书城历史刷新世界的100个技术发明(下)
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第32章 从根本上解除了血缘危机——1978年人造血液的发明

1978年,日本医生内藤良一向世界宣告:他制成了真正的人造血液。这一成功轰动了医学界。人造血液的制造成功,使人类找到了人血的代用品,从根本上解除了血源危机,是医学上的一个重大突破。

显微镜发明之前,人类对血液的探索是盲目的,很难有重大突破。古代人认为血液是生命和灵魂所在,血液一旦从血管流出,灵魂就跟着血液离开了人体。公元前2500年,古希腊人用血来治疗精神病,用角斗士的血当药物。打仗时,驱赶一大群绵羊跟在部队后面,战士如果受伤,就把他泡在盛满羊血的浴盆里,或给他喝大量羊血。

17世纪,斯旺默丹用显微镜首次发现了血细胞;1900年,奥地利33岁的生物学家兰斯坦纳发现,人体血液存在着三种组合,即A、B、O三种血型。血型的发现,奠定了血液分类学基础,并揭开了过去输血屡屡失败的原因。原来,不同型的血液,其红细胞表面,带有不同糖分子组成的抗原,而每种血液的血清中,又带有抗他种血型的抗体。不同型血液中的同型抗原和抗体相遇,就会使本来悬浮在血浆中的红细胞粘聚到一起,使血液失去功能,从而危及生命。

说来也巧,人造血液制造找到突破口,竟然和第一颗原子弹的制造有某种联系。1966年的一天,美国辛辛那提大学医学博士克拉克,在研究曾用于制造第一颗原子弹的氟氢化合物时,一只该死的老鼠突然掉进溶液里。十分奇怪的是,过了老半天,克拉克把它从溶液里捞起来时,它居然没被淹死,抖掉身上的溶液,一溜烟跑掉了。

克拉克又用一只大白鼠重复了类似的过程,并得到大致相同的结果。这一现象引起了克拉克的重视,他经过仔细研究发现,氟氢化合物溶液的含氧量很高,比水多10倍,相当于血液的两倍多。于是,他立即联想到,可以用这种溶液来制造人造血液。这一意外发现,立即轰动了全世界。

克拉克的发现,使科学家茅塞顿开,纷纷投入以氟碳化合物为主的人造血液的研究。

1968年,这个领域的研究园地绽开了第一朵鲜花:美国哈佛大学教授盖耶,做了第一个使哺乳动物在完全失血的状态下存活的实验。他在制得一种全氟碳乳溶液后,抽去老鼠身上血液的90%,并用这种乳液取而代之。然后,把老鼠放进一密封的玻璃罩里,并向罩内加进氧气。10分钟后,老鼠便苏醒过来,而且活了8个小时之久。

这一实验,证实了用氟碳化合物制造人造血液的可行性,也使科学家看到了人造血液研制的成功曙光。

可是,这一花朵没开多久就凋谢了。用来试验氟碳化合物的大白鼠,大多数只能活几个星期,最长的也只活了几个月。究其原因,是氟碳化合物的颗粒太大,注进动物机体之后排不出来。它在肝脏、胰脏里沉积,会使动物发生慢性中毒。

美国人没想到,日本人在制造人造血液的领域里会捷足先登。日本医生内藤良一受美国人实验的启发,采用全氟萘烷和全氟三丙胺的混合物作原料,再经表面活性剂乳化,制得一种牛奶似的白色悬浮液。它的颗粒极细,直径不超过1/10微米,而且状态稳定,可从尿道、汗腺中排出,也可以经肺泡呼出。以它代替血液,注射进老鼠、家兔、狗和猴子的体内,4星期内就可基本排净,8星期几乎没有任何残留。内藤良一往自己体内注射了50毫升,证明它不溶血,不凝血,完全可以和人体血液和平共处,互相配合。4星期后检查身体时,发现它已失效和基本被排出体外。

中国上海有机研究所与第三军医大学合作,经过5年辛勤研究,比日本晚一年,即1979年,研制成功了和日本一样的人造血液。

人造血液的临床应用,开始于1979年4月。那时候,日本福岛医科大学的本多宪儿教授,给一名前列腺手术后胃部大出血的患者输入了100毫升人造血液,取得了良好的治疗效果。

从此,人造血液便在医疗中获得广泛应用。它被用来抢救大量失血者,代替人血充填人工心肺机、保存移植脏器,急救一氧化碳中毒和再生障碍性贫血等等。

人造血液不仅可以代替人血,而且使用起来有很多优点。其一,节省输血准备时间,有利于及时抢救病人。因为不管什么血型的人体,都可以用人造血液输换,它不会引起任何排斥、变态反应。其二,它可形成固体,方便运输。其三,它易于保存,不像人血那么娇贵。人的鲜血,即使放在4℃~6℃的冰箱里保存,最多也只能保存两周。人造血液则不需要低温,贮藏数年仍然可用。其四,它是现代工业产品,无毒无菌,可使受血者免除感染之忧。

不过平心而论,人造血液并非十全十美。它虽具有运送空气的功能,却远不如人血“能干”,不能像人血那样还能输送营养物质,有免疫、凝血等功能。人造血液输入人体后,寿命只有60小时左右。它严格说来只能叫做人造红细胞,只能作为人血的临时代用品。

今天,医学界仍用奥地利生物学家兰斯坦纳的方法,按红细胞划分血型,现已发现了21个血型系统。1983年,对改变血型的探索也取得了重大突破。日本群马大学教授古川研,非常巧妙地用酶把A型血红细胞表面的糖分子卸下来,A型血于是摇身一变,变成了O型血;然后,他又同样巧妙地用酶把B型血红细胞表面的糖分子,装在O型血红细胞表面,使O型血变成B型血。几乎与此同时,美国纽约血库的科学家们,也用类似的方法,使B型血变成了O型血。

改变血型方法的发明,意义不同寻常,其中之一就是:它打破了输血时对血型的限制。它是血液研究园地绽开的又一朵鲜花。