科学家"复活"一头猪 人类离死而复生还有多远？
这是一头死去的母猪 。 它已经死亡一小时 ， 一种特殊的灌注液正被缓缓注入它的身体 ， 在它的静脉和动脉中循环 ， 新鲜的氧气也在其中流动 。 接下来的六小时中 ， 研究人员很快发现 ， 猪的心脏、肝脏、肾脏和大脑中部分细胞开始恢复功能与活性 ， 猪体内的循环系统也逐步恢复 。 猪的心脏虽未完全恢复跳动 ， 但可以扫描到电生理活动 ， 说明它具有收缩能力 。 每个重要器官中 ， 细胞对葡萄糖的反应都较强 ， 说明它们正重启部分新陈代谢 。 整个过程中 ， 人们还惊讶地观察到它的头、颈开始出现不自主的肌肉运动 。 而且 ， 作为一只在医学上已死亡的动物 ， 它并没有僵硬 ， 也没有出现水肿和尸斑 。
看起来 ， 这头猪在缓慢地"复活" 。
2022年8月3日 ， 美国耶鲁大学医学院神经生物学家内纳德·塞斯坦团队在顶刊《自然》上发表了这一"复活"实验及其结果 ， 引发广泛关注和讨论 。 上一次 ， 相似的讨论发生在三年前 ， 2019年4月 ， 塞斯坦团队在猪死亡四小时后"复活"了它的大脑 ， 这颠覆了多年来的固有观念：脑死亡是不可逆转的 。
从大脑到全身器官 ， 此刻 ， 一个自然的疑问是：沿着这条技术路径走下去 ， 人类未来是否可能实现真正的死而复生？

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生物学家内纳德·塞斯坦 。
"为器官移植的未来打开大门"
这是第一次有人能同时"复活"哺乳动物身体上的各个器官 ， 有专家指出这项成果是"颠覆性"的 。 哺乳动物的细胞需要氧气和血液来维持活力 ， 缺血后几分钟内 ， 细胞内就会出现酸中毒和水肿 ， 继而引发不可逆转的损伤 。 一般来说 ， 哺乳动物的器官缺氧15分钟左右 ， 就会彻底死亡 。
这次实验中 ， 塞斯坦团队在猪缺血缺氧一小时后 ， 给猪注射了"复活药剂" ， 主要由猪血、人工血红蛋白、细胞需要的营养物质、抗氧化药物和防止细胞死亡的药物等多种化合物混合而成 。 这项研究共同作者之一、耶鲁大学医学院博士候选人张树培对《中国新闻周刊》指出 ， 这是对2019年猪脑实验中灌注液的优化和改良 。 人工血红蛋白的携氧能力非常强 。 这次用于实验的是一个名为OrganEx的系统 。 OrganEx灌注液中 ， 血红蛋白和血液比例是1:1 ， "这样细胞接受氧气的效率最高 。 "此外 ， 灌注液中的抗氧化等药物能用来抑制和缓解细胞损伤 ， "和针对单一器官大脑相比 ， 改良版方案对全身各种器官更具兼容性 。 "她说 。
【死亡|科学家“复活”一头猪在《自然》刊文，人类离死而复生还有多远？】但让猪"复活"的秘密其实不只在于这个配方 。
实验还设置了一组使用体外膜肺氧合设备（ECMO）的对照组 。 ECMO在临床中常作为抢救心肺衰竭病人的重要工具 ， 可以部分或完全替代患者的心肺功能 ， 相当于一个人工心肺机 。 但ECMO一般使用静脉血灌注 。 近年来 ， ECMO作为移植器官保存设施的功能逐渐被开发出来 ， 因为ECMO可在心死亡时立刻提供稳定的氧合血液灌注 ， 从而更好维护移植器官的质量 ， 提高移植效率 。
器官移植多年来存在的一个难题是"再灌注损伤" ， 即细胞在缺氧缺血后重新注入氧气 ， 会带来血管塌陷等细胞损伤 。 研究发现 ， 与ECMO组相比 ， OrganEx组灌注后细胞受到的破坏更少 ， 出血和组织肿胀的情况也较少 ， 能实现灌注效率的最大化 。 OrganEx组猪的所有主要器官中 ， 细胞功能都得到了更好修复 。 猪的肾脏细胞中 ， 还出现了细胞增殖现象 。
张树培指出 ， 临床中 ， ECMO灌注效率"其实是非常低的" ， 对使用时间要求很严格 ， 时间越往后效果越差 。 "这就是为什么我们选择在猪死亡一小时后进行灌注 ， 因为在美国 ， 救护车平均转运危急病人的时间大约是一小时 。 "她解释说 。
在她看来 ， 让猪"复活"的关键是灌注系统OrganEx ， 这是一个由计算机控制的体外循环灌注系统 ， 通过该系统 ， 灌注液被注入猪全身的不同器官 。 这个过程中 ， 实时传感器会监控重要的循环指标、代谢物和"与细胞修复相关"的信号通路 ， 以便研究人员随时干预 。 该系统还包括氧合器和血液透析装置 ， 能够保持灌注液中电解质和其他必需分子的稳定水平 。
"这是实验最难的部分 ， "张树培说 ， OrganEx要更好地模拟全身器官的功能 ， 以肾脏为例 ， OrganEx最重要的功能是"做交换" ， 将有毒的物质排出去 ， 血红蛋白留下来 ， 而系统需要通过"很好地控制"对应的血液动力学 ， 来实现"更有效的交换" 。
复旦大学上海医学院副院长朱同玉是国内知名的器官移植专家之一 ， 他对《中国新闻周刊》指出 ， 实际上 ， 在器官移植领域 ， 早在上世纪90年代就有人开始尝试在灌注液中加入各种成分 ， 不再使用单纯人血 。 因此这项研究的最主要意义是"在机械灌注系统设计、程序和控制方面又有了新的提升和进步 ， 是一种综合性的优化" 。
"这项发现解决了器官移植领域的一大难题--移植器官的保存效率 ， 为器官移植的未来打开大门 。 "塞斯坦在研究发布的新闻会上这样说 。 英国爱丁堡皇家医院移植外科医生加布里埃尔·奥尼斯库也表示 ， 鉴于OrganEx比ECMO明显更好的效果 ， 这项研究未来可以"显著增加可用于移植的器官数量" 。
根据美国卫生资源与服务管理局的最新统计 ， 正有超过10万美国人在等待新鲜的移植器官 ， 每隔9分钟 ， 等待捐赠的名单上就会增加一个病人 ， 由于没有足够的可用器官 ， 每天有17人在等待中死亡 。 截至2021年 ， 美国对器官移植需求最迫切的是肾衰竭病人 ， 约占所有器官移植等待患者的85％ 。
日前 ， 《中国器官移植发展报告（2020）》（下简称《报告》）发布 ， 2015~2020年 ， 中国的器官捐献、移植数量均居世界第二位 。 《报告》指出 ， 中国器官捐献数量和捐献率虽较前增长 ， 但与全球其他国家一样仍面临供体短缺问题 ， 无法满足国内患者的巨大需求 。
朱同玉指出 ， 下一步 ， 器官移植中灌注技术的难点是增加和不同器官的适配度 ， 因为每个器官大小、血管的形态不一样 。 比如肾脏的血管"比筷子还细" ， 肝脏的血管中 ， 肝动脉和静脉也有差异 ， 心脏有很大的血管 ， 因此对于这些不同器官 ， 应配备更有针对性的灌注液和灌注系统 。
死亡真的可以逆转吗？
《自然》杂志2019年4月这期的封面上 ， 画着一个巨大的沙漏 ， 上下两端分别装有一个大脑 。 上面的大脑从表面看来纹路清晰 ， 仍具有基本结构 ， 但它正不断溶解分解成细碎的沙子 ， 坠入沙漏下端 ， 这暗示着一个健康的大脑正在死亡 。 沙漏下端 ， 细沙又不断聚拢 ， 形成初具形态的大脑 ， 说明大脑死亡正在逆转 。 这期封面的内容正是塞斯坦团队的猪脑"复活"实验 ， 运用的系统为BrainEx ， 标题颇意味深长 ， 叫作"逆转时间" 。
死亡真的可以逆转吗？《自然》编辑部看到了这个实验背后更具争议性和颠覆性的议题 。 塞斯坦表示 ， 以前研究结果表明 ， 在个体宣布死亡后 ， 几分钟内细胞就会经历一个死亡的过程 。 但我们所展示的是 ， 细胞死亡是一个循序渐进的过程 ， 其中一些过程可以被延迟 ， 甚至逆转 。
纽约大学生物伦理学家亚瑟·卡普兰表示 ， 因此很难想出一种统一的方式来宣布一个人死亡 ， 这意味着随着医学的不断进步 ， 死亡的定义将不断调整 。 现在人们倾向于以脑死亡来作为判定死亡的标准 ， 但对于心源性死亡何时发生并没有太多共识 ， "这篇论文又重新提出了这个问题 。 "纽约大学移植伦理与政策研究主任布伦丹·帕伦特对《中国新闻周刊》指出 ， 这项发现提出了很多问题 ， 其中最重要的是 ， 我们需要重新审视对于医学和生物学的死亡判定标准 。
由多个国家专业代表、医学专家和多个专业协会共同制定的人类死亡单一定义显示："死亡是意识能力和所有脑干功能的永久丧失 ， 永久性是指无法自发恢复且无法通过干预恢复的功能丧失 。 "
现在 ， 最先被挑战的是"永久性" 。 专家们指出 ， 如果未来将OrganEx用于临床 ， 在血液和氧气被剥夺后 ， 人的细胞将需要更长的时间才能达到"无法恢复"的程度 ， 宣告个体死亡的时间点也将改变 。
帕伦特指出 ， 未来确定新的死亡时点 ， 需要基于两方面考虑：其一 ， 在临床上 ， 在某个人失血失氧的情况下 ， 使用OrganEx系统恢复"器官的功能能力"的概率是多少？如果只能恢复部分能力 ， 这个人永远不会恢复"完全意识"或"永远无法从生命支持机器上下来"的概率是多少？其二 ， 在价值观上 ， 使用OrganEx后 ， 如果恢复"良好功能"的几率为 90％ ， 但有10％的几率将在"复活"后永远离不开生命支持设备 ， 该患者是否希望临床团队尝试挽救他的生命？如果最可能的情况是只恢复部分意识？"病人会想要这个吗？"
不过 ， 朱同玉指出 ， 目前对脑死亡的判定要求间隔24小时两次脑电图出现直线 ， 即患者脑电波消失 ， 大脑功能处于完全及不可逆性丧失 。 而实验只验证了死亡后"七小时内的细胞变化" ， 离它真正影响到足以修订脑死亡标准"还有很大一段距离" 。
除了可能让人们"重新理解死亡"外 ， 多位专家指出 ， 未来在拯救和放弃之间 ， 在挽留生命和器官移植之间 ， 外科医生也将面临更矛盾的权衡 。 2019年猪脑实验结果发布后 ， 凯斯西储大学医学院生物伦理学系名誉教授斯图尔特·扬格纳和哈佛大学医学院伦理学研究主任仁秀贤在《自然》上共同撰文指出 ， BrainEx可能会加剧关于何时"将器官从捐赠者身体中取出并移植"的争论 。
目前主要有两种器官捐赠协议 ， 一种是脑死亡后的捐赠；另一种是循环系统死亡后的捐赠 ， 即针对的是心脏停止后被宣布死亡的人 ， 尤其是发生严重脑损伤但没有脑死亡的个体 ， 后者在近些年越来越普遍 。