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每个人早在经历人生的第一次大笑、疼痛、跳舞、睡眠不足、放纵、被爱或者呼吸之前，其实就已经完成了一场冒险。那是一趟奇妙的旅程，既有非同寻常的成长，也有惨重的损失和牺牲，既有惊天动地的活动，也有诡异的静止和寂寥，过程复杂得超乎想象，却又透露出某种惊人的似曾相识。我们的这场冒险来自遥远的过去，浓缩了数百万年来所有试错的成果，是基因承载的记忆，不仅如此，我们的后代肯定会沿着这条我们不知如何找到的路径，将相同的冒险一代又一代地延续下去。身为智人，无论我们在意识形态、语言和文化上变得多么疏离，每个人的起点永远都一样。这种相通的经历把我们所有人都牢牢地联系在一起：每个人生命的起点无比简单，正是以此为起始，我们从母亲的子宫里涌现出来，成为人类。
想要理解自身的起源是一种根深蒂固的需求。我们凭直觉意识到，对发生在身边的事，我们只能观察到其中的一小部分。但是，有限的视野并不能阻止我们对揭示未知的渴望。超越日常感官的现象拥有难以抗拒的吸引力，驱使着我们绘制宇宙的边界和探索细胞内部的运作方式。返璞归真的解释（事物之所以如此的因果关系）尤其引人入胜，因为它们能让我们从混沌无章的宇宙里看出秩序。
有关我们的起源，最基本的事实是：地球上所有动物的生命都始于一个细胞。可是，动物个体这么复杂，造就这样一种事物所需的全部信息怎么能被塞进如此简单的东西里呢？这个细胞是怎么知道自己应该变成什么、应该怎么做，并最终变成数万亿个细胞的？为什么深入认识我们的胚胎发育历程能帮助我们提升未来的健康？这些都是本书希望回答的问题。
本书讲述了一个在现实中上演过无数次的故事：关于一个细胞如何变成成熟的生物体。这趟旅程的起点是动物生命的基本单位——受精卵（也被称为“合子”），而故事的脉络则是我们如何一步步建立起对于细胞、基因和胚胎学的现代认识。我们将探索先天因素和后天因素的贡献，以及二者之间的拉扯——它们分别代表刚性和柔性的命运，二者的平衡是正常发育所不可或缺的——借此认识一个细胞如何产生构成身体的各种各样的细胞。在这个过程中，我们还将探讨干细胞扮演的关键性角色。
胚胎的故事与化学有着千丝万缕的联系，因为造就动物个体所需的全部信息都在合子基因组的DNA（脱氧核糖核酸）里。所以，我们的故事也会涉及人类对基因的认识，看看基因如何从早期的概念逐渐演变成现今的样子。我们将深入探讨有关基因和发育的一些关键问题：当细胞不再需要某些遗传信息后，它们会作何处理？在面对一连串独特的遗传指令时，细胞如何通过反抗基因的“专横”，使自己发生特化并获得相应的特征？还有，“表观遗传调控”（DNA序列不发生改变，但遗传发生变化的现象）如何决定细胞的命运？
最后，我们将从健康的角度，考虑胚胎科学会把我们引向何方。我们对胚胎如何铸造组织的认识非常肤浅，而基于这种浅薄认识的再生医学方兴未艾，它很有可能颠覆许多疾病的治疗方式。我们将探讨胚胎与肿瘤之间令人感到不安的相似性，以及有关发育的研究如何让我们找到治疗癌症的新方法。我们将审视器官衰竭的原因，思考为什么有的器官和生物能够再生，而有的却不可以。然后，我们会看看科学家正在做哪些努力，试图将研究胚胎所得的成果应用于医疗实践。其中一些技术的名称听上去似乎不太吉利，比如“细胞重编程”和“基因编辑”，我们可以用前者培养人造组织，用后者改写人类的基因组。
写这样一本书是有风险的。一方面，这个题材一不小心就会陷进过于专业的技术领域。我们探讨的每一个话题——细胞分化、形态发生（生物体结构的形成）、遗传学、干细胞生物学——都足够单独写好几本书。不仅如此，想要讨论分子胚胎学，用一些黑话般的专业术语是难以避免的。这令人想到了物理学家史蒂芬·霍金在写《时间简史》时收到的忠告：他每写一个数学公式，书的销量就会减半。
可另一方面，科学又不能囫囵吞枣，况且还有更糟糕的情况：科普作者总是夸夸其谈，诱导读者对未来产生乌托邦式或者反乌托邦式的幻想。
因此，我们在梳理这个领域的发展脉络时将以最重要的发现为线索，基础性的科学发现不仅曾在我们构建知识体系的过程中发挥了奠基性的作用，而且至今仍在帮助我们推动认识的进步。本书的书名指的是两种拥有非凡潜力且关系密切的细胞：第一种是合子，构成生物体的每一个细胞都是由合子在胚胎发育期间产生的，第二种是胚胎干细胞，它拥有与合子相似的能力。众所周知，科学家一直怀揣着用这些细胞治疗各种疾病的美好愿望。但很少有人想过，我们试图用这些细胞或者这些细胞的衍生物做的绝大多数事，对胚胎来说却稀松平常，不费吹灰之力。所以，如果想让再生医学不负众望，我们最好向内看——我们的身体，还有那些系统发生中的前体，看看它们最初是如何形成的。简而言之，我们需要认识正常的发育过程。
作为一名内科医生、发育生物学家，以及如今的癌症生物学家，我已经在这个领域内工作了20多年。即便如此，胚胎的美丽、神秘和它在动物界的普遍性依然令我肃然起敬。而身为一线的执业医师，我还会用临床的眼光看待胚胎，因为它有可能给无数疾病的治疗带来希望。科学研究的特点是，每一点儿进步都伴随着许多新问题，事实上，这道无法弥合的知识鸿沟恰恰是科学的迷人之处和让人欲罢不能的原因。关于胚胎发育、干细胞和再生医学的故事仍未完结。即便如此，这出由科学家、哲学家、患者和医生联袂登场的好戏依旧引人入胜。不过，我们故事的主角是胚胎——所有的动物，包括人类，都是从这个结构发育而来的。
本书将讲述胚胎那复杂且不可思议的前世今生，讲述我们是如何来到这个世界上的。