高度仿真的人造器官

人类运用科学技术仿造的人体器官，叫人造器官。把这种人造器官移植到人体中，既可替代有病的失去功能的自身器官，又可避免移植来自别人体内的器官所引起的免疫排斥反应。

人工喉、人工心脏瓣膜、人工关节、人工耳蜗等大家都已相当熟悉，而人造心脏、人工肾等也已在医学上得到了较成功的应用。近几年，又陆续发现和研制了许多更先进的人造组织和器官。如从螃蟹等动物壳中提取甲壳质造成的人造皮肤，应用于烧伤病人的治疗，取得了理想的效果。法国开始使用一种蛋白质组成的生物胶，用来粘接皮肤、肌肉和骨头，使外科手术变得方便多了。日本学者还研制成了适于给各种血型的人输血用的第三代人造红血球。借助先进的电子技术制成的假肢，已经能够直接接受神经系统控制，而近乎取代天然肢体的功能了。

科学家还用一种极其微小的自动化仪器，连续测定血中葡萄糖浓度，并指挥一个微型泵，按照计算结果向血中补加胰岛素，维持血糖浓度恒定在最适当的水平。这种仪器小到可以植入病人体内(或附在体外)，事实上代替了糖尿病人胰腺分泌胰岛素的功能，所以叫“人工胰”。最难仿造的肝脏也由日本科学家制成了，虽然它是由人工在体外培养的肝细胞组成的，但已经能代替肝的功能，使严重的肝病患者借此生存下去。

在不久的将来，巧夺天工的人造器官将不仅能挽救伤残病患者，使他们过上正常人的生活，而且会在更广泛的领域里造福于人类。因为，一些先进的人造器官，甚至在功能和原理等方面已超出了人体天然器官。如利用蝙蝠判断障碍物的原理，研制出一种能发出和接受超声波来“看”障碍物的盲人眼镜，可使盲人从此扔掉探路的拐杖了。还有神通广大的“电子鼻”、“蛙眼”、“电子耳”等，虽然不是用于人体修补的，但在军事、工业等广阔的领域中发挥着重要作用。

目前的科技成就表明，世界上人造器官已经可以替代几乎所有的人体器官——假牙、假发早已在市场普及，人造晶体也已使成百上千的人恢复了视力，仿生耳可以使听觉神经完全受损的人恢复听觉，越来越多的人更换了心脏内部的一个小零件，例如用合成纤维或金属制成的血管代替了发生栓塞的心血管，用人造心脏瓣膜代替发生病变的心脏瓣膜。此外，还有人造五官、手足、脊椎和性器官。

美国科学家最近正在研制一种塑料肺，它将主要用于拯救肺癌患者的生命，同时还可用于替换慢性哮喘、肺囊肿性纤维化、肺气肿患者的受损肺。美国国家卫生研究所对此已拨专款500万美元予以支持。该项技术是将一个如CD盘大小的塑料扁盒子嵌入人体胸腔，该盒子包含一个向血液输送氧气的多孔纤维管网络，当人造塑料肺被置入患者胸内时，体内的血液就会通过多孔纤维管网络，这时氧气就会融入人体血液。同时，塑料肺把本该通过嘴和鼻子排出体外的二氧化碳废物导出体外。目前，研究人员已经成功地把这种人造塑料肺移植入猪的体内，它已能够取代大部分自然肺的功能。不过，这种人造塑料肺还有些缺陷，它还无法复制自然肺为满足人体不同能量需要而产生的生理反应。但科学家相信，设计技术和材料上的改进将使人造塑料肺很快进入实用化。

在研制人造肌肉方面，日本的科学家作出了杰出的贡献。日本茨城大学长田义仁教授主持的一个研究小组成功开发出用电压实现屈伸动作的人造肌肉。它的材质是一种化学名为聚丙烯酰胺异丁烷横酸（PAMPS）的高分子凝胶，其三维结构的片状个体大小约2厘米。实验过程中用试棒从两端将其拉开，搭在事先加有表面活性剂（肥皂类）的水槽上，然后在材料表面交替施加正负电压，这时凝胶片就会像尺蠖一样屈伸拉动试棒，速度为每分钟25厘米。这项技术可望将来用于制造假肢人工肌肉及人工脏器的动力源。

最近，英美一些企业开始小批量生产人造皮肤，其性能与人体皮肤无异，可用于皮肤移植手术。据英国史密斯－内菲尔公司介绍，这种人造皮肤是该公司与美国先进组织科学公司联合研制的，可修剪成各种适合的形状移植在患者需要的部位。

但是，人们至今无法制造人体最重要的一个器官——大脑，医生们只能用速凝塑料修补病人受损的颅骨，但对产生意识和智慧的源泉则无能为力。