎中最早分化的組織：滋養(yǎng)外胚層，專(zhuān)門(mén)為胚胎其他部分提供營(yíng)養(yǎng)。

滋養(yǎng)外胚層發(fā)育成熟后，開(kāi)始將營(yíng)養(yǎng)液體不斷泵入胚胎，原本被包裹的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，又有部分細(xì)胞接觸液體，感知信號(hào)后發(fā)育成致密的下胚層，將來(lái)發(fā)育成支持組織——卵黃囊，早期為胎兒供血和輸送養(yǎng)分。剩余部分細(xì)胞則發(fā)育出新的細(xì)胞層——上胚層，將會(huì)發(fā)育成整個(gè)嬰兒。

下胚層形成之后，中部細(xì)胞的一部分基因被激活，這部分細(xì)胞會(huì)移動(dòng)到下胚層邊緣并聚集在一起，它們分泌的DNA結(jié)合蛋白可以短距離擴(kuò)散，從而影響上胚層的發(fā)育進(jìn)程，上胚層中距離聚集點(diǎn)較近的部分發(fā)育成嬰兒的頭部，距離最遠(yuǎn)的位置不受DNA結(jié)合蛋白的影響，將發(fā)育成為身體的下半部分，胚胎由原本輻射對(duì)稱(chēng)的圓球發(fā)育成橢圓形。這個(gè)結(jié)構(gòu)叫做：原條。

在形成原條之后，上胚層繼續(xù)發(fā)育，分化成三個(gè)完全不同的胚層：內(nèi)胚層、中胚層和外胚層，這個(gè)階段的胚胎也稱(chēng)為原腸胚。

一個(gè)單細(xì)胞的胚胎在4周左右的時(shí)間里，通過(guò)自我組織，利用簡(jiǎn)單的發(fā)育規(guī)則，把自己變成了由幾千個(gè)細(xì)胞組成的、具有簡(jiǎn)單身體結(jié)構(gòu)的群體。胚胎有了頭尾區(qū)分明確的身體主軸，神經(jīng)管貫穿背部長(zhǎng)軸，消化道在前方延伸，胚胎已經(jīng)發(fā)育出了可辨識(shí)的基本結(jié)構(gòu)。

二、增加細(xì)節(jié)，構(gòu)建生命體的復(fù)雜組織。

發(fā)育出器官是胚胎在“增加細(xì)節(jié)”環(huán)節(jié)需要完成的任務(wù)，包括：內(nèi)臟器官、血液系統(tǒng)、四肢、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。

心臟是最早形成的器官，主要來(lái)源于中胚層的頭部外緣，這里的細(xì)胞分化成為心源細(xì)胞，并吸引其他類(lèi)型的心肌細(xì)胞，融合發(fā)育形成心臟；肺、肝臟、胰腺和膽囊則起源于內(nèi)胚層發(fā)育出的腸道分支，分支接收到中胚層細(xì)胞發(fā)出的信號(hào)，不斷增殖完善，最終發(fā)育出完整的器官；而脾臟、生殖腺、腎臟，以及泌尿系統(tǒng)則完全源自于中胚層，經(jīng)歷管道合并、聚集細(xì)胞發(fā)育而來(lái)。

血液系統(tǒng)由中胚層的細(xì)胞發(fā)育分化而來(lái)，而人體血管網(wǎng)絡(luò)的發(fā)育會(huì)持續(xù)一生，尤其是那些把血液帶到組織深處的毛細(xì)血管，會(huì)根據(jù)身體組織對(duì)氧氣的需求快速做出響應(yīng)。

人體胚胎出現(xiàn)四肢的跡象最早表現(xiàn)在懷孕后的第24天，緊貼在外胚層下方的細(xì)胞，接收到中胚層發(fā)出的信號(hào)后快速增殖，在胚胎側(cè)面形成小突起。小突起持續(xù)地增殖分化，發(fā)育出骨頭、肌肉等各種組織。

三、精雕細(xì)琢，培養(yǎng)胎兒離開(kāi)母體后的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力。

嬰兒離開(kāi)母體后，需要學(xué)習(xí)去了解周遭的一切，并形成自己的意識(shí)。1960年，加拿大神經(jīng)科學(xué)家唐納德·赫布發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的核心機(jī)制：通過(guò)改變神經(jīng)元細(xì)胞已有連接的強(qiáng)度。

神經(jīng)元細(xì)胞之間連接強(qiáng)度的改變，并不是唯一的學(xué)習(xí)方式，神經(jīng)元之間的聯(lián)系方式也可以被破壞，擴(kuò)展新的連接。以視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)育為例，嬰兒在出生并睜開(kāi)眼睛之后，大腦就開(kāi)始根據(jù)視覺(jué)神經(jīng)元突觸放電與接收細(xì)胞放電的一致性，重塑連接模式。大腦通過(guò)不斷修正視網(wǎng)膜神經(jīng)元細(xì)胞的連接，成功地將外部世界表現(xiàn)一致的輸入聯(lián)系到一起，讓它們控制同樣的神經(jīng)元。

通過(guò)改變神經(jīng)元細(xì)胞之間的連接強(qiáng)度，和對(duì)連接的更改重組，奠定了語(yǔ)言、聯(lián)想等高級(jí)學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)，幫助嬰兒出生之后在復(fù)雜多變的外部環(huán)境中不斷學(xué)習(xí)適應(yīng)。

嬰兒脫離子宮來(lái)到外部世界，發(fā)展心智的同時(shí)還要和微生物打交道，有些微生物對(duì)人體有益，有些則有害，他們不得不學(xué)會(huì)“交友”與“迎敵”。

然而不是所有的細(xì)菌都是有益的，嬰兒必須要學(xué)會(huì)“迎敵”，人體的防御系統(tǒng)分為三道防線。

被動(dòng)防御，包括物理和化學(xué)防御，包括皮膚、黏膜等。

主動(dòng)防御，由具有遷移特性的吞噬細(xì)胞組成，時(shí)刻監(jiān)測(cè)細(xì)菌并快速移動(dòng)吞噬細(xì)菌。

適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，這是脊椎動(dòng)物獨(dú)有的模式。在身體每次面臨新的病原體威脅時(shí)，體內(nèi)的B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞會(huì)被激活、增殖和分化，并參與消滅抗原的抵抗過(guò)程。而后被激活的T細(xì)胞和B細(xì)胞會(huì)保留快速反應(yīng)的能力，面對(duì)特定的對(duì)手時(shí)能迅速反應(yīng)，從而防止我們?cè)俅胃腥炯膊。峁┏志玫姆烙捅Ｗo(hù)。

在精雕細(xì)琢環(huán)節(jié)，人體通過(guò)與不可預(yù)測(cè)的環(huán)境進(jìn)行互動(dòng)，快速對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行了適應(yīng)性重組，對(duì)外界的微生物構(gòu)建出了“交友”和“迎敵”的機(jī)制，為自己在離開(kāi)母體之后的健康成長(zhǎng)保駕護(hù)航。