秦建
由成龍等人主演的科幻動作片《機(jī)器之血》中有這樣一個情節(jié):特警林東的女兒西西身患不治之癥,死在了醫(yī)院里;與此同時,林東拼死救下污點(diǎn)證人詹姆斯博士;詹姆斯博士給西西注射了自己研制的基因血,竟使得西西死而復(fù)活。血液是一種神奇的液體,即便是到了現(xiàn)在,科技如此發(fā)達(dá),依然有相當(dāng)多的迷霧籠罩在血液之上。
人體血液中60%是血漿,40%是血細(xì)胞。血漿中90%是水,其余為蛋白質(zhì)、鈉、鉀、激素、酶等物質(zhì),其百分比與海洋極其類似,因為最早的多細(xì)胞生物是在海洋里演化出來的,所以血漿最早應(yīng)該就是海水。
血液約占體重的8%左右,一個體重80千克的人,約有6400毫升的血液。其中10%~20%的血液,平常貯存在肝、脾、肺和皮下毛細(xì)血管里,并不參與日常的血液循環(huán)。只有當(dāng)人體從事劇烈活動或者大量失血時,這些貯存的血液才會立刻釋放出來,參與到血液循環(huán)之中,以維持人體正常的生理功能。
心臟是血液循環(huán)的發(fā)動機(jī)。心臟通過不停地收縮與擴(kuò)張,使血液在遍布全身每一個地方的血管里流動,給人體帶去氧氣和養(yǎng)料,帶走廢物。心臟每小時必須輸出約340升血液才能維持所有細(xì)胞的基本運(yùn)轉(zhuǎn)。如果做劇烈運(yùn)動,這些數(shù)據(jù)還要增加至6倍。正因為如此,心臟在人體器官中有著至高無上的地位。用聽診器聽心臟跳動的聲音,是醫(yī)生判斷一個人身體狀況的重要方式。在電影《機(jī)器之血》中,西西及反派安德烈都有一顆機(jī)器心臟,而在現(xiàn)實中,機(jī)器心臟已經(jīng)在為數(shù)十萬心臟病人生命的延續(xù)不辭勞苦地工作著。
人體中的血液是從哪里來的呢?說來有趣,在生命的不同時期,造血器官居然是不同的。研究表明,造血始于母親子宮的第3周,這時胎兒還沒有什么器官形成,卵黃囊承擔(dān)著造血的責(zé)任。到了第6周,人體器官形成,肝臟接著造血。第3個月,脾成為主要的造血器官。第4個月后,骨髓開始造血。嬰兒出生后,肝和脾停止造血,而骨髓承擔(dān)起造血的全部責(zé)任。
骨髓是人體最重要的造血組織。骨髓主要是存在于肱骨和股骨的骨髓腔,髂骨、肋骨、胸骨、脊椎骨等骨間網(wǎng)眼中的一種海綿狀的組織。骨髓有兩種,一種是能制造血細(xì)胞、呈紅色的紅骨髓,另一種是含有脂肪細(xì)胞、呈黃色、不能制造血細(xì)胞的黃骨髓。人出生時,骨髓都是紅骨髓,隨著年齡增長,部分紅骨髓被黃骨髓取代,造血能力也隨之下降。
有人說,獻(xiàn)血會導(dǎo)致免疫力下降。其實,在正常情況下,血細(xì)胞和其他人體細(xì)胞一樣,也會自然凋亡,死掉的細(xì)胞經(jīng)由尿液和汗水排出體外,同時骨髓也會制造相應(yīng)數(shù)量的血細(xì)胞補(bǔ)充到血液中。其中,白細(xì)胞的壽命較短,20天就全部更新完,而紅細(xì)胞全部更新完需要120天。如果人體意外失血,相關(guān)造血組織就會加速工作。血漿中的水分和無機(jī)鹽類在1~2小時就可以恢復(fù),最慢的紅細(xì)胞兩周左右的時間也能完全恢復(fù)。所以,間隔半年時間,獻(xiàn)200~400毫升的血,對身體沒有多大的影響。
在古代,醫(yī)生就注意到了血液與生命的關(guān)系。一個人剛剛還活蹦亂跳的,但在流了很多血后,就會變得衰弱,甚至死亡。要是把流失的血補(bǔ)充回去,是不是就能救回這個人呢?基于這種想法,少數(shù)醫(yī)生大膽地進(jìn)行了原始的輸血。他們偶爾會獲得成功,但多數(shù)時間,他們都失敗了。直到1900年,奧地利醫(yī)生卡爾·蘭德斯泰納發(fā)現(xiàn)了ABO血型系統(tǒng)的存在,相同血型可以輸血,不同血型不能輸血,這才使得輸血成為可能。這項研究使卡爾·蘭德斯泰納獲得了1930年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。
在《機(jī)器之血》中,當(dāng)詹姆斯博士知道西西已經(jīng)去世,毫不猶豫地把自己體內(nèi)的基因血輸給了西西,這實際上是不科學(xué)的,因為他沒有查驗血型。那為什么相同血型可以輸血,而不同血型不可以輸血呢?后世的研究表明,血型實際上是由紅細(xì)胞上的抗原決定的。紅細(xì)胞上僅有抗原A為A型,只有抗原B為B型,如果同時存在A和B兩種抗原則為AB型,兩種抗原都沒有,為O型。相同血型的血液互相混合,毫無問題,不同血型的血液,如A型與B型相遇,則會引發(fā)免疫反應(yīng),造成一系列嚴(yán)重的后果。
我們經(jīng)常在古裝片中看到滴血認(rèn)親的情節(jié),以兩滴血相溶或者不相溶判斷兩個人是否有親緣關(guān)系。這里的相溶其實就是指兩滴血的血型相同,而不相溶則是血型不同?,F(xiàn)代遺傳學(xué)表明,血型確實會遺傳,但其規(guī)律并非簡單的父母是什么血型孩子就是什么血型。比如,A型和B型生出來的孩子就可能是A型、B型、AB型、O型中的一種,在這種情況下,滴血認(rèn)親根本就鑒別不出兩者是否有親緣關(guān)系。
ABO血型只是一個初步的分型,下面還有很多亞型,如A1、A2等。1940年,美國人菲利普·萊文在紅細(xì)胞上發(fā)現(xiàn)了與恒河猴同樣的抗原,并以此為標(biāo)準(zhǔn),將有抗原的稱為Rh陽性,沒有抗原的稱為Rh陰性。Rh是恒河猴(Rhesus monkeys)英文名稱的頭兩個字母。在中國,99%以上的人是Rh陽性血,Rh陰性血數(shù)量極其稀少,因而被稱為“熊貓血”。此后,人們又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了十幾個血型系統(tǒng),例如MNSs、Kell、P等,但人數(shù)都不多,所以當(dāng)這些人需要輸血時會遇到麻煩。以前,醫(yī)院收治了稀有血型的病人,在需要輸血時,只能向社會求助,在茫茫人海中,找到另一個有同樣血型并且愿意捐獻(xiàn)的人。實際上,即使是占人口大多數(shù)的ABO血型,醫(yī)院有時也會出現(xiàn)“血荒”,無血可輸。這是因為新鮮血液的存儲時間只有40天。怎么辦呢?科學(xué)家想到的辦法就是人造血。
20世紀(jì)60年代,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)全氟化碳液體具有較強(qiáng)運(yùn)輸氧氣的能力。1980年8月,在上海試制成功的一種白色的人造血就是氟碳化合物在水中的超細(xì)乳狀液。它具有良好的載氧能力和排出二氧化碳的能力。最奇妙的是,它沒有血型之分,可以輸給任何血型的人。后來,美國科學(xué)家們又嘗試了從牛血中提取血紅蛋白,是為“血純”,目前已在南非等地得到了臨床應(yīng)用。《機(jī)器之血》中,詹姆斯博士所做的研究,應(yīng)該就是人造血,不僅如此,他還想著把海星等動物的超強(qiáng)再生能力移植到人造血中,最終他用自己制造的血液救活了女主角。
世界上絕大多數(shù)動物的血液和人類的血液一樣,是紅色的。但是,也有一些動物的血液是其他顏色。比如,蚯蚓的血液是玫瑰色的,非常美麗;蜘蛛的血液則是青綠色的。也有人認(rèn)為對蝦、螃蟹、毛蟹是沒有血液的,但其實它們的血液是淡青色的。有一種叫鱟(hòu)的節(jié)肢動物,血液是少見的藍(lán)色,而河蚌和蝸牛的血液也是藍(lán)色的。另外,田螺的血液是白色的,有點(diǎn)像牛奶。生活在海底巖石上的一種扇螅蟲最為奇特,它的血液可以變色,一會兒變成綠色,一會兒又變成紅色。
動物為什么會有不同顏色的血呢?原來,動物血液的顏色一般是由血液中負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣的血色蛋白的顏色決定的。血藍(lán)蛋白是含銅的蛋白質(zhì),這種蛋白質(zhì)利用兩個銅原子(Cu)與一個氧原子(O2)聯(lián)結(jié),形成氧化態(tài)后呈藍(lán)色,在還原態(tài)時則成為無色;血綠蛋白是一種含鐵卟啉的呼吸蛋白,血綠蛋白與氧結(jié)合后為紅色(在高濃度溶液中為淡紅色,在稀溶液中綠色);血紅蛋白是所有脊椎動物(包括人類)和一些無脊動物血液中所含的色素蛋白,血紅蛋白呈紅色,因此血液也是紅色的。
血液的神奇之處還有很多。無怪乎在《機(jī)器之血》中,女主角能夠因為詹姆斯博士制造出的具有超強(qiáng)再生能力的基因血起死回生,并成為反派爭搶的對象。不過,在電影中,注射了博士的血就有了博士的全部記憶,這一說法完全沒有任何科學(xué)根據(jù),僅僅是編劇為了劇情需要而杜撰的。這個創(chuàng)意,應(yīng)該來自器官移植者擁有器官捐獻(xiàn)者記憶的市井傳說。事實上,人的記憶保存在大腦里,其他器官并不保存記憶。每年都有數(shù)千萬包括輸血在內(nèi)的器官移植手術(shù),還從來沒有發(fā)現(xiàn)過哪個人移植了別人的器官而擁有別人記憶的案例。
(責(zé)任編輯/岳萌 ?美術(shù)編輯/劉強(qiáng))endprint