星期一上午10时30分，在波士顿大学医学中心三楼的10号手术室里，哈罗德 · 拉扎尔博士在给一名冠脉阻塞的男性患者行分流术，通过切口，可见到患者心脏在规则的跳动。手术过程中，拉扎尔不时用一根半透明的管子将渗出的血吸入一密封的圆柱形塑料筒中，这个塑料筒接在手术台旁一个不显眼的机器上，术中渗出的血经收集、处理后，可以输还给病人。
四楼血库里，埃德 · 多尔蒂，一名64岁的退休编辑，在为下月的择期手术预存自体库血、他的全髋关节替换术要求他至少还得采两次血。鉴于他的年龄和身体情况医生建议他使用库血，但多尔蒂执意不肯。一年前的一次意外中，他输了血，其后的两个月里，他不得不接受着仔细的血源性感染的检查。“我不会再接受那样的输血，除非万不得已。”他说。
进入20世纪90年代，上述情景可在任一所大医院里见到，这说明人们对输血的态度有了显著改变。这种态度的转变也促进了人工血液代用品的开发进程，医生们向来认为血液是一种可以随时供给的药物，但在1992年，美国内科医师学会改变了它的一贯立场，认为应该尽量避免异体输血。
何以产生这种变化呢？人们惧怕输血！许多人甚S不再献血，因为他们相信那有感染艾滋病（AIDS）的危险。调查表明1/3的人相信献血时能感染AIDS。实际上这纯属无稽之谈，因为献血时所用的都是一次性的消毒设备。
艾滋病使得人们对输血产生了普遍的恐惧感，医院也竭其所能减少异体血液的使用。自体输血是目前常采用的措施，它有三种形式：其一为预存自体库血，即符合条件的择期手术病人，于术前若干日内，定期反复采血贮存，以备手术之需；其二为术中自体失血回输，即收集失血，经处理后再利用；其三为血液稀释回输，术前自体采血，用血浆增量剂去交换失血，因而病人的血容量保持不变，而血液处于稀释状态，可减少术中红细胞的损失，所采的血，可在术中或术后补给，除此之外，血液代用品的开发正如火如荼般的展开，投资已达上亿美元，据估计，其潜在的销售市场每年超过20亿美元。
当代的输血已远非以前的那种将血从一个人的胳膊里抽出，然后注入另一个人体内的方式了，但具有讽刺意味的是，随着现代血液处理技术不断进步，人们对输血的恐惧感却在与日俱增。美国一年献的1300万份血液几乎全被分离成诸如红细胞、血浆、白细胞、血小板、白蛋白、凝血因子等多种血液成分制品，以供给不同的临床需要。每一份血制品都要接受8种感染因子的检测，其中包括艾滋病和肝炎。
诚然，血液学家们可以宣称，现在美国的血制品供应比以前任何时候都安全，也就是说，因输血而被感染的几率比以前任何时候都小。但具悲剧色彩的是，现在艾滋病已属诸种感染之列。各地的调查表明，因输血而感染HIV（艾滋病病毒）的几率为1/45000~1/225000，感染肝炎病毒的几率已由20年前的1/100降至目前的1/3500。一般的血液制品，例如血友病患者使用的凝血因子类，经热处理后感染艾滋病的危险几乎可以消除，然而，所有这一切仍不能驱散笼罩在人们心头上的恐怖阴云。
生物医学技术的发展使这种恐惧感得以暂时减轻。马萨诸塞州一家名叫Haemonetics的公司生产了一种可以重复利用血液的机器，原理很简单，就是把在手术过程中渗出的、习惯上用纱布吸收弃掉的那些血液用机器收集，加入抗凝剂肝素，使之保持液体状态，当血量足够多时，离心分离出红细胞，需要时即可输回入患者体内。乔治城大学输血部主任桑德斯说：“20年前，我们每年仅有4~5例自体输血的病例，且多为血型罕见的缘故，而现在自体输血已占全部输血的5%”。来自全国的数字也证实了这种变化，国家心、肺及血液研究所输血分部的主任乔治 · 尼姆提供了下面的数字：1989年全国所献的1300万份血液中，有65.5万份是预存自体血。
这些措施在一定程度上减少了异体血液的需求量，但终究数量有限，于是乎，开发血液替代品已属势在必行。
出于多方面的原因，许多年来，血液学家们对血液替代品方面的研究有着浓厚的兴趣。人们致力于寻找一种血液替代品：它储存方便，在血液循环中停留时间长，不要求严格血型匹配，完全不会带来感染，紧急情况下可大量使用。然而，遗憾的是，实践证明这只是一种梦想。迄今为止，任一种血液替代品，只不过是人体血液很低级的仿制。真正的血液有许多功能，如向组织间供氧，维持机体免疫力等，而人工血液的作用仅在于供氧，它充其量充当了红细胞内血红蛋白的角色。
几十年前，一些机灵的研究人员以为他们找到了答案：输血时使用去除红细胞膜的裸露血红蛋白。然而结果是令人失望的，裸露的血红蛋白几乎不能释放氧，且在体内存在时间很短（48小时或更短），由4条肽链——两条长链及两条短链——构成的血红蛋白分子通常在肾脏发生链分离，此时可能产生肾毒性。人们怀疑血红蛋白能引起血管收缩，甚至阻塞，研究人员发现接受血红蛋白的志愿者可有诸如发热、血压升高、胸痛样表现等多种不同的反应。关于血红蛋白的毒性作用，尚没有统一的认识。无论如何，人工血液应当避免这些副作用。
那些正在努力抢先占领血液替代品市场的公司对此类问题不置可否，有两家公司的产品已开始了早期人体实验。其中一家是伊利诺斯州的Baxter International公司，该公司从废弃人血中提取血红蛋白，经热处理杀灭病毒后，应用衣阿华大学的一项使血红蛋白交联的技术，保持血红蛋白分子的完整性，提高其载氧容积，Baxter公司的托马斯 · 施米茨对安全试验的结果持乐观态度，“但尚存在一些问题，血红蛋白液常产生副作用，很难理解是血红蛋白本身的缘故还是因为纯化不良，”他说。另一家公司，科罗拉多州的Somatogen Inc.，最近异军突起，他们应用遗传工程通过细菌生产人体血红蛋白，现已进入安全试验阶段。公司副总裁史蒂文声称：“在动物实验中，我们给予了10倍于应用于人体的量，没有发现任何肾毒性迹象。”他们计划1993年试用于临床手术，1994年进行大规模试验，1995年申请食品及药物管理局的市场销售许可证。
波士顿的Biopure公司也正在进行人工血液代用品的研究。他们的血红蛋白来源于牛，在这方面他们拥有一项专利技术。1991年，由于较严重的副作用，该公司不得不停止了人体试验，现在公司总裁罗奇称其产品已得到改进，准备近期开始新的人体安全性实验。
新泽西州的DNX公司另辟蹊径，他们的研究人员将人的血红蛋白基因导入猪的基因组中，这种“转基因猪（transgenic swine）”的红细胞便含有大约15%~20%的人的血红蛋白，分离出这些血红蛋白，再交联成完整的血红蛋白分子。这听起来像是天方夜谭，但该公司认为这比传统的通过细菌来表达的基因工程更有效。他们计划1994年开始人体实验。这个州的Enzon公司发展的是另一种技术，他们将牛的血红蛋白分子用PEG（聚乙烯乙二醇）加以修饰，PEG修饰后血红蛋白不能透过肾小管滤过膜，且可在血循中存在较长的时间。
圣迭亚哥的一家Alliance Pharmaceutical公司进行的是另一种尝试，他们研制了一种能运载氧的全氟烃（Perfluorocarbon）乳剂。Alliance公司认为与其称之为血液代用品，不如称为一种载氧药物。全氟烃能接合大量氧，早在1966年，科学家们就发现老鼠能在这种介质中存活几个小时而不会淹死，因为它们能得到足够的氧气供应。在美国，有一种全氟烃已用于临床，但由于用途狭窄（仅用于经皮血管腔内成形术时增加冠脉血供）且难以控制，销售市场很小。Alliance公司称他们研制了一种新型全氟烃，其单位体积载氧能力是现有全氟烃的5倍，且能在室温下保存一年之久。这种供氧剂最大的副作用是产生流感样症状，大剂量动物实验尚发现有肝、脾增大。公司总裁罗思认为这些问题可以克服，全氟烃只暂时贮存在肝、脾，最终可由肺呼出，对人体无害，该公司计划今年开始人体实验，争取1995或1996年投放市场。
人们所做的种种努力，有朝一日可能会成功。在本文结束之际，让我们听听纽约血液中心主任约翰 · 亚当森的看法：“尽管所有这些技术有着无数美妙之处，但大部分的血红蛋白将仍然来自于人体，毕竟，我们自己才是最合格、最廉价的血液生产工厂。”
[Popular Science，1993年6月］