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得克萨斯医学中心所占据的那两平方英里是技术与运筹的奇观，考虑到它最初的本金来自一位低调地住在休斯敦城市旅馆的单身汉，就更令人感到不可思议。M.D.安德森基金会向得克萨斯医学中心各研究机构捐款超过8 100万美元，[7] 为其他机构捐款的数额是其两倍以上。从更加广阔的视野来看，这个建筑群所形成的迷宫可以说是一座医疗产业园区 。在休斯敦，以及著名的波士顿、纽约和明尼苏达州罗切斯特等地，医学产业化的景象都令人叹为观止。其实，全美各地从城市到乡村，都分布着临床大楼、实验室、医院、康复中心、治疗室、手术中心和业务办公室。
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我们换一个角度来思考医疗产业园区所取得的成就，考虑一下得到治疗的患者数量，其中最突出的一个问题就是，有多少西方人使用了体内植入物？也就是说，我们与其关注医院和医学园区有多少建筑，不如思考多少人的体内有医疗产业的产物。
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第一，什么是植入物？在本书中，植入物可以是暂时性 的，也可以是永久性 的。几百年来，原始外科手术主要依靠肠线和丝线缝合，这两种缝合材料都会迅速在人体内降解。由于免疫系统的快速降解和破坏，在缝合几周后它们就消失得无影无踪。这种缝合线显然属于暂时性植入物，并不是本书的主要关切。本书的关注点是“永久性植入物”。每个医学专科都会使用永久性植入物，这些植入物会保留在体内，直至死亡。最简单的永久性植入物是“不可吸收的”缝合线，通常由合成聚合物制成，如聚酯纤维或聚乙烯。除了表皮活检、切除小囊肿或切除皮下脓肿，几乎所有接受过手术的人都在体内留下了永久性缝合线。在20世纪50年代植入革命爆发以前，人工合成的不可降解的缝合线还是很不可思议的，而如今，它几乎无处不在。
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第二，植入物是由什么制成的？植入物由塑料、金属、有机物、生物和电子材料制成。
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有机 植入物是植入患者体内的非活性组织，最常见于治疗骨骼肌肉缺陷的骨科手术。一个常见的例子是对人体骨骼进行净化、处理并灭菌，然后移植给骨骼缺损的患者，比如说骨折无法愈合的患者。另一个例子是年轻运动员接受尸体（器官捐赠者）的腘绳肌，以进行膝关节前交叉韧带重建。这些移植不需要组织配型或者说供体匹配，因为它们没有生命活性，也不需要发挥生物学功能。最后一种是“异种移植”，即移植来自其他物种的植入物，比如猪的心脏瓣膜常用于患有心脏瓣膜疾病而不适合瓣膜修复或置换机械瓣膜的病人。
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生物性 植入物是具有活性的组织和器官，经过专门获取、处理和运输后，被立即植入患者体内。肾脏、心脏、肝脏、胰腺和肠管等器官移植，就是指有活性的功能性器官通过手术植入体内，并重新连接血管和软组织，使器官发挥功能。不可降解的缝合线和金属卡子会用来固定器官，但移植的核心当然是器官本身。器官来自一名捐赠者，他可能与患者认识，也可能毫无关系，可能已经脑死亡，也可能还活着。他与接受者配型成功，从而降低了移植的风险，这类移植的风险包括器官排异甚至更严重的“移植物抗宿主病”，这是移植器官内的免疫细胞在受体内向宿主组织发动的全面战争。
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典型的生物性植入物是植入的另一个生命。我们人类可以在实验室环境中让生物性物质（精子和卵子）结合，然后将受精产物以低于冰点的温度存储在大金属管中，经历数月、数年甚至数十年，再将微型胚胎植入女性体内，就能生长出另一个生命。这种暂时性的、为期九个月的植入物初听起来令人神魂颠倒，就像一部希腊戏剧中众神从冷冻的大锅中繁衍出生命。但这种技术现在已经变得司空见惯，奇迹感也就逐渐消失了。体外受精（IVF）的奇妙程度无异于提议在火星上建立一个人类殖民地，但这种技术在美国每年使用超过6万次，全球每年35万次。近些年来，美国通过体外受精而出生的生命超过了100万，全美新生儿中有将近2%来自体外受精。[8]
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可以说，“试管”婴儿就是一个为期九个月的暂时性植入物，但令人惊讶的是，新的发现表明所有女性都能够通过“母胎转移”（fetomaternal transfer）过程来庇护其胎儿的细胞。在这个过程中，胎儿细胞透过胎盘屏障，在母体内形成胎儿细胞的“微嵌合体”。[9] 细胞向母体的转移可能具有积极的保护作用，但也可能对宿主构成威胁，这是我们以前没有认识到的。不论是自然受孕，还是通过体外受精怀孕，形成的胎儿都能够“永远活在”母体内，即使他们并不十分“匹配”（这通常会导致细胞排斥）。总之，母胎转移可能是一种我们最近才认识到的古老现象，但是，体外受精这种新技术第一次使完完全全的异体细胞住进一名女性体内（如果卵子来自另一名女性的捐赠，那么胎儿与母体之间没有共享基因，这在采用体外受精技术的高龄女性中十分常见）。胚胎这种生物性植入物的最终表达可能需要数十年的时间，然后我们才能真正理解其生物学结果，不过在那之前，以玻璃移液管、液体生长媒介以及冰冻储存室来创造生命，依然是一种十分奇异的现象。
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塑料 （或聚合物）植入物由有机聚合物制成，最常见的是从石油等石化产品中制成的。有机聚合物通过化学反应合成，产生的分子具有长链的重复结构，如同一串串连在一起的曲别针。由这些简单结构单元构成的链有可能极长，由成千上万个单元构成，而且链本身能够被横向连接在一起，形成一块聚合物。自然界本身也有聚合物，例如动物的角、毛发或者植物的纤维素，[10] 但是，二战后出现的通过聚合作用合成塑料的能力，引起了包装、运输、制造、服装以及医学等领域的革命。
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通常，蛇形骨架般的长链聚合物具有化学惰性，不发生化学反应，也无法生物降解。塑料有种特性，使其难以回收（以石油炼制的传统塑料永远不会完全消失，即使分解成不完整微粒），还使其得以稳定地藏身于生物系统中，不被标记为入侵者。正是这种特性，让塑料成为理想的植入物材料。我们的免疫系统根本还没有进化到能将聚合物识别为外来异物的水平，只要聚合物无菌且结构完整，身体就会耐受，适应甚至欢迎这种植入物。
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聚合物所制成的产品可以像岩石一样坚硬，也可以是柔软的塑料。化学工程师几乎能够配置出任何形状、任何尺寸的植入物，并设定材料在不同压力、热度和摩擦条件下的特定性能。几百年来，炼金术士试图把大块的土地变成黄金和贵金属，根据物质守恒定律，我们知道这种行为根本就是愚蠢蛮干，然而如今的科学家们能够从石化污泥中生产奇妙的材料，就如同炼金绝技。
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金属 材料常见于骨科、心血管外科以及植入电子元件的患者体内。金属植入物的主要成分是钴、铬、钼、钛、镍、碳、铂、金等等。矿业公司在地球上四处寻找着独特的矿床，这些矿床在地球上依旧存在古老地壳表面的地盾区域，例如非洲内陆、澳大利亚西部和加拿大尤为集中。从矿床中开采出的矿石可以产出微量的所需矿物质，经过处理和提纯后可制成合金，最终生产出植入物。
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矿物质是“自然存在的固体无机物，呈晶体结构，不论来自哪里，都具有一致的化学成分”。[11] 从某种意义上讲，“制造一种金属”是不可能的——我们只能发现、开采和加工处理矿物质。例如，世界上最大的铬铁矿床在南非、印度、哈萨克斯坦和土耳其，[12] 而超过一半的钴矿在刚果民主共和国。[13] 通过冶炼——运用热力和化学还原剂来提取金属——可以分离出纯金属，生成原材料的棒料。植入物制造商就用这些金属原料来制作植入物，仿佛在享用一场为外科手术植入物而准备的国际材料自助餐。一位接受全髋关节置换的患者体内可能有来自非洲、亚洲和北美洲的金属，以及来自北美洲的聚合物。
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1893年，佩昂在巴黎使用的肩关节假体由铂和橡胶制成，直到半个世纪后，使用合金材质的大关节柄进行的关节置换手术才变得可行。1937年，抗生素即将应用于临床之际，骨科先驱们通过动物实验测试了各种合金材料的螺丝钉，最终确定了一种类似于我们今天所用合金的混合金属。加工和灭菌处理得到了极大的改善，让骨科植入物在疾病治疗的武器库中赢得了重要的一席之地，不过仅限于关节置换术和骨折的钢板固定。在植入革命的起步阶段，切合实际地使用矿物质的唯一方法是植入大块金属，但在十年之后，金属线就可以插入体内。
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如今，全世界成千上万的患者在体内植入了心脏装置。这在几十年前还是一件不可思议的事，心脏病发作或心律失常的病人往往会直接死亡。几乎每位读者都会想起一位长辈死于心脏病发作或中风发作的故事，心绞痛和中风实在太过常见，让我们几乎忘了，我们开始有资格期待甚至要求心脏疾病发作后能完全康复，是件多么了不起的事情。金属在心脏中最常见的应用是冠状动脉支架和起搏器中的金属线。一般说来，全世界每年有超过50万台的冠状动脉支架手术，[14] 后面我将说明，这个数字大大低估了实际情况。预计到2021年，起搏器植入手术将超过200万例。[15] 支架的运用比起搏器安装晚了30多年——实际上，向心脏的肌肉中插入金属线要比向细小的冠状动脉中穿入可扩张的网笼容易得多。
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事实上，每种医疗干预都涉及某种类型的现代材料和新型技术。不相信我吗？举个简单的例子，比方说，你被一颗生锈的钉子划破了腿之后去看急诊。首先，你会遇到一名分诊护士，她负责将你的信息录入电子病历数据库，这是近年才发明并完善的技术；然后静脉注射，运用到了具有柔韧性的现代聚合物；开始滴入抗生素，这是最近50年才出现的药物；输液袋由特殊的非反应性塑料制成。护士会用皮下注射器为你推入一针破伤风抗毒素。注射器本身的成分就错综复杂，它由来自世界各地的石化材料的衍生聚合物制成，经过消毒和专门包装，运到这个五脏俱全的急诊中心。抗破伤风药物的生产需要高度的精密性、复合式机械装置、专门的实验室以及层层监管。伤口的妥善清洁需要一种微型手术，所以护士打开专门的工具包，擦拭皮肤，用一次性蓝色洞巾覆盖伤口的周围区域。美国市面上的洞巾包可能是在波多黎各组装的，该地也生产用于静脉注射的液体。这就是为什么“玛丽亚”飓风对该岛造成了巨大破坏之后，美国的医疗系统也受到了一些影响。急诊医生戴的无菌手套更是科技的奇迹，它们由不含乳胶的聚合物制成，在芝加哥一家技术先进的工厂进行消毒和包装。尼龙缝合线由强生公司在佐治亚州的科尼利亚制作而成，与之配套的微型缝合针由一种非常先进的合金制成，而且经过了无菌包装。用来给缝合针穿线的工具装在专门配置的小缝合包里，同样由特殊塑料和适量的金属制成。即使在护士撤掉静脉注射后，贴在扎针处的创可贴也有自己的小故事：在企业经营上敢作敢为的强生兄弟正是从小小的创可贴起家开创帝国的。护士会把一块新斯波林（Neosporin）软膏厚厚地涂在伤口处，这种软膏的研发、制作、包装和经销的历史本身就能写上一个章节。一小时后，你就可以回家了，完全不用像我们的祖父辈那样，担心自己会死于破伤风或因异常的感染而失去一条腿。尽管你的这件糟心小事里不需要用到任何植入物，但就算有这个需要，医疗产业园区也能应付自如。
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心脏病发作时的复苏更是一个伟大的奇迹。拨打911后，救护车会瞬间出现在门口，将病人送往医院的心血管造影室，这在我们的生活中已经成为一件理所当然的事。在前往医院的途中，救护车上的急救人员会传送美敦力（Medtronic）心电图报告，这个心率报告本身就为判断心脏病发作类型提供了强大的信息。病人进入“导管室”后，心脏病专家及其医疗小组会同样神奇般地现身，随时准备好挽救生命，他们马上开始从腹股沟进行大量的静脉输液。几分钟内，一根纤细而灵活的金属线就沿着主动脉蜿蜒向上通往心脏，进入冠状动脉，通过气囊血管成形术扩张动脉。
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在人类历史上，急性冠状动脉阻塞的病人从来都是死路一条，但从20世纪80年代开始，在医院的导管室中，心脏科医生已经能够站在病人旁边，通过操纵一根导线末端的控制器，用微型充气球囊来清理一小段动脉，再按照需求用弹簧笼式合金支架将动脉支开。用于静脉注射的聚合物、消毒洞巾、透视检查（实时X射线成像）、专业包装以及麻醉对于所有这样的医疗干预来说几乎都是一样的，而且已经成为常态，可靠到我们忘记了其中的每一项技术都是极其了不起的成就。然而，植入物本身通常会引起极大的关注。现有数据会让我们怀疑，如果有些患者并没有 经历急性心脏病发作，也几乎没有出现心绞痛，但心电图异常，那么植入动脉支架是明智的吗？尽管如此，在出现一定征兆的情况下，放置支架在世界范围内显然具有广大的市场。
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科学家们可以选择的一系列材料，包括聚合物、金属以及极为先进的电子元件（更不用说有机植入物和生物性植入物的创新发明），与先进的制作和包装工艺加在一起，已经改变了制造商对待急性疾病和慢性疾病的方式。与制药业相似，市场分析推动着植入物的制造商对医疗器械创新的研究和思考。如果数据能证明一项投资合理，科学家和顾问医师将组成工作团队，希望在几年的时间里，经过上千小时的研发，实现具有市场潜力和临床影响力的技术突破。这种项目大多数以失败告终，因为发明一种新装置极其 困难，它必须要有效、安全、新颖、确保能够制造、可以产生利润、不侵犯他人专利。
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如果奇迹发生了，一项医疗器械的发明将改变许多人的生命并 获得经济效益上的成功。正如本书所指出的，美国在跟踪植入物状态的医疗器械注册系统方面滞后到令人尴尬的地步。然而，我们必须面对事实，推进注册系统的建设，并在此过程中不断增加患者的安全性，提高手术的有效性，进而推动更多的医疗器械创新，达到更好的健康效果，无论是继续使用医疗装置，还是不使用医疗装置。正如珍妮·伦策（Jeanne Lenzer）在《我们体内的危险》（TheDanger Within Us ）一书中所强调的那样——我们对世界上的植入装置并没有准确的认识，这是无可争辩的事实。
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要全方位了解医疗产业园区和植入革命，研究人员不能 仅仅注视着得克萨斯医学中心的摩天大楼和财务报表，还必须将目光投向接受植入治疗的患者——生活在我们当中，体内装有植入物的人们。令人惊讶的是，从来没有人想过按年份统计植入装置的数量，当然也没有人评估过美国人或欧洲人当中体内有植入物或医疗装置的人占总人口的比例。
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至今依然如此。
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[1] William Henry Kellar, Enduring Legacy: The M.D. Anderson Foundation and The Texas Medical Center (College Station: Texas A&M University Press, 2014), p.37.
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[2] Ibid., p.41.
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[3] 詹姆斯·贝克，是里根总统的参谋长兼财政部部长詹姆斯·贝克三世的祖父。——作者注
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