他从文转理再学医，40岁前获诺贝尔奖，晚年却遭人唾弃

　　器官移植发展至今已有 100 多年的历史。随着移植外科技术的发展和免疫抑制剂的临床应用，成千上万的终末期患者重获新生。可以说移植医学是近半个世纪最大的医学奇迹之一。
　　而奠定这一基础的，有一位我们不可忽视的天才——阿历克西斯·卡雷尔（Alexis Carrel），法国外科医生、生理学家、实验生物学家，于 1912 年获得诺贝尔生理学或医学奖。
　　卡雷尔是一位出色的科学家，对器官移植的发展作出了不可磨灭的贡献，但同时他的名字又与纳粹、法西斯主义等深深联系在一起。
　　今天，笔者就来聊聊阿历克西斯·卡雷尔神奇而又充满争议的一生。
　　图 1：阿历克西斯·卡雷尔肖像
　　天才的外科医生
　　卡雷尔于 1873 年生于法国里昂，从小聪明伶俐。1889 年他就在里昂大学获得了文学学士学位，次年获得理学学士学位，紧接着，他转入医学专业继续深造。
　　1894 年卡雷尔完成学业成为里昂医院的一名外科实习医生。也正是在这一年，21 岁的卡雷尔遇到了对他人生产生巨大影响的事件。
　　1894 年 6 月 24 日，著名的法国总统玛利·弗朗索瓦·萨迪·卡诺刚结束宴会上的演讲，便被一名狂热的意大利无政府主义者用刀刺中腹部，腹部大静脉尤其是门静脉被切断，导致大量出血，而不治身亡。
　　当时，对于类似卡诺总统这样因外伤导致血管破裂出血的病人，因没有解决血管吻合的难题，外科医生常常束手无策。而卡诺总统的遇刺，让卡雷尔立志找到解决这一难题的方法，于是决定成为一名外科医生。
　　1901 年，完成外科的初步训练后，卡雷尔获得了一间实验室的使用权，能够使用手术设备和实验狗，于是他开始研究血管吻合技术。他的研究重点是，设计一种把两条血管连接在一起的技术。
　　当时的卡雷尔意识到了三件事：
　　第一，他需要找到更好的针和线来把血管缝合在一起，尽量减小对内壁（内膜）的伤害，因为针孔会形成血凝块；
　　第二，除了改善缝合材料，他还需要一种能够保护内膜的缝合技术；
　　第三，他需要找到一个装置，能够帮助医生快速完成血管缝合，因为他知道夹住血管的时间太长的话，将不可避免地出现凝血。
　　卡雷尔了解到手术用的针和线非常匮乏，为了获取更优质的材料，他拜访了里昂当地一家男装缝纫店。
　　相传，为了提高自己手指的灵活度，他曾在世界著名的花边刺绣大师勒鲁蒂埃夫人家里学习刺绣，并练习在纸上用针缝纫，直到他的技术完美无缺。此外，他还把针线浸在液体石蜡里，使它们能更容易地穿过人体组织。
　　经过无数次试验后，卡雷尔终于创造了一种血管吻合新技术——三点缝合法。
　　图 2： 三点缝合法（ 在需要吻合的两端血管横截面上取等边三角形的三个顶点先缝上 3 针，保留其线尾作牵引用，然后在使用细缝合线于其间加逢若干针完成血管吻合 ）
　　1902 年，卡雷尔将自己的这一发现发表在了《里昂医学》上。这个方法安全可靠，很快就引起了外科界的注意，并被临床证明效果非常好。
　　实体器官移植的奠基者
　　尽管卡雷尔是一位敬业的科学家，但由于他异于主流的兴趣和信仰，经常在公众媒体上引起争议，而这也成为他一生中循环往复的主题。
　　由于在法国没有获得某个高级教职机会，卡雷尔于 1904 年前往美国芝加哥工作。
　　1905 年，他在芝加哥大学遇到了美国生理学家和血管外科医生查尔斯·克劳德·格斯里（Charles Claude Guthrie），并开始与其合作研究器官移植。
　　在那期间，卡雷尔和格斯里思考并完善了多种不同的血管吻合术。
　　图 3：卡雷尔在 Science 期刊发表的《将一只狗的两个肾脏成功移植到另一只切除正常肾脏的母狗身上》
　　1906 年，卡雷尔和格斯里发表了一篇文章介绍「卡雷尔瓣」（Carrel patch）。
　　他们在狗身上进行了肾脏移植，为了避免小血管吻合时血栓形成，切除了主动脉与肾动脉相连的瓣。这种技术称为「卡雷尔瓣」，这一技术至今仍在器官移植中使用。
　　图 4：卡雷尔和格斯里为狗进行肾脏移植（ 为避免小血管吻合时血栓形成，切除了主动脉和肾动脉相连的瓣，这种技术成为卡雷尔瓣，至今仍在用 ）
　　同年，在芝加哥的一个外科学会上，卡雷尔向 20 余名知名外科医生展示了在狗身上做血管吻合术、移植静脉代替动脉，以及无菌对于血管吻手术结果的重要性。
　　这次发言使得卡雷尔被看见，此后，多家研究机构抛出了橄榄枝，其中美国的洛克菲勒研究所吸引了卡雷尔的注意，这是美国第一个完全致力于医学研究的机构，而不是教学或病人护理。
　　图 5:将一段犬腔静脉移植至腹主动脉，术后 14 个月解剖图
　　33 岁的卡雷尔来到洛克菲勒研究所后，他将自己的研究兴趣扩展到了其他几个领域，包括细胞培养和器官移植。
　　在洛克菲勒研究所，卡雷尔最引人注目的实验是外科方面，包括血管手术和移植。也就是在这里，在接下来的五年左右的时间里，他进行的研究让他获得了诺贝尔奖。
　　在移植领域，他几乎什么器官都做过了，他移植过带血管蒂的脾、甲状腺、肠和一只耳朵，他做过不计其数的狗腿移植，但最重要的还是肾移植。
　　1910 年，他证明了在手术之前，血管可以在冷藏中保存更长时间。同年，他在《美国外科杂志》上发表了一篇论文，描述了治疗胸主动脉瘤的实验。
　　他注意到在跳动的心脏上进行冠状动脉吻合的困难，并表示在手术进行时需要停止并给予某种形式的支持。
　　在此期间，他还预见了未来，器官移植可以通过应用放射疗法或药物治疗来抵消排斥反应，而这在几十年后被证实。
　　在 1912 年的一篇文章中，卡雷尔描述了生命的概念，考虑了两种生命形式，一种是潜伏的，一种是活跃的。卡雷尔将潜在生命定义为一种难以检测到的细胞代谢状态。
　　他进一步区分了潜在生命的两种不同形式。第一个是死亡的正常进程，第二个是一种重要进程被暂停的状态。
　　器官移植的两个主要概念仍然是基于这个简单的假设。
　　首先，他认识到细胞死亡是一个缓慢的过程，如果有可能在死后立即移植组织和器官进入其他具有相同性质的生物体，则不会发生不可逆转的死亡，身体的所有组成部分将继续存活。
　　卡雷尔描述说，从一般死亡到不可逆转的死亡之间的时间，根据组织的性质而有所不同。
　　第二，卡雷尔的假设是，器官保存的所有原则都是以潜在生命理论为基础的。卡雷尔在此提出了冷藏保存的基本概念，他只是领先了他的时代 60 年。
　　图 6：卡雷尔的论文
　　通过一系列关键的实验，卡雷尔提供了强有力的证据来验证他的假设。实验结果首次证实了血管、皮肤和结缔组织在潜在生命周期至少可以保存两周。
　　1912 年，卡雷尔迎来了他人生的高光时刻，为了表彰他在血管缝合以及血管和器官移植方面的工作，授予了他诺贝尔生理学和医学奖。
　　而这一年，他还不满 40 岁，刚刚在洛克菲勒研究所转正成为一名正式会员。
　　图 7：卡雷尔获得 1912 年诺贝尔医学或生理学奖
　　参加一战
　　1914 年，第一次世界大战爆发，作为一名军事爱好者，卡雷尔十分激动，他对创伤处理和伤口愈合很有兴趣，与美国化学家亨利·达金（Henry Dakin）合作，共同找寻了一种能用来清洗战伤的强效抗菌溶液。
　　在抗生素开发之前，这种方案通过预防创伤后败血症拯救了许多生命。
　　卡雷尔用这种溶液设计除了一种复杂而疼痛的伤口清洗系统，但最终由于太过复杂而没有被广泛采纳。经过改良，达金的溶液至今仍被用于处理开放性伤口。
　　图 8：邮票—特兰斯凯（1993）：卡雷尔头像和给战士清创缝合并用卡雷尔-达金氏法控制伤口感染的场景
　　兴趣的转变
　　一战结束后，卡雷尔回到洛克菲勒实验室继续工作，但是他不再做外科手术，转而从事组织细胞培养、癌症研究和灌注技术保存器官的工作。
　　虽然他解决了血管吻合问题，但切取的离体缺血器官在常温下短期内会死亡，无法用于移植，因此必须设法使离体器官存活。
　　对此，卡雷尔进行了一系列研究，用持续灌流技术使离体缺血器官存活下来，为器官移植手术赢得足够的时间。
　　1930 年，卡雷尔与机械师林德伯格合作开发了一套体外灌注系统，使得器官的离体存活成为可能。
　　将离体组织、器官如肾脏、心脏、甲状腺等保存在灌注液中，不仅能存活，而且能维持数日或数周的功能。为此，二人共同出现于 1938 年 6 月 13 日《时代周刊》的封面上。
　　图 9：1938 年 6 月 13 日《时代周刊》的封面
　　晚年的污点
　　如果卡雷尔跟随着自己的直觉，他很可能成为真正的移植之父。但事与愿违，30 年代末，卡雷尔对哲学更感兴趣，而对科学和外科学不那么感兴趣。
　　尤其是他对优生学产生了愈发浓厚的兴趣，卡雷尔认为只有经过精心挑选的人才能获得永生，并在他 1935 年的畅销书《未知的人》中主张通过实施由精英统治的强制优生学制度来创造不同的人类生物阶层。
　　这些政治和哲学观点以及他不民主的言论遭致了一些人的强烈批评和反感，也越来越被洛克菲勒研究所的主任所不满。
　　1938 年，卡雷尔不得不退休。1939 年第二次世界大战爆发，他再次卷入其中，不得不关闭了所有的实验室。
　　1941 年，深感沮丧的卡雷尔回到法国，1944 年 11 月，法国从纳粹手里解放后不久，卡雷尔在巴黎死于心脏病发作，享年 71 岁。
　　虽然他没有被正式指控任何罪行，但是他的名字和纳粹、法西斯主义以及反犹太主义深深的联系在了一起。这导致他的名声被毁了，也使得他的许多发现在某种程度上被埋没了。
　　图 10：邮票—几内亚比绍（2009）：卡雷尔头像和他在军中服役时从事医学科学研究的场景
　　卡雷尔的众多矛盾之处仍然是公众乃至很多科学家难以理解的。
　　他是一位杰出的生理学家，相信祈祷疗法；他是天主教徒，支持节育；他钦佩自己的妻子，但认为高等教育对女性是一种浪费；他喜欢孩子，但从未有过孩子；他是一名实验科学家，但自认为是哲学家。
　　将移植引向化学免疫抑制方向的工程——罗伊·卡恩爵士（Sir Roy Calne）曾对卡雷尔这样评价：阿历克西斯·卡雷尔是个杰出的研究者，但并不是个好人。
　　尽管如此，卡雷尔的科学工作，如对血管缝合的贡献、低温保存的概念、体外机器灌注的先驱工作、不同动物间保留器官功能的移植尝试以及可以通过药物或辐射预防移植排斥的愿景，远远领先于他的时代，也为器官移植在几十年后成为现实铺平了道路。
　　这一点我们不能忘记。