在《哈利波特》的魔法世界裡，有很多神奇的動物，比如擅長掘地、對閃閃發光的東西極為痴迷的嗅嗅，以昆蟲為食、擅長開鎖的護樹羅鍋，還有體型能根據周圍空間大小而變化的鳥蛇，受到威脅時能夠隱身保護自己的隱形獸……
在西湖大學的實驗室里，也有很多神奇的動物，上期Lab Show為大家介紹了唐鴻雲老師的「女神」秀麗隱杆線蟲和孫一老師的「寶貝」果蠅，今天我們要帶大家認識一個奇妙的小傢伙——渦蟲。
撰文 | 李凱娜
排版、校對 | 張 弛
西湖大學生命科學學院的PI雷凱老師就是研究渦蟲的。在他的實驗室，有一間十幾平方米的房間，走進去就能聽見嘩嘩的水流聲，這裡大概養著幾千隻地中海圓頭渦蟲。
這些渦蟲肉眼看起來普普通通的，像蘋果籽，生活在流動的池塘或泉水中，但千萬不要小瞧它，它可是擁有一項在科幻大片中才有的「超能力」——再生。目前，全世界有20多個Lab都在研究渦蟲。
性別：雌雄同體
長度：1mm-2cm
食物：牛肝醬
喜好：不喜光
特點：可再生
你好，我是渦蟲！
在雷凱老師實驗室里，我們看到渦蟲生活在低濃度的淡鹽水中，長度大概1毫米到2厘米不等，它們不喜歡光，實驗室里專門有帘子為它們遮光。你知道它們吃什麼嗎？答案是牛肝醬！就是我們吃西餐時塗在餅乾、麵包或蔬菜棒上的bovine liver paste，伙食可以說是很好了。
把渦蟲放到顯微鏡下放大看，實在是太可愛了。兩隻鬥雞眼滴溜溜地轉，在水裡面滑來滑去，呆萌呆萌的，仿佛要在水裡來一段搖擺的「草裙舞」，身體的中間部分還長著一個「長鼻子」，這是它進食的器官，每天就靠它吸進去食物。
地中海圓頭渦蟲
小小渦蟲，卻奇妙無比。無論是橫切、縱切還是斜切，這些被切掉的組織塊，在一周左右就能重新長出損傷的肌肉、皮膚、消化系統、生殖系統，甚至整個大腦。
這神奇的能力讓科學家對渦蟲「情有獨鍾」，並把它請進了實驗室。在20世紀初，包括著名遺傳學家摩爾根在內的許多科學家已經發現並開始研究渦蟲的再生能力，摩爾根發現，將一隻2厘米大小的渦蟲切成279小塊後，每一個小塊都可以重新長成一隻渦蟲。
談戀愛才不是渦蟲的主要任務呢！渦蟲沒有「男」、「女」之分，繁殖的方式也不一樣，分有性繁殖和無性繁殖兩種。我們先來看看有性繁殖的渦蟲們——它們身體內有雌雄兩套生殖系統，也就是「雌雄同體」。兩隻渦蟲交換精子後，會產下一顆蛋，借著一個小柄附著在水中的石塊或其他物體上。如果這顆蛋成功受精了，2周之內，5-6隻淺白色的小渦蟲破殼而出，開啟嶄新的「蟲生」；如果沒有受精成功，這個蛋就只能是蛋了，很快就被遺忘在水塘的某個角落裡了。
而無性繁殖的渦蟲就更神奇了，當它們長大到1厘米左右，就開始「分裂」，身體會斷裂成2段，然後各自再生出失去的一半，成長為完整的渦蟲個體。科幻小說里才敢寫的橋段，就在渦蟲的身上上演。
渦蟲頭部再生過程活體圖像
科學家研究發現，渦蟲體內有一種特殊的幹細胞，這些幹細胞可是「萬能細胞」，一旦渦蟲有損傷，這些幹細胞可以變成不同種類的功能細胞，缺了哪裡補哪裡。就是因為有了這些幹細胞，渦蟲才可以再生出身體的新部位。
光有這些幹細胞還不夠，渦蟲體內還有一系列位置控制基因（position control genes），就像GPS一樣，為渦蟲體內的萬能幹細胞提供定位指令，指導這些幹細胞到該去的位置再生出損傷的組織。
看到這裡，我們不禁要問：有一天，人類是否可以像渦蟲一樣再生器官？或者，我們的心臟和其他器官，可不可以在培養皿裡面造出一個新的呢？
雷凱實驗室團隊成員 攝影/朱丹陽
雷凱說：「渦蟲絕大多數基因在高等生物中都有同源基因，我們就是希望藉助研究渦蟲，了解基因調控的一些奧秘，為再生醫學提供一些新的思路。」
不僅如此，小小的渦蟲身上，還有許多神奇的地方吸引科學家的關注。比如渦蟲重新長出來的頭還是原來的那個頭嗎？以前的記憶還在嗎？有性繁殖和無性繁殖的渦蟲基因有什麼區別？這些都等著雷凱老師他們慢慢去探索和發現。有興趣，你也可以一起來！
（部分圖片由實驗室提供）
本文經授權轉載自微信公眾號「西湖大學WestlakeUniversity」。
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