十一、器官也可以移植——器官移植技术
器官移植是指当代偿受者相应器官因致命性疾病而丧失功能时，将健康的器官移植到人体内使之迅速恢复功能的手术。若献出器官的供者和接受器官的受者是同一个人，则这种移植称自体移植；供者与受者虽非同一人，但供受者（即同卵双生子）有着完全相同的遗传素质。这种移植叫做同质移植。人与人之间的移植称为同种（异体）移植；不同种的动物间的移植（如将黑猩猩的心或狒狒的肝移植给人），属于异种移植。
据介绍，一个病人的死亡原因常常只是某个脏器损坏而非所有脏器都有问题。基于这一点考虑，器官移植手术的想法产生，通过做器官移植手术就可以使很多患者的生命延续下去。经过几代人的努力，1989年12月3日。美国的一位科学家实现了人类的这个梦想，世界首例肝心肾移植成功。
这一天，美国匹兹堡大学的一位器官移植专家，经过21个多小时的努力，成功地为一名患者进行了世界首例心脏、肝脏和肾脏多器官移植手术。这位名叫辛迪·马丁的妇女当时26岁，已经是第二次接受移植手术治疗。三年前她曾做过心脏移植手术，但她体内对移入的心脏产生了排斥反应。并患了肝炎和肾功能障碍。马丁第二次手术后情况正常。
迄今为止，全世界仅心、肝、肾人体三大器官的移植已经达到50万例。我国器官移植从20世纪60年代开始，虽然开展的时间比国外晚，但进展却很快。目前，器官移植面临的最大问题就是供体器官奇缺。
那么。到目前为止，哪些器官可以接受器官移植呢？
心脏。当病人出现心脏衰竭时，心脏移植是唯一的治疗方法。
肝脏。处于良性肝病末期，无法用传统内科手术治疗时，可以考虑肝脏移植。
肺脏。终末期良性肺部疾病的患者，经过传统内科治疗无法治愈时.可以考虑肺脏移植手术来改善身体状况。
肾脏。尿毒症患者可考虑肾脏移植。
胰脏。胰脏移植多数是与肾脏移植同时进行的，主要用于治疗晚期糖尿病、I型糖尿病和胰切除后糖尿病。
除了上述器官，尚有患有脾脏、小肠等也可以通过接受移植手术获得治愈。
器官移植并不是一个万无一失的手术，它也是有风险的。其成败的一个重要因素就是供、受双方的基因型是否“相配”。“基因相配”比例在兄弟姐妹、父母子女之间最高，因而移植成功率最高。另外，共同生活20年以上的夫妻，肾移植成功率也非常高。如果“相配”，器官移植将会很成功。反之，则失败。
十二、青霉素的发现
青霉素是医学史上第一种有效实用的抗菌素，它的发现标志着人类医学史进入了一个新的纪元。提起青霉素，我们自然会想起弗莱明，在弗莱明研制青霉素成功的鼓舞和启发下，世界各国的科学家纷纷进行研究实验，努力从各种微生物中寻找新的抗菌素。
20世纪，医药科技突飞猛进，科学家和工程师们发明和创造了数以千计的药物，大大地延长了人类的平均寿命并提高了人类的生活质量。随着科技的进步，这些药物也不断地更新换代。不过有一种药物至今对大多数人仍是抗感染的首选药物，它就是第一种被大量生产的抗生素——青霉素。青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，开创了用抗生素治疗疾病的******。通过多年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。
青霉素的发现者是英国科学家亚历山大·弗莱明。弗莱明出生在苏格兰的亚尔郡，他的父亲是个勤俭诚实的农夫，生了8个孩子，弗莱明是最小的一个。由于家道中落，他不能完成高等教育，16岁便要出来谋生；在20岁那年，承受了姑母的一笔遗产，才可以继续学业。弗莱明25岁医学院毕业之后，便一直从事医学研究工作。1928年，弗莱明在伦敦大学讲解细菌学，无意中发现青霉菌有杀菌作用，就对青霉素进行了系统地研究。在第二次世界大战期间，青霉素救活了无数人的生命。由于弗莱明发明了青霉素，这使他在全世界赢得了25个名誉学位、15个城市的荣誉市民称号以及其他140多项荣誉，其中包括诺贝尔医学奖。
1928年9月的一天早晨，在英国伦敦圣玛丽医院工作的弗莱明在实验室逐个检查培养器皿中细菌的变化。当他来到窗户边的一只培养器皿前的时候，发现这一只贴有葡萄状球菌标签的培养器皿里，所盛放的养料发了霉，长出一团青色的霉花，而原来生长的葡萄状球菌消失了。几天后，弗莱明将这种青霉菌进行了试验：用一根线蘸上溶了水的葡萄状球菌，放到青霉菌的培养器皿中，几小时后，葡萄状球菌全部死亡。接着，他分别把带有白喉菌、肺炎菌、链状球菌、炭疽菌的线放进去，这些细菌也很快死亡。后来，弗莱明又把青霉菌液体注射进兔子的血管，结果发现兔子安然无恙，这就证明青霉菌液体没有毒性。
从青霉菌溶液中提炼出青霉素，成了弗莱明面临的重大难题。直到后来，德国化学家钱恩解决了青霉素的提纯问题，病理学教授弗洛里也加入到提炼青霉素的行列。于是，青霉素的生产被推向了工业化道路，为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩和弗洛里于1945年共同获得诺贝尔医学奖或生理学奖。
十三、胰岛素的发明
胰岛素是胰腺分泌的一种激素，能促进肝脏和肌肉内动物淀粉的生成，加速组织中葡萄糖的氧化和利用，从而调节体内血糖的含量。胰岛素还能增进脂肪的贮藏以及促进氨基酸合成蛋白质。胰岛素分泌量降低时就会引起糖尿病。
20世纪20年代，加拿大多伦多大学医学院教授班廷和他的学生贝斯特，在糖类代谢专家麦克劳德的协助下，第一次从狗的胰腺中提取了胰岛素，并注射到另一只因摘除胰腺而得了糖尿病的狗体内，那只狗的血糖很快恢复到正常水平。1922年1月11日，班廷首次为14岁的糖尿病患者汤普森注射胰岛素。随着胰岛素使用剂量的增加，汤普森成为依靠胰岛素活下来的世界第一人。1923年，胰岛素开始大批量生产。由于糖尿病具有易染性和能遗传的特点，所以此病患者的数量持续增加，对胰岛素的需求与日俱增。1965年，我国科学家成功发明了人工合成胰岛素。这是世界上第一次用人工方法合成一种具有生物活性的蛋白质。如今，胰岛素不论是天然的，还是人工合成的，依然是众多糖尿病患者不可缺少的药物。
胰岛素的主要作用是促进糖、脂肪的合成与贮存，促进蛋白质、核酸的合成，因此是促进合成代谢的激素。其具体作用为：加速葡萄糖的利用和抑制葡萄糖的生成，使血糖的去路增加而来源减少，于是血糖降低；促进脂肪的合成和贮存，抑制脂肪的分解，并促进糖的利用；能够促进蛋白质的合成，阻止蛋白质的分解；促进脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）及三磷酸腺苷（ATP）的合成。另外，葡萄糖在红细胞及脑细胞膜的进出，葡萄糖在肾小管的重吸收以及小肠黏膜上皮细胞对葡萄糖的吸收，都不受胰岛素的影响。
胰岛素的种类很多，依其作用持续的时间长短可分为短效、中效和长效三类。短效作用持续时间为5—7小时。一般在糖尿病患者急性代谢紊乱时应用静脉滴注短效胰岛素。中效作用持续时闻为18～24小时。长效作用持续时间为28～36小时。根据来源可分为牛胰岛素、猪胰岛素和人胰岛素三类。牛胰岛素：自牛胰腺提取而来，分子结构有三个氨基酸与人胰岛素不同，疗效稍差，容易发生过敏或胰岛素抵抗。猪胰岛素：自猪胰腺提取而来，分子中仅有一个氨基酸与人胰岛素不同，因此疗效比牛胰岛素好，副作用也比牛胰岛素少。人胰岛素：人胰岛素并非从人的胰腺提取而来，而是通过基因工程生产，纯度更高，副作用更少，但价格较贵。
十四、生产人体的零件——人造器官技术
机械的修理厂内，货柜上常常摆满待用的零件。当修理师傅发现机械的哪一部分需要更换时，便可以用其他效果好的零件进行代替。那么，同样是“检查疾病”，在医院中，能否也可以让医生顺手取用一些“身体零件”，来给患者使用？这个在以前被认定为“不可思议”的想法，到了今天，已经得到了初步的实现。
人造器官是用物理的、化学的或生物的手段人工制造的器官。用人造器官来代替病损器官即可达到一定的治疗目的。按照材料的不同，人造器官可分为机械性人造器官，即完全用没有生物活性的高分子材料的仿造器官；半机械性半生物性人造器官，即将电子技术与生物技术结合起来制造的器；生物性人造器官，即利用细胞或组织制造的器官。
克隆技术的发展，使科学家通过从患者身上提取细胞，制造相应的组织和器官成为了可能。这种人体器官所用的细胞因为来自患者自身，所以不会产生免疫排斥等副作用。如果这项研究进展顺利，那么便会给白血病、帕金森氏症、心脏病和癌症等疾病的患者带来新的福音。
人造血管于20世纪50年代研制成功。这种血管利用尼龙、涤纶、天然桑蚕丝等原料织造而成，织造的方法有针织、机织等。随着纳米技术、生物技术的提高，到今天，这种人造血管无论是在材料上，还是功能上，已经取得了一定地改善，比如，有的人造血管具有疏导血液流通的功能，有的甚至可以随人体脉搏跳动。
人工心脏指人工制造的、能够代替病患心脏行使正常生理机能的装置。目前，科学家已经制造出大小、形状与心包腔相匹配，可以原位植入患者体内，并能产生足够血流量维持循环功能的人工心脏，人工心脏的跳动与天然心脏类似，有的使用电池提供能源。
人造皮肤是用体外人工研制的皮肤代用品来修复、替代缺损皮肤组织的人工组织。通过使用这种“皮肤”，一定程度上可以防止受伤创面的感染以及促进新皮成长。人造肌肉是一种利用新型智能高分子材料等原料制成的人工组织。目前，一些人工肌肉在伸缩、弯曲等功能方面已经和自然肌肉十分接近。
十五、“种瓜得瓜”的秘密——遗传物质的发现
自从孟德尔的遗传规律被重新发现以后，人们又有这样的疑问：遗传因子是不是一种物质实体？于是，人们展开了对核酸和蛋白质的研究。肺炎双球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质。噬菌体侵染细菌的实验则是进一步证明，更直接、更具有说服力。
自从瑞士化学家米歇尔发现了核素，德国化学家霍佩·塞勒又用酵母做实验，证明了米歇尔对细胞核内物质的发现是正确的。后来，人们发现核素呈酸性，因此改叫“核酸”。从此人们对核酸进行了一系列卓有成效的研究。由于“四核苷酸假说”的提出，在一定程度上影响了人们对核酸功能的认识。人们认为，虽然核酸存在于重要的结构——细胞核中，但它的结构太简单，很难设想它能在遗传过程中起什么作用。于是，一场核酸和蛋白质谁才是遗传信息的载体的论证开始了。
蛋白质的发现比核酸早30年，发展迅速。进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到了1940年则全部被发现。1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理论，1917年他合成了由15个甘氨酸和3个亮氨酸组成的18个肽的长链。于是，有的科学家设想，很可能是蛋白质在遗传中起主要作用。如果核酸参与遗传作用，也必然是与蛋白质连在一起的核蛋白在起作用。因此，那时生物界普遍倾向性地认为蛋白质是遗传信息的载体。
