医学奇迹还是伦理困境？ 新型移植技术让心脏停跳后仍可移植

2020年1月，纽约大学朗格尼健康中心的外科医生首次在美国尝试了一项突破性技术：通过机器向已撤除生命支持的捐献者体内泵入富氧血液，使其停止的心脏重新跳动，从而成功完成移植。这项技术属于“循环死亡后捐献”（DCD），旨在扩大心脏移植供体来源，但也引发了关于死亡定义的伦理争议。

传统移植依赖脑死亡捐献者，其器官可通过生命支持设备持续供氧以维持功能。DCD则针对仍有部分脑活动但最终心跳停止的患者，但心脏在停跳后的缺氧损伤成为难题。目前有两种解决方案：一是使用昂贵的外部设备在体外恢复心脏跳动，但该技术不适用于儿童；二是“常温区域灌注”（NRP），即在捐献者体内重启心脏供氧。NRP成本较低且适用于儿童，但被批评可能模糊死亡界限，甚至导致血液流向大脑，因此被多国和机构禁用。

为规避争议，杜克大学团队开发了一种简易体外灌注系统，通过导管向摘取的婴儿心脏注入富氧血液，成功完成一例婴儿心脏移植，术后受体恢复良好。该技术有望将儿童心脏供体数量提升20%，并可能推广至成人移植。

与此同时，范德比尔特大学医学中心团队提出了无需重启心脏的方案——“超氧延长保存复苏”（REUP），通过向捐献者主动脉注射含氧保护液直接修复心脏。该技术在三例移植中均获成功，且成本低廉，适合资源有限的医院。但因其无法评估心脏功能，对于高龄捐献者或生命支持撤除至死亡间隔较长的情况存在风险。

医学专家指出，NRP的优势在于能同时保护其他器官，而REUP等技术需进一步验证。生物伦理学专家强调，未来需就NRP的伦理路径达成共识。尽管争议未休，这些创新技术为急需移植的患者带来了新希望，也反映了医学界在伦理与生命拯救之间的艰难平衡。

引力波捕捉史上最大黑洞合并！科学家惊呼“不可能”！

LIGO-Virgo-KAGRA（LVK）合作组利用美国国家科学基金会（NSF）资助的LIGO探测器，观测到了有史以来通过引力波探测到的最大质量黑洞合并事件。此次合并形成的黑洞质量超过太阳的225倍，其信号编号为GW231123，于2023年11月23日被捕获。

合并前的两个黑洞质量分别约为太阳的100倍和140倍，且自转速度极快，接近广义相对论允许的极限。这一发现对现有黑洞形成理论提出了挑战，因为根据标准恒星演化模型，如此大质量的黑洞本不应存在。研究人员推测，这对黑洞可能由更小的黑洞多次合并形成。

此前，引力波探测到的最大黑洞合并事件是GW190521，其总质量仅为太阳的140倍。GW231123的极高质量和快速自旋特性，不仅考验了引力波探测技术的灵敏度，也推动了理论模型的更新。研究人员需借助复杂动力学模型才能解析这一信号。

引力波探测器（如美国的LIGO、意大利的Virgo和日本的KAGRA）通过测量时空扭曲来捕捉此类宇宙事件。LVK的第四次观测运行（O4）始于2023年5月，相关数据将于今年夏季公布。此次发现不仅推动了探测技术的发展，也为理论研究提供了新方向。

这一发现不仅拓展了人类对黑洞的认知，也为引力波探测技术的发展提供了重要案例。

比塑料更强、更环保！科学家用细菌打造下一代超级材料

随着全球塑料污染问题日益严峻，研究人员正积极寻找可持续的替代方案。美国休斯顿大学与莱斯大学的科研团队取得重要突破，成功将可生物降解的细菌纤维素转化为一种多功能超级材料，有望替代传统塑料。

这种新型材料基于细菌纤维素，这是一种天然丰富、可完全降解的生物聚合物。通过创新的生物合成技术，研究人员利用旋转培养装置中的流体剪切力，合成具有定向纳米纤维的强韧细菌纤维素薄片。该材料具备优异的机械性能，包括高拉伸强度、柔韧性、可折叠性和光学透明性，同时能长期保持稳定。

为增强材料性能，团队还将氮化硼纳米片融入培养液，制备出细菌纤维素-氮化硼混合纳米薄片。测试显示，其拉伸强度可达约553兆帕，散热效率比普通样品快三倍，进一步拓展了在高温或高强度环境下的应用潜力。

该材料的应用前景广阔，可用于制造环保包装、一次性水瓶、医用敷料，甚至绿色电子和能源存储设备。研究团队强调，这种单步骤、可规模化的生产方式为工业化应用奠定了基础，未来或将在多个领域取代塑料，助力缓解环境污染问题。

这项研究融合了材料科学、生物学和纳米工程的多学科优势，展现了可持续材料开发的创新路径。随着技术不断完善，这种超级材料有望成为解决塑料污染的重要方案之一。（刘春）