人類即將開始光合作用！斯坦福大學用30億年前古生物治療心臟病

這裡是「觸動力」科技的世界！

如果大家還記得中學生物知識，

那就一定還記得：

植物最讓動物羨慕的功能

就是光合作用可產生氧氣。

所以縱使植物柔弱嬌嫩

動物還得巴望著它們造氧氣……

只要有水、有光有二氧化碳

植物就能排出氧氣，

滿足人類和動物的呼吸，

原來，我們每天都在吸植物的……

人類如果處在缺氧的環境

那種感覺 1 分鐘都不能忍，

如果心臟缺氧了呢？

用光合作用治療冠心病

心肌缺血缺氧

是心肌炎最常見的癥狀。

而冠心病就是由於

心臟的某些部位（冠狀動脈）

缺血、缺氧甚至是壞死造成的！

雖然有心臟搭橋和支架手術

但根據世界衛生組織統計，

每年死於冠心病的患者

仍然高達 740 萬人！

植物光合作用能產生氧氣？

冠心病主要問題就是缺氧？

於是在科學家的腦洞中

原本風馬牛不相及思路，

居然推動了人類進化的車輪！

斯坦福大學心衰研究專家

Joseph Woo 教授率領團隊

打破了動/植物的界限

讓動物心臟擁有了

光合作用的能力！

（第一排左起第四位為 Joseph 教授）

Joseph 的想法其實很簡單：

既然沒有足夠的氧氣

及時傳遞給心肌組織，

那為啥不像植物一樣

讓心臟主動製造氧氣呢？

如何賦予心臟光合作用能力

於是 Joseph 團隊首先

將菠菜和羽衣甘藍碾碎，

然後提取了光合作用的核心

葉綠體，並植入大鼠心肌細胞中。

如果到這裡實驗就成功了

也太像鬧著玩了～

不但心肌細胞無法接受「異物」

而且葉綠體也無法

穩定存在植物細胞之外。

所以，Mission Failed

然而，自然界中還有一種

誕生於 30 億年前的遠古生物

「藍細菌」

比細菌多了光合作用，

又比植物簡化了很多，

總之，是最早的光合作用生物。

這一次 Joseph 團隊

將藍細菌與大鼠心肌細胞

放在培養基中共同培養生長；

（綠色為藍細菌，紅色為心肌細胞）

僅僅經過了 10 分鐘，

植入藍細菌的心肌組織

氧氣含量就增加了 25 倍；

經過了 45 分鐘的觀察，

植入藍細菌的心肌組織

比普通組活性增強 60%

（下方注入藍細菌的心肌組織，溫度更高）

更超出大家預期的是：

整個實驗過程中，

藍細菌沒產生任何毒副作用

甚至連免疫反應也不明顯，

也就是說大鼠心肌組織

完美接受了藍細菌的存在。

在通過了細胞實驗之後，

Joseph 團隊又利用實驗鼠

展開活體實驗；

首先，實驗人員通過手術

將實驗鼠置於心肌缺血

即冠心病發病狀態；

隨後向心臟注射藍細菌，

並提供足量的光照。

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（實驗鼠心臟紅外溫度成像）

經過四周的觀察，

Joseph 得出結論：

這些可以光合作用的藍細菌

可以為實驗鼠提供足量的氧氣！

心臟真的進行光合作用了！

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雖然藍細菌壽命較短

大部分心臟中的藍細菌

僅僅能存活 24 小時左右；

但它們對心臟功能的改善

持續了長達 4 周的時間。

植入了藍細菌的實驗鼠心臟

獲得了更強的心機收縮力。

雖然以目前的水平

還無法完全利用藍細菌

根治冠心病，

不過這項技術可以用於

傳統手術之前的供氧措施。

也許在未來還可以將藍細菌

植入人體的消化系統中，

畢竟光合作用除了產生氧氣

還會產生葡糖糖。

未來人既不用吸氧，也不用吃飯，

輕鬆解決宇宙探索資源限制！

想要體驗？可能還得等一等

不過目前心臟光合作用技術

還有一些不大不小的障礙：

比如，如何為閉合的胸腔

提供光合作用的光照？

讓心臟病患者敞開胸腔

接受光照可能不太安全。

還有就是，

生物與藍細菌的排異問題，

雖然在實驗中兩者共存良好，

但除非進行更多的安全性試驗，

否則人體對藍細菌產生了排異

將會產生更為致命的後果。

（大鼠肝移植排異反應，細胞 7 天的變化）

最近在某問答網站上

還看到了一個問題：

震驚！所有接觸過空氣的人，

都沒能活過 200 歲！

也許，未來人類掌握了光合作用

會在生命體獲得更多突破

這些創意也同樣出色

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