美丽的珊瑚 奋进的科研

看看深海中的十大最美珊瑚

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【图文由“中国科学家”(ID:Chinses_Scientises)公众号原创,转发请申请授权。】

​20世纪50年代,年轻军医吴孟超在门诊中不时地会接诊肝癌患者。病人痛苦的面容、求生的眼神,令他深表同情却无计可施。当时对肝癌的治疗,国际医学界一致认为,凡有手术指征的,最理想的治疗方案是手术切除。而要成功切除肝脏肿瘤,迫在眉睫的问题是了解肝脏的生理解剖结构,了解肝脏中的血管分布,才能解决肝脏手术中出血的难题。

因为外科学界历来都公认肝脏是外科手术的“禁区”,吴孟超当年在同济大学医学院所学到的有关肝脏解剖的知识,大多只有“肝脏内有四种管道,肝分左右两叶”等很肤浅的描述,再进一步阐述肝脏内各支血管的走向或血流分布规律的信息,连只字片语都找不到。肝脏内不仅有数千条密如蜘蛛网般的血管,还有胆管、淋巴管等叠合交叉。复杂的管道分布与走向让手术中稍有不慎就会导致大出血,而出血过多或渗血不止,是导致术中或术后病人死亡最主要的原因。

仁医大爱与知识滞后所带来的揪心与焦灼,催生出吴孟超强烈的救死扶伤情感和人民军医锲而不舍的科研钻劲。1958年初,他主动请缨,组建第二军医大学肝胆科研的“三人小组”,梦想尽快改变我国肝癌治疗一筹莫展的现状与窘境。

吴孟超带领团队所跨出的第一步便是抓基础科研——掌握肝脏的解剖结构。

他们兴奋地从文献中发现了,1951年瑞士专家乔尔茨吉曾首次建成肝脏管道铸型腐蚀标本和胆管造型研究方法,这提示他们:一个理想的肝脏标本,应该是用不同颜色的液态塑料灌注入肝脏的肝动脉、肝静脉、门静脉和胆道等四种管道内,塑料凝固后再腐蚀掉管道外的肝组织,就可以形成一架肝内各类管道分布与走向清晰的模型。但那时西方对我国科技情报的封锁,进一步的解析就一字难求了。于是,只能自己动手——制作肝脏管道的铸型标本,试图弄明白肝脏确确实实的解剖结构。

正是由于吴孟超从事肝胆医学的起始是从基础理论研究着手的,这就使他有了日后一系列成功的底气,迈开了肝胆学科的科研与临床相结合之坚实步履,铸就了我国肝胆医学事业的辉煌篇章。

从1958年起,吴孟超带领“三人小组”的科研团队就在简陋的动物实验房里,十分投入地策划起如何制作肝脏管道铸型腐蚀标本的具体细节。

再利用法医检验所解剖无名尸体后的肝脏器官,他们解决了肝脏的来源问题,接下来要解决的难题是灌注材料。他们从多家化工厂弄来了多种塑料,用各种办法将它们液化后配上颜色,灌注到肝脏相应的管道内,等到标本成型后放入酸液试图腐蚀掉管道外围的肝组织时,问题就出现了。

尽管管道周边的肝组织能被腐蚀掉,但灌注在管道内的塑料也同时被软化了,整个标本都坍塌了。他们采用不同稠度的塑料液、不同品种的灌注材料,也都一一失败。

毕竟是三位年轻军医,既不是材料科学家,又不是全职的科研人员,他们肩挑的临床和教学任务担子也不轻,要展开肝胆科研只能牺牲日常作息的业余时间。再说,那时尚处于20世纪50年代末,他们可用于灌注材料的选择面很窄,对材料与加工工艺的知识面也不够广,跨界科研招致失败似乎是必然的。

那段时间,下班后,吴孟超立即全神贯注地扎入实验室,不是做试验,就是埋头看书查资料,人消廋了十来斤,但他全然不顾,只希望能从屡试屡败的困境中早日摆脱出来。

“三人小组”的实验室旁在养实验犬,狗吠连续不断,吵得他们心烦。尤其是实验室中充满塑料溶解后难闻的气味,在闷热的上海,更令人觉得难熬……要不是三位年轻人都有一股对科研的好奇心,对疑难问题非得予以征服的军人气质,常人恐怕早就放弃了。再说,生来就有股倔劲的吴孟超,凡自己认准的事,哪怕再难也不会轻言放弃。

巴甫洛夫曾说过:“实验上的失败可能成为发现的开端。”吴孟超坚定地认为:天无绝人之处,路总会有的!

“三人小组”(中为吴孟超)向詹彪院长等领导汇报科研进展情况(吴孟超办公室提供)

常言道:机遇永远偏爱善于捕捉它的人。

转眼到了1959年的4月份,春寒料峭的校园里播出了一条振奋人心的喜讯:我国乒乓球运动员容国团,在西德多特蒙德举行的第25届世界乒乓球锦标赛男子单打决赛中,荣获男子单打冠军。这是世乒赛从1927年举行以来,中国第一次赢得世界冠军的光荣称号。中国人夺冠的喜讯令全校、全社会都为之振奋。

对于这一激荡人心的大事,社会各界都会从自身的视角产生绚烂多彩的评述,对乒乓球迷吴孟超来说,也自然格外兴奋,在喜讯冲刷了他上百次试验失败的沮丧之余,还触发了他心里始终紧绷着的一根弦——乒乓球不也是一种塑料吗?何不用它来试验一下呢?视角很独特,想法很必然。

吴孟超的这一念头,倒是地地道道的日有所思、夜有所梦的“灵感”闪现,看似踏破铁鞋无觅处,得来全不费工夫啊!

说干就干。吴孟超带领“三人小组”,使用液态赛珞璐灌注技术,终于在克服灌注液的浓稠度、灌注推进压力等困难后,成功制成了犹如珊瑚般美丽的肝脏管道的铸型标本。

珊瑚般美丽的肝脏铸型标本(目前仍保存在东方肝胆医院展示室,吴孟超办公室提供)

吴孟超深情地注视这朵“珊瑚花”,透过泪水的折射所看到的立体肝脏管道走向的构架,似乎在闪光,似乎在跃动。由于在赛璐珞里预先调入了四种不同的颜色,分别灌注进肝动脉、肝静脉、门静脉和胆管,把纵横交错、攀缘缠绕的大小管道有区别地、清晰地呈现了出来,缤纷的色彩令清晰的管道走向一目了然。肝脏内部各种管道的脉络,至此一览无遗地呈现在三位年轻军医的面前。

白化的珊瑚礁又变成了彩色?珊瑚:保命而已

五彩斑斓的珊瑚是海洋中美丽的风景线,也是海洋环境的风向标。当海洋环境发生变化,珊瑚的生存环境受到威胁时,彩色就会转为枯骨般的白色。 这就是珊瑚白化现象。 正常珊瑚(左)和白化珊瑚(右) | 参考文献[1] 珊瑚为什么会白化? 珊瑚为什么会白化? 为了

这就是他们梦寐以求的打开肝脏科研之门所跨出的坚实的脚步:基础科研指导临床,基础科研服务临床。

珊瑚般美丽的肝脏铸型标本(目前仍保存在东方肝胆医院展示室,吴孟超办公室提供)

到1959年底,以吴孟超为首的“三人小组”先后总共制作了108具肝脏腐蚀标本和60具肝脏固定标本。随着实验技术日益高超与纯熟,他们制作的“珊瑚花”也一朵更比一朵精致,一朵更比一朵美丽。

吴孟超从各个角度细致观察,用笔尖循着肝动脉、肝静脉、门静脉和胆管的走向,分析它们各自管径变化以推测其

吴孟超对照着文献,仔仔细细研究着大大小小不同年龄段肝脏的管道铸型标本,认认真真地研究分布于整个肝脏内的肝动脉、肝静脉、门静脉和胆管各自的走向与交错的情况,还用三视图分别画出了相应管道的分布。对肝脏血管的走向和分布规律从摸索到了如指掌,以致达到炉火纯青的境地。

在此基础上,他见解独到地提出了我国肝脏解剖学上的“五叶四段”的创新理论:将人体肝脏分成“左外、左内、右前、右后和尾状”五个叶,又将左外叶及右后叶各分成两个段,共四个段。

吴孟超团队创造性提出人体肝脏“五叶四段”的解剖示意(吴孟超办公室提供)

1960年6月在郑州召开的第七届全国外科学学术会议上,这一理论得到了专家的普遍认同。反复审视和推敲后,自1962年起他又相继发表了Observation on intrahepatic anatomy of normal human liver 、《我国正常人肝内解剖的观察》《正常人肝内胆管和肝动脉的解剖学观察》等中英文论著,提出了一套崭新的人体肝脏解剖学理论。

此后60年的临床实践也表明:“五叶四段”理论已为我国乃至世界肝脏手术的成功提供了关键性的解剖标识,而且吴孟超提出的肝脏内部存在静脉吻合支,尾状叶的血管解剖特点,对肝脏手术中血管、胆管准确处理的原理和方法,为肝脏手术提供了明晰且安全的理论指导。这一系列论述被收入多部理论专著和医学教材之中。

吴孟超对照模型细致地研究肝脏血管走向的解剖理解(吴孟超办公室提供)

根据这一理论,1960年3月1日,由吴孟超主刀为一位中年女患者成功切除了大肝癌,这是第二军医大学第一附属医院成立以来的第一例成功肝脏手术。

同年,吴孟超还发明了“常温下间歇性肝门阻断切肝法”,这项术式的创新适用于所有的肝脏外科手术,其独创性在于通过间歇性阻断进入肝脏的血供,不仅提高了手术的安全性,而且不同于以往需用冰水将病人全身降温才能手术,可以在常温下施行肝脏手术,既简化了手术过程,又减少了患者的创伤,还适用战时救治。

吴孟超与同伴们分享自己分析的成果(吴孟超办公室提供)

1961年,吴孟超带领他的团队发现了“正常和肝硬化肝脏手术后生化代谢规律”,并据此提出了纠正肝癌术后常见的致命性生化代谢紊乱的新思路与新策略。

也正是有了这项肝脏解剖理论的垫底,1963年5月,吴孟超还打破了全球医学界一致认为的“中肝叶”是手术禁区的偏见,连续成功地实施了多项 “中肝叶”手术,并于同年9月,带着“中肝叶手术”令世人震惊的消息,在北京召开的第八届全国外科学术会议作了令学界振奋的学术演讲。

1964年,上海科学教育电影制片厂鉴于吴孟超团队所开创的一系列基础理论与临床实践的创新与成就,拍摄了一部彩色宽银幕大型纪录片——《向肝脏外科进军》。

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作者简介

方鸿辉:出版人,二级编审。1998年被评为上海首届优秀中青年编辑、优秀科普作家、上海新闻出版系统先进工作者。2005年被授予“大众科学奖”。2007年被中国科普作家协会表彰“在科普编创工作方面有突出贡献的科普作家。2014年被评为“中国好编辑”。先后获得过国家及省部级奖励50多项,其中包括中国图书奖、中宣部第六届“五个一工程”奖、第四届冰心散文奖、首届浩然文学奖一等奖、对外宣传银鸽奖等。

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