在科技日新月异的今天，我们常常被各种前沿技术所震撼。

世界心脏日，当人们正在浏览 " 心脏健康 " 相关话题时，上海能山生物的实验室里，一颗直径 1 厘米的 " 肉团 " 正在营养液中规律跳动。这不是科幻电影，而是全球首颗厘米级 " 生物人工心脏 " 的诞生现场。

一管血造心脏，1 厘米 +" 迷你心脏 " 牛在哪里？

人工心脏不是新名词，人类制造心脏的历史可以追溯至 20 世纪中期，1957 年第一颗人工心脏问世，医生将其植入一只实验犬体内，但这只犬仅存活了 90 分钟。

发展至今，人工心脏的类型大致包括机械人工心脏、混合式人工心脏和生物人工心脏等。目前在医院里为患者植入的 " 人工心脏 "，几乎都属于精密的机械装置，而 " 生物人工心脏 " 仍处于实验室研究阶段，尚未进入临床应用。

此次，科研人员研发的这颗 1 厘米 + 的 " 生物人工心脏 " 用了什么高科技？答案是，诱导多能干细胞器官培养技术。

诱导多能干细胞器官培养技术已经出现很多年（2006 年诞生），发展至今，科学家利用这项技术已经成功培育出脑、肝、肾、肺、肠道等多种类器官。

多能干细胞就像是我们身体的 " 万能种子 "，它拥有分化成人体几乎所有类型细胞的潜力，理论上可以发育成身体里的任何器官。就像一颗种子需要不同的土壤、阳光和水分才能长成特定的大树或花朵一样，科学家需要为多能干细胞精心设计一套复杂的 " 培养说明书 "（即特定的生长因子和培养环境），才能引导它一步步变成我们想要的器官。

成年人的心脏大约有自己拳头那么大，而这颗 1 厘米的心脏类器官可能只相当于一颗蓝莓的大小。别看它小，从全球来看，这颗 " 迷你心脏 " 还真是牛：

一是尺寸突破。从微米级跃升至厘米级，相当于从 " 芝麻粒 " 跃为 " 葡萄 " 大小，较国际同类成果体积增大近百倍，是目前世界上该技术类别尺寸最大的 " 生物人工心脏 "。

二是成本暴跌。传统人工类器官就像一株珍贵的花草，必须用昂贵的血清 " 喂养 " 才能存活。这颗迷你心脏是运用了最新研发的特殊营养液，成本很低，却也能起到血清的效果。

三是功能逼真。在营养液中自主跳动，甚至能模拟真实心脏的电信号传导，未来有望投入临床应用。

这项研究成果在《自然 - 生物技术》发表，评审意见指出 " 中国团队首次证明厘米级器官自组装的生物学可能性，为复杂器官体外培育提供了全新范式 "。诺贝尔生理学奖得主托马斯 · 苏德霍夫评价：" 这项突破将重新定义人类对抗疾病的边界。"

一心难求，数万人的 " 换心 " 之路阻且长

当这颗人工心脏在实验室跳动时，全球仍有数万患者在等待心脏移植。

据世界心脏病联盟发布的《世界心脏报告 2023》显示，全球心衰患者已达 6400 万。而在我国，这一数字也在逐年增长，据中国心衰中心联盟的数据推算，我国心衰患者超过 1200 万。

当心衰发展到终末期，心脏移植是患者最后的 " 救命稻草 "，但这根 " 稻草 " 并不容易抓到。供体短缺、排异反应、伦理争议，像三座大山压在心脏移植领域。

供体荒：供体心脏严重短缺，就像在沙漠里找水源，很多患者在漫长的等待中失去了生命。全球每年约有 200 万人需要心脏移植，但仅有约 8000 例器官捐献。根据中国人体器官分配与共享计算机系统（COTRS）数据，2023 年中国登记等待器官移植的人数超过 14 万，心脏移植年手术量不足 800 例。

排异痛：虽然心脏移植手术本身成功率高达 90% 以上，但患者要面临感染、排异反应等各种并发症的威胁，就像在悬崖边走钢丝。

伦理劫：异种移植（如猪心脏）面临物种病毒传播风险，机械心脏则需外接设备，患者生活质量大打折扣。

如果能用自己的细胞造出一颗专属心脏，是不是就能彻底告别 " 等心焦虑 " 了？

未来 " 换心 " 或成 " 换零件 " 级操作？

上海团队的成果，让 " 生物人工心脏 " 从实验室走向临床的步伐加快。

想象一下，我们要造一艘能跨越太平洋的巨型邮轮。我们不会一开始就直接去造船厂焊接钢板，而是会先在一个安全、可控的水池里，制造一个等比例缩小的、但结构和功能完全模拟真船的精致模型。通过测试这个模型，我们能发现设计缺陷、测试抗风浪能力、优化内部系统。这颗 " 迷你心脏 "，就是这样一个用于医学研究的、无比珍贵的 " 心脏模型 "。

" 生物人工心脏 " 的应用场景潜力巨大，主要在于两方面：

一是药物试验，告别 " 小白鼠 "，用 " 迷你心脏 " 精准测毒。

传统新药研发需用动物实验，但物种差异常导致结果 " 翻车 "。" 生物人工心脏 " 可模拟真实人体反应，未来或成为药物毒性测试的 " 金标准 "。这样的话，以后的药企广告是不是要改为 " 本药通过中国心测试 "？

二是器官移植，自体细胞造心，解决排异问题。

用患者自身血液培育的心脏，基因完全匹配，理论上可以实现 " 零排异 "，且没有伦理问题，许多如今的不治之症，以后都有被治愈的可能性。

" 生物人工心脏 " 仍需跨越多重关卡

厘米级心脏如何与成人血管系统无缝对接？心肌收缩力能否满足身体需求？如果未来可 " 定制 " 器官，是否会引发 " 器官交易 " 黑市？初期技术费用高昂，如何避免 " 富人续命，穷人等死 " 的争议？在科技狂飙下，人们不得不冷静思考诸如此类问题。

从 1967 年世界首例心脏移植，到如今全球最大尺寸 " 生物人工心脏 " 问世，人类用半个多世纪证明了：对生命的敬畏，是科技突破的终极动力。

从今天开始，少做一些 " 伤心事 "，多一份对心脏的关爱。科技正在为未来创造希望，而我们当下的选择，则决定着那颗真正属于我们的心脏能跳动多久、多强。

参考资料：

[ 1 ] https://www.uptodate.com/contents/zh-Hans/epidemiology-of-heart-failure/print

[ 2 ] https://world-heart-federation.org/wp-content/uploads/World-Heart-Report-2023.pdf

[ 3 ] https://www.ncsti.gov.cn/kcfw/jnr/202111/t20211112_51142.html

[ 4 ] 江文诗 , 等 . 中华移植杂志（电子版）.2019;13 ( 1 ) :28-33.