人體如同精密機器,“換零件” 不再是科幻橋段。
公元前1000年左右的古埃及,祭司之女Tabaket-en-Mut或許從未想過,自己失去大腳趾后佩戴的木質假肢,會在3000年后成為醫學史的見證。
根據考古學家推測,她很可能是因為糖尿病并發癥失去了這根腳趾。彼時沒有現代醫學,于是,她請人制作了一件主體由三段木制趾節拼接而成、外裹皮革的假肢,既牢固又兼顧舒適,完美貼合她殘損的腳型。這件被后世稱為“開羅大腳趾”的假肢現存于國立埃及文明博物館(NMEC),是人類歷史上最古老的功能性假肢之一。
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圖源:國立埃及文明博物館(NMEC)官網
那是一個樸素的開始:替換一件缺失的東西,在一定程度上恢復某種行為功能,或者,只是讓身體看起來體面一些。
如今,這種“替換”已跨越表面修補,深入生命核心。2026年5月15日,美國生物科技公司United Therapeutics的10基因編輯豬心臟UHeart正式拿到FDA臨床試驗許可,開啟以商業上市為目標的人體試驗。曾經被大眾視為獵奇新聞的“換豬心”“換豬肝”等“異種移植”故事,終于開始和正規醫療產品審評審批接軌,有望成為可注冊的標準療法。
從簡單的外觀修復到分子層面的精準替換,回看人類在過去3000年間的醫學探索,其實始終是同一件事,把不好用的、壞掉的、老化了的“零件”換掉,換成好用的、年輕的、功能正常的。
這套邏輯聽起來樸素,卻貫穿了外科史、移植史和現代再生醫學的全部脈絡,即去掉失效的模塊,用生物或合成替代品接上,讓身體重新跑起來。
這就是“替換型干預”的共同內核。2025年5月,《Nature Aging》發表綜述《Replacement as an Aging Intervention》,通訊作者為Buck Institute衰老研究所所長Eric Verdin,聯合George Church、Vadim Gladyshev等頂尖衰老科學家,系統梳理了細胞療法、組織工程、異種移植及合成替換裝置等多類替換策略,首次構建了以“替換”為核心的衰老干預統一框架。
2026年4月,《Aging Cell》隨后發表配套論述文章《Replacement-Based Ageing Interventions for Systemic Rejuvenation》,作者包含哈佛醫學院布萊根婦女醫院教授Vadim N. Gladyshev與哥本哈根大學Morten Scheibye-Knudsen,華人作者張博涵(Bohan Zhang,哈佛醫學院)亦參與其中,文章進一步提出將替換療法與新一代損傷清除技術協同整合的路線圖,明確“替換型衰老干預”(Replacement-Based Aging Interventions)這一概念框架,將該思路系統化、明確化。
這等于向學術界和產業界釋放了一個明確信號:“替換”不是外科醫生的專利,而是一條與藥物、醫療器械等并列的、有理論支撐的醫學路徑。海外,FDA的“豬心”人體臨床;國內,國家醫保局今年初表態將為生物3D打印(組織/血管/器官)輔助操作立項收費,隨后,湖南省醫保局率先明確了1200元-1600元不等的政府指導價區間,這些案例其實都是這種研究框架的落地體現。
那么,這件人類做了3000年的事,在2026年究竟走到了哪一步?
何為“替換科技”
要理解“替換科技”,不妨先問一個問題:一臺機器用久了、零件壞了,應該怎么辦?大概率不是修,而是換。那為什么人體這臺精密的“機器”,我們卻總想著修修補補——吃藥、打針、做手術,而不是直接把壞掉的“零件”換掉?
答案很簡單:過去換不了。比如,沒有合適的材料、沒有抗排斥的藥物、沒有培育活組織的方法。但過去幾十年里,這些障礙正在被逐個擊穿。
前述《Aging Cell》研究曾為“替換策略”下過一個定義:它要同時覆蓋多種年齡相關損傷,而不是只針對某一條生化通路;要實現更系統、更持久的功能恢復,而不是短暫改善;要把干預的時機從“病了再治”前移到“還沒病就換”。
換言之,“替換”不再是“開羅大腳趾”式的孤注一擲,而是一種主動的、系統性的健康維護手段。
本質上,是醫學技術的突破將替換的邊界徹底打開,而20世紀是真正的分水嶺。從1954年第一例腎移植,讓衰竭器官可以被另一個器官替代;1958年第一臺心臟起搏器植入人體,證明電子裝置可以調控生命節律;20世紀90年代,造血干細胞移植成熟,部分白血病患者的生存周期得以延長,甚至有望治愈……
從前,人們只能對器官做“大修”,現在可以換的層級已逐漸覆蓋細胞(如干細胞移植、CAR-T)、組織與器官(如自體細胞培育器官、3D組織打印工程)、循環系統(如治療性血漿置換-TPE-),甚至以高值設備耗材(如心臟起搏器)、腦機接口等為代表的合成性替換。
新加坡長壽科技領域基金不朽真龍(Immortal Dragons)方面對36氪表示,這諸多層級中,“組織與器官層級的替換與大眾日常生活相關性更高、商業化更清晰,也最能體現這項技術從實驗室走向現實的成熟度”。
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不朽真龍創始人Boyang
目前,該領域已形成清晰的成熟梯隊。
第一梯隊是早已商業化的皮膚、軟骨、角膜等薄層組織替換。它們結構簡單,比如,皮膚就是幾層細胞疊起來的“二維片”,軟骨只有一種細胞加細胞外基質,角膜上皮也沒有血管。它們都不需要解決血管化這一組織工程道關,安全性更高、風險更低,因此商業化進展相對更快。
美國的Apligraf、Epicel等細胞庫皮膚產品已獲FDA批準,在臨床上已應用20多年;軟骨修復領域,Vericel的MACI技術(基質誘導的自體軟骨細胞植入技術)同樣獲FDA批準投入臨床。這些產品的存在說明一件事:最簡單的替換“零件”,已經被工業化了。
第二梯隊主要指進入人體臨床、尚未商業化的中空器官,比如膀胱、尿道、陰道。它們比薄層組織復雜,但比實質器官簡單,只需內層上皮、中層平滑肌、外層結締組織三層結構,且管壁薄,氧氣和營養還能靠擴散撐過去,血管化的問題暫時可以繞開。
早在 1999 年,Anthony Atala 團隊(哈佛波士頓兒童醫院)就為 7 名因脊柱裂(myelomeningocele)導致膀胱功能障礙的患兒,從其自身膀胱取出尿路上皮細胞與肌肉細胞,在體外擴增后種在可降解支架上,構建出新膀胱并移植回患者體內。這項研究于 2006 年發表于《柳葉刀》:隨訪2-5年后,這些膀胱仍在工作;由于使用患者自體細胞,無需免疫抑制、未見明顯排斥,膀胱功能與生活質量得到改善。
第三梯隊則針對腎臟、肝臟、心臟等實質器官。這類器官往往需要幾十種細胞、精密血管、復雜代謝功能,是組織工程的“終極難題”。學術界在研的真正可移植的工程化實質器官,目前絕大多數還在試驗階段。
由此不難看出,“替換科技”的成熟度非常有規律,越簡單、越薄、越中空,越容易落地;越復雜、需要精密血管網絡,研發周期越長。這條梯隊,既是技術路線,也代表的是資本的投資時序圖,即優先布局成熟、可商業化的薄層組織,再逐步向中空、實質器官推進,難度與回報成正比,清晰指引著產業方向。
資本入局、中國領跑:“替換科技”的產業浪潮
產業布局追求循序漸進,“替換科技”的發展也要看短期臨床落地和長期抗衰愿景。因此,當下的“替換科技”并非科幻場景中的批量“換器官”,而是先要貼合臨床剛需、維持企業生存基礎。
比如,隨著技術成熟,越來越多的人可以選擇在關節輕度磨損、剛磨損時換人工關節、在血管剛硬化初期時換小口徑移植物,或在免疫系統剛衰退時,通過替換、修補受損部件,實現身體機能優化、補充年輕化的免疫細胞。這些干預的本質,是從“被動維修”轉向“主動維護”。
當一項技術從實驗室走向臨床,資本是最敏銳的風向標。“替換科技”在過去幾十年里一直被歸為嚴肅醫療,畢竟,器官移植、關節置換固然有效,但體量有限、增長平緩。然而,隨著兩篇頂刊將其定義為一種新的“衰老干預范式”,風投的視角也發生了根本變化:替換不再只是“治病”,而是一種系統性的健康維護策略。
在這一波浪潮中,不朽真龍是較早系統性關注、押注“替換策略(Replacement Strategy)”的機構之一,也就是“用新的、功能完好的零件,替換掉身體里損壞的部分”。其核心原則在于,所有前沿技術的商業化,都要先依托明確、迫切的疾病治療需求完成臨床驗證,確保安全性和有效性,實現產品合規上市銷售;待技術成熟、政策體系完善后,再逐步拓展應用場景,最終落地到系統性抗衰老的終極價值,解鎖更廣闊市場。
他們的核心判斷也很直接:人類衰老本質是系統性硬件老化,修復如同修補破船,很難趕上老化速度;而直接替換老化部件,或許是更高效的延壽路徑。
基于這一判斷,不朽真龍將其管理的4000萬美元“長壽基金”,重點布局四大核心方向:替換型衰老干預、基因療法、神經老化逆轉,以及加速創新療法的轉化落地。目前,不朽真龍已投資20余家全球前沿初創企業,深度參與從實驗室到臨床的轉化全過程。
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不朽真龍方面解釋,在疾病的不同階段,最優干預策略也有所不同。“比如,早期、可逆性損傷時,修復往往更有效,因為成本低、風險小、不需要供體。在修復療法中,基因治療、再生醫學、細胞療法,這些方向都在取得令人振奮的進展。但當器官損傷進入不可逆階段時,修復邊際效益會急劇下降,替換可能成為唯一的選擇。可按照供體來源不同分為人類供體自愿捐獻的器官、動物器官、3D 生物打印器官,或在動物體內培育人類器官等方法。”
短期來看,不朽真龍投資項目大多聚焦存在臨床未滿足需求的治療場景,攻克傳統醫療痛點,從而完成商業化驗證。以其代表性投資案例Frontier Bio為例,它解決的是小口徑血管移植物問題。全球血管移植物市場超過120億美元,但現有合成產品在小口徑(直徑小于6毫米)場景下失敗率高達65%。這是因為沒有內皮層,血液直接接觸人工材料就會形成血栓。而且,傳統組織工程血管需要從患者身上取細胞,在實驗室里培養數周甚至數月才能植入,很多患者等不起。
Frontier Bio的突破就在于“單次手術移植物”。手術開始時從患者腹部皮下脂肪取少量組織、分離脂肪來源干細胞,并立即接種到靜電紡絲制成的可降解聚合物支架上。整個過程在手術臺上就能完成。動物實驗顯示,14天后取出的移植物已經形成了連續的內皮層,并開始與宿主血管融合。
“這意味著,你可以用一個自體、活細胞、即做即用的血管替代物,繞開血栓和漫長的體外培養。而且,由于使用患者自體細胞,移植物不存在排斥風險,也無需供體配型,一定程度上規避了異體細胞產品在免疫匹配上的諸多問題。”不朽真龍方面表示。
另一家被投企業、美國生物科技公司Immune Bridge則踩中了同種異體細胞療法的另一道命門。目前,來自不同成人供體的免疫細胞質量參差不齊,而iPSC來源的免疫細胞功能有限,常需額外基因編輯來修補。
Immune Bridge的解法是回到最“年輕”的來源:新生兒臍帶血。據介紹,他們開發的小分子IBR403能高倍擴增臍帶血中的造血干細胞,且擴增過程中保持干性和多能性,擴增后的細胞可以分化成NK、T、B等各種免疫細胞,相當于建了一個“年輕免疫細胞倉庫”。
這些前沿項目之所以被產業界關注,是因為它們代表了一種趨勢:“替換科技”正從個案變成可復制、可規模化的技術平臺。
而這個過程中,中國的表現尤為突出,“尤其是在異種移植、生物 3D 打印、細胞療法等重點方向上”,不朽真龍方面介紹稱。這種突出,不只靠一兩個明星產品,而是整個生態在加速成熟。從早期研發到生產工藝,從監管改革到支付體系,一個能支撐長期創新的基礎設施正在慢慢形成。
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不朽真龍團隊
以異種移植為例,中國已經實現從0到1的突破。研發層面,空軍軍醫大學竇科峰院士團隊在2024年就完成了全球首例基因編輯豬肝人體移植,豬肝成功工作10天并分泌膽汁、合成白蛋白,成果發表于《Nature》;產業層面,頭部企業中科奧格對外披露的數據顯示,公司累計已建成約330畝醫用豬產業園,其中,醫用豬育種基地可年產2000頭醫用試驗豬,一度吸引光速光合、元生創投、貝達生物醫藥產業基金等早期風投和產業基金加注。
從全球視野來看,“替換科技”的產業浪潮才剛剛開始。它最終能走多遠、何時能真正惠及普通人,目前可能還無法給出確切答案。但有一點是確定的,“替換科技”已經從學術概念變成了真實的技術賽道,資本、政策和臨床資源正在向它集中,接下來十年的進展,很可能比過去數十年的總和還快。
瓶頸仍在,替換科技的三道“生死關”
盡管“替換科技”的前景令人興奮,但我們不能回避一個現實,當前,能大規模商業化的“替換產品”,大多停留在皮膚、軟骨等“簡單零件”上。要把它們升級到腎臟、心臟這樣的“核心零件”,僅從技術層面,就還有至少三道硬坎必須跨過去。
首先在于血管化難題。任何厚度超過200微米的組織,若沒有貫通的毛細血管網絡,氧氣和營養無法抵達內部,細胞會快速壞死。皮膚、軟骨等薄層組織可繞過這一難題,但肝臟、腎臟、心臟等實質器官,必須構建精密血管網絡。目前,3D打印、生物材料技術雖有進展,但距離臨床級穩定血管化,仍存在不小差距。血管不破,器官難活,這是“替換科技”最基礎,也最關鍵的門檻。
第二道關是免疫排斥。無論是基因編輯豬器官、干細胞,還是生物打印組織,對人體而言都是“外來物”,免疫系統會對其發起猛烈攻擊。現有解決方案主要是通過基因編輯降低抗原,搭配終身服用免疫抑制劑,但后者會大幅增加感染、腫瘤風險,長期副作用難以規避。即便排斥風險降低,慢性排斥仍是未解難題。
第三道關,也是最隱蔽的一道:年齡同化。《Aging Cell》研究中也多次提到,科學家們擔心,即便成功移植年輕器官,它也會快速被老年機體的老化環境“同化”。暴露在老化血漿、慢性炎癥因子、衰老細胞旁分泌信號中,短短數年內就會出現衰老表象。就像新零件裝進舊機器,很快會被磨損。
除此之外,倫理爭議、成本高昂、監管空白等問題,同樣制約著“替換科技”產品落地。但瓶頸不是終點,而是突破的起點。
“替換科技”的終極目標,是讓人類擺脫衰老帶來的痛苦、虛弱與疾病,從而最大程度地延展健康、自主、有尊嚴的生命歲月。從3000年前的木頭假肢,到今天的基因編輯心臟,人類對抗衰老的執念從未改變。未來,“換心、換肝、換年輕”或許將不再是科幻,而是普通人可觸及的健康選擇。
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