علمِ رویان، و شپمان

هانس شپمان در ژوئن سال 1896 میلادی در اشتوتگارت آلمان متولد شد. پس از اتمام تحصیلات ابتدایی و متوسطه در رشته‌های طب و فیزیک، نزد رونتگن گیاه شناسی و جانور شناسی را آموخت، لکن تنها رشته‌ی جانور شناسی بود که همه‌ی توجه و حواس او را به خود معطوف داشت تا آن جا که سراسر زندگی خود را وقف انجام تحقیقات در آن نمود.
برجسته‌ترین کار وی در زمینه‌ی رویان بود. مقصود از رویان حیوان یا گیاهی است که در حال تکوین است. و به معنای وسیع کلمه، عبارت است از حیوان یا گیاه از زمان گشن‌گیری (لقاح) تا تبدیل آن به موجودی که از لحاظ ساختمانی کامل شود و بتواند به عنوان موجودی جداگانه زندگی کند. یکی از مشکل‌ترین مسائل زیست شناسی آن عصر، چگونگی به عمل آمدن رویان و تکوین و رشد آن از هنگام لقاح تا بیرون آمدن نوزاد در حیوان یا رویش در گیاه بود.
در دهه‌ی 1880 میلادی، دانشمندان زیست شناس چنین تصور می‌کردند که تخم لقاح شده با اولین عمل خود، یعنی تقسیم شدن به دو سلول مستقل، سطح تقارن دو جانبی را معلوم می‌دارد و اگر یکی از این دو سلول به نحوی، مثلاً با یک سوزن داغ، کشته شود، سلول دیگر به صورت نیمه طولی تکامل خواهد یافت و نیمی از موجود زنده را درست خواهد کرد. هم‌چنین دانشمندان چنین می‌پنداشتند که تخم لقاح شده سازمانی درونی دارد و قسمت‌های مختلف آن قبلاً مشخص شده است. حتی دلایلی نیز در دست بود که این وضع قبل از لحظه‌ی لقاح نیز موجود بوده است. این گونه تصورات، نوعی بازگشت به نظریه‌ی تشکیل قبلی بود که ولف در بیش از یک قرن قبل از آن دفاع می‌کرد.
آزمایش‌ها و تحقیقات بعدی نشان داد که اگر پس از تقسیم سلولِ نطفه به دو قسمت، هیچ یک از آن‌ها معدوم نشود و جدا از یک دیگر نگاه داشته شوند، در چنین صورتی هر یک از آن‌ها پس از تقسیم اولیه و یا حتی پس از پنج نوبت تقسیم اولیه می‌تواند به صورت رویانی کامل و مشابه یک دیگر رشد کند. از این تجربیات این فکر پیش آمد که شاید یک نوع نیروی حیاتی در درون سلول وجود داشته باشد که آن را به طرف تکامل عادی سوق می‌دهد، و این امر حتی در موردی که سلول نطفه کامل نبوده و بحث از نیمی از آن باشد نیز صادق است.
شپمان، با توجه به اختلاف رفتار سلول تخم در موردی که یک سلول کشته شده، ولی سرجای خود باقی مانده باشد، با رفتار سلولی که دو نیمه‌ی آن عملاً از هم جدا شده باشد، چنین اظهار داشت که هر سلول رویان بر سلول‌های مجاور خود تأثیری اعمال می‌کند. او برای روشن شدن مطلب از سال 1920 میلادی به انجام یک سلسله آزمایش‌های مهم و جالب مبادرت ورزید و ثابت کرد که حتی پس از آن که آثار تمایز در سلول‌های رویان نمودار گردید باز هم می‌توان آن را به دو نیمه تقسیم کرد به طوری که هر نیمه یک جنین کامل به وجود آورد، لکن در این مورد، جنینِ یک نیمه پشت بالقوه خواهد بود و نیمه‌ی دیگر شکم بالقوه خواهد بود. این امر به خوبی نشان می‌داد که سلول‌ها در جریان تکامل خود تا آخرین مرحله کماکان قابلیت انعطاف دارند.
از این گذشته، شپمان دریافت که هر ناحیه از رویان بر طبق مقتضیات نواحی مجاور خود رشد می‌کند و تکامل می‌یابد. مثلاً حدقه‌ی چشم از ماده‌ی مغزی به وجود می‌آید و عدسی که از پوستی مجاور آن درست می‌شود بدان می‌پیوندد. اگر حدقه در قسمتی دور از پوست قرار گرفته باشد، یعنی قسمتی که هیچ گاه نتواند عدسی بسازد، آن‌گاه خودِ حدقه به ساختن آن اقدام می‌کند. ظاهر امر چنین می‌نمود که در رویان یک عامل سازمان دهنده وجود دارد که رشد هر یک از قسمت‌های مختلف رویان را با نواحی مجاور آن هماهنگ می‌سازد (ناگفته نماند که در این جا مقصود نیروی حیاتی اسرار آمیزی نیست بلکه منظور سختی ترکیبات شیمیایی خاصی است). مثلاً ناحیه‌ای که عامل سازمان دهنده‌ی نسج عصبی را در رویان قورباغه می‌سازد می‌تواند نسج عصبی را در رویان سوسمار هم بسازد. و بالاخره اگر قسمت‌های مختلف رویان را جا به جا کنیم چه بسا قسمتی که مسئول ساختن مغز بوده به ساختن امعاء بپردازد.

در عصر شپمان مفهوم هورمون‌ها که به وسیله‌ی استارلینک و بیلیس عرضه شده بود به حد کافی بسط نیافته بود، در حالی که بعداً معلوم شد که رشد و تکامل رویان تحت کنترل هورمون‌ها انجام می‌گیرد و تشکیل قبلی در کار نیست. شپمان به مناسبت کارهایی که در موضوع رویان و چگونگی رشد و تکامل آن به عمل آورده بود به دریافت جایزه‌ی نوبل سال 1935 در رشته‌ی پزشکی و فیزیولوژی نائل آمد. او در دوازدهم سپتامبر سال 1941 میلادی در فرایبورگ آلمان دیده از جهان فرو بست.