## 351｜器官移植新进展：猪是怎么成为“救世主”的？

精挑细淘，得到头条。我是李南南。

今天，我将从两个话题出发，为你提供知识服务。第一个是，哈佛大学麻省总医院宣布，基因编辑猪肾脏已成功移植到人类活体。第二个是，踏青季到来，绿皮火车热度升高。

先来看今天的第一条。就在上个月底，美国哈佛大学麻省总医院宣布，他们已经完成了首例基因编辑猪肾脏的人类活体移植。简单说，就是猪的肾脏，第一次移植到了活人身上。前段时间，《科普中国》专门解读了这个研究。按照麻省总医院团队的原话，手术很成功，在猪肾上的血管跟患者的血管对接成功后，肾脏立即变成了粉红色，并且开始产生尿液。注意，这个指标非常重要。判断肾脏移植是否成功，最核心的指标之一，就是能否产生尿液。按照研究人员的预测，这颗猪肾起码能运行几年。

而且，特别巧的是，最近猪的肝脏移植，也有新进展。同样是在3月底，咱们中国科学院的窦科峰院士，还有肝胆外科专家陶开山主任领衔的团队，第一次完成了基因编辑猪的肝脏移植。只不过，是把猪的肝脏移植到了已经脑死亡的人体内。而且在肝脏恢复血流后，持续工作了96小时，没有发生超急性排斥反应。这句话里有几个专业名词，别着急，后面都会详细讲到。现在咱们先关注一下这个技术的突破性。目前动物肝移植的研究，主要还是使用狒狒或者猕猴作为受体，这回是第一次在人体上移植，属于世界首例。

最近关于器官移植，还有一组关键数据。3月底，2024年器官获取与移植能力提升研讨会暨全国人体捐献器官获取工作会议，在武汉举办。这是咱们中国在器官移植方面最关键的会议之一。根据大会公布的数据，2023年，全国一共完成器官捐献10778例，比2022年上升了14.7%。完成器官移植手术23905例，比2022年上升了18.1%。根据国家卫生健康委人体组织器官移植医疗大数据中心，数据分析负责人史赢的说法，最近几年，器官分配效率与质量都在提升，但目前器官捐献的数量还远远不能满足等待移植患者的需求。

那么，既然器官捐献的数量还不够，怎么办？这就要说到，器官移植技术的两个主要方向。一是同种移植。也就是人与人之间的移植。二是异种移植，也就是把其他动物的器官移植到人身上。而假如只靠同种移植，数量明显不够。就拿目前最成熟的肾移植来说。根据世界卫生组织的统计，全世界大概有120万人需要肾移植。但每年能等到肾脏的人，不到三分之一。因此，异种移植，就成了主攻的技术方向。

今天，正好借着这个话题，我们就大致了解一下这个异种移植技术。咱们主要说两个问题。

第一，为什么多数异种移植，包括心脏移植、肝移植、肾移植，最后都选择了猪？而不是跟人类基因更接近的黑猩猩？其实不是没有使用过别的生物，而是用完之后发现不合适。在1961年，美国的外科医生前后6次，把黑猩猩的心脏移植到了人体内。但最终无一例外，都产生了急性排斥反应。因此，黑猩猩这条路，就被否决了。后来为什么选择猪？

首先，是大小。猪的部分器官，跟人类的大小更接近。而相比之下，其他动物的器官，要么太大，要么太小。其次是产量，就算黑猩猩的器官能够移植成功，但黑猩猩毕竟数量太少，还是没法彻底解决器官不足的问题。因此，全世界的研究者就达成了共识，大家都用猪。这也让猪的相关研究越来越成熟。比如，就拿器官大小来说，本来猪的器官移植到人体内，可能会继续生长。但我们已经可以用基因编辑技术，限制它长大，让它保持在一个对人类合适的尺寸。总之，除非有什么颠覆性的新发现，否则在未来很长一段时间里，猪都会在异种器官移植中扮演救世主的角色。

除了心肝肾这样的大器官之外，还有很多关于猪的器官移植研究。比如，2022年，《自然·生物技术》上还发表了一篇文章，说科学家已经找到方法，以猪皮为基础，研究出了人类的角膜基质替代品。再比如，早在2015年，咱们中国的猪角膜，也就是艾欣瞳就已经上市。但要特别强调的是，前面这两个研究，主要成果是角膜基质，并不是完整的眼角膜，它们能在一定程度上帮助部分患者，但并不能完全替代眼角膜。

当然，跟眼角膜比起来。大家肯定还是更关注心肝肾这样的大器官移植。在这方面，有进展是真的。有挑战，也是真的。

比如，过去两年，全世界一共做过两例猪心脏的人类活体移植。一个是2022年1月，患者移植后存活了两个月。另一个是2023年9月，患者移植后存活了6周。包括这回的猪肾移植，患者的情况，也还有待后续进一步观察。

那么，其中到底哪出了问题呢？这就是咱们要说的第二个重点。异种器官移植有哪些挑战？最核心的挑战有两个。

首先，是排斥反应。这就好比，猪的器官贴着一个标签，人类的免疫系统一眼就能通过这个标签认出来，这不是自己人，得打它。在这些标签中，有的特别显眼。属于免疫系统看一眼，就会马上发起猛攻，不打死它绝不罢休的。这类就属于超急性排斥反应。而我们首先要避免的，就是这个超急性排斥反应。

所幸，在猪的身上，目前发现的能引起超急性排斥反应的物质，只有一种，叫α-半乳糖肝转移酶，只要通过基因编辑技术，敲掉它的表达基因就行了。这也是为什么，你看到的所有异种器官移植相关的报道里，说到猪的时候，都叫它们基因编辑猪。

同时，为了判断排斥反应，异种器官移植的研究，都是分步骤展开的。先是在脑死亡受体的体外对接，比如猪肾脏移植，就是先把猪的肾脏，跟已经脑死亡的受体，大腿的血管相连。这一步没出现问题。下一步再把猪肾脏移植到脑死亡受体的体内。确认没问题后，才能考虑往活人身上移植。

其次，异种器官移植还有一个关键的卡点，就是病毒。要知道，很多动物的基因里，都携带着一定比例的病毒序列。只不过，这个动物本身的免疫系统，能压制住这个病毒序列，不让它表达出来。但是，当这个病毒序列进入别的动物体内，就不好说了。比如，前面提到的猪心脏移植，患者的主要死亡原因，就是猪心脏内的病毒。再比如，大猩猩体内有HIV，也就是艾滋病的序列。大猩猩能压制住它，但人就不行。这也是为什么大猩猩的器官，不能用在人身上的另一个原因。

换句话说，即使眼下有成功的移植案例，但是，排斥反应、病毒之类的卡点依然存在。按照卓克老师的话说，异种器官移植一直在进步，但前面还有很长的路要走。

好，关于这个技术，咱们先说到这。今天我们只是做了浅层的科普。假如你想了解更深入、更专业的解读，向你推荐卓克老师的《科技参考》以及王立铭老师的《巡山报告》，里面的内容更详细，更全面。

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再来看今天的第二条。最近，踏青季到来，绿皮火车的热度又上来了。在很多人看来，绿皮火车，就是踏青专列。一来速度慢，可以慢慢欣赏沿途的风景。二来票价便宜，性价比高。绿皮火车上还有卖小玩意儿的，路上也热闹。

但是，你可千万别觉得，绿皮火车就全靠情怀撑着。这个技术直到今天，依然有大用。比如，每逢严重的雨雪天气，你都会看到一个奇怪的现象。好多高铁，不能自己行进，得靠前面接一节绿皮车车头做牵引。没错，就是绿皮火车的车头，拖着一列高铁。

这主要是因为，绿皮火车和高铁的动力系统不一样。高铁的动力来源是电力，由高铁车厢上方的高压线提供。高压线组成的那个网络，叫做“接触网”。冰冻雨雪天气，很容易造成接触网结冰，导致高铁列车接触不良。而老式火车，用的是内燃机，受冰雪的影响相对小。

因此，各大铁路局，一直都保留着应急用的内燃机车。2020年的东北暴雪中，就用过内燃机车来牵引高铁。2016年超强台风“莫兰迪”登陆时，福建紧急调用了内燃机车来牵引高铁。

我们今天要说的重点，倒不是绿皮火车本身，而是这个事情背后，体现出的一个科技领域的现象。这就是，不要轻易淘汰一个看起来过时的技术。你很难预测，它将来会在哪里派上用场。

前不久，国外有个类似的新闻。说的是，2月份，美国明尼苏达警方披露了一批入室抢劫案。作案手段都是一样的。犯罪分子挑选富人区的住宅，盯梢一段时间，然后进去抢劫。但问题是，这些豪宅门口都有先进的监控和门禁系统，犯罪分子是怎么敢明目张胆闯进去的？

他们用的工具不复杂，就是Wi-Fi干扰器。简单说，就是给网络里制造大量的超载流量，把门禁和摄像头搞断网了。这个技术不算复杂，而且干扰器在国外很好网购，40美元到1000美元不等。

从2020年开始，这类案件变得越来越多。怎么办？最简单的方法是，把摄像头这个系统，换成有线网络，不用Wi-Fi，自然就不会被Wi-Fi干扰。你看，貌似落后的有线网络，能办成无线网络办不成的事。

再比如，就在前两年，美国很多地方给一项几乎已经失传了的编程语言，Cobol，招程序员。Cobol算是上古语言，最初是在1959年开发的。它的全称叫做“通用商业语言”。70年代后，个人计算机诞生了，Cobol语言，既不擅长复杂计算，也不适用于个人计算机，失去了竞争力。

那么，既然淘汰了，怎么现在又有写Cobol的需求了呢？原因是，Cobol是很多商业系统的基础语言，目前世界上，还有43%的银行系统依赖它，美国95%的ATM机要靠它，全球每天3万亿美元的交易通过它开展。这些老系统，平时用着还行，一旦有大变动，就会出现意外。

比如，2020年疫情时期，美国失业人数激增，很多人需要领失业保险单。这时候，很多州的失业保险系统宕机了。政府想要维护系统时，就出现了一波退休Cobol程序员返聘潮。还有一个72岁的老程序员，自己召集了一帮退休Cobol程序员，成立了一个叫“Cobol牛仔”的公司，这听起来还挺传奇的。

那么，假如干脆把这些系统都替换掉，行不行呢？难度很大，而且成本极高。2012年，澳大利亚联邦银行更换Cobol平台，花了5年时间，7亿多美元。还有人估算过，世界上现存的Cobol代码加起来，有200多亿行，全部替换，成本大约是4万亿美元。

在技术领域，这个现象，有一个专门的名字，叫做技术负债。也就是，一项技术在应用之初，也许是最佳方案，但随着时间发展，它给系统留下的隐患会越来越明显，就像一笔不断累积的债务。

比如脸书的手机程序，早期开发得很草率，后来出现了很多维护上的困难，脸书不得不投入大量资源来偿还这个技术债务。再比如，微软的IE，从全球浏览器的头部，逐渐被淘汰，就是因为它的技术架构中，存在太多错综复杂的祖传代码。这些代码写出来的时候跑得挺好，但后来者想要修改，都无从下手，最终，微软只能放弃IE。

像Cobol语言、IE浏览器这样的故事，其实给我们提了一个醒，很多适配当前场景的技术，假如放在未来的视角下去观察，就可能存在隐患。从这个角度看，新老技术之间的关系，未必是彼此替代，也可能是互为备份。

最后，总结一下，今天说了两个话题。

第一，器官移植有哪些新进展？目前，器官移植的主攻方向之一，是异种器官移植。基因编辑猪是首选对象，而排斥反应与病毒，是需要首先解决的挑战。

第二，新旧技术之间是怎样的关系？新老技术之间，并不是简单的彼此替换。有时，旧技术会成为新技术的地基，导致它无法被替换。有时，旧技术也会为新技术补位，解决新技术解决不了的问题。

好，以上就是今天的内容。《得到头条》，明天见。

### 💡 精华要点
- 1. 器官移植的新进展
- 目前，器官移植的主攻方向之一，是异种器官移植。因为器官大小合适且产量高，基因编辑猪是首选对象，而排斥反应与病毒，是需要首先解决的挑战。
- 2. 新旧技术之间的关系
- 新老技术之间不是简单的彼此替换。有时，旧技术会成为新技术的地基，导致它无法被替换。有时，旧技术也会为新技术补位，解决新技术解决不了的问题。
