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6） 生长因子
7） 在体移植
8） 体内的重建
3． 人体组织的制造；人体器官的制造。
a 体内形成：体内移植；体内生长。
b 体外形成
c 制造技术与方法
1.假体 2.异种移植
3.克隆 4.组织工程
《人体零件制造》 （全文）
同学们好，今天很幸运跟大家一起来讨论一个相关于人类健康的问题。那我们现在首先要考虑一个问题，我们最怕听到三种声音，你们说是哪三种。大概一下子想不起来，我想第一种是属于我们所见到的一种，“哎呀”老了，什么意思呢？就是这个人到了一定年龄以后，这一个生理的器官逐渐衰老，这个衰老的器官该怎么办呢？换掉。我们现在人类已经进入很大程度上的老龄化阶段，美国2010年，大于50岁以上的就超过了32％。我们国家也有一个统计，在2010年，大约60岁以上的超过24％。你可以算一算，我们人口基数是13亿，这样算下来，是多大的一个数啊。第二个声音呢，最怕听到的是“砰”，哎呀，糟了。车子给撞上了。战场上也是“砰”一枪打过去，不是打断了人的腿就是穿过人的胸。那么这些组织损伤创伤，目前已经逐年上升，从我们国家的统计数字上看，已经达到了临床住院数目的第二位。第三个声音就是你们可能经常听到的声音“咔嚓”，什么意思呢？人生病了到医院去了，组织器官坏了，医生拿一个剪刀就给你剪掉了，手术化疗。
我们面临这么多的，这个数据是很大的。可以说心血管疾病。今天我早上就碰到一个院士谈这个问题，1.5个亿啊，那可不是个小数目，仅仅只是心血管。一个数目就可以达到这么大。我们可以想像一下，这些坏掉的器官，我们说换掉，怎么换，拿什么去换？这就是我们今天讨论的论题，我们叫做《人体零件制造》，人体零件制造目前比较流行的办法有四种，第一种假体。你比如说腿掉了，给你装一个假体上去，腿就好了，对吧。所以这一个是属于，这个叫性能替代。另外一种呢，光这样性能替代，达不到一个功能的需求。这个不是我们的目标，我们的生活质量在逐渐提高。我们需要生活质量，那该怎么办呢？就想了其他的三种办法。我们可不可以把动物的器官和组织搬到人身上来呢？可以的。那么我们还可不可以用现在最流行的一种技术。克隆行不行。第三个，我们想用组织工程的办法制造一些零件出来，行不行。我们下面可能重点呢，就谈这后三个问题。最重要的呢，我们把重点可能要放在组织工程上面。
第一个问题呢，就已经达到了现在的替代医学。构成了一个非常强劲的趋势，制造了零件需要替代。所以就有很多替代的方式。异种移植是其中的一种，异种移植的这种方式。从17世纪就开始了，记得1682年苏联的一个大贵族生病了，他就是一个车祸造成的。把这个颅盖骨给揭掉了，一个医生给他想了一个办法，把狗的颅盖骨装到他的脑壳上去了。很好，据说手术是很成功的。可惜的是教会不允许，劝这个贵族赶快把那一块东西拿下来，最终丢掉了贵族的生命。从这以后，人们开始了很多的探索，应用了蛙皮，狒狒的心脏，猴子的心脏，猴子的肝脏，青蛙的这个腿的肌肉，很多的这种移植方式。这种移植方式给我们带来了一个很难逾越的一个障碍，那导致了一种叫做排斥效应。所以这种排斥效应目前来讲，还没有很好的办法去解决它。我们国家曾经立了很大的一个项目，我跟那个首席科学家讨论过多次，他就是准备现在进展到猪跟人相近的关系，最亲密。能不能把猪的脏器组织搬到人身上来用，那么还是没有找到合乎这种排斥反应的这种有效手段之前。它还是不能够行。
第二种办法，就是我们所讲的克隆。“克隆”这个词大概是多利绵羊问世以后，全世界都是轰动和震惊的一个事情。但是我们要知道，克隆并不是一个神秘的事情，什么叫“克隆”呢，“克隆”就是一个功能单元的再现。多利绵羊是怎么做的呢？拿一个绵羊a，它的乳腺细胞，把它细胞核抽出来，再找一个绵羊b，把那个b的这个卵子细胞核给它抽掉，然后把绵羊a的这个核细胞注入到这一个绵羊的卵细胞里边，然后构成一个信息载体，全息克隆。这个信息载体在转入到绵阳c的身上，让它妊娠发育。“克隆”就成了一个最时髦的名词了。我们讲了，它只是一个功能单元的再现。所以我们可以从分子水平着手，所以叫“基因克隆”。我们可以从细胞水平着手，原来叫核移植，现在叫全息克隆。但是我们也可以从组织和器官的这个角度去看它，我们制造一个胚细胞出来，然后按生物学发育的方式，有效地发育成为一个我们需要的组织出来。目前来讲，科学已经进入到可以制造55种零件。可以制造，是否进入临床，还有待于相关的重复和有些伦理学的讨论。
另外一个，“克隆”是一个全个体的“克隆”。那么这个就更早一点，记得有一个做青蛙的，克隆出来以后，小蝌蚪，长得很好。可是长是长了，你们知道青蛙是要掉尾巴的，对吧。等着那个尾巴一掉了以后呢，它克隆的这个青蛙，最后也就死掉了。可惜啊，那时候没有把握到现在这种技术，所以现代的技术已经进展到，克隆一个个体是没有问题的。很多国家已经把这个人体的胚做好了，放在那儿了，他就可以把一个人造出来了。那么造人是不是一种道德的行为需要讨论。但是有一点，发展到至今，出现一个治疗性克隆。就是说，我只管组织和器官这一部分，我不做整个个体。那么在我们医学来说，肯定是一大幸事。这是相关克隆的一种进步。克隆进步和异种移植。比异种移植的进步就大多了。因为克隆它可以是自体的细胞克隆，避免了一种异种排斥效应。那么这种方式，还需要很多的技术关键。因为只能够造一些相关的零件和技术，让一个肝细胞分化成为自身的组织，还有一定的难度。还是有待时日。目前有一个最热门的科学它叫组织工程。组织工程按道理讲，它是一个从20世纪50年代，上个世纪20世纪50年代就已经开始的事情。那个时候人们做的是简单替代方式。现在到了1977年，美国把两大派的科学家召集在一起，开了一个会。一派的科学家，是做这个叫残疾人救助计划，那也就是原来做假体的那部分，或者说它是做整体器官的那部分。另一部分人，就是搞生物技术的这一帮人。他是做基因分子水平上操作的人，这两家人坐在一起了，一想啊，对呀。我们中间还有一条路没走出来啊。从分子怎么能够构成一个组织呢。怎么能够构成一个器官呢，如果我们能够做得成，是不是就可以直接往人身上用呢，那么这一个该做的事情，我们应该给它取一个什么名字呢？当时就命名为“组织工程”，所谓“组织工程”，就是利用生命科学和工程科学的原理和方法，在我们了解了人体的生理和病理的机制之后，再有目的地去制造一些我们所需要的人体部件。这个人体部件就需要三大组成部分，第一个组成部分就是组织细胞。第二个组成部分就是三维支架。第三个组成部分就是一个培养系统。
我们现在先看第一个组成部分，就是组织细胞问题。因为我们人体的进化发展到今天，最大程度上的这一个异种移植和超急性排斥反应。最鲜明的特点就是由于它细胞的一些表达的蛋白质分子，如果我们能够找到一种细胞。它跟我们人体能够完全相融，那么在我们人体身上。它就不会造成那种超急性排斥反应，或者是免疫排斥反应，这个细胞来源多不多呢？现在的答案就有五六个。第一个就是你自己的细胞，那个人生病了，我可以从里边取出一个细胞来，让它再扩张，这个细胞就够用了。但是你要知道，我们人体的细胞一旦分化到一个中间状态以后，它的活力是非常有限的，所以这一个是我们目前在探讨过程当中的一个问题，就是人体自身取得的这种细胞。它的活力可否再借用“克隆”。那种细胞让它激活，再回到它的原始状态，重新进行一次胚胎发育的这种过程。
第二种就是干细胞，我可以从你缺损的那个机制当中，取一个干细胞出来，或者取多少个干细胞出来。这个干细胞，什么叫干细胞，sted cells，“树干”，干（gàn）不念干（gān），就是干细胞。干细胞的最大特点，它是多功能的，全息性的。只要在适当的条件下，它就可以有的分化，成为你的定向组织，这是目前极度要热烈研究的一个热点问题。这个有两种干细胞，第一种叫机制干细胞，就是你原位组织部位取出来的干细胞。另外一种干细胞，更全的话呢，它是一种组织胚胎中骨髓里面分离出来的，那么这种是自身的。因此它不会产生这种排异反应。但是，有道定向分化是目前这一个组织细胞当中，极度要解决的一个难题，它的培养，曾经有过这么一个实验。
美国的mit的昂纳斯做这个皮肤，做了三十多年。但是，他做的仅仅还是一个支架的皮肤，他没有一个活性。他最后跟那个nasa合作，nasa是美国航空航天局的，他两个合作起来，构造了一个非常复杂的培养系统当中的那个培养液。这个培养液从谁想到的呢？想到一个我们当初，每个人都生活过的那个环节，羊水这样一个状态，把羊水拿出来，再把这个表皮上面的表皮细胞，那个角质细胞装在一个支架材料上面，最后逐步分化，长成五层。你们现在才知道，我们的表皮看上去很简单，它除了真皮层，外表背，五层。真正细划分的话要长出来。它要在这样一个非常苛刻的条件下面，才能够长成一个跟人体皮肤非常接近。所以这个产品在美国，1990年fda批准上市。但是目前正进行二期临床，它不能够先直接拿到临床上去。其主要原因，它还要经过很多很多的验证，因此，这个产品目前在美国上市以后，主要是拿来做一些，你比如说，化妆品检验，毒性检验，【创建和谐家园】性检验。这些跟人体都是非常相关的。原来要做，先要找一只动物来汤一汤，杀一杀。然后再找那些东西再进行。就避免了这样一个屠杀动物的行为，这是一种。这种行为，就是说构成这种机制细胞定向分化和培养。需要很艰难的工作，这是两种的干细胞了。
第三种，胚胎干细胞。胚胎干细胞是组成一个胚，这个跟原来的，前面讲过的那个“克隆”有些类似，它组成了一个这个胚细胞可以发育成为一个生命的个体。也可以有道定向分化为一种组织，或者是一种器官。那么这是已经是第五种细胞了。
第六种细胞呢，就称之为不死细胞，永生细胞。永远存在的一种细胞。我们就要制造一个细胞株出来，这个细胞株就像我们现在所使用的那个老鼠一样，它可以成批成批地生产。同时呢可以永远地用下去。表征，那个细胞的特征，它不会随着你的环境变化而变化，构成这样一个细胞株。那么我们做老鼠的时候很艰难，培养一个。这种基因不突变，不随环境而改变的这种老鼠。要遗传20代以上，我们现在如果说猪跟我们更接近，我们要做成这种猪出来的话，那么也要做20代以上，我们国家现在最高的，云南的小耳猪已经做到了16代，它这个16代还是从云南的西双版纳的一个非常非常偏远的一个地区，一个老科学家，他到那个地方去，忽然发现了这个村子非常地封闭，跟外界几乎没有什么交流。那么这个地方的动物。它那个杂交行为，它就是那个圈子里面，不会受到很多外源基因的干扰，他就把那个猪从那儿背回来了，哎一养16代啊，那就是16年的酸甜苦辣。有时候不一定成功呢，它这个猪被克隆以后，这个培养过程，有时候杂交的过程，一个猪可以变得很小，所以变成云南小耳猪。有时候可以长得很大，大得不得了。它有杂交优势，那么我们现在在细胞这个水平上，做出来的这种优势，就达到这种水平，可以不随环境而变化。那么它出来就是你那个位置，它发育生长就是你那个地方的组织，所以说，你长皮肤它就是皮肤这个细胞，如果长肝就是肝细胞，如果是长的骨头，就是骨细胞。所以那种不死细胞是我们组织工程当中，细胞来源的一个梦想，人们正在做，这是关于细胞来源。这个细胞来源还有很多艰苦的工作需要做。
第二个问题是关于三维支架，我们知道我们人体组织不会是一个平面，一片纸那么样的一个光面纸，它是个三维的。因此这个三维就有三维结构，三维结构同时要选一种材料，还要制成这种三维结构。你想，要适合人体自身生物相应性的需求。它该怎么去制，目前已经达到了这样一种难题，摆在我们的面前了。首先是要选细胞这个成活的材料，这种材料很多，我们可以从天然当中来。你比如说，现在那个甲壳素就是那个里面提取出来的，那种软的多糖我们国家可能翻译成几丁质，有人翻译成可聚糖。不管怎么说它都是一种多聚糖。把那个拿来你也可以做一种材料，有的从动物的皮里面提取出胶源来。我们也可以做成这种材料，还可以从天然的更多物质当中提取更加有用的材料，这是一种叫天然材料。另外一种，我要做支架之前呢。天然材料最大的优势，它是自然界自身就存在的，所以生物纤维性比较好。但是，如果我们直接拿来使用，它的强度是不够的。另外一个缺点，它的这个来源随着外界环境的变化，而得到了实际效果，不一定是统一的，人们想去把握它，就有一定的难度。所以第二条，采用合成的办法，做成一种材料。这种合成的材料跟天然材料最大的不同，是因为我们做组织工程，需要的这种材料是在人体内要一步一步地降解，最后它要代谢成为二氧化碳和水，换一句话说，它最终是在体内绝不残存的。只有细胞分泌的这个细胞外基质。长成你自己的那个组织。你放进去的那个材料，它是以后不存在的。所以要求很高，所以这个里面呢，有天然材料可以利用，有合成材料可以利用。我们可能有一些是学材料的，这方面可以发挥你们的长处。
支架当中的最难的一个问题，就是我们这种三维构造的模式，你怎么样去把它加工出来，而且能够放到你那个体内，跟你人体能够自身很好地相容，构成了我们现在三维立体加工的一个难题。这个难题目前应该来说，还没有一个完整的技术能够很好地达到要求，流行的办法就是像打印机那个样子一层一层地打，我设计一个模式，就像打印机一层一层地往上叠，这是一种模式。第二种模式，把你这个材料拿来，跟你熔熔以后，用一个喷枪嘴给你打出来，一层一层往上叠，叠成你需要的那个形状。另外一种就是快速地原位造型的一种快速加工方式，因为原位机件制造。那个快速原位成型的机件制造已经是很成熟的办法。但是要把它搬过来在人体上用，难度就大了。为什么？我们要首先获得一个立体信息，获得立体信息有两种办法，我们到医院去过，首先给你拍一个x照，x照是什么，骨头，看看骨头的形状，把那个形状拿过来，它可以给你加工成跟骨头一模一样的东西，这个国外也能做到，我们国内也能做到。就是四军医大它就做过这个，上海他们也做过，曾经加工出来这个头盖骨。他们说可以用榔头去敲，像和尚敲木鱼一样，那很不错了。但是最大的一个问题，它放到体内去以后可以长成组织，但是跟你自己原来的那种功能，那个组织是有比较大的差异的。那么我们就需要克服很多的难题，想办法造出来那个组织，跟我原来那个组织至少它是比较接近的。那么这个换上去，你的功能又恢复了，那么这种习惯就比较好了。所以这个原位制造是目前比较突出的一个，比较有优势的一种办法。可以说，原位制造激光烧接成一个我这个材料，它可以做成粉末的。我这个模型已经做成了以后。把这个粉末铺上去，结点连起来了，它就成了一个片。一个面一个面地往上叠加，最后就叠加成了你一个骨头了。那么最后这个骨头，就可以把细胞一培养，就装在你那个人体上去了，大体这个路是这样走的。所以这个三维支架的加工过程是需要目前这么做。
第三个问题，就是组织工程当中目前最难解决的一个问题，什么难处？我们刚才说了，皮肤的那个角质细胞培养，需要在羊水那么一个条件下，它才长出了个表皮来。你要知道我们的各种组织之间的那种体液行为，是目前我们还没有完全把握清楚的一个事情。你比如说，我们这个年纪大了，骨关节就不行了，损伤了。但是如果我们要用个软骨细胞去长这个骨关节的话，那个你需要一种，它是一种在滑液的状态下面，润滑的一种滑液状态下面去生长，成型。那么这个滑液是不行的。所以就涉及到一个很大的问题，我们现在需要的细胞去扩充，去放大。去把它培养成我们需要的组织，那你该在什么条件下去做。这是第一。第二，在什么环境下面去做。这就需要我们构造一个组织反应器，这个组织反应器？还要需要考虑的另外两大因素。第一大因素，我们这个人怎么动，对吧。那么我们培养这个组织的时候，你要给它一个力，另外我们这个人生活在一个信息的社会时代，我们不管它什么信息了，现在叫信息时代。那么我们受到很多很多的物理环境的影响，电的【创建和谐家园】，是一个最重要的因素，曾经有一个科学家做过一个实验。如果是仅仅拿这个细胞给一个力在加载，它有一定的效果。仅仅是给一个电的【创建和谐家园】，它又有一定的效果。如果同时将锂和电放在一起，它的效果最强。这一个已经发展成为，我们现代医学上的一种治疗方式。不知道大家听到过报道没有。我们第四军医大学，如果这个人看到这个两个腿它不一样高的时候。那怎么办？有人说把它拉长一截，你告诉我怎么拉法呢。哎，现在就有这种拉法了，先把这个骨头给它锯一截，留那么1毫米左右，给它一个电和锂的【创建和谐家园】，它就慢慢地把你那个1毫米左右的那个空间就给长起来了。如果你这个还不够，再锯一次，再增加一截，增加到你一样高了。那你就不是一歪一歪的了，对不对。就是已经成为一个非常好的现代的一种医疗方式，这种方式对我们来讲，是一种非常大的荣幸。对吧！另外这种装置你要考虑怎样去给它加载才最好，我们曾经做过这个狗的椎板骨实验。这个椎板骨就是你背后那个脊骨啊，那个脊骨，如果你看过一个电视，那你可能就有印象了，一个非常漂亮的女孩，从二楼上摔下来了，她就瘫痪了。什么病？脊椎破损了。而且这个破损把她那个神经给压迫了，这个压迫了她就瘫了。后来她是用一个办法去训练她，让她恢复了。我想她不太可能，现代科学光通过那个睡眠还不太容易做到，而事实上是现在要把那个椎板骨给长起来，这个椎板骨一旦破损，它那个里面还有一层硬基膜。那个膜就是硬的，是脆的。所以它一旦硬脆，你就不敢再去碰它了，你再一碰它就碎了。这个碎了以后，那个脂肪就跑到你那个脊髓腔里去了，那你就永远地完蛋了。所以要把那个椎板骨给长好。那么她所受到的锂量和电的【创建和谐家园】环境，跟一般的状况下，其他的组织环境是不一样的。所以生物反应器将是一个非常大的难题，根据你不同的组织和不同的需求，不同的培养液系统和不同的加载和【创建和谐家园】要求，实际构成一个完整的体系。当然这是一个我们完完全全可以从立体培养组织出来的，所以这种的制造的这种环节系统，是一个最高要求。那要求是我们完整地从体外培养成为一个完整的组织器官，再装到你这个人体里面去。对吧！这是一个最高目标，但目前还做不到。但是目前有一条非常好的捷径可以做，我们把那个三位维支架做出来了，把你的组织细胞拿来了，接种在这个三位维支架上，放在这个反应器里。只要把细胞培养扩大增长到一定的数目，你比如说，10的6次方，每个平方厘米10的6次方个细胞，它就可以装到一个体内去了。然后在体内再去生长，这个材料一边降解，这个细胞在里面就成活，就分泌一些东西，就构成那个组织。那么这是一条比较捷径的路，但是这种不是组织工程最重要的目标。
所以总括起来，目前我们所讲到的现在这样的几种形式，不管你是异种移植，克隆和组织工程，都有很大的优势，都有很大的市场。但是，都面临着以前还没有解决的问题，诸如前面所讲，异种移植需要解决一个超急性排斥反应。现在的科学家们认为，超急性排斥反应完全可以借助于现代的基因这个重组技术，或者是基因克隆技术把它转化出来，转化出来以后，还基于另外一个希望。把这一个结合，那个克隆技术组成一个跟人体并不排异的这种动物出来，你比如咱做个猪出来，然后把那个猪的心脏搬到人的心上去，就没有问题了。所以这个是最大的努力目标之一，纯粹的克隆还有一段路要走，就是说它有道分化这种难题，还面临着需要我们去克服。组织工程所面临的选择种子细胞，三维支架的加工和生物反应器，或者组织器官的生成器还遇到了一定的难处。但是这个不要紧，总会在科学家们的努力下，或者说，将来有一天在我们大家的努力下，它就要变成了一个现实，我们制造人体器官，零件。这样一个商店，就可以到处都是。一旦有什么“哎”“砰”“咔嚓”都不要紧了。那时候我们不再探险，我们的生命将会充满阳光，我想主要的内容，我就讲到这样一个地方，剩下的一些时间，相关的。你们是否有哪些感兴趣的问题。谢谢，你请。
问：如果可以用那个组织工程进行定向培植，但我们知道那个一般的组织器官都是跟血管跟神经连在一起。那这时候你定向培植出来，它不可能把那个血管跟神经也一起培植出来嘛，一起培植出来那么你把原来那个器官给割了，然后把这个再装进去的话，那怎样解决那个血管跟神经的问题呢？
答：这是一个我们要继续深入讨论的一个话题，问得比较深了。就是说，你把那个地方给拿掉了，然后你换了这个东西进去，血管怎么长，神经怎么长？那我先不讨论血管跟神经连在一起的事。有时候，血管跟神经它不一定连在一起，两个问题，那么这一个我们国家，有一个973的首席科学家，在美国做了一个工作。他就是让这个组织和细胞培养的过程当中，同时长入血管。办法呢有两个，第一个办法可以把人体的这个，噢，不是人体，他是做的动物实验。把动物的这个血管接上去。它可以不停地把这个内部细胞输进去，长血管就靠这个内壁细胞去往里边延伸，因为这个材料是有孔洞的。刚才我们说了，要构成一个三维的支架，它就需要把这个细胞给送进去，它就在里面长成它的血管。自然可以长成。另外一个呢，可以造一个血管模式，把血管的细胞送进去，然后这时候，在里面就可以长成一个细胞。当然还有另外一种模式，我们在长这个组织器官的时候，可以采用多种细胞的复合培养。你比如说，我有神经细胞。也可以把这个血管的内皮细胞和长血管的平滑肌细胞，同时放在一个体系里面去。它细胞跟细胞之间相互作用，它就长了长神经，长了长血管，长了长组织。那是一个最难的一个题目，肯定已经在开始做。目前我们还是单个单个地做。你比如做肌肉，日本人做得比较好，你比如做神经，现在我们国家可以把这么长的神经到位给长出来。你要说长血管，大了还可以，现在6毫米以下的是难题。当然日本人造肌肉的时候，并不是为了做这个组织，这还是一个插叙。他做这个肌肉的时候，是为了做坐垫，做汽车的坐垫。因为这个开车的时候，汽车司机很容易疲劳，那么就想这个怎么能够，让这个司机他不疲劳，那一定要让他坐得舒适才行啊，怎么样才算最舒适呢？你想一想，什么坐垫坐了最舒适。我们记得我们小时候哇哇哭的时候，妈妈把你抱过去，坐在她的大腿上，你保准不哭了，那是为什么，肌肉跟人体最舒适的一种状态，它从那个目的出发，现在也转换成这个了。谢谢，清楚了没有。还有没有另外的问题，好，谢谢。
问：刚才你讲了一个关于干细胞的问题，据我所知，干细胞在成年人体中是比较难找到的，有没有可能从成熟的细胞之中，直接把成熟细胞直接培养成组织。
答：我想这个从两个角度回答这个问题：第一个，在人体里面是很容易找到干细胞的，这是一个概念。就是说成体的基质，每一种个体的组织它有很多界限，或者是它的这个角落上，都存在干细胞，这个我们称之为基质干细胞。这个基质干细胞，你如果能够找到一个，它就可以很迅速地扩张，到数百个，数千个，数亿个。另外从骨髓里面很容易分离出来干细胞，这叫骨髓基质干细胞。所以它那里面也可以想办法变成你需要的这个组织。那么就需要定向有道方法。第三个，就是你的第二个问题了，我想两个方面，就是一个干细胞存在。第二个，就是说用一个成熟的细胞能否让它再发育成为我们需要的这个组织，就是让它再来一个。这个刚好就是我们刚才讲多利克隆的一种绝妙办法。它实际上找的这个绵羊a，就是一个成熟的个体，找的绵羊b的也是一个成熟的个体。但是它用这个乳腺细胞是个成熟的，把核出来以后，转到另外一个抽空的壳一个细胞里面去。最关键的一个问题，我们不知道你们看过这个报道没有，就是做这个实验的时候，想了一个最绝妙的办法，让这个细胞吃不饱，把它饿一顿，就是我们现在饥饿疗法的一种，最好的一种基础理论，它可以把这个细胞原来是中和状态的，通过这个营养调配可以把它倒回到一个我们认为的这个，细胞周期中的原始起点，最后构成一个重新发育的状态。这个技术目前在克隆里面是已经做得到的，所以你这个问题，我从两个角度来看。它都是可行的。希望你将来有兴趣去做一做。谢谢。
我想把我最后一个问题讲了以后，大家再来讨论一下，就是我们组织工程目前的进展状况，组织工程在美国花了很大的气力。这是美国的一个绝妙的举动，它是要在现代的高科技技术当中取得垄断地位，目前投资就政府资金来看，已经投入了35亿美金，它的初步预算，美国人从组织工程当中，至少能够获得80个billion（亿）的利益，什么意思？800亿，是不是。那个效率，就是美国了。所以美国现在有30多个公司，转入了这场研究。刚才我说35亿当中，还不包括这个公司的这种行为。美国人曾经从美国，不是美国，从英国干了一个惊天动地的事情。为了干这个移植和组织工程，从英国买了完完整整的一个研究所，连人带马统统搬到了美国的彼兹堡，构成了一个联合中心。从此，那一个中心就不再对外公布它的任何科研成果。老老实实，扎扎实实地一天一夜加紧加班地在干这个差事。所以可想这个里面竞争是很强烈的，美国进展的最具竞争的是一个mit，就是麻省理工学院和哈佛医学院，联合构建的一个组织工程研究中心。就是专门做生物三维支架槽的，这些都是它里面的非常得力的强将，他们现在主要集中在两个东西，一个是心脏，另一个是肝。除了这个地方以外，还有一个比较强劲的对手美国。在git我们曾经说过的，它在美国的政府里面拿了3500万美元，就做心血管系统。这个也是重新组织了一帮人，除了政府里面拿到的资金以外，重新还有一个彼特，给他们注入了很大一笔资金。现在构成了有100多人的，在美国来讲，100多人的一个研究机构非常庞大了。它是一个萝卜一个坑，绝对不会让一个空下来。干的事情，它就是要做心脏，它现在做得比较成功，它在预计，预测，它可能在10年内把这个心脏给它做出来。这是美国的git，那么彼兹堡呢，刚才说了，它搬了整个一个研究所过去，它里面呢，还有很大一帮人结合起来，构成了一个区域性的研究。这样呢，在美国几乎涉及到所有的人体器官，部件。但是，美国目前遇到了比较大的一个障碍，分泌性的组织器官遇到很大障碍。去年是上升了，结构性的组织工程上升了80％，但是分泌性的下降了30％。
原因是什么？他们最有希望的已经投入了两个多亿的，做这个人工胰脏。这个想起来比较简单，把这个胰岛细胞培养出来，用一个胞胚构成一个胰岛，把这个胰岛植入到人体里面去。这个胰岛细胞就是专门分泌的一种酶，可以降解体内的这种糖，血糖。就是专门对付那个糖尿病的。前面做得都是一路欢喜一路凯歌，文章是成篇累牍地发表。2001年到了他们的第二临床，突然遇到了一个障碍，它在人体里面通不过，所以那个分泌性一下子就降了30％，那么这个结构性的组织工程上升了80％，这是一个趋向。我们国内的这个组织工程的趋向，当然不用说了，973以首席科学家曹颖为首，上海九江。然后积聚了国内的一大帮科的学家，有的做材料，有的做细胞，有的做这个身上长第三个耳朵，是带血管的耳朵，不是1990年美国的这个鼻子和耳朵，没有血管，只是一个摆设。而他那个是有血管的耳朵，长出来了。去年（2001年）报道的是刚才说的，咚咚咚可以敲骨头的那个颅盖骨。昨天还有一个比较大的进展，国内的。前两天我碰到一个人，他叫许文强，他那一套克隆技术，可以做55 个人体部件，这个人体部件，这个左手和右手，这是两个部件。所以这样算下来呢，那个人是有手心的，两个手不一样，因为克隆出来、发育出来。你说是个左手不能搬到右手上去用，所以是一个一个，它不一样。还可以做55种，所以我们国内在这方面也是花了很大气力的，因为我们的人口在世界上，人口占的比重很大。如果我们世界贸易组织进来了，这些钱都让美国人控制我们。然后我们的生存自然就是一个问题，所以面前各位在座的，肩负有重要的历史使命。希望你们有机会，在组织工程里面占上一席之地。谢谢。
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神秘的生命起源 -袁训来
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主讲人简介
袁训来，中国科学院南京地质古生物研究所研究员，北京大学地质系硕士毕业，毕业后分配至南京地质古生物研究所工作。主要研究早期生命起源的演化及其发展。
内容简介
生命起源是一个亘古未解之谜，地球上的生命产生于何时何地？是怎样产生的？千百年来，人们在破解这一谜底之时，遇到了不少陷井，同时也见到了前所未有的光明。生命起源之说，第一个谜是生命起源的时间问题。第二个是生命起源的方式问题，生命是怎样起源的？它在什么地方起源的？
从古至今，有很多说法来解释生命起源的问题。如西方的创世说，中国的【创建和谐家园】开天地说等。但直到十九世纪，伴随着达尔文《物种起源》一书的问世，生物科学发生了前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光，这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实，米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢？那就是在早期，地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈，比如说甲烷、氨气、水、氢气，还有原始的海洋，当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸，而这多种氨基酸，在常温常压下，它可能在局部浓缩，再进一步演化成蛋白质和其他的多糖类、以及高分子脂类，在一定的时候有可能孕发成生命，这就是米勒描述的生命进化的过程。
地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年之间，但是我们应该清醒的明白，我们距离揭开生命起源这一亘古之谜，还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物，到有机化合物到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性，并不是有这种环境，有这种形成条件，它就能产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料、塑料瓶子、铁，废弃金属、油，而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像，这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此，也许我们在这个蓝色的星球，是生命的惟一的乐园，因此请保护我们的地球，珍惜地球上的生命，我们不能奢望地球上第二次的生命起源。
全文
大家好，我今天给大家讲的题目是《神秘的生命起源》。生命起源是一个亘古未解之谜，地球上的生命产生于何时何地？是怎样产生的？千百年来，人们在破解这一谜底之时，遇到了不少陷井，同时也见到了前所未有的光明。在两千五百年前的春秋时代，老子在《道德经》里写到，道生一，一生二，二生三，三生万物。用现在的话说，就是地球上的生命是由少到多，慢慢演化而来。它们有一个共同的祖先，这个祖先就是一，而这个一是由天地而生，用今天的话说，可能就是由无机界所形成。
在中世纪的西方，《圣经》上描绘的上帝，在七天之内造就万物之说，也是非常流行。今天看来，生命起源并不像这些古老传说，或神话描绘的那样，但表明了人类长期以来，对生命起源之谜倾注了极大地热情和关注。但生命起源应该是怎样发生的？科学又是怎样对这一千古之谜进行探索的？我们已经取得了哪些进展？还有哪些问题没有解决？这就是我今天要给大家介绍的内容。
首先，生命起源之说，第一个谜是生命的时间，起源的时间问题。在中世纪的西方，人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的，在1650年，一位爱尔兰大主教根据圣经上所描述的，计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年，而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说，生命起源距今的话，是六千年前，这当然不是真的，而真的是什么呢？真的就是用科学的回答，科学是怎么回答这个生命起源的时间呢？那就是说用化石，是保存在岩石中的化石来回答。我们知道，生物死亡后，它们的遗迹在适当的条件下，就保存在岩石之中，我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层，就像一部编年史书，地球生物的演化历史，就深深埋藏在这些岩石之中，年代越久远的生物化石，就保存在岩层的最底层。
迄今为止，我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部，距今约三十五亿年前的岩石，这些化石类似于现在的蓝藻，它是一些原始的生命，是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米，到几十个微米，因此我们可以说，生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前，有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄，大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天，随着科学的发展，地质学家认为，在地球形成的早期，地球受到了大量的小行星和陨石的撞击，它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命，还不如说它在毁灭生命，因此地球上生命起源的时间，它不早于40亿年。另外，在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳，这个碳的话，我们知道，碳分两种，一个无机碳，一个有机碳。另外，这个碳的话，它有重碳和轻碳之分，因此我们可以根据这个碳之中的轻碳和重碳之比，就来可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析，推测这些碳它是有机碳，是来源于生物体。也就是说，这样我们把生命起源的时间大大缩短了，也就是在距今40亿年到38亿年之间，自从地球上生命起源之后，一直到现在45亿年，就是生生不息的生命演化史。
好，首先我们现在已经有了生命起源的时间概念，是距今40亿年到38亿年之间。那生命是怎样起源的？它在什么地方起源的？这样我们不得不回顾一些有关生命起源的假说。
第一个是创世说，在《旧约全书》的第一章写到，上帝在七天之内创造了世间之万物，在中世纪的西方大家普遍接受这个观念，可以说一直到现在，这种观念还被很多人接受，当然这也不是真的。第二个呢，是自生论，比如说希腊人认为，昆虫生于土壤，春天万象更新，种子从泥土里萌发，昆虫从去年留下的卵壳中破壳而出。但这不是生命的起源，而是生命的延续，可以说这个自生论，现在已经被彻底抛弃了。与这个类似的说法，还有比如说埃及人认为生命来自于尼罗河，在中国古代也有腐草生萤之说。
第三个有关生命起源的假说，就是有生源论，这个在19世纪的西方也相当地流行，有生源论认为，生命是宇宙生来就固有的，你要问我生命从哪里来的，你首先给我回答一个问题，宇宙怎么起源的？物质怎么来的？你给我回答了物质是怎么来的，生命我就可以说是从哪儿来的，其实这是一个不可知论。在20世纪的后半叶，有生源论逐渐发展到现在的宇宙胚种论，直到现在，有许多科学家认为，生命必须的酶，像蛋白质，和遗传物质的形成，需要数亿年的时间，在地球早期并没有可以完成这些过程的充足时间段。因为它就两亿年，因此他们认为生命一定是以孢子或者其他生命的形式，从宇宙的某个地方来到了地球，这种观念也是有一定的依据的。
二十世纪四十年代以来，人类用天体物理的手段，在地球之外探测了近百种有机分子，像甲醛，氨基酸等等。其中两种天体可以与地球上的生命有关，它可能给地球带来生命或者有机分子，一个是彗星，一个是陨石。我们知道这两颗天体里边它含有大量的有机分子，比如我们把一些彗星称为脏雪球。它们不仅含有固态的水，还有氨基酸，铁类，乙醇、嘌呤、嘧啶等有机化合物，生命有可能在彗星上产生而带到地球上。或者在彗星和陨石撞击地球时，由这些有机分子经过一系列的合成而产生新的生命。当然这种胚种论也存在着不同的观念，它有两种致命的弱点，一个是生命是否能在宇宙中进行长期的迁移？还能不能够存活？我们知道天体之间的距离是以光年为计算的，天体之间交流可能需要成千上万年，从一个星球到了另外一个星球。那在这种真空里面，暴露在这种大量的宇宙射线之中，活的生命它是不是在千万年中还能够继续萌发呢？这是一个最大的问题，第二个从无机分子到有机化合物的过程，这种过程，比如说彗星上我们看到有机小分子形成，在地球上也能够形成，这是不用置疑的。
1859年，伴随着达尔文《物种起源》一书的问世，生物科学发生了前所未有的大变革，同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光，这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实，既然你说地球早期温度都是比较高，又充满了很多还原性气体，还有水，那么我就把这些气体，把水放在一个瓶子里面，看看它是不能产生生命，或者产生有机化合物。米勒在1953年把氨气、氢气，还有水、一氧化碳放在一个密封的瓶子里面，在瓶子里面两头插上金属棒，完了通上电源，通过这个类似于闪电的作用，确实在几天之后产生了大量的氨基酸。那么就是说在地球上面，在闪电下，在常温下，也能成为无机分子，合成有机分子。我们知道，你氨基酸的话，是组成蛋白质的最重要的物质，可以说，组成生命起源最重要的物质。因此，米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢？那就是在早期，地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈，比如说甲烷、氨气、有水、有氢气，还有原始的海洋，当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸，而这多种氨基酸，在常温常压下，它可能在局部浓缩，再进一步演化成蛋白质，蛋白质和其他的多糖类，以及高分子脂类，在一定的时候有可能孕发成生命，这就是米勒描述的生命进化的过程。
但是这种温暖水池说，也遇到一些问题，其中有两个问题，第一个问题是现在地质学家认为，地球早期大气圈它并不是含有大量的还原性气体，它是含有大量的二氧化碳和氮气，比米勒的这个气体多一些惰性。在闪电的情况下，你并不能形成大量的氨基酸。第二个，温暖的水池在地球早期并不能长期形成，为什么呢？因为当时地球早期，刚才说过它有大量的陨石、流星，还加上地球本身的放射性，温度很高，你这个温暖水池一旦生命产生了，一个陨星过来，温度在瞬间之内可能达到上千度、甚至几千度，生命已经绝灭了，只能再来一次生命的起源。但是我们现在就这么想，现今的地球上是不是有温度比较高，还有还原性气体，还有生物存在呢？那么，有两件工作可以说具有划时代的意义，一个是1967年美国学者布莱克，在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物，我们知道蛋白质一般的话超过六十度，就会凝固的，煮鸡蛋六十度七十度以上鸡蛋就熟了，但是生物，是不是在六十度以上还能够生活呢？在以前是不敢想的。
第二个就是1977年克里斯，他在太平洋底的热泉中，同样也发现了大量的嗜热微生物，这个温度它要更高，它可能达到二百到三百度。它压力呢，也有二百到三百个大气压，它的环境是什么样子呢？它确实有大量的还原气体，有硫化氢、有甲烷、有氢气、还有一氧化碳，这个环境确实非常类似于四十亿年前早期地球的环境，那么生命起源它是不是就在这个时候产生的呢？这是我们现在看到的情况，但是化石中有没有在火山喷口或者是热泉中发现的微生物呢？确实有，我们在这方面，我们在化石方面也取得了非常重要的进展，比如说在2000年，罗斯玛森，澳大利亚的一个科学家，他在澳大利亚距今大概32亿年左右的火山沉积里面发现了大量的保存完好的丝状体。这说明在32亿年前，生命在热泉的附近已经大量生存，那么这是现在最新的，最流行的，也可以说迄今为止最科学的有关生命起源的假说，就是生命起源于热泉，或者海底热泉，俗称“黑烟囱”的附近。
海底热泉和陆地上的热泉它们都有很多共同的特点。第一个它温度高。第二个它含有大量的还原性气体，除了二氧化碳以外，还有一氧化碳、氢气、氨气还有硫化氢。第三个特点就是它们都含有大量的生物，比如说蓝藻、光合细菌、硫细菌，特别是一类古细菌，在高温下异常地繁盛，它在超过一百度的时候大量繁盛，而离开了这样的环境，比如温度一降下来，它马上就进行休眠，而且并不能正常的生活，那么这些生物是不是就代表了最早的，最原始的，地球生命起源的时候，这种原始的生命形式呢？
第一个早期地球温度都很高，产生的最早生命形式，应该是一些能适应高温的生物，而热泉中，生物恰恰就是嗜热的微生物。第二个，热泉的环境与早期的地球环境有很多类似之处，比如说它有高温，还有大量的还原性气体、一氧化碳、氢气、氨气，还有硫化氢等等。第三个，在高温的热水环境的话，它是有利于小分子的有机化合物脱水，聚合成有机高分子，比如说现在我们用有机小分子氨基酸合成蛋白质的话，它就是在热水中，通过这个热聚合反应，脱水以后形成这样的高分子，特别是在这种热水口附近的话，形成了黄铁矿，俗称“愚人金”。它是由硫和铁组成的，在它的表面的话，它非常有利于高分子的合成，因为这个硫化铁表面是一个非常好的一个天然的催化剂。第四个有利的证据是热泉口向外层海水之间它有一个温度，和水化学鉴别的梯度，这个梯度的话，也是有利于各种化学的连续反映，我们知道热泉口它喷出来的时候，它的温度可能到达二百度到三百度，特别是在海底洋中脊附近，而海水的温度的话，这种海底的温度一般在0到4度，这样的话，从三百度，一直到四百度，它有一个温度梯度，这种温度梯度的话，对有机化合物合成的话，可以说存在一个连续的反映。第五个也是最重要的一点，就是现在热泉中的生物的话，它确实是生物演化速度的最根部的类型，也就是说它的基因是最古老的类型。
现代生物学家，他通过生物分子学的研究，他把热泉中的一些嗜热古细菌，跟现在的普通细菌进行了基因的对比，发现它们基因的相同点，不超过60％。那么就是说这些古细菌它们含有非常多的古老的基因，也就是说，它们很有可能就是生命起源时候的这种类型。应该说，生命起源我们研究生命起源它最好的证据，还是在地球上，40亿年到38亿年间的岩石和化石所包含的信息。但是，经过40亿年的变化，地球已经面目全非，现在的地球即使你有40亿年到38亿年的岩石，它也进入了大量的变种，信息也几乎全无。
因此我们把目光不要局限在只是在地球上，如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话，除了地球之外的其他天体上，是否也有类似于地球早期的这样的环境呢？如果有的话，也许能为研究生命起源打开新的窗户，我们第一个目标是什么地方呢？不是火星是月球，现在地质学家认为，月球是40亿年前，一颗大的行星撞击地球，而从地球上迸发出去。形成了当今的月球，这个时间正好是40亿年，如果地球上有生命起源的话，我们在月球上看看，那不就是解决这个问题了吗。在中国的古代神话中有嫦娥奔月的这个说法，月球上有月桂、有月兔，还有浪漫的爱情故事，但是二十世纪六十年代到七十年代，随着前苏联和美国的宇航员登陆的成功，这个神话彻底破灭了，月球其实是一个没有生命，没有水，没有氧气，不适合生命生存的荒漠的星体。
那么我们第二个目标是什么呢？第二个目标是火星，因为火星也许在40亿年以前，有着跟地球类似的经历，火星的物质成分跟地球非常近似，它的轨道也跟地球非常近似，那么火星上是不是有生命呢？我们到火星上去干什么呢？我们寻找生命起源，要从哪几点入手呢？一般来说是三点，第一个在火星上寻找是不是有活的生命？如果有活的生命，那好了。那生命的话，可能真是在宇宙中起源的，或者地球上的生物也许来自火星，或者来自其他的彗星。第二个我们寻找液态水，因为我们知道，水是万物之源，水是生命之源。现在地球上我们所理解的生命形式是离不开水的，所以寻找液态水也是非常重要的一个指标。第三个寻找与生命有关的化合物，如果我们现在没有活的生物的话，过去有没有呢？过去的生物是不是形成了一些化合物？它是不是以化石的形式保存在这些岩石之中呢？所以我们到火星上寻找生命，抱着三个目的。
1957年美国的海【创建和谐家园】航天器发回到地球的信息时，火星上没有生命，没有液态水的存在，它是一个荒芜干渴的红色的星球。但是人类并没有气馁，20世纪90年代，美国宇航局加大了对火星的探测力度，通过火星探测者号、火星拓荒者号航天器和哈博望远镜得到的图片，和其他的有关天体物理的信息资料显示，火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示，火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造，还有水、河道、像地球上干涸的河床的河道，还有水侵蚀岩石的痕迹。另外还有非常特别的一点，在火星的两极，发现了类似于地球上冻土解冻的情况，这是我们的航天资料。
但是我们如果有仪器，带上仪器带上人，在火星上去进行探索，或者获得一块石头，进行分析一下，这些事情不是一目了然了吗？所以在1999年初，美国呢，发射了一个火星极地着陆器，它带着了精密的分析仪器，准备在火星的极地进行仔细地研究。但是非常不幸，在1999年底，本指望这些仪器能够得到有关火星上是否有水的直接的信息的话，但就在进入火星的大气层中，跟地球上失去了联系。
那么我们对火星的研究，那就束手无策了吗？现在至少在现阶段并不是，我们有来自火星上的陨石，非常幸运，在1984年，人们在南极的冰盖上面，发现了一颗陨石，这个陨石拿回来以后呢，对它进行它的元素和做气体化学分析，发现这个陨石呢，它的气体它的同位素，跟火星上非常类似。所以他们认为这个陨石是来自火星，这个陨石是在一万年前，掉在冰盖上，南极的冰盖上。
通过这个陨石的放射性同位素年龄测定呢，这个陨石40亿年，距现在有40亿年左右，正好跟地球上生命起源的年龄是一样的。那么几十年来，科学家通过了大量研究这个陨石，一些研究者认为，这个陨石上含有了生命的迹象，有哪几个方面的证据呢？有三个，第一个这个陨石里面含有数种沉积矿物，因为沉积矿物它是有水的情况下形成的，所以科学家从中推断，火星上可能有水，特别这些矿物里面有一种是磁铁矿物。他认为这种磁铁矿，它只能由生命的形式存在，这是第一个证据。第二个，在这个陨石的表面通过化学分析，获得了多种多环的芳香烃，他认为这种多环的芳香烃的话，与生命的形式有关。第三个它是通过扫描电镜仔细观察，发现了形态非常类似细菌的生物化石。这化石并不是很大，只有几百个纳米，因此，在1996年，美国宇航局向全世界宣布，在40亿年前火星上曾经有过生命，当然这是一家之言。这颗陨石里面，这个有关生命存在的信息是不是真的呢？当然有很多学者对这些证据提出了置疑。第一个就拿磁铁矿来说，你认为只能由生命生存，我同意，你认为这个沉积矿物它也是由生命生存，我也同意。它是生命有水的形式下才能沉积，我也同意。但是你要知道这个陨石是在南极的冰盖上找到的，那冰全是水，你在陨石撞击冰盖的时候，可能有很多的水溶化了，陨石撞击这个地球的时候，它可能形成很多裂隙，如果有液态水，溶化的水，从这个裂隙进去的话，那不也可能形成一个自身的沉积矿物吗？另外你认为这个磁铁矿，你也可能，有人认为磁铁矿的话，也并不是说是生命特有的，在其他物质条件下也可以形成，所以第一条证据的话，就有很多科学家认为它占不住。第二就是多环芳香烃的问题，同样你看像南极冰盖，你是零下40度，或者50度也好，也有大量的菌藻的生存，它是不是污染的呢？现在的污染，也许是一万年以前污染的呢。所以这条证据的话，你也不能说是一个非常可靠的证据，百分之百的证据。第三个证据，特别是第三个证据它更加靠不住，就是把陨石把它劈开，你看见这些所谓的细菌的化石，这些化石，第一个它太小，它的直径的话只有几十个纳米，我们知道，你像一个铁的原子核的话，它可能就有0.6个纳米，所以你这个，所谓生物化石它的直径的话，它可能就是几百个，甚至由上千个原子核组成。所以这基本的话，在现在我们理解的这个具有细胞膜包裹的原始细胞最小形态是不可想像的。所以这个有关陨石上生命的存在，或者火星上生命的存在，还需要继续的研究。
我们所观察的第三个天体，就是木星的卫星，特别是第二个卫星，叫木卫二，它的大小跟地球直径非常类似，在1997年美国的伽利略号航天器对木卫二进行了观察，他们发现在木卫二表面的话，有大量的裂痕存在，并且是多起的裂痕，通过天体物理学的方法研究，这个星球其实全是由水组成的，这个水是固态的冰，变成了固态的冰，我们从这些很多很多的裂隙可以看起来，多起裂痕看起来，这个星球也许在过去或者某个时候，某几个时候，这个水曾经溶化过。也就是说，它曾经有液态水的存在，有液态水存在，它是不是也有生命的存在呢？但是这个还是一个未知数，我们需要更进一步的研究。总之，随着航天科技和其他相关技术的进一步发展，地外生命的探索，为我们研究生命的起源开辟了一个新的途径。
但无论怎么样生命起源的过程的话，这三个过程是跑不了：第一个是从无机物到有机小分子，这种过程，比如说你一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气、甲烷，这些东西你合成有机小分子，像氨基酸、嘌呤、啶、核苷酸、高能化合物、肪酸、有卟呤等这些东西，这个过程是跑不掉的，因为地球生命的起源的话，你从无机界到有机界，所以这个过程。一个过程是不管在什么地方，在海底也好，在热泉里面，在火星上或者在木卫二，都跑不了这个过程，所以研究生命起源的过程的话，是第一个。
第二个呢，它是有机小分子到有机大分子这个形式，就是刚才说的氨基酸嘌呤嘧啶这个东西，有机大分子像蛋白质多糖，核酸这个过程，因为蛋白质是组成生物体的主要的物质，还有多糖、糖类、都是组成很多细胞的这个骨架，细胞壁的主要成分，还有核酸、这是遗传物质，所以这个过程的话，也是跑不掉的。
第三个这些生物的大分子，演化到原始单细胞的生命，这也是跑不掉的。一个原始的单细胞，外面有一个膜包裹，里面有遗传物质，要进行新陈代谢的交换。所以生命起源的过程其实可以简单地分成这三个过程：对这三个过程我们现在做到哪一步呢？我们还有什么没解决的呢？第一个我们看看从无机物到有机小分子这个过程，其实这个过程的话，在热泉中，在深海的海底“黑烟囱”中，还是在实验室中，我们都能够合成这个米勒的实验就是一个最经典的实验，它就是把无机物合成了有机小分子。
第二个过程，我们再看看，第二个过程是有机小分子，到有机大分子这个过程，这个过程的话，其实在热泉，像海底热泉口，还有陆地上，像黄石公园，我们国家云南的热泉都有这种过程，因为这个温度很高，它有机物在里面的话它可以进行热聚合脱水反应，能形成蛋白质，我们在实验室里面，这个过程也是可以重复的，所以生命起源的第二个过程也不是难的事情。
最难的是生命起源的第三个过程，就是生物大分子到原始单细胞这个过程，可以说这个过程是迄今为止科学家们研究上遇到最大的难题。也是无机生命到生命，无机化合物到有机生命不可跨越的一个鸿沟，这个过程包括哪几部分呢？换句话说，我们要研究生物大分子，到原始单细胞生命，要从几个部分来入手呢？第一个我们要研究自我遗传系统，一个遗传系统，就是能自我【创建和谐家园】的生物大分子这个系统的建立，dna、rna这种系统的建立。它怎么建立的？它怎么合成的？它们怎么有遗传的功能？第二个，蛋白质的合成，它要纳入到自我【创建和谐家园】系统的控制，这是什么意思呢？就是它新陈代谢，它是能量和物质在细胞内的交换，接受太阳光、接受化学能，产生有机物，再用这有机物分解而产生能量，这个能量像一个马达一样，来运转这个细胞，是这个过程。这个过程也是非常难的一个过程，第三个过程，生物膜系统的形成，也就是说比如说像细胞壁、细胞膜，生物膜的系统，为什么重要呢？因为我们知道无机界是没有隔离的，没有这种隔离，只有在生物里面它有一个膜跟外界隔离，同时这个膜也不是绝对隔离，而是跟外面进行物质的交换。它有一些小的空隙，所以这个生物膜系统也是一个非常精密的生物机构，所以在生命起源之中这三个阶段或者三个步骤缺一不可，也是非常难的三个步骤。
迄今为止，我们把生命起源可以描述成这样子的：在40亿年前的地球上，由无机分子合成的有机小分子，它聚集在热泉口，或者火山口附近的热水中，通过聚合反应，形成了生物的大分子，这些大分子进行自我【创建和谐家园】，自我选择，进而通过分子的自我组织，并自我【创建和谐家园】和变异，从而形成核酸和活性蛋白质，同时分隔结构同步产生，最后在基因的控制下的代谢反应，为基因的【创建和谐家园】和蛋白质的合成提供能量，这样一个由生物膜包裹着的具有能自我【创建和谐家园】的原始细胞，就在地球上产生了。这个原始细胞可能是异养的，或者是化学自养的，它可能类似于现代生物在热泉附近的嗜热古细菌，这个描述短短几百字，就把生命起源的过程描述过来了。但它有四个无法逾越的鸿沟，一个是自我选择，因为你组成生物大分子或者rna，dna，它这些分子都是非常有限的几种分子。在无机条件下，或者在闪电情况下、或者在热水中，它形成很多这样的分子，这些分子怎么能自我选择，能合成dna，rna，能把其他的大分子抛弃掉，这个过程的话，我们并不知道它，为什么这样子？第二个是自我【创建和谐家园】，dna，rna它自己能够【创建和谐家园】，能够为下一代遗传下去，这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构，就是细胞膜，比如细胞膜、或者细胞内部的膜结构，这个过程我们也不是很清楚，它怎么形成的？像磷脂、精细的生物结构怎么形成的，我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题，你怎么先是吸收外面的能量，这个过程我们并没有解决，但不管怎么样这种热泉中生命起源假说的话，它确实有很多有利证据的支持，特别是近年来，它取得了一系列最重要的进展。
我们知道，热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物，特别是黄铁矿物和硫，一方面硫化铁和硫，有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂，很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里，进行得非常非常的顺利，一些重要化合物已在在热泉中被发现。例如一种活性物质，像硫化脂就发现在热泉之中，它与一种非常重要的化合物，一些复合物非常类似，这种化合物提供了能量新陈代谢的一种途径。
所以说这个新陈代谢的途径的话，可能跟热泉中的黄铁矿和硫，以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面，遗传物质核糖核酸，rna的出现的话，与硫化脂和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸，dna它还可以直接用rna脱氧演变而来。还有另一个的话，像黄铁矿的聚合物，就是这个热泉口中的这个黄铁矿的聚合物的话。其实，存在于很多重要的生化酶的中心，那些生化酶的话，可能就产生于含有大量的硫热泉之中。由此看来，地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。但是我们应该清醒的明白，我们距离揭开生命起源这一亘古之谜，还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物，到有机化合物到有机生命体的演化，同时还具有很多的偶然性，并不是有这种环境，有这种形成条件，它就能产生生命。有人曾经比喻说，这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有，塑料、塑料瓶子、铁，废弃金属、油，而生命，一个单细胞，就像一辆精美的奔驰车，在一阵台风过后，这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像，这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此，也许我们在这个蓝色的星球，是生命的惟一的乐园，因此请保护我们的地球，珍惜地球上的生命，我们不能奢望地球上第二次的生命起源，谢谢大家。
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试 飞 -沙长安
（／t／／xt｜小／／说／//天//堂）
主讲人简介：
沙长安：毕业于西北工业大学飞机设计专业，后来分配到中国飞行试验研究院从事飞机颤振、振动飞行试验研究。
现任中国飞行试验研究院院长，国家两种先进飞机的试飞总指。2002年在莫斯科航展上曾亲自驾驶米格-29和苏-30飞机进行飞行表演。
主讲内容：
非常高兴有机会向大家介绍我们飞机研制过程当中的一个重要环节飞行试验。大家知道，今年是人类飞行一百周年，是非常有意义的一件事情，也是二十世纪的一项非常有影响的发明。我下面就把飞行试验的一些情况向大家做个介绍。
试飞实际上我们讲的是飞行试验，它是在真实的飞行环境条件下，对新研制的飞机的系统进行各种试验研究的一个总称，通常我们把飞机的飞行试验叫做试飞。从飞机研制开始，试飞就伴之而来，这个试飞主要有这么几个目的：一个是探索航空的一些未知领域；另外是验证航空的新理论、新技术还有比较常见的是对研制出来的飞机进行鉴定、评估；再有就是检查、分析和排除重大的故障和缺陷；最后就是形成飞行员的手册和飞机的维护手册。
我给大家说说试飞员和飞行员有什么差别，试飞员和飞行员的区别是什么呢？一般的飞行员驾驶的是经过试飞鉴定以后合格的飞机，而且在规定的使用包线范围内进行飞行。而试飞员驾驶的是新研制，全新的飞机，每一次的试飞都可能充满了各种风险，可以说他们是和平年代离死神最近的人。
最后我简要地介绍一下飞行试验技术的未来发展，飞行试验技术的发展，它始终要围绕着飞机的研制来进行的。当前高新技术的一些发展，像第四代战斗机，第五代战斗机，它有非常突出的一些特点，发动机采用矢量推力的技术，超音速巡航，高机动性和高敏捷等等这些，这是一种下面发展的趋势。
回首人类航空百年的发展历程，飞行试验可以说起到了不可替代的作用，它为人类成功地飞行做出了突出的贡献，可以说试飞铺就了通天大道，它就会帮助人类飞得更高，更快、更远、更安全。
《试 飞》 （全文）
各位领导、各位同学、大家好，非常高兴有机会向大家介绍，我们飞机研制过程当中的一个重要环节，飞行试验。大家知道，今年是人类飞行一百周年，是非常有意义的一件事情，也是二十一世纪的一项非常有影响的发明。我下面就把飞行试验的一些情况向大家做个介绍。
我介绍的第一部分叫试飞铺就通天路。这试飞实际上我们讲的是飞行试验，是在真实的飞行环境条件下，对新研制的飞机的系统，发动机等等，以及一些新的理论，新的技术方面等进行各种试验研究的一个总称，通常我们把飞机的飞行试验叫做试飞。
从飞机研制开始，试飞就伴之而来，那么莱特兄弟在他们之前也有一些试飞的尝试，可以这么讲任何一种新飞机从设计制造出来以后，都必须经过充分地试飞，才能够变得成熟可靠，才能够安全。有些同学可能问了，这试飞的目的是不是把飞机能够飞起来，它不单单是这样的，这个试飞主要有这么几个目的：一个是探索航空的一些未知领域；另外是验证航空的新理论、新技术还有比较常见的是对研制出来的飞机进行鉴定、评估；你是不是达到了当时提出的设计的要求，一些指标，比方说军用飞机有战术技术指标的要求，是不是达到这个要求民用飞机，它的适航性怎么样，要进行一些评估、鉴定；再有就是检查、分析和排除重大的故障和缺陷。因为新研制出来的飞机，可能会有很多大家没有认识到的问题或者会在飞行试验当中暴露出来，通过飞行试验找出这个问题，然后设计部门，技术人员大家再解决这个问题，解决以后再去验证，要做这个工作，通过飞行试验还有一个很重要的目的，就是最后有形成飞行员的手册和飞机的维护手册。比如我们的飞机交到民航，交给军队，怎么飞，它有个手册，就相当于使用说明书，这个通过试飞摸索了很多东西拿到的。
那么试飞的分类有这么几种：一个就是鉴定试飞，就是新型的飞机，新型的发动机和机器的设备进行考核鉴定试飞的。还有一种是演示验证试飞，另外一种是研究性试飞。那么讲到试飞，我在这里说明，其实能用试飞这个词还有其他的几种情况。比方说这个工厂生产的飞机，不管是像国外也好，国内也好，生产的飞机，它生产出来以后，它必须要进行一些飞行的检查，才能够交给用户，这也叫试飞。再有就是飞机交到用户手上以后，特别是交到部队上的军用飞机，怎么样把这个飞机的性能发挥出来。怎么样进行战术技术的演练，训练，这中间也有试飞，就是别人没做过的，也有试飞。那是出厂的检查验收性的试飞了和到了部队那种试飞，和我前面讲的三个试飞不太一样，本质上差别就是后两种试飞都是经过前面的试飞鉴定成熟的飞机，而前面的飞机是没人飞过的。包括一些演示技术是没人做过的，这里有本质上的差别，那么可靠性就不太一样了。我重点讲的还是飞机研制出来的或者新技术方面的试飞。
鉴定试飞就是检查飞机的一些试飞的指标是不是达到要求，同时最大限度地暴露飞机存在的缺陷，所以我们在进行鉴定试飞，有的叫定型试飞，这个过程当中呢，能够发现飞机系统各方面的问题，实际上对飞机的研制是一个很大的贡献，如果试飞过程当中，如果发现不了问题，那么它交到部队之后，在部队暴露问题，在民航暴露问题，那个时候可不单单是一架飞机了，是一批飞机都要停产。 还有飞机用起来是可以的，但它维护起来可能不方便，对于作战飞机来讲，那战士出动时间不能作战时间半天准备不起来，贻误战机，这是鉴定试飞。演示鉴定试飞就是对于重大的一些航空技术，它应用性的方面就是说已经有了，我们通过验证以后，能不能应用于这个型号的飞机研制过程当中，应用飞机方面的一些技术，这实际上在飞机研制设计当中是非常关键的一些技术。
再一个就是研究性的试飞，这主要是根据我们航空技术发展的需要，针对一些正在研究的而且我们尚没有完全认识到的和掌握的一些重大的技术。比方说我们下面讲这个无人飞机，更先进的飞机，那么前期就要进行一些飞行的研究，不能把飞机做出来了，好多东西到时候再去试。这些是要做的工作。那么研究性飞机具有非常强的研究性和探索性。这是研究性试飞。
我简要地介绍一下试飞的特点。试飞的特点主要有这么几项：一个是高技术，它的的确确是个高科技的一项工作。第二个高风险，这个大家比较好理解。第三点是高投入。第四个是探索性很强。第五就是试验的周期相对比较长。当然还有一个第六，它特别神秘。因为凡是投入试飞的这些新型飞机都是用户，不管是民航还是部队，都是手上没有的飞机。由于它的周期长的，比方三年、五年、八年，那么就意味着未来的装备现在正在进行试验，所以从航空爱好者也好，或者是有其他想法的人也好，它可能都会非常关心，试飞试验进展的情况。还有情况就是你试飞怎么试，飞这种飞机的人那么危险，那些人是什么样子，有些人说你们试飞员是什么样子？个子有多高？他们吃什么？都关心这件事儿，咱们宇航员大家很关心，那么这几个特点我简要做一下介绍。
高科技之所以它是高科技的一项工作，因为它涉及到了很多学科，主要的学科有传统的学科。比方说空气动力、飞行力学，还有测试等方面，再有就是现代的一些飞行技术，现在飞机越来越先进，它运用了大量的现代科学技术，微电子，激光，信息技术等等，还有一些是综合性的一些学科。一些技术比方说气动结构的耦合，一些推进系统，飞行性能和飞行的控制，飞行的安全，和作战效能可靠性和维护性等等，一些综合技术的学科。
高风险应该说是试飞区别于所有其他飞行当中最突出的一个特点，有人讲，搞试飞是第一个吃螃蟹的人，这个话是一点都不假，一架飞机在地面做了大量试验，能不能第一次飞就很成功，飞上去能不能安全地落下来，这个谁也不敢说百分之百没问题。因为各有各个方面的系统，它的可靠性，它必须试飞。
因此飞行试验的风险的确是非常高，它的风险主要来源这么几个方面；一个就是航空飞行器本身的一些特点，比方在空中飞，它发动机就可能停了，特别是第一次上去，它停了以后，又不能停下来修，还有就是系统方面的，再一个新产品，新系统，新部件包括采用一些新的技术带来的风险，这个新实际上就意味着的有潜在的风险，那么如何化解这个风险，把这个新变成一种有效的可用的一种技术，这些是通过飞行试验来进行的.另外飞行试验一个非常突出的,在风险方面更突出的就是飞行边界。大家知道，这个飞机有一个飞行范围，我们飞行技术专业角度讲就是飞行包线，在一定的范围之内飞行，这个飞机如果从军用飞机来讲，做为一个战斗机来讲，从作战的使用来说，希望它有非常大的飞行范围，比方说它飞得很慢，飞得比汽车还慢。我在俄罗斯见到它们的飞行，的的确确看着它那个转弯半径非常小，我就问它的试飞员，我说这个转弯半径有多大。他说我是在绕着一个铅笔在转，就是这样，那么它的机动性就非常好，但新设计出来的飞机不可能飞得这么好，所以说这个飞机不可能飞到？比方说我飞的最低速度飞到200公里，最高要飞到1400公里。飞机新出来以后，不会在两边去飞，只能在中间飞，在中间飞安全了以后，我再往两边的速度不断地在逼近，把这个包线再扩，因此这个飞行试验，它始终是在边界飞行，每一次飞行都是在新的边界往外飞。举个例子，就像摸电一样，大家都说电能把人电死，但并不是多大的电流，多大的电压都能电死，那么现在有科学仪器来测试，我说试飞相当于原来没有，你要去摸，一摸没事记一个数据，再摸有点麻记个数据就是这样的，可能下一次摸你电着了，就是这么一个风险，它始终在边界飞行，这个是非常危险的。同时还有新技术、新领域的一些探索，一些风险。再一个就是飞行环境造成的一些风险，我们要试各种极端的一些环境，高温、高寒、包括雨，有些会对飞行的安全带来一些影响。
讲到风险我给大家说一个笑话，也是一名试飞员告诉我的。当时他当飞行员的时候，他母亲给他写了封信，就是教育儿子到了部队一定要好好工作，好好服役，这个是第一个要求。第二，你当了飞行员了，千万不要逞能，一定要飞得低点儿，飞得慢一点，大家想飞低、飞慢实际上这个风险就在加大，在高空出了问题还有一定的高度去处置。这个风险，外界可能并不了解，但实际上试飞的风险是比较大。
这个照片，大家可以看到，能不能哪个同学猜到这是什么飞机？这是我们试飞中发生的，咱们国家研制的“飞豹”飞机，在试飞的过程当中，我们都发现飞机振动很厉害，速度并不大，发现有折断的，其他有振坏的，很奇怪，这个飞机的速度从设计的速度和最后验证的速度，比出问题时候的速度要大得多，那什么原因，它没法飞了，就不好说了。当时驾驶这个飞机的试飞员是黄炳新，很多朋友都知道，中央军委授予的三名试飞英雄之一。国家的功勋试飞员，现在是中国飞行试验院的副院长，他是这个“飞豹”飞机的首席试飞员，在试这个飞机过程当中，就是在高空，我们当时编制的飞行任务单，从8000米到5000米高，3000米，这三个高度从高空往下试，实际上在8000米的时候试的时候飞机已经振动得非常厉害，可以说一般人是忍受不了的，但是这个黄英雄确实是非常了不起的。他只是说，我当时在通话的时候问他当时的情况，他说是振动比较厉害，接着下降到5000米来做试验，5000米问他情况的时候，他就说要爆了，无法忍受，那这个词无法忍受对每个人的感受肯定是不一样的，每个人的忍耐程度，感受是不一样的。然后我让他马上返航，从飞机落地的时候，我是拿着望远镜来看，我并不知道这件事情，他也没报告，落地看的时候就突然发现飞机后面没有方向舵。这个方向舵是比较大的一个部件，大概我看下面的宽度会有这么大，好几米长，那个轴就这么粗，没有了。然后就非常紧张了，赶紧我们一些同事开抢险车冲过去，这个飞机落到跑道，我们的跑道是六、七十米宽的跑道，飞机落下去以后，已经离跑道边缘只有几米，轮胎已经爆掉了，就是因为发生了一种叫做“嗡鸣”的一种振动，使得这个部件在几秒钟之内全部振掉了。他在回来的时候飞机操纵已经很难操纵了，少了一个重要的操纵面，那么落地以后，当时有侧风，飞机就往跑道边偏，他非常沉着，通过刹车来调整，硬是把飞机调整停下来，停了以后刚才说离跑道只有几米，冲出跑道可能会发生不堪设想的后果，这个轮胎已经全部爆掉了，整个跑道全是黑印。把飞机救下来了，他实际上已经19次在空中试验遇到重大险情，可以说几乎每一次他都可以放弃跳伞，但都把飞机救下来了。这是我们的试飞员，到后面我还要讲，他一个人为国家挽回的损失十几亿。非常优秀的试飞员。
试飞还有一个高投入，这个高投入大家可能不太好想像。像从国外的统计表明，轻型飞机的试飞费用占整个飞机研制费用的30％左右，这个是比较大的一份儿。飞机的探索性，就是飞行试验的探索性，就是我刚才给大家讲到的，我们在新机试飞中，比方说对飞机的飞行控制，颤振稳定裕度进行验证，飞行载荷的扩展，这方面飞机的扩展都有探索性，它的探索性确实是非常强，有些探索性不一定涉及到风险，有些危险就非常大。在这方面要全面考虑各种条件，各种约束因素，循序渐进来进行分析。
这个试验的周期长，也是飞行试验的一个特点。有些同志太了解，这个飞机设计没有花几年，制造不长时间，你们怎么飞那么多年。大家可以看这张表，最后一行，我们那个“飞豹”飞机，交到了部队服役之前，我们飞了八年，这八年基本是没白天，没晚上在飞行。为什么会时间长，当然和技术有关系，技术水平不高，测试能力弱等，使这个飞行的时间会加长，同时它特有的一种客观规律，使得飞行时间就会比较长。美国的f-16用了四年的时间，但大家看后面一行，它是投了9架试验机，f-18，五年的时间，完成了试飞，投了8架，法国的“阵风”用了11年，投了五架。那么我们这一块儿，就是一般情况，咱们也是用四、五架飞机来投入，投一架飞机价值是非常高的。
再一个飞行试验过程当中遇到的一些问题。比如说刚才的方向舵飞掉了，方向舵今天飞掉了，可不是明天你装上就能飞，它得进行研究。有些故障几天就排除了，有的故障半年甚至一年排除不了。这整个周期就拖下来了，我们在“飞豹”飞机的试飞过程当中，这八年的时间当中，平均十八分钟我们遇到一次问题。所以在试飞当中遇到的问题越多，实际上对这个型号的研制越有利，暴露问题越充分。那么我们试飞当中也有，可能同学会有这种想法，就是试飞是不是都合格，我们也有过飞机试验完之后出现问题就改，最后改完以后还是达不到要求，那么这怎么办呢？那这个型号就放弃了，从经济上损失是非常非常大，但是没有办法，就放弃了，我们也遇到过这种情况。
试飞的重要性我简单说一说，就是从航空技术高速的发展的今天来看，研制一种新型的飞机从设计到投入使用，有相当长的周期，往往都是十多年，有些甚至二十多年，从开始到最后稳定，非常非常复杂。每次重大的技术的突破和发展都是在试飞当中认识的，发现的，提高的，最后解决。归纳起来整个飞机研制一般可以分这么几块儿，一个是飞机设计，设计完以后，试制，试制完以后，再试验机，来投入飞行，飞行的鉴定，那么飞行试验当中，发现什么问题，再试制，再去更改，再进行试，就是一直在循环，再试，一切都合格了，那么它就可以交给用户，交给民航使用，交给部队使用。所以搞飞行试验当中，为什么说试飞铺就通天路，最终能够飞上蓝天，遨游蓝天是要经过试飞这一关，等于说试飞是发给了通向蓝天的许可证的这么一项工作。试飞奠定了人类乘飞机升空的基础，不管是扑翼机也好，还是莱特兄弟研制的飞机也好，它都是在试的过程当中得到前进的。试飞是人类飞得更高，更快，更远，更安全的阶梯。这个就是我们“飞豹”飞机，当时就是这一架飞机的方向舵在试飞中飞掉了。
我给大家说说试飞员和飞行员有什么差别。试飞员和飞行员的区别是什么呢？一般的飞行员驾驶的是经过试飞鉴定以后合格的飞机，而且在规定的使用包线范围内进行飞行。而试飞员驾驶的是新研制，全新的飞机，每一次的试飞都可能充满了各种风险，可以说他们是和平年代离死神最近的人，就是说跟死神打交道的人。到现在我们国内，就是我们搞飞行试验，已经完成了几万次风险的试飞，这个风险的试飞，总的飞行不止是几万次，比方说我现在从每小时800公里扩到每小时900公里，我扩到900公里以后这是算风险，但是扩大到900公里以后呢，就是风险了，其他的飞机在中间飞就不是了。就是风险飞行，我们完成了几万次的飞行，也为此付出了沉重的代价，我们也牺牲过一些优秀的试飞员。这个试飞员他确确实实是我们非常敬佩他们，非常了不起。他知道这个事儿是有风险。试飞员的要求有良好的身体素质。思想素质，身体素质，高超的驾驶技术，和对理论水平也要求非常高，他要找问题，他对空中试飞的问题，他要能够向科研人员来解释清楚，专业的人员解释，我们的飞行员，没有这方面的要求，我也曾经遇到过一名抗美援朝参加过作战的老飞行员，也是功臣，击落过敌机的，但是过去那时候因为飞行员文化程度不高，他就跟我说，真的，我飞那么长时间的飞机，我都不知道飞机为什么能飞起来，为什么能飞。他不是从理论上很理解这个事，而试飞员要从理论上解释你遇到的现象，同时工程师技术人员，要求你怎么做，他要理解，你为什么这么做，怎么样才能做好。那么试飞员除了这些，还要有勇敢的献身精神，明明知道风险我就是要上，我刚才说的试飞英雄黄炳新，从数据看来，他已经振得不行，已经拧断了，那种情况他仍然要往前冲，可以说如果他当时的问题解决不了，一年解决不了，这个“飞豹”飞机就会向部队晚交付一年，那对国防的损失非常大，所以做为试飞员是非常了不起。一名优秀的飞行员，经过严格系统的培训以后，有可能成为一名合格的试飞员，而一名合格的试飞员，他一定一名是非常优秀的飞行员。
那么我们很多人可能不一定能想象到试飞员的家属承担着可能常人难以想象的压力，很多试飞员家属不知道她丈夫是干什么的，就知道是飞行员，更不知道他每天飞什么内容，当然他也不会去讲，他怕给家人增加一些压力，我们曾经牺牲过一名非常优秀的试飞员，就是在“飞豹”飞机试飞当中，这个飞机确实是非常好的一种的飞机，在试飞过程当中我们发生过一次事故，牺牲了两名优秀的试飞员，其中一名优秀的试飞员，不但试飞员心理素质好，我觉得他家属的心理素质恐怕超出了常人的想像。出事以后我们去她家里头，她确实非常痛苦。问她有什么要求的时候，她说我对组织，我个人没有任何要求。我惟一的要求是希望能够尽快找出发生事故的原因，因为后面别人还要再飞。她说，我不希望别人再出这件事儿，再去牺牲。说了非常震撼的一句话，就是我嫁给他那一天，他就告诉我，你随时做好当寡妇的准备。所以我觉得试飞员的心理素质，包括一些家属的心理素质，的确是很好。我们天天和这些英雄们在一块儿进行学习，可能感触就慢慢地不像外人感触那么深了，中央军委到现在为止只授过三名试飞员英雄，都在我们那里。
那么关于试飞来讲，早期的试飞他主要的任务就是解释飞机为什么会飞，为什么会遇到这种现象，来解释空气动力学现象，并借此来推动飞机的一些发展。