当科幻小说成为现实：异种移植的科学

从科幻作家的头脑到外科医生的手术刀，创造力和科学发现齐头并进。

保罗·伊恩·克罗斯博士

客座作者

凯蒂埃文斯

总编辑

Katy 是 Science-News.dev 的执行编辑，负责监督从新闻文章到专题的编辑内容，甚至偶尔撰写一些内容。

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劳拉·西蒙斯

编辑兼特约撰稿人

劳拉 (Laura) 是 Science-News.dev 的编辑兼特约撰稿人。她在伦敦帝国理工学院获得了实验神经科学硕士学位。

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当今伟大科幻小说中还有哪些未来主义想法将成为明天的现实？

图片来源：(C) Science-News.dev 

在人类的想象力领域，虚构与现实之间的界限常常变得模糊，从而带来了显着的技术飞跃。

从《星际迷航》中视频通话的未来愿景成为现代通信的基石，到类似于科幻小说中的数字伴侣的声控助手的概念，我们的世界一直从创意思考中汲取灵感。讲故事的人。 

以斯坦利·库布里克 (Stanley Kubrick) 的《2001：太空漫游》中的标志性人工智能 HAL 9000 为例，它以其冷酷、精于算计的举止和令人不安的冷静而闻名。而它的杀机又怎能忘记？

与英国科幻喜剧《红矮星》中古怪的船舶计算机霍莉形成鲜明对比，她有着诙谐的玩笑和可爱的个性。 

这些截然不同的个性在我们对现实世界中人工智能和声控系统的看法中留下了有趣的印记，塑造了我们对这项技术的期望和愿望。 

科幻小说早在实现之前就已经设想了从太空旅行到人工智能的概念。

科幻小说与现实之间的这些交叉点继续塑造着未来，每一个创新步骤都在幻想与现实之间建立了联系。

英国作家马洛里·布莱克曼在她的《猪心男孩》一书中探讨了异种移植的想法。异种移植涉及将一个物种的器官、组织或细胞移植到另一个物种中。故事讲述患有心力衰竭的男孩卡梅伦接受了转基因猪的移植手术。 

虽然布莱克曼的书设想了一个未来主义的概念，但它诡异地预示了科学家今天在动物与人类器官捐赠方面所做的现实工作。

猪心：器官移植的未来？  

在突破性的新研究中，医生成功地将猪肾移植到人类参与者身上。这些开创性的手术曾经只存在于科幻小说中。

然而，利用动物器官拯救人类生命的理念现已成为现实。

异种移植的最新成就表明，虚构的概念可以多么迅速地从纸面上跃入实验室。

虽然将灵长类器官用于人类的研究始于 20 世纪 60 年代，但免疫排斥是一个主要障碍。猪因其与人类的解剖学相似性以及专门为捐赠而饲养的能力而成为焦点。尽管如此，猪和人体组织之间的差异仍可能导致排斥反应。 

科学家们正在使用基因编辑来去除猪细胞表面的糖，从而触发人类的这种免疫反应。其他方法包括敲除可激活凝血和炎症的猪蛋白基因。药物和基因改造有助于控制受体的免疫系统，防止其攻击外来器官。

这些努力在最近的几个里程碑中得到了回报。

2021 年 9 月，纽约大学朗格健康中心的研究人员成功将基因工程猪的肾脏移植到脑死亡的人类患者身上，并且没有出现排斥问题。

2022年1月，马里兰大学医学院在活人身上进行了首例猪心脏移植手术，患者存活了两个月。

2022 年，纽约大学朗格尼健康中心的外科医生成功将猪心脏移植到两名脑死亡患者体内，随后在 2023 年进行了另一项异种移植试验，将猪肾脏移植到两名脑死亡患者体内。

阿拉巴马大学伯明翰赫尔辛克医学院的外科教授、合著者 Jayme E. Locke 博士在进行这项最新研究后向 Science-News.dev 解释说，这项研究“让我们能够证明基因编辑的肾功能具有维持生命的功能”。成年人的猪肾。 ”

洛克博士指出，异种移植未来发展的最大障碍是进入临床试验所需的监管批准，然而，这一进展“有可能彻底解决器官短缺危机。 ”

虽然异种移植为利用动物器官拯救生命带来了希望，但它也引发了伦理问题。

对于人类和动物来说，异种移植是否合乎道德？  

生物伦理学家埃文·索恩伯格 (Evan Thornburg) 在 TikTok 上以用户名 @gaygtownbae 解释伦理概念，他指出，我们必须考虑对动物和人类接受者的伦理待遇。 

围绕在移植和相关研究中使用动物的伦理考虑可以分为两个关键领域。

首先，存在与动物伦理相关的担忧，包括动物的治疗、饲养、生活条件、感知和潜在伤害等方面，对纯素食者、素食者或佛教徒等社区产生影响。

其次，存在与人类接受者相关的伦理维度，包括对使用动物进行移植的过程、通过他人的组织维持生命、获得治疗的机会、治疗的可持续性以及获得知情和热情同意的方式的信念。

这些伦理考虑对于形成围绕动物移植和研究的讨论至关重要。更广泛的先发制人的公共教育至关重要，特别是在医学和科学概念方面，因为大多数人仅在医疗危机期间才会遇到这些主题。

由于健康素养有限，尽早将健康科学信息纳入教育系统非常重要，以便在关键医疗决策过程中获得知情同意。

桑伯格向 Science-News.dev 指出，“与临床护理和治疗相关的生物伦理学的一个重要组成部分涉及批判性（和尊重地）思考追随者用作道德和决策指导的信仰体系和宗教教义。 ”

“在现有的新医学研究中，组成研究团队的科学家并不总是考虑这一因素，以及尊重它的必要性，”索恩伯格说。

“提出可行的替代方案或更容易获得的护理选择，特别是对于持续存在的移植和组织相关医疗护理危机，是绝对必要的，因为由于供需未得到满足而导致大量生命丧失。 ”

然而，值得注意的是，通过异种移植等方法“解决”器官短缺问题可能会导致同意治疗的人群与反对或因信仰而无法同意的人群之间的差距越来越大。

索恩伯格强调，我们应该专注于促进与这些信仰相一致的医疗保健选择，并与宗教社区进行教育和对话，这可能会影响宗教领袖将这些治疗纳入他们的原则。

Cat Henstridge 博士是一名兽医，也是 CBBC 节目《宠物因素》的明星，他告诉 Science-News.dev，虽然在异种移植成为受者标准选择之前我们还有一段路要走，但这项研究提出了令人鼓舞的发现，并可能意味着对于患有器官衰竭的患者来说，这是一项重大进步。

亨斯特里奇博士还评论了伦理方面的考虑，强调作为一名兽医，她在这个问题上的立场与对待任何其他为人类利益而使用的动物的立场是一致的。

如果他们的生活满足其福利要求，允许他们表现出自然的行为，并确保他们没有疼痛、不适和痛苦，然后以温和、富有同情心和无痛的方式进行手术和安乐死，那么对于利用它们作为人类接受者的器官捐献者可能存在有限的保留。

解决对动物移植到人类的恐惧

专家们一致认为，如果要更广泛地接受动物到人类的移植，就必须进行更广泛的公众辩论。 

例如，必须解决有关疾病从动物传播给人类的担忧。确保异种移植的安全对于预防潜在的公共卫生危机和获得公众支持至关重要。

围绕动物待遇和动物捐赠者潜在剥削的道德问题必须通过严格的法规和道德框架来解决。

异种移植存在经济和后勤方面的挑战，包括饲养和维持供体动物的成本。

进一步的研究对于提高透明度、建立道德准则并为更广泛的接受铺平道路至关重要。

索恩伯格说，“影响同意的问题之一是对医学和科学的基础知识/理解，大多数人只有在经历需要决策的医疗危机时才会了解医学概念、治疗或可能性。 ”

“在诊断和预后的情感压力以及平均（美国）健康素养水平约为六年级阅读水平（在贫困率高、青年人口多的地方甚至更低）之间，热情、知情的同意确实需要有一些一般或开始熟悉健康科学和治疗可能性。 ”

索恩伯格还强调，科学界“不及早将此类信息嵌入我们的教育系统，对普通大众造成了很大的伤害。 ”

“特别是因为在一个人生命中的任何时间、任何一天、任何时刻，他们最终都可能需要接受他们不理解和深深恐惧的护理或需要积极或复杂的治疗。 ”

异种移植最近的里程碑展示了科幻小说概念如何转化为真正的创新。

长期以来，作家和艺术家一直是设想推动科学技术前进的可能性的开拓者。随着研究人员在跨物种器官移植方面不断取得进展，他们将马洛里·布莱克曼（Malorie Blackman）等作者的想象力转化为拯救生命的医学疗法。

异种移植是创造力和发现之间重要关系的一个例子。这让我们想知道——当今伟大的科幻小说中还有哪些其他未来主义想法将成为明天的现实？