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瘋子、病人和野心家:三個鐵心要做「人類頭部移植」的人

建造「科學怪人」需要三個人,一個提出狂想,一個貢獻身體,一個提供技術。現在,人到齊了。


患有脊髓性肌肉萎縮症的俄羅斯人斯皮里多諾夫(Valery Spiridonov)。攝:Kirill Kallinikov / RIA Novosti
患有脊髓性肌肉萎縮症的俄羅斯人斯皮里多諾夫(Valery Spiridonov)。攝:Kirill Kallinikov / RIA Novosti

英國作家瑪麗·雪萊(Mary Shelley)1818年出版的恐怖科幻小說《科學怪人》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus,又譯作《弗蘭肯斯坦》)中,描寫了一個名為弗蘭肯斯坦的瘋狂醫生,他從墳場挖出精心挑選的人體屍塊,再通過電擊將其拼接成一個完整的「人」。但弗蘭肯斯坦隨即發現這是個巨大的錯誤,因為他製造出了一個怪物。

整整兩個世紀後,現實世界中可能真的會出現這樣組裝而成的「科學怪人」:全球首例人類頭部移植手術將在2017年底進行。

這一構想的提出者是51歲的意大利神經外科醫生卡納維羅(Sergio Canavero),手術實施者則是美籍華人教授任曉平率領的中國哈爾濱醫科大學團隊。自願接受手術的俄羅斯人斯皮里多諾夫(Valery Spiridonov)今年31歲,他雖患有脊髓性肌肉萎縮症,但大腦健全。屆時,他的頭部將被移植到一名腦死亡的捐贈者身體上。

手術尚未開始,網友們已經疑問連連:如果手術成功,這個「新人」的身份歸屬於誰? 生命或許屬於大腦的擁有者,但是後代的 DNA 卻又來自身體,那麼有了後代,算是誰的孩子?還有人腦洞大開,想像自己接受換頭手術後的私生活問題:「每當低頭看着自己身前的女人,都會懷疑,她正在出軌嗎?」

在此之前,人類曾經在狗、猴子、老鼠等動物身上嘗試過頭部移植實驗。其中,被認為「成功」的首例動物頭部移植,是由美國科學家在猴子身上進行的。

1970年,由美國凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)醫學院教授懷特(Robert White)領導的研究小組將一隻猴子的頭部切下,移植到了另一隻被切掉頭部的猴子身體上。但他們沒有將其頭部和身體的脊髓連接起來:猴頭無法控制它的新身體,儘管可以在儀器的輔助下呼吸。那隻猴子,或者那兩隻猴子拼湊而成的「科學怪猴」,8天後因免疫排斥而死亡。

我還記得那隻猴子在張開眼睛時,臉上的表情看起來充滿痛苦、困惑和焦慮,當團隊試着餵食的時候,猴子只能任由食物落到地上,卻撿不起來……這是個可怕的實驗,我不認為有再進行的可能。

曾參與1970年猴頭移植實驗的 Jerry Silver

懷特曾表示受小說《科學怪人》的影響很大,並坦言人類頭部移植才是他的終極目標。有人期待他能夠為患有「漸凍人症」的著名物理學家霍金(Steven Hawking)做這樣的手術,也有人對他的實驗進行道德譴責——善待動物組織(PETA)的成員甚至稱他為「屠夫醫生」(Dr. Butcher)。但直到2010年去世,懷特也沒能在人類身上進行任何實驗。

在卡納維羅於2013年公開發表瘋狂構想後,人頭移植再次被拉進公眾視野。伴隨着巨大的倫理爭議以及業內人士對技術的質疑,卡納維羅找到了同樣对人頭移植術有着「执念」的斯皮里多諾夫和任曉平,三人將朝着懷特的「終極目標」攜手同行。

對我而言很重要的是,人們不再認為這(人頭移植)是件不可能的事。

意大利醫生卡納維羅

天才還是瘋子?

卡納維羅15歲時,讀到一篇關於懷特醫生的文章,深受震撼,夢想有朝一日要完成人頭移植手術。1989年從意大利都靈大學(University of Turin)醫學院畢業後,他先後到美國、法國從事醫學研究,並在美國取得醫生執照。他在神經調節、中樞疼痛等研究領域頗有建樹,目前是都靈先進神經調節研究團隊(Turin Advanced Neuromodulation Group)負責人。

Facebook 專頁「Dr. Sergio Canavero Discussions」上,意大利神經外科醫生卡納維羅(Sergio Canavero)與斯皮里多諾夫的合照。
Facebook 專頁「Dr. Sergio Canavero Discussions」上,意大利神經外科醫生卡納維羅(Sergio Canavero)與斯皮里多諾夫的合照。

2013年,卡納維羅在國際神經外科期刊(Surgical Neurology International)上首次發表了人頭移植手術構想。他將這一手術稱為“HEAVEN”(天堂),取“Head Anastomosis Venture”(頭部縫合之冒險)的縮寫;而其中最為關鍵的脊髓重新連接術則被稱為“GEMINI”(雙子)。

他認為只要能解決脊髓融合(Spinal Cord Fusion)和免疫排斥(Immune Rejection)問題,懷特的猴頭移植術就可以應用在人類頭部,可以讓肌肉萎縮、器官衰竭、癱瘓甚至癌症患者獲得「重生」。

2015年2月,卡納維羅發表了手術解決方案後造成輿論轟動,他被媒體同時貼上了「天才」、「瘋子」,甚至「弗蘭肯斯坦」的標籤。同年,他受邀在美國神經與整形外科醫師學會(AANOS)年度大會作報告,還登上了更受大眾關注的 TED 演講台

為解決脊髓融合問題,他聲稱可以用聚乙二醇來沖洗頭部和身體的融合區域,並不斷注射聚乙二醇以促進細胞膜上的脂類融為一體——這位意大利人用意大利麵來類比:將頭部和身體待連接的脊髓神經想象成兩把乾的意麵,聚乙二醇則是熱水,融合的過程就像是用熱水將兩把意麵粘在一起。

被連接起來的頭部和身體將術後處於最長4週的人工誘導昏迷中,其間脊髓神經還會被持續刺激以恢復功能。卡納維羅大膽聲稱,「新人」會在1年內自主呼吸、說話甚至行走。

一些業內人士對此持懷疑態度,美國普渡大學(Purdue University)麻痺研究中心主任 Richard Borgens 就表示:「沒有任何證據表明,在頭部移植手術後,脊髓和大腦的連接會產生有效的感覺或運動功能。」

不過,令懷特的猴子死去的免疫排斥反應則問題不大。AANOS 主席 William Mathews 認為:「既然目前醫學已可以通過藥物達成身體對移植組織的耐受,比如四肢或心肺移植,那麼在頭部移植上使用這類強力免疫抑制藥物應該也是可行的。」

在卡納維羅的計劃中,手術團隊需要約150人,包括醫生、護士、技術人員、心理輔導員,甚至虛擬現實工程師,手術預計將歷經36個小時,花費2000萬美元。

為實現這個「完美」的構想,卡納維羅還需要解決一個現實的問題:誰願意貢獻出自己的頭或身體?

活着、死去,還是變成「科學怪人」?

31歲的俄羅斯電腦工程師斯皮里多諾夫就是這個手術需要的「猴子」,他日思夜想着擁有一個健康的身體。

他自幼被診斷出患有脊髓性肌肉萎縮症(Spinal Muscular Atrophy)。這種病會造成運動神經元退化、肌肉萎縮、無力,最終導致死亡,患病者通常不會活過20歲。

斯皮里多諾夫的父親在他14歲時因車禍去世,他的母親是一位兒童心理輔導師,這幫助他頑強地活了下來。儘管他的肌肉自孩童時代開始便停止生長、骨骼也因無力支撐而變形,他仍然從俄羅斯弗拉基米爾州立大學(Vladimir State University)信息技術專業畢業,並找到工作——依靠輪椅代步的他可以使用電腦和說話。

但隨着病情的惡化,斯皮里多諾夫發現越來越難控制自己的身體,甚至每分鐘都需要幫助。處在絕望中的他看到了卡納維羅人頭移植手術構想的報導,這被他視為延續生命「最後的機會」。

我當然害怕,但人們不了解的是,我並沒有太多別的選擇。

自願接受手術的俄羅斯人斯皮里多諾夫

斯皮里多諾夫主動聯繫卡納維羅,利用電子郵件進行了長時間的交流後。2015年4月,他被卡納維羅確定為移植手術的頭部提供者。而新的身體將會從眾多腦死亡捐贈者當中挑選,需要考量身高、體型及免疫表型等方面的匹配度。

為了表明自己的決心,斯皮里多諾夫出現在媒體面前,並陪同卡納維羅出席了 AANOS 年會,道出了自己的心聲:「我並沒有發瘋到急着想切下自己的頭,若沒有99%的把握,我是不會答應的……我確實是個隨時可能會死的病人,但我現在的首要身份是這個科學計劃的參與者。我還需要讓醫學專家們相信,這種手術是有價值的。」

他甚至自比前蘇聯宇航員加加林(Yuri Gagarin),後者在冷戰時期先美國人一步進入太空而家喻戶曉,「當我們把第一個宇航員送入太空之前,人們會想到300種出故障的可能性;但當加加林成功之後,第301種可能就出現了。」要麼活着,要麼死去,他似乎並不擔心變成「科學怪人」。

有了手術方案、志願者和信心之後,卡納維羅和斯皮里多諾夫還面臨另一個現實的問題:用於研究、實驗以及手術的平台和資金從哪里來?

斯皮里多諾夫建立了名為Desire for Life(渴望生命)的募捐網站,除了接受無條件捐款外,還出售一些紀念品,包括鐘錶、杯墊、帽子等,上面印着Desire for Life的 logo 和他自己的頭部長在一個強壯身體上的圖片。但跟手術需要的鉅資比起來,這些收入只是杯水車薪。

卡納維羅則公開呼籲微軟創始人比爾·蓋茨(Bill Gates)、Facebook 創始人朱克伯格(Mark Zuckerberg)等科技界富豪們出資贊助這一計劃,但目前並未收到任何回應。

「世界首例手術,為什麼不能是中國」

卡納維羅通過論文檢索發現,任曉平在異體移植領域頗有建樹,其所在的哈爾濱醫科大學(哈醫大)甚至曾在1959年效仿蘇聯科學家進行過「狗頭移植」——雖然更準確地說其實是上半身移植。卡納維羅於是向任曉平提出合作意願,兩人一拍即合。

斯皮里多諾夫與卡納維羅及任曉平舉行視象會議。
斯皮里多諾夫與卡納維羅(左)及任曉平(右)進行視頻會議。YouTube 視頻截圖

1984年,任曉平從哈醫大臨床醫學專業畢業,隨後在哈爾濱成為一名醫生,主攻骨科和手顯微外科。1996年,他前往美國路易斯維爾大學(University of Louisville)研修及工作,隨後在1999年參與完成了全球首例異體人手移植手術——這位接受移植者的手存活至今,而團隊制定的聯合免疫治療方案也一直被沿用。他在2001年又去了美國辛辛那提大學(University of Cincinnati)醫學院工作,並在2004年加入美國籍。

2012年,應母校哈醫大的邀請,任曉平以特聘教授、外國專家的身份回到中國。離開妻子和兩個女兒隻身回國的他,在哈醫大的鼎力支持下組建起一支20多人的醫學研究團隊,繼續他的「移植夢」。團隊擁有約1000萬元人民幣的啟動資金,以及每年的固定撥款。任曉平表示,如今在美國,有爭議的研究要想獲得資金會困難重重,他認為醫學研究的沃土已經發生了轉移,「中國的發展相當迅速」。

回國僅一年,任曉平團隊就完成了全球首例老鼠頭部移植實驗。不過,在約1000隻接受手術的老鼠中,沒有一隻能活過一天。他們隨後將實驗擴展到豬、猴子,甚至人類屍體上。這自然引起了卡納維羅的注意。

我希望這項課題能夠引起國家和政府相關部門的重視,這樣我申請課題能得到更大力度的資助和支持,這是我課題長遠發展的必備條件。

哈爾濱醫科大學教授任曉平對新華網說

對於卡納維羅選擇哈醫大團隊的原因,任曉平直言,「他看中的是我們的科研能力,(想要)藉助國內的基礎研究平台。」2015年8月,卡納維羅前往哈醫大進行了6天的學術訪問,期間作了關於人頭移植的報告,並與任曉平就手術問題進行多次交流。

2016年,卡納維羅迫不及待地宣布,他們將於明年年底在哈醫大為斯皮里多諾夫進行頭部移植手術。除了早前的設計方案外,他還宣布任曉平團隊已經「成功」進行了猴頭移植手術,以證明手術的可行性。另外,韓國建國大學(Konkuk University)醫學院在老鼠身上完成的斷裂脊髓融合實驗,證明脊髓重連是可行的。

更為謹慎的任曉平則表示:「我沒有時間表,這是一項十分複雜的工作。我們不能説明天就做,但我不排除明年做的可能性。」

不過,任曉平在中國新聞週刊的訪問中還是表露出了他的野心:「類似的首例手術不是美國就是歐洲的,為什麼不能是中國呢……這直接影響中國現代醫學的世界地位,如果做成了,對相關領域也有促進作用,不做永遠就沒有機會。」

在接受國家級官媒新華網採訪時,他呼籲中國政府提供更多資金以完成這一「偉大計劃」。他和卡納維羅也聯合發表文章,呼籲全球各界給予支持。

20 萬美元
在卡納維羅的人頭移植手術中,用來切斷兩人脊髓的金剛石納米刀片就價值20萬美元。

聲音

我接受脊髓融合的概念,而且我認為頭部移植可以被用於很多領域,但我不認同卡納維羅對時機的看法。他認為已經萬事俱備,而我認為現在還只是為未來做鋪墊。

AANOS 主席 William Mathews

人有太多特質不存在頭裏了,比如胃腸道菌群影響人對食物的喜惡,比如心臟供血的方式影響人的性格,還有對運動感知的改變會重塑大部分的記憶,如果換掉身體,所有喜好也都跟着換了,或者以前急躁的性格變成慢性子,那究竟還能剩下些什麼。

科普網站果殼網友 incons

對於這類手術,誰能想像術後的這顆腦袋將如何看待「自我」?表觀遺傳學研究顯示,除了傳遞 DNA 序列,經驗、壓力和飲食行為也都會對後代產生遺傳效應。這種先天和後天複合影響下的子嗣,應該也算是一種複合體,他們無法辨別自己到底是腦袋還是生殖細胞的後代。

法國國家科學研究中心表觀遺傳學專家 Giacomo Cavalli

人頭移植手術步驟

意大利醫生卡納維羅發表論文中,詳述了人頭移植手術的過程:首先,用於移植的頭部和身體將被冷卻到12攝氏度至15攝氏度左右,以減緩細胞死亡的速度。然後,患者和捐贈者的頸部將被同時切斷,大血管以人造血管連接。接着是切斷頸椎。這一過程必須在一小時內完成,因為一小時是人類大腦在沒有血液和氧氣的穩定流動下能夠存活的最長時間。下一環節是將患者的頭部與捐贈者的軀體相連接。而這一過程中,關鍵一環是將頸椎內緊湊的神經連接在一起。卡納維羅計劃用聚乙二醇(PEG)之類的化學物質把供體和受體機械結合起來。他從理論上説明,乾淨利落地切割和緊密融合可以使人體能夠自然地修復被切斷的神經。縫上硬腦膜,根據在屍體上演練所確定的方法來穩定脊椎,連接氣管和食道,連接迷走神經和橫隔膜神經,連接肌肉組織,讓整形專家來縫合皮膚。一旦頭部重新連接後,受贈者的心臟就可以重新啟動。之後就把病人送入加護病房,等病人醒來後,送其去見心理醫生。(資料來自互動百科)

來源:新聞週刊雅虎新聞每日郵報Red Door News

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