新中国成立后，周恩来尽管日理万机，由于身体素质好，一直很少生病，而“文革”中长期超负荷的工作状态和内心的极度焦虑，使得周恩来的身体每况愈下。
由于长期的劳累与缺乏睡眠，1967年2月2日，医生诊断周恩来患有心脏病。2月3日，工作人员和几位老帅在周恩来的办公室门口贴了一张大字报，劝周恩来注意睡眠，保重身体。周恩来看到后，在上面签字答复：诚恳接受，要看实践。而在4月处理广交会的问题时，他又连续工作长达84小时未睡眠。周恩来终因过度疲劳、紧张与严重睡眠不足引发心绞痛与“频发室性早搏”。自此以后，周恩来每晚睡觉前开始吸氧，并每天服药4次。
1967年9月27日，周恩来应要求为国庆节两次试写“热烈庆祝伟大的中华人民共和国国庆十八周年”，均因手发抖而未成功。1970年9月5日，因过度劳累导致心脏出现异常。此后，周恩来办公时均有医护人员守在门外以便随时抢救。这年10月19日与老朋友斯诺谈话时，周恩来在谈到自己的健康状况时说：“在身体方面，文化大革命把我打败了，所以要打球蛋白了。”“因为睡的少，所以使我健康减弱了，近4年心脏有毛病，年纪已近73了。”
1972年5月12日，保健医生张佐良在为周恩来做每月一次的小便常规检查时，发现了4个红细胞。5月18日，74岁的周恩来被确诊患膀胱癌。
1973年1月13日，因膀胱癌突然出现血尿，接下来两个月病情持续恶化。直到3月10日，周恩来才到玉泉山做了第一次膀胱镜检查和电灼术治疗。此次检查，肿瘤直径只有0.5公分，呈绒毛状，很表浅。治疗效果非常显著，电灼术后数天，尿色就完全清澈透明。然而，10月下旬，又出现全程血尿，恶性肿瘤再次复发。周恩来的病情已较为复杂，原有的心脏病加重，膀胱癌复发，血尿日益明显，实际上已不能再拖了。然而他又拖到1974年3月12日才做第二次膀胱镜检查和电灼术治疗。
第二次治疗的效果不理想，术后不久，肿瘤再次复发，并伴以大量血尿。自4月份起，周恩来病情日趋严重，膀胱内每天的出血量从几十毫升至200多毫升。周恩来的体质日渐虚弱，冠心病加重，面部轻微苍白，走路、洗漱等活动都会使呼吸与脉搏加快。1974年4月，周恩来在西花厅生平第一次接受输血，直到逝世，共输血89次。
1974年，周恩来的癌症继续恶化，病情越来越严重。由于肿瘤发展快，恶化、溃烂、出血量增多，膀胱里淤积了大量的血液并凝结成血块，堵住了尿道内口，排尿严重困难。初时，凝结的血块较小，小便时稍微用力即可排出，后来血块大了不容易排出，排尿时异常痛苦。工作人员看到周恩来用晃动身体、扭腰、不由自主的跳动等方法，把堵塞在尿道口内的血块移开，或是挤出来。当一些小血块随尿液一起比较痛快地排出来后，周恩来往往会长嘘一口气，额头沁出汗珠。此时，精疲力竭的周恩来会躺到沙发上静养一会儿，积蓄力量准备下一个回合的“战斗”，真是令人见之心痛，闻之动容。
1974年6月1日，周恩来告别了生活26年的西花厅，住进了位于北海公园西侧的解放军305医院，在这里度过了他生命中最后的最后一段时光。自6月1日住院，做了第一次手术，到1976年1月8日逝世，共做大小手术13次，平均40天左右要动一次手术。
本文根据已经出版的几种读物，对周恩来做过的几次大手术，作一综合梳理。
第一次大手术
1967年，周恩来患心脏病后仍是日夜操劳，本来不太严重的心脏病日益加重，以至后来发作时要靠吸氧才能入睡。1972年又患了不治之症膀胱癌，由于一再延迟治疗，加上过度的操劳和不断的折磨，周恩来的病情愈加严重了。从1974年3月上旬起，周恩来每天便血达到100多毫升，确诊为癌症复发。
然而在身患绝症的情况下，周恩来根本不听医生的嘱咐，依然担负着连健康的人都难以承受的极为繁重的工作。他这时常说的一句话就是：我只有8个字“鞠躬尽瘁，死而后已”。1974年，周恩来的病情已相当严重，据有关记录统计，周恩来在1974年1月到5月的5个月里共计139天的实际工作量为：每日工作12至14小时有9天，14至18小时有74天，19至23小时有38天，连续工作24小时有5天，只有13天的工作量在12小时以内。此外，从3月中旬到5月底的两个半月内，除日常工作外，周恩来共计参加中央各种会议21次，外事活动54次，其它会议和谈话57次。
1974年为筹备四届人大，周恩来不同意接受医疗组做大手术的建议。这时，政治局内部的斗争正处在重要时刻，在这种情况下，周恩来毅然把个人安危置之度外，每天靠输血和其它治疗坚持工作。
“四人帮”的干预，是周恩来的病情一拖再拖而不能入院治疗的另一个重要原因。1974年5月，周恩来的病已经出现了更为糟糕的情况，检验结果：“发现脱落的膀胱乳头状癌组织块”。这说明肿瘤长大较快，癌组织坏死脱落，很可能是恶性肿瘤发生转移的信号。医疗组感到情况实在太严重，不能再拖了。他们向负责周恩来医疗的中央政治局四人小组(王洪文、叶剑英、张春桥、汪东兴)报告情况，请求中央下决心批准周恩来及早住进医院进行手术治疗。张春桥讲几句“总理的工作实在太忙，我有机会也劝劝”等空话打发，说不要急，急也没用，并建议暂时不要把化验报告单上的结论告诉总理，以免他分散精力，增加他的思想负担，甚至说如果总理坚持要看，可以先改一下结论。王洪文也是哼哼哈哈，支吾其词，不解决任何问题。在保健医生张佐良的回忆录里，提到了江青、王洪文一伙干扰周恩来治病的一个典型例子。那是1974年4月的一天，周恩来正在卧室床上接受输血治疗。江青、王洪文那边却一直催着周恩来去开会，工作人员不得已叫醒总理，停止输血赶去人民大会堂参加会议。事后方知，那次政治局会议并不是非要周恩来出席不可。
1974年6月1日，中央政治局批准了医疗组的报告，决定对周恩来进行手术治疗。于是，周恩来告别了他工作、生活20多个春秋的中南海西花厅，住进了305医院。这个医院自建院以来，周恩来是住进来的第一位党中央高级领导人。当天，做了第一次大手术——膀胱癌切除手术。手术的效果比较满意，手术刀口愈合良好，血尿很快消失了，病情有所好转。
第二次大手术
第一次手术后的康复情况虽然较为顺利，但医疗组的专家对此并不太乐观，心里很不踏实。因为自从1973年3月在玉泉山做第一次电灼术以来的14个月里，已经复发3次了，特别是1974年3月第二次电灼术后，不到一个月，肿瘤复发，血尿更加厉害。果不其然，1974年8月7日、8日，周恩来病情出现反复，尿血增加，被诊断为癌症转移。经与医疗组商定，中共中央政治局同意，决定进行膀胱镜检查后，实施局部切除手术。8月9日，周恩来致信毛泽东，汇报病情及治疗方案，并告：“在上次手术后，体力虽较弱，但自信尚能经受这次治疗。”经毛泽东批准，8月10日做第二次大手术治疗。手术后，病情比较平稳，起居也可自理了。10月，周恩来医疗组就周恩来施行第二次大手术后的身体恢复情况向中共中央政治局四人小组作了报告。报告提出，手术后自8月16日开始会客，且之后会客次数增多，谈话时间有时较长，批阅的文件也增多，这样很影响白天休息和夜间睡眠，最近几天显得很疲劳。建议最近期间减少送阅文件及会客次数，并缩短谈话时间。而这时四届人大的筹备正在紧张地酝酿着，“四人帮”也围绕着组阁人选问题想找借口打击、整垮周恩来等支持的邓小平，以实现他们的组阁梦。周恩来对很多事放心不下，仍然殚精竭虑，辛苦操劳。12月23日，他又和王洪文前往长沙向毛泽东汇报四届人大的准备情况。行前，医务人员再次发现周恩来便中潜血，需要马上进行检查治疗。周恩来也清楚自己如此长途奔波会使病情恶化，但他对医生说：既然把我推上历史舞台，我就得完成历史任务。因此，去长沙的计划未作改动。
第三次大手术
1975年1月四届人大开过、中央人事安排确定后，周恩来完成了一件大事，心里感到踏实了。他告诉医生，现在我可以安心治疗了。2月2日，周恩来向毛泽东汇报了自己近3个月来的病势及治疗情况，表示待下一步检查后，“不论有无病变，仍继续住院疗养”。2月4日，按中共中央政治局四人小组批准的治疗方案，再次对周恩来做膀胱镜检查，医务人员对发现的癌细胞做了电烧处理。之后，周恩来的病情仍不稳定，几乎每天都有便血。3月6日、18日做肠胃检查又发现大肠内接近肝部有一个杨桃大的肿瘤。鉴于周恩来病情复杂，而且有不断发展的趋势，周恩来医疗组已由最初的几个人扩大到几十人。针对周恩来罕见的病情，医疗组成员全力以赴，潜心研究、揣摩中外各种治疗方案，运用各种先进的技术手段，希望能在周恩来身上创造出奇迹来。对新发现的周恩来体内的肿瘤，医疗组向负责这项工作的中央政治局四人小组作了汇报，并提供有关技术鉴定资料。四人小组经过研究，同意报毛泽东批准后在近期内再次手术。3月20日凌晨，在病房的周恩来支撑病体，写出一份长达700字的报告，向住在南方的毛泽东详细说明了几年来的病情发展、变化的过程。
3月26日，经毛泽东批准施行住院以来的第三次大手术。在实行结肠肿瘤治疗手术前，周恩来与秘书一起清理住院以来未批的积案。秘书离去前祝愿总理手术顺利。周恩来坦然回答：不一定，有两种可能。手术中，发现右侧结肠癌与多发性息肉。切开肠腔后，见到3个(3厘米，1.5厘米，0.5厘米)向肠腔内凸起的癌瘤，大的呈菜花状。专家们当即决定手术分两步进行，先做右半结肠切除，腹腔内未发现肿瘤转移，完成肠道手术后，再做膀胱癌电灼术。这次手术长达8个小时，医生们竭尽全力，手术是成功的，但周恩来的身体却更加虚弱了。6月16日，周恩来就第三次大手术后的病情及治疗情况致信毛泽东，告知这一段时间“恢复好，消化正常，无潜血”，但“膀胱出血仍未断”，癌细胞屡有发现。信中提出，“我现在身体还禁得起，体重还有61斤。一切正常，可保无虞，务请主席放心。”
第四次大手术
从1975年6月以后，周恩来拖着重病之躯，继续同病魔、同邪恶势力进行着最后的搏斗，继续顽强地工作着。1975年6月9日，周恩来抱病出席在八宝山革命公墓礼堂举行的贺龙骨灰安放仪式。当贺龙子女劝说周恩来保重身体时，周恩来回答：“我的时间也不长了！”全场一片悲泣之声。不过，周恩来对自己的病情看得比较坦然。9月7日会见外宾时，在回答客人的提问并介绍自己的病情时坦然说到：“马克思的‘请帖’我已经收到了。这没有什么，这是不以人的意志为转移的自然法则。”
1975年8月，周恩来住院已一年多了，病情并不见好转。8月下旬的一天下午，以吴阶平为首的医疗组按惯例为周恩来做临床检查，吴阶平用手触摸到了周恩来下腹部的肿块，约有鸡蛋大小，比较硬，推断可能膀胱内已经长满了肿瘤，并已扩散转移了。几天后，检验报告出来，已患“膀胱移行上皮细胞癌和鳞状细胞癌”。因“鳞癌”的恶性程度高，很快扩散到盆腔内临近器官、腹腔内脏，并转移到全身内脏器官。
9月20日，实施第四次大手术治疗，邓小平、张春桥、李先念、汪东兴和邓颖超等在医院守候。手术前，吴阶平向中央领导人报告，周恩来的膀胱癌已到了晚期，癌的性质发生了严重的变化，已成为恶性程度很高的“鳞癌”，不可能再进行手术切除治疗，经医疗组研究，确定只做内科保守治疗。周恩来也清楚，实施这次手术的后果很难预测。于是，进入手术室前，他要工作人员找来1972年6月在中央批林整风会议所做的《关于国民党造谣诬蔑地登载所谓问题的报告》的录音记录稿，随后用颤抖的手签上名字并注明签字的环境和时间：“于进入手术室(前)，一九七五、九、二十。”进入手术室时，周恩来大声说道：“我是忠于党、忠于人民的！我不是投降派！”手术过程中，医生发现癌细胞已经扩散至全身，无法医治了。邓小平当即指示医疗组尽一切努力，“减少痛苦，延长生命”。10月24日，周恩来又做了一次手术。这次手术后，周恩来再也没能从病床上下来。
最后一次手术
1975年11月，周恩来以极大毅力与病痛作斗争。12月中下旬，病势危重，靠鼻饲、输液、输血等维系生命，时常进入昏睡状态。在病痛中，周恩来同守在身边的邓颖超低声吟唱《国际歌》。病重期间，周恩来曾专门交代医务人员死后要他们彻底解剖检查一下，好好研究研究，希望能为国家的医学发展做出一点贡献。当知道自己的病已不能再挽救时，周恩来一再叮嘱邓颖超：一定遵守过去的约定，死后不要保留骨灰，要将骨灰全部撒到祖国的江河里和土地上。丧事从简，规格不要超过中央任何人，一定不要特殊化。在此之前，周恩来还向邓颖超表示他心里还有很多话没有说出来。
1976年1月1日，周恩来生命垂危，长时间处于昏睡状态。周恩来已经到了“油干灯草尽”的地步。几日来，又出现了“麻痹性肠梗阻”症状。尽管周恩来已有两个多月没有进食，并且连水也不喝，胃肠道早已空虚，但肠道内仍有自身分泌的一些液体，留下的少许残渣，及细菌发酵和肿瘤细胞产生的毒素等，使得“肠麻痹”，即肠管不会蠕动，残渣排不出去，肠腔内存有的大量气体使肚子明显鼓了起来，疼痛难耐。1月5日，专家组做了最后一次的努力，为周恩来做最后一次治疗手术——结肠造瘘术。就是在左下腹部开个口子，解决大便不通问题，将肠道里的“残渣余孽”尽量清除出去。1月7日，周恩来再度进入昏迷状态，医生以输氧、鼻饲等方法延续周恩来的生命。晚11时已处于弥留之际，微睁双眼辨认出面前的吴阶平等，周恩来用微弱的声音说：“我这里没有什么事了，你们还是去照顾别的生病的同志，那里更需要你们……”这是周恩来生前说的最后的话。
1976年1月8日上午9时57分，周恩来病逝于中国人民解放军305医院，终年78岁。
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