跟火箭共用一顆“心”

在我國，約有1600萬晚期心衰患者面臨著死亡威脅，而其中能接受心臟移植手術的不過數百人。要拯救他們，只能靠人工輔助心臟。但進口人工輔助心臟極其昂貴，一套價格高達百萬元！于是，研發“中國心”成為當務之急——

穿“皮馬甲”的綿羊

炎炎夏日，在天津市泰達國際心血管病醫院動物實驗中心的草坪上，一只身披“皮馬甲”的綿羊悠閑地散著步，過路的市民感到好奇，紛紛拿出手機拍照。

這只羊可不一般，研究人員特意給它取了個吉利的名字——“天久”，寓意“天長地久”。在它的胸膛里，跳動著數千萬心衰患者的希望——人工輔助心臟；而它身上的“皮馬甲”，則是為人工輔助心臟提供動力的電池。心衰患者安裝了這種心臟后，也可以帶著電池外出自由活動，不必久臥病榻，生命質量將大大提高。

更令人稱奇的是，“天久”所用的人工輔助心臟，是中國運載火箭技術研究院造出來的喲！

火箭專家造“心臟”

都說隔行如隔山，讓航天專家跨界制造人身上最重要的器官——心臟，這么風馬牛不相及的“混搭”，能行嗎？

咱們知道，心臟的功能主要是將血液以一定的壓力和流量輸出，其原理就如同一部水泵。而控制火箭發動機動作以保證火箭精確入軌的伺服技術，其核心就是精密的電機和泵，它們跟心臟非常相似。因此，利用航天技術來造“心”，看似異想天開，其實是另辟蹊徑、令人叫絕的大膽創意。

人工輔助心臟要求體積小、重量輕，這樣才方便植入人體；還要功耗低，在同等電池情況下增加使用時間。這些要求，對航天專家們來說都是小菜一碟，因為火箭發動機也是越小、越輕、越低能耗，就越好。目前他們造出的“心”，直徑僅49毫米，重177克，功耗4.6瓦，達到了國際先進水平。還有，人命關天，人的心臟一刻也不能“停擺”，因此人工輔助心臟必須要有接近100%的可靠性，而我國的航天系統，無論運載火箭還是導彈，發射成功率有目共睹，可靠性不言而喻。看來，用把“神舟”系列送上天的高超科技水平“造心”，是再合適不過了。

攻克難關帶來“心”希望

人類的第一代“人造心”，是仿照心臟搏動研制的搏動泵，體積很大，只能置于體外進行短期輔助。第二代則是由機械軸承帶動扇葉旋轉，推動血液流動。但機械軸承容易磨損，導致血栓發生，而且旋轉的葉片也容易打碎血液中的紅細胞，造成溶血。如今的第三代“人造心”，采用了磁懸浮技術來造泵，以非接觸方式旋轉推動血液，性能大大優于前兩代產品。我國的“航天心”，正是從第三代直接起步。

造泵，航天專家們是輕車熟路，但要造不破壞紅細胞的泵，卻是從未有過的挑戰。他們第一次將血液輸入磁懸浮泵，出來的血清紅得跟番茄汁一樣，這就是紅細胞被打碎的結果。為了最大限度減少泵對血液的影響，專家們從研究火箭設計轉向了研究血液流動、紅細胞破壞機理等生物學問題，通過計算機仿真模擬不斷優化流場，避免血液在高速流動時產生紊流破壞紅細胞。經過兩年多的時間，5次更改設計，這一難題才得以解決。

造出了泵，植入生物體內也不容易。比如要在心尖部位打孔，必須打得非常圓滑，不然就會漏血。還有，要防止手術過程中產生的身體組織進入泵中，否則泵會被卡住。為此，研究人員專門設計了打孔刀具，并在后來申請成為專利。

經歷了一次次失敗，第18次，被植入“航天心”的“天久”終于健康存活。接下來，“天久”2號、3號、4號……又進行了多批次實驗，均取得成功。去年6月，一名危在旦夕的心衰患者首次接受了這款“中國航天心”，目前已重獲健康，回歸正常生活。

至今，這款由我國自主研制的人工心臟已成功救治了3名危重患者。相信在不久以后，它能為更多患者帶來“心”生，讓他們繼續美好的人生旅程。

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心臟研究的實驗動物一般都是用綿羊。這是因為成年綿羊體重跟人類差不多，而且比較溫順，便于術后護理。更重要的是，羊的心臟非常嬌嫩，相當于人類小嬰兒的臟器狀態，“人造心”植入羊體內如果沒問題，那么植入人體會更安全。

在推動人類生命科學進步的過程中，除了綿羊，還有很多動物在默默奉獻，它們各有不同“使命”：小鼠身形較小，免疫力較低，通常用于藥物尤其是抗腫瘤藥物的研究；兔子眼睛較大，多用于眼球研究；犬類一般用于腸道方面的實驗，例如闌尾手術；狨猴跟人類最相近，多用于甲狀腺、肝炎等的研究。

為紀念這些為人類健康獻身的小生命，每年4月24日被定為“國際實驗動物日”，請你不要忘了為它們送上你的敬意喲。