人造血：踩在科幻與現實的門檻上

血是人的生命之源，然而，血液很難儲存，而且經常供應短缺，有時還會給人們帶來致命的傳染病，因此，在實驗室中製造出人造血變得比以前更為迫切。那麼，人造血能否解決上述問題呢？不過，人類研製人造血的歷程從來不是一帆風順的，而且，人造血也引起了倫理上的關注。

人造血的優點如下：第一，捐贈的天然血只能保存42天，而且還要冷藏，但是人工血可以在室溫中存儲一至三年。第二，人造血不必考慮血型是否吻合，將來進一步連貓和狗等動物都能夠受惠。第三，一般捐贈的血輸入病人體內後，要24小時之後才能恢復100%的運載氧氣的能力；人工血則可以立即達到100%運送氧氣的作用。

研究人造血勢在必行

據英國《獨立報》8月2日報道，幾個世紀以來，科學家一直試圖找到能夠替代血液的物質，他們的嘗試不一而足，包括牛奶、紅酒甚至尿液等，都曾被用來代替血，但是，這些嘗試都以失敗告終。

自從1628年英國醫生威廉·哈維發現血液循環以來,人類就不斷進行著輸血的嘗試。1667年,法國哲學家丹尼斯和外科醫生埃默累茲第一次將250毫升羊羔血輸給了人，可能因為所輸的血量不足以導致患者的身體產生排異反應，該試驗獲得了成功，接受輸血的男孩活了下來。接著，不斷有人重複他們的實驗，但往往出現極其嚴重的後果，甚至導致死亡，所以輸血的嘗試慢慢停頓下來。

一個世紀後，日曆翻到了19世紀初，人們又開始嘗試輸血實驗。1819年，英國醫生布倫德爾第一次完成了人與人之間的輸血試驗。輸血的成功讓人們尋找人造血的熱情有所減退。

但是最近，人們對輸血產生感染的擔憂與日俱增，他們主要是擔心感染HIV和肝炎。英國《獨立報》曾報道說，1980年期間，英國有1200名血友病患者因為輸入了被污染的血而感染艾滋病病毒，現在，他們中存活在世的不到400人。另外，至少有兩人因為輸血而感染了瘋牛病，還有其他病人感染了肝炎。

而且，獻血人次不斷下降、對血液的需求越來越多（每年，僅僅醫院中使用的人們捐贈的血就超過7500萬個單位，然而，全球每年的血液缺口大約為400萬多個單位）、人口的老齡化和外科手術在數量和複雜程度方面的不斷增加，都給血液供應帶來了難度。

另外，血液不能無限期地儲存，它必須在30天至35天內使用，這使得約有10%的捐獻血液不能被合理利用。血液還需要冷凍，因此在一些生死關頭，例如車禍現場或戰場上，進行輸血就很困難，這也是美國軍方在越南戰爭前首先開始研究並開發人造血的原因。

上述諸多因素疊加在一起，促使科學家再一次踏上尋找人造血的「萬里長征」。到目前為止，科學家用於人造血研究的投入超過了10億英鎊，許多科學家相信，人造血離人類越來越近。

但是，找到血液的替代品或者製造出人造血液，從來不是一件簡單的事情，儘管美國HBO（家庭票房）頻道獲得如潮好評的電視劇《真愛如血》展示了人造血的迷人前景——在該劇中，日本人發明了一種叫做「真血」（True Blood）的人造合成血，吸血鬼們可以通過購買的方式獲得血液來維生，一夜之間從傳說中的怪物搖身變成了普通市民。

尋找血液「奶粉」的配方

血液是一種複雜的物質，擁有幾種關鍵的成分，每一種成分對於維持人的生命都至關重要。白血球（通常被稱為免疫細胞）主要負責對抗疾病；血小板讓血液凝結成塊；紅血球通過血紅蛋白運送氧氣，血紅蛋白也可以運送由機體產生的二氧化碳。

因為血液天生具有的這種複雜性，到目前為止，科學家所進行的研究都不著眼於研製出完全替代血液的物質，而是主要集中於研發出某些能夠模擬紅血球功能的產品，也就是將氧氣運送到人體內，同時將二氧化碳排出體外。但是，基於此研發出的產品缺乏對抗疾病以及讓血液凝結成塊的能力。

為了具有更大的使用價值，人造血必須摒除捐贈血可能引發的問題。除了能夠像紅血球一樣起作用外，人造血必須是安全無毒的，能夠保存很長時間，容易存儲，不需要血型必須匹配，不會感染等。

英國埃塞克斯大學的生物化學和人造血專家克里斯·庫珀表示：「我們現在正在尋找的是血液『奶粉』——如奶粉一樣，這種人造血將被存儲在一個小袋中，想用的時侯只要與鹽溶液再水合就行。護理人員可將其帶到事故現場，立刻開始輸血。因為這種血液替代品沒有細胞，也不存在血型不匹配的問題。」

目前，有三撥科學家正在從不同的角度、採用不同的方法研製人造血。一撥人研究全氟化碳（perfluorocarbons，PFCs）；另一撥人研究人造血紅蛋白（haemoglobins）；還有一撥人則研究幹細胞。

攜氧能力超強的全氟化碳

全氟化碳或者PFCs是人造的奶白色液體或者乳液，它是一種類環狀或直鏈狀有機化合物，具有很高的氣體和液體相容性，能夠傳送氧氣和二氧化碳。PFCs配合輸氧設備的使用，能讓血液攜帶比普通情況下高出許多的氧氣。因此，這類白色代用品又被稱為「攜氧治療劑」。

現代第一個血液的替代物是全氟化合物Fluosol-DA-20。1989年，美國食品和藥物管理局（FDA）批准一間叫綠十字（Green Cross）的日本藥廠出售名為Fluosol-DA-20的人工血，當這種物質通過人體肺部時，會「挑選」出氧氣，氧氣在人體內循環，接著該物質被當作肺部排出的水蒸氣排出人體。

儘管PFCs在某種程度上可以作為血的替代物，但是，它也存在缺陷，一個需要克服的障礙是，它們不能像基於血紅蛋白的物質那樣運送更多的氧氣，因此需要更多的PFCs才行。後來，人們又發現，Fluosol-DA-20這種人工血有副作用，並在1994年停止出售。

而據美國《大眾科學》雜誌報道，美國弗吉尼亞大學的研究人員已經由全氟碳化合物（PFCs）合成出了一種具有超強攜氧能力的白色人造血，其攜帶的氧氣量是人類自身血液攜氧量的50倍。據了解，這種人造血將是治療顱腦外傷的最好方法。

弗吉尼亞大學的研究人員表示，如果白色人造血能贏得軍方認可，那不遠的將來，醫生們就可以用它來挽救更多士兵的生命。

幹細胞研究頗受青睞

從醫學的角度來看，將來可能會出現一種半人工的血，它來自幹細胞。其好處是來自於人，是人血以外最接近天然物品的東西，而且，沒有血型之分，亦可以說是老少咸宜。在2009年2月，美國FDA批准一組法國學者進行第三回合的臨床測試，以驗證他們研製的半人工血是否可以替代人血。

瑞典、法國和澳大利亞等其他國家的科學家也在利用胚胎幹細胞研發人造血。他們的目的是在O型陰性血的紅血球中種植出人造血，因為O型陰性血可以輸給任何血型的患者，不會出現排斥。

英國《泰晤士報》曾報道說，美國先進細胞技術公司的科學家們宣布，他們已在實驗室中利用幹細胞製造出數十億個功能健全的紅血球。倘若這一研究成果能繼續推廣，人類將從此結束獻血，血液可以被源源不斷地創造出來。

另據國外媒體消息，2009年3月，英國科學家宣布將啟動一項重點研究項目，在3年內利用試管受精剩下的晶胚幹細胞製成人造血，並首次將其輸入人類志願者體內。

研究人員將對試管受精治療後剩下的人類晶胚進行檢測，找出那些由遺傳決定可以演變成O型血的晶胚。大約只有7%的人擁有O型血，但是利用胚胎幹細胞可以生成無數這種血液，因為胚胎幹細胞擁有在實驗室不斷增生的能力。

這項研究的目的是刺激胚胎幹細胞形成成熟的攜氧紅血球，用於急救輸血。利用這種血液不用擔心感染艾滋病、肝炎或者瘋牛病等傳染病。

但是，幹細胞製造出的人工血的缺陷在於其留存時間有限。如果這種人造血研製成功，它將主要在醫院中使用。科學家預測，由幹細胞製造的人造血將於2013年開始人體實驗。

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