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现实版《科学怪人》人类首例“换头术”2017年将在中国实施

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现实版《科学怪人》?人类首例“换头术”将在中国实施

2015年炒得很热的 “2017年实施人类首次换头术” 新闻,这两天又一次成为热议焦点。这项手术的发起人——意大利神经外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛(Sergio Canaveral)——正式宣布将于2017年12月在中国为一位俄罗斯人进行 “换头术”。这次手术将是人类医学的突破,还是现实版《科学怪人》?你一定还有很多疑问。

文 | 弗兰拉西亚斯坦

图片来自网络

什么是 “人类首次换头术” ?“换头术” 听起来像是给人换一个新的头,这听起来有些惊悚和匪夷所思。但严格来说,“换头术”(head transplant)这个名字是上个世纪人类用猴子、狗做实验的遗留物,并不能完全描述此项手术,将其改称为身体移植(body transplant)更为科学,因为头是人接受身体的一部分,而这项手术与其他的器官移植并不同,换掉的不是头颅,而是剩下的身体。但为了与其他媒体用词一致,本文沿用“换头术”这个词。

现实版《科学怪人》?人类首例“换头术”将在中国实施
手术的发起人意大利神经外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛(Sergio Canaveral)

人类首次“换头手术”,或者说人类首次头颅移植手术,拟定于 2017 年 12 月在中国,由意大利神经外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛(Sergio Canaveral)联合中国哈尔滨医科大学附属第二医院任晓平教授共同研究、实施。

手术的实施对象是一位俄罗斯志愿者,名叫瓦莱里·斯皮里多诺夫 (Valery Spiridonov)。他是一位 31 岁的计算机工程师,患有罕见的先天脊髓性肌肉萎缩症,运动神经因此退化,肌肉停止发展,这导致他从小全身伤残,骨骼畸形,近几年他的疾病加速恶化,即将面临死亡。他说:“我没有选择。这是最后的机会。” 而被换的下半身将来自一位脑死亡,但身体健康的捐赠者。

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2015年3月,瓦莱里·斯皮里多诺夫 (Valery Spiridonov)成为换头手术的志愿者

据美国《Newsweek》报道,整个手术将有 150 人参与,包括外科医生,护士,动物脑移植手术医师以及虚拟现实技术工程师。手术预计耗时 36 小时,花费 1400 万英镑(约1.3亿人民币)。

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卡纳维洛向《New Scientists》杂志透露,在手术中,志愿者瓦莱里的头部将会被冷却至 12 摄氏度,并从身体顶端切除,随后与脑死亡逝者的捐献遗体相连。手术完成后,瓦莱里将会被置入医学诱引的3-4周麻醉昏迷状态,以便让头部和身体完全结合,期间医生将会不断采用电击刺激他的脊髓神经,以重新连接并开始运转。如果手术成功,瓦莱里将可以感知自己的脸,用新的身体活动,甚至能用自己原来的声音说话。

两位联合医生是业内大牛吗?

此次换头手术的发起人塞尔吉奥·卡纳维洛是意大利都灵市的 Molinette 医院神经科医生。外媒称其为都灵高级神经调节组的主任 (Director of the Turin Advanced Neuromodulation Group)。通过谷歌学术检索,我们发现卡纳维洛发表的论文几乎都与“疼痛”有关,其研究领域也成为欧洲神经学科医生对这次手术的质疑点。

卡纳维洛在TEDx 上介绍他的手术,称将头移植到新躯体是可行的

此次手术的另一位焦点,是中国哈尔滨医科大学骨科副主任,手显微外科中心主任任晓平。2012 年,任晓平进入哈尔滨医科大学科研团队,并在哈尔滨医科大学转化医学中心及附属第二医院组建了他的科研团队,在手部移植的成功经验基础上开始尝试小鼠、猴动物头移植。

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塞尔吉奥·卡纳维洛和任晓平合照

历史上,“换头术”经历过哪些尝试?

归根结底,“换头术 ”追求的还是永生。不管是文学艺术创作,还是用科学手段进行探索,千百年来,人类一直在孜孜不倦地企盼获得永生。《聊斋志异》讲述过美女换头的故事,英国作家玛丽·雪莱笔下诞生过经典的“弗兰肯斯坦的怪物”,一个疯狂的科学家用科学的方式制造出了一个“怪物”,最后双方同归于尽。

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科学和医学发展到一定阶段,人类更有机会找到 “永生” 的秘诀。人死亡后,完全可以换上新的头颅、大脑、躯体,重新获得生命,享受人生。为了达到这一假设,上个世纪 70 年代起,医学界就一度掀起“换头”热。

最早在 1959 年,苏联科学家 Vladimir Demikhov 将一只狗头移植到完整的狗身上,形成 “双头狗” ,这只 “双头狗” 仅活了 7 天就死去。Vladimir Demikhov 尝试了 20 多次,都没有找到能使狗不那么快死去的方法。但这是器官移植手术史上的一个突破性尝试。

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1959年,苏联科学家 Vladimir Demikhov和他的“双头狗”

1970 年,美国医生罗伯特·怀特(Robert White)和他的团队成功地将一只狗的大脑移植到了另一只狗的身上。术后的脑电图 EEG 显示大脑活动正常。这次手术证明大脑可以被移植到其他身体。但他们尚未实验将头部和身体的脊髓连接起来,所以移植的狗的头颅无法移动新的身体。

随后,他们又将实验目标瞄向灵长类动物,成功地将一个猴子的头安到了另一只猴子的头上,术后猴子头部的的五感正常。但由于手术对脊髓的神经损伤无法恢复,这只猴子脖子以下瘫痪。最终,在术后第 9 天,这只猴子死于免疫排斥。不过这仍旧成为第一次成功的头部移植手术。

2002 年,日本科学家尝试在低温的状态下,将幼鼠的头嫁接到成年鼠的大腿上,幼鼠的大脑在移植后仍可以发育三周。

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2013 年,任晓平和他的科研团进行了首次小鼠头移植的探索,将黑色小鼠的头安装到白色小鼠的身体之上。《日常神经科学》的作者赵思家在《换头术2017?》中提醒读者:

特别应该注意的是,在移植时,提供身体的白色小鼠的脑干并没有移动,而脑干正是负责维持心跳、呼吸这些自主运动的神经区域,所以在移除呼吸机之后,老鼠还存活了 3 个小时。存活时间虽短,但也显示了这个手术的计划有一定的有效性。

也正是因为看到这个研究,换头术的发起人卡纳维洛联系上了任晓平。此后,他们进行了约 1000 例小白鼠换头手术,成功率约为 30~50%,成功的情况中小鼠的存活时间为数小时,最长有一天。

手术进行到这一地步,卡纳维洛和任晓平开始尝试人类的“换头手术”。

“换头术”想成功,需要克服哪些困难?

任晓平 2015 年在接受香港媒体专访时,透露手术中尚未完全解决的三个关键问题。这三个问题分别是:

  • 如何处理脊髓切口,使神经能完好无损地进行重新衔接;
  • 如何保持切断的头颅内的血压,延长大脑存活时间;
  • 以及如何避免移植后的器官排斥反应。

他说:“2015 年是非常重要的一年,自从美国完成首例手部移植手术以来,我在这个领域工作了将近 20 年。我想我们几乎就要成功了。我们只是需要组织起来,争取到支援和合作,让这首例手术成功进行”。他认为如果三个难题都解决了,那么首例人类头部移植手术 “明天” 就可以开始。

今年年初,卡纳维洛称这些困难都已经被解决。但问题得到解决并不容易,融合脊髓目前也从未在动物身体上成功实验过,在临床中,末梢神经被切断后,由于再生作用,不久还能恢复正常,断指再植就应用了这个原理。而中枢神经则没有再生现象,如何使中枢神经再生,直接关系到换头术能够成功。

现实版《科学怪人》?人类首例“换头术”将在中国实施

此外,脑梗之后,如果不及时疏通血管,脑细胞会大量死亡,因此卡纳维洛团队选择将大脑低温冷冻,但冷冻大脑也有风险。临床上通常在心脏移植手术中使用冷冻方法,这一手段是否可以用在大脑上尚未知。而且,也并不是所有的大脑都能挺得住12度的低温。拟议的技术也需要一个健康的人体头部和大脑。手术后,是否可以“解冻”低温冷冻头,能否能恢复健康的脑组织也都尚未知。

而即使上述困难都已克服,手术非常成功,患者仍需要面临可怕的免疫排斥反应,虽然在临床上患者在产生排斥反应时,可以通过摄取药物消除反应,但换头手术所涉及到的是整个人体,需要大量相关药物,这对于现在的医学技术来说,完全没有办法让患者健康生存下来。

手术为什么选择在中国实施?

“换头术”除了在技术上尚有争议,它还引发社会伦理问题。接受了换头手术后,你将拥有另一个人的身体,包括心脏,和另一个人的大脑,那么你到底是谁?而贩卖器官也将直接引发成贩卖整个人体。

而更重要的是,很多人质疑,目前技术水平仍没有达到,那么换一个人的头和换一只狗、猴子、老鼠的头有什么区别?因此,手术不仅遭到欧洲媒体的反对,也不被欧洲科学伦理协会认可。而中国目前对科研的支持正处于上升期,也拥有较先进的医疗科研水平,因此,将这一次历史性的尝试放在中国合情合理。

医学界如何评价这次手术?

目前,医学界普遍不看好这次“换头手术”。认为手术风险太高,警告手术可能会使大脑受到不可逆转的损伤,并抨击卡纳维洛是疯子。

美国著名神经外科医生、史丹佛大学名誉教授阿德勒(John Adler)说,从理论上来说,如果一切能按设想进行,这位俄罗斯患者能得到的最理想结果,也就是克里斯多福・李维(Christopher Reeve)的水准。阿德勒也强调,由于手术的复杂性,患者大脑随时可能遭受不可逆转的损伤。

Sanford neurosurgeon John Adler weighs in on the feasibility of a head transplant: https://t.co/GKoPyhhK3K

— Stanford Medicine (@StanfordMed) 2016年4月27日

克里斯多福・李维是 1978 年科幻片《超人》的男主角。他于 1995 年在一次马术比赛中发生意外,脊椎严重受伤,颈部以下完全瘫痪。因此阿德勒教授认为,就算手术一切顺利,斯皮里多诺夫费尽千辛万苦得到的新身体,其实跟他“抛下”的旧身体差不到哪去。

My Hero and Legend for National hero day! #ChristopherReeve #Superman pic.twitter.com/srDpzY5fiu

— DCWORLD (@_DCWorld) 2016年4月28日

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与阿德勒相比,更多医学专家的质疑声更为直接。美国神经外科医生协会主席贝特杰(Hunt Batjer)曾表示:“我不希望这在任何人身上进行,我不会让任何人对我进行这样的手术,有很多情况比死亡糟糕得多。”

Innovation in Education (by Dr. Hunt Batjer and @braindamedeb) https://t.co/hR2k7fJQEy #AANS2016 #neurosurgery #TBI pic.twitter.com/Wahqwk72bw

— Neurosurgery (@neurosurgery) 2016年4月26日

面对这些质疑,手术志愿者瓦莱里则表示,愿意为人类的伟大尝试迈出一小步。而卡纳维罗在接受英国《卫报》采访时则说了这么一段话:

现实版《科学怪人》?人类首例“换头术”将在中国实施

人类是愚蠢的。这可能也是为什么外星人还没有来跟我们打声招呼——因为它们压根儿不想了解我们。科学家也是愚蠢的。科学的历史告诉我们,任何有过惊人主意的人都会被其他人质疑,这就是所谓的人类。当“换头术”在中国变成现实后,所有的西方专家,所有的西方记者,所有写过这是一件不可能的事情的人,他们将会迎来难过的日子。有一天,我要出一本书,书里满满的,都是他们写的那些东西。(摘自张思家《换头术2017?》

不知道一百年后,当人类回过头来再看这次手术,再看人们为此争论的种种,他们是继续嘲笑还是感谢。也许在科技能满足我们所有愿景之前,人类所有大胆尝试都会被认为是一部《科学怪人》。

注:《换头术2017?》作者赵思家、上海长海医院赵河河医生对本文亦有贡献。

THE END –

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