人类干细胞最早是从骨髓中发现的。20世纪50年代，美国华盛顿大学的医学家多纳尔·托马斯发现骨髓中具有一些能分化为血细胞的“母细胞”，他把它们称作“干细胞”。1956年，托马斯完成了世界上第一例骨髓移植手术，这也是世界上第一例干细胞移植手术。托马斯也由此成为造血干细胞移植术的奠基人。经过将近10年的潜心研究，托马斯于1967年发表了一篇重要的关于干细胞研究的论文。这篇论文详细地阐述了骨髓中干细胞的造血原理、骨髓移植过程、干细胞对造血功能障碍患者的作用。这篇论文为白血病、再生障碍性贫血、地中海贫血等遗传性疾病和免疫系统疾病的治疗展示了广阔的前景。此后，干细胞研究引起各国生物学家和医学家的重视，干细胞移植迅速在世界各国开展。托马斯也因此获得了1990年诺贝尔生理学和医学奖。
20世纪60年代，研究人员还在脾脏中发现了造血干细胞。此后，研究发现在体内一些经常更新的组织，如血液、皮肤和肠道黏膜上皮中也存在着干细胞。它们能不断地提供分化细胞用以补充组织中衰老死亡或受损的细胞。以血液系统为例，一个体重70公斤的人，每天需要更新至少100亿个血细胞。这种消耗量就依赖造血干细胞分化产生的细胞来补充。1988年，人类胚胎干细胞的分离首次获得成功，引发了世界范围内新一轮的干细胞研究热潮。
目前，世界各国科学家正在致力于干细胞技术的研究。作为再生医学的重要组成部分，干细胞技术最显著的作用就是能再造一种全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官。由此人们可以用自身或他人的干细胞和干细胞衍生组织、器官替代病变或衰老的组织、器官，并可以广泛涉及用于治疗传统医学方法难以医治的多种顽症，诸如白血病、早老性痴呆、帕金森氏病、糖尿病、中风和脊柱损伤等一系列目前尚不能治愈的疾病。从理论上说，应用干细胞技术能治疗各种疾病，且其较很多的传统治疗方法具有无可比拟的优点。
干细胞技术的迅猛发展，给人类健康带来了巨大的福音。但现在干细胞治疗仍受限于安全性及其治疗效果，还没有普遍应用。若要利用干细胞进行研究与产品开发，仍需要熟悉细胞培养，了解细胞分化机制，这有赖于广泛的科学研究来提供相关理论。目前，越来越多的研究确认，多能成体干细胞具有高度应用价值。将来也许能避开胚胎干细胞研究引起的伦理争论，并应用于细胞疗法、组织工程以及再生医学，带动干细胞产业的发展。
干细胞技术是生物技术领域最具有发展前景和后劲的前沿技术，其已成为世界高新技术的新亮点，势必将引发一场医学和生物学革命。可以预见，随着技术的发展和标准的完善，不久的将来，人们身体的任何部位都可以再生。
在我国，造血干细胞技术已经成为一种有效的血液病治疗技术。造血干细胞是体内各种血细胞的唯一来源，它主要存在于骨髓、外周血、脐带血中。以脐带血干细胞为例，我国于1988年最早用于儿童遗传性血液病的治疗，以后逐渐用于儿童和成人白血病再生障碍性贫血、辐射损伤和免疫缺陷性疾病等疾病的治疗。
未来的疫苗
从人类控制和消灭了一个又一个传染病的历程来看，疫苗是重要的武器。疫苗应用已有200年的历史了，但在第二次世界大战后人用疫苗才迅速发展，20世纪最后10年被称为“疫苗10年”。特别是近年来免疫学的进展促进了疫苗研制与开发。大量的新型疫苗正不断用于临床。用最先进的技术不仅可开发新型疫苗，还可用于改进现有疫苗。
疫苗的发展，经历了死疫苗、减毒活疫苗、化学合成疫苗和基因疫苗四个阶段。前三种都有不足之处，如制造方法复杂，注射后容易出现反应。基因疫苗则是20世纪90年代随着基因免疫技术的发展而出现的新疫苗，比普通的疫苗有无可比拟的优点，被称为免疫史上的一次革命。有的专家认为像癌症、艾滋病，采用基因免疫和基因疫苗有可能被攻克。
还有，目前小孩儿出生后几年内约需接种近10种疫苗，如果有打一针可以预防多种传染病的联合疫苗，一定备受家长和小孩儿欢迎。因为目前已经有百白破混合制剂，打一针可同时预防百日咳、白喉、破伤风3种病。不久将有集甲肝、脊髓灰质炎、风疹、麻疹、霍乱、狂犬病、乙肝 7种疫苗为一体的联合疫苗问世，打一针可预防 7种病，既经济又方便。无疑，将来还会有更多更好的联合疫苗问世。
近年来，将外源基因转移到植物细胞中，并由此产生一种经过基因改造的新植物的技术已经形成。科学家们正在将先进的植物生物学技术与现代医学研究的新进展结合起来，以开拓植物造福于人类的新局面。于是，一个崭新的关于疫苗生产和应用的概念应运而生，这就是可食用疫苗。
可食用疫苗是指疫苗不再是工业生产过程的产物，而是植物性食物的一部分。传统的可食性植物，如番茄、香蕉、苹果、马铃薯、生菜等，在被进行了转基因之后，将所希望的疫苗成分基因转移到植物果实或叶子中，当人们在吃这些植物性食物的同时，即完成了一次预防接种。这一全新的概念意味着预防接种再也无须打针吃药了。
近年，美国得克萨斯州的科学家利用基因工程培育出了一种转基因土豆，他们把大肠杆菌的抗原基因在土豆细胞内得到繁殖，使土豆产生了大肠杆菌的抗原，然后让老鼠生食这种土豆，老鼠体内竟也产生了相应的抗体。他们还在研究使土豆细胞携带小孩儿腹泻抗原和乙型肝炎抗原，只要吃这种土豆便可以预防小孩儿腹泻和乙型肝炎。由于土豆一经烧煮，免疫效果大打折扣，所以科学家便看中了香蕉。据称一只香蕉上可以培育出多种疫苗，而且香蕉食用方便，将来很可能使它成为既是水果，又是预防疾病的良药。
目前，我国可食用植物疫苗的研究才刚起步，虽然概念已形成，小规模范围内对其可行性也进行了证实，然而距商业化生产的目标仍然有一段路程。可食用植物疫苗目前主要存在四个方面的问题：一是不知能否引起足够的免疫应答；二是不知能否在基因转移可食用植物中持续地表达出足够量的抗原体，以便使用合理数量的植物提供对疾病安全有效的免疫；三是如何防止疫苗在胃肠道的降解问题；四是无须接种的人吃了含有疫苗的食物后或食用过量后，是否安全。
尽管可食用植物疫苗在开发过程中有着重重困难，但前景仍是光明的，其最大的潜力是能在全球范围内，使全人类和动物通过日常饮食而受益。
疫苗是能将病原微生物及其代谢产物，经过人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。目前疫苗不仅用于感染性疾病的预防，还作为新的治疗方法用于各种疾病，如乙肝、肿瘤、艾滋病、阿尔茨海默病、疱疹、多发性硬化症等。
海洋药物宝库
我国有漫长的海岸线，沿海居民以捕鱼为生，在长期与海洋打交道的过程中，积累了丰富的使用海洋药物的经验。他们用墨鱼骨止血，黄鱼胶治皮肤开裂，海星灰治胃痛，鲍鱼壳治高血压等。在我国古典的医药文献记载中就有许多海洋药物，比如海龙、海马滋补强身，海带治缺碘的大脖子病等。由此可见，我国是世界上最早广泛应用海洋药物的国家，只是由于科技不发达，仅仅停留在经验上。
20世纪50年代初期，有位美国生化学家从海参的机体中分解出一种能抑制肿瘤细胞成长的物质，叫做“海参素”。这一发现非同寻常，激起了对“海洋药物学”研究的浪花。1967年，西方一些科学家在美国召开第一次国际海洋药物会议。从此，应用现代科学理论和技术手段，真正研究起海洋药物来。
在海洋中，有一种节肢动物，叫鲎，它在4亿年前就已经出现，是和细菌最早共处、而没有受细菌侵害的古老生物，由此可见，鲎有着极强的免疫能力。科学家经过研究，发现鲎浑身是药，肉能治痔疮、杀虫；用它的血液制成鲎试剂，在医学上用于临床快速诊断脑膜炎、肝硬化等疾病；鲎的血蛋白可提取人血球凝集素，检测人体的免疫功能。
许多海洋生物含有毒液和毒素，海洋药物科学家非常看中这点。章鱼属于软体动物，它那八条长长的手臂叫做腕足，腕足不是游泳器官，而是用于在海底爬行和攫取食物的。大型的章鱼，常会挥舞腕足与一些凶猛鱼类搏斗，而且往往是胜利者。它在捕食贝类时，会吐出一种有毒的分泌液，使贝类先麻痹，然后把贝类消化掉。科学家从章鱼体中提取这种毒素，注射到脊椎动物的身体内，会引起显著的血管扩张和血压降低。
我们知道眼镜蛇是一种有剧毒的蛇。眼镜蛇在发怒时，头部昂起，颈部扩张得异常宽大，喉中咝咝作响，十分吓人，而它的毒腺分泌的毒液更是可怕，只要一滴进入伤口，就能使人在几分钟之内死去。青出于蓝胜于蓝，海蛇的毒性比眼镜蛇要强许多倍，因此，海蛇是非常珍贵的药材，有祛风止痛、活血通络的功用。在 20世纪60年代后期，科学家把海蛇毒用于治疗缺血性脑血栓和心肌梗塞，疗效显著。
生物学家和医学专家发现，长期栖息在海底的软体动物、腔肠动物和甲壳动物与海底火山、矿床有关。因为海底火山和矿床的周围有机物丰富，使这些活动力较小的动物能获得充足的食物。在这些丰富食物中，发现含有陆地上难以找到的稀有元素，如钇、铯、铷等。这些动物就以这些物产为生，并在此生长和繁殖后代。在长期生活中，它们增强了各种“活力”和“抗菌”的机能。因此，专家们一致认为可从各类海底动物的肌体中分离出各种有效的药物，用来治疗“疑难之症”。
近年来，在“海洋药物学”研究中获得显赫成就的国家要数澳大利亚。澳大利亚的专家们在20世纪70年代就对这门学科进行了系统地研究。他们每年组成几个考察组在太平洋的各个水层上进行研究。科学家们对大量生存在海洋中的浮游生物产生了极大的兴趣。
众所周知，浮游生物是海洋动物的“粮食”。经分析和研究发现，大凡以浮游生物为主食的海洋动物，其机体的抗菌能力很强。这一启示引起了研究人员的极大注意，进而在海洋浮游生物群中发现了某些具有抗菌能力强的物质，可制成一种补偿性的药物，以增强人的免疫能力。此外，澳大利亚科学家还从热带珊瑚中研制出一种效能高的治疗高血压、肠溃疡的药物；从分布在澳大利亚沿岸的海绵中分离出能医治中枢神经疾病的化合物；从太平洋盲鳗的机体内发现有一种可以用来治疗心脏节律失调的物质。
海洋生物为人类提供巨大的药物资源。21世纪，人类会把它们一一开发出来。相信在不远的将来，人们在医院使用的药物中，将有许许多多是以海洋生物原料制成的，其中既有疗效显著、专治某种疾病的特效药，也有起死回生之药，更有延年益寿的保健药。
尽管海洋中的动植物有着挖掘不完的医用潜力，但人类目前对其仍所知甚少，全面开发“海洋药库”还要走一段很长很长的路。科学家相信，海洋生物工程会给制药业和疑难杂病的防治带来新的突破，它必将成为世界制药工业竞相研究和激烈角逐的新领域。
航天医学造福人类
航天医学是研究人在大气层和外层空间飞行时，外界环境因素如低压、缺氧、宇宙辐射等及飞行因素如超重、失重等对人体生理功能的影响，及其防护措施的医学学科。除了为航天员遨游太空保驾护航外，航天医学的研究成果在许多方面可帮助解决地面的临床中遇到的疑难问题。
航天医学是在航空医学的基础上发展而来的。早在200多年前，各国科学家进行了大量的气球载人、载动物的升空试验。当时人们没有认识高空环境会对人体带来危害，没有采取相应的保护措施，以致在升空中发生了人的冻伤、耳痛、意识丧失甚至死亡的严重事故。此后人们便重视和开展高空环境的研究，逐渐认识到低压、缺氧、低温对人体的危害，这是航空医学的萌芽时期。
飞机的制造、飞行是19世纪末20世纪初实现的。当时飞机的性能较低，航行高度仅两千米，飞行速度也仅有每小时500公里。即使这样也发生了晕机、着陆事故、飞机碰撞等亟待解决的问题。
喷气飞机出现后，飞机的性能提高，航行高度增高，速度增快，续航时间延长，出现了由超重、低压、缺氧、低温等引起的医学问题，这迫使各国投入了大量人力物力用于开展航空医学研究。
20世纪40年代末50年代初，人们进行了广泛的火箭和卫星的生物学试验。动物实验证明人类可以到宇宙航行后，苏联在20世纪60年代初首次载人航天成功。随后，航天医学成为了发展载人航天事业的重要学科之一，而载人航天的发展又促进了航天医学的发展。
1991年，美国航空和航天局发射了“太空实验室”航天器，旨在研究在太空中人怎样有效地生活和工作。首批 9名宇航员除了各自的实验任务外，还将配合弗吉尼亚医学院的埃克伯格教授完成一项有关心脏研究的试验。每位宇航员的颈部都备有一个颈动脉感受器，这种感受器是测量动脉壁膨胀的。如果血压下降，感受器便向脑发送信号，加快心搏率以补偿和保持血压稳定。埃克伯格还让宇航员监测他们自己的感受器对失重的反应。他利用一种增减压力的气压仪，将真空管用于航天员的颈上。血液受压小，动脉就膨胀。感受器向脑发出信息说血压增高，心搏率便减慢。压迫颈部则产生相反的效应。
埃克伯格发现，航天员们的反射受到了伤害后，他们的心搏率不能因血压增高而减慢。这位教授认为，这种反射受损能解释为什么一些飞返地球的人在第一次心脏病发作后不久即死亡的原因。航天员们在进入太空后的两天之内出现这种异常，当航天员回到地球上时，异常现象便迅速消失。尽管航天员们对失重状态很适应，但当他们再次进入地球大气层，遇到高达地心引力3倍的力时，就可能出现问题——确定人体血压的反射机制受阻。这一研究不仅可为航天员们带来福音，而且也将为地球上的成千上万心脏病患者的治疗带来了新的思路。
