【科技 ‧ 未来】集前人大成加独门秘方 造就迷你脑崛起
作为这个领域的专家，兰卡斯特研发迷你脑却是误打误撞。2011年她在奥地利维也纳分子生物科技学院（Institute of Molecular Biotechnology）担任后博士研究员时，尝试以人类胚胎细胞培养一种可发展成神经元的细胞。实验不知何故出错，在预期以外她培养出一粒粒乳白状、没有黏在培养皿底部的球体，部分更有奇怪的色素。
好奇心驱使她没有弃置，反而加以观察，结果在显微镜下发现那是发展中的视网膜细胞，即发展中的人脑一部分，切开后更发现了多种神经元。那一刻兰卡斯特知道，她培养的细胞，自行组成了某个类似胚胎脑部的物体。
但这些意外成品并不是世上首批迷你脑。制造类器官的起源最早可以追溯到20世纪之初，美国动物学家威尔逊（Henry Wilson）发现海绵动物即使被打碎成单细胞，也能够自行重新组合。德国动物学家霍特夫莱特（Johannes Holtfreter）于1939年在青蛙胚胎的细胞上发现类似情况。这些研究结果让科学界开始好奇，其他动物甚至人类的细胞是否也有同样的自行组合能力。这种想法直至1980年代，在复杂如视网膜甚或大脑皮层的动物器官中得以证实。
日本生物学家笹井芳树受这些实验启发，早于2008年开始以胚胎干细胞，先后培养出类似大脑皮层的球形组织和视网膜。近年其他技术突破逐渐促进了类器官发展潮流。2009年，荷兰的分子遗传学家克莱弗斯（Hans Clevers）发明了一种基质胶（matrigel）培养方法来培养类肠器官。
日本干细胞专家山中伸弥，则因研发出革命性的“重新编程”（reprogramming）技术，以四种转录因子把老鼠的皮肤细胞，变回诱导式多能性干细胞（induced pluripotent stem cell, iPS）而获得诺贝尔生理医学奖。这些细胞的特性是可以发展成身体各个种类的细胞，包括人脑，而在山中教授的研究中，成果是可跳动的心脏。
集前人之大成，加上兰卡斯特研发出“独门秘方”，让培养迷你脑变得轻松简单。科学家先采集人类的皮肤细胞，在实验室中把它们转化为多能性干细胞，这些细胞的特性是可以发展为身体任何类型的细胞。过往最大困难在于诱导干细胞发展为神经元。科学家花费了大量心力寻找由糖、蛋白质、维他命和矿物组成的完美比例，直到2013年终于被兰卡斯特找到了。
之后的过程她形容为种花般简单，只要把细胞放到模仿胚胎组织的基质胶，再放到模仿血液流动的反应器，置于适当温度下，就如分别为种子提供“泥土”、“水”和“阳光”，神经元就会像人类胚胎时的脑部般自行组合，几个月后成为迷你脑（上图）。 兰卡斯特透露，仅在她最近出席的一个研讨会中，已有过百间实验室正使用这种技术。
到底“迷你脑”有何用途？而它们又为何引起伦理争议？详见此报道其他文章：
上文节录自第112期《香港01》周报（2018年5月21日）《“迷你脑”引发探索大脑隐忧》。