英国作家玛丽·雪莱(Mary Shelley)1818年出版的恐怖科幻小说《科学怪人》(Frankenstein; or, The Modern Prometheus,又译作《弗兰肯斯坦》)中,描写了一个名为弗兰肯斯坦的疯狂医生,他从坟场挖出精心挑选的人体尸块,再通过电击将其拼接成一个完整的“人”。但弗兰肯斯坦随即发现这是个巨大的错误,因为他制造出了一个怪物。
整整两个世纪后,现实世界中可能真的会出现这样组装而成的“科学怪人”:全球首例人类头部移植手术将在2017年底进行。
这一构想的提出者是51岁的意大利神经外科医生卡纳维罗(Sergio Canavero),手术实施者则是美籍华人教授任晓平率领的中国哈尔滨医科大学团队。自愿接受手术的俄罗斯人斯皮里多诺夫(Valery Spiridonov)今年31岁,他虽患有脊髓性肌肉萎缩症,但大脑健全。届时,他的头部将被移植到一名脑死亡的捐赠者身体上。
手术尚未开始,网友们已经疑问连连:如果手术成功,这个“新人”的身份归属于谁? 生命或许属于大脑的拥有者,但是后代的 DNA 却又来自身体,那么有了后代,算是谁的孩子?还有人脑洞大开,想像自己接受换头手术后的私生活问题:“每当低头看着自己身前的女人,都会怀疑,她正在出轨吗?”
在此之前,人类曾经在狗、猴子、老鼠等动物身上尝试过头部移植实验。其中,被认为“成功”的首例动物头部移植,是由美国科学家在猴子身上进行的。
1970年,由美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院教授怀特(Robert White)领导的研究小组将一只猴子的头部切下,移植到了另一只被切掉头部的猴子身体上。但他们没有将其头部和身体的脊髓连接起来:猴头无法控制它的新身体,尽管可以在仪器的辅助下呼吸。那只猴子,或者那两只猴子拼凑而成的“科学怪猴”,8天后因免疫排斥而死亡。
我还记得那只猴子在张开眼睛时,脸上的表情看起来充满痛苦、困惑和焦虑,当团队试着喂食的时候,猴子只能任由食物落到地上,却捡不起来……这是个可怕的实验,我不认为有再进行的可能。
怀特曾表示受小说《科学怪人》的影响很大,并坦言人类头部移植才是他的终极目标。有人期待他能够为患有“渐冻人症”的著名物理学家霍金(Steven Hawking)做这样的手术,也有人对他的实验进行道德谴责——善待动物组织(PETA)的成员甚至称他为“屠夫医生”(Dr. Butcher)。但直到2010年去世,怀特也没能在人类身上进行任何实验。
在卡纳维罗于2013年公开发表疯狂构想后,人头移植再次被拉进公众视野。伴随着巨大的伦理争议以及业内人士对技术的质疑,卡纳维罗找到了同样对人头移植术有着“执念”的斯皮里多诺夫和任晓平,三人将朝着怀特的“终极目标”携手同行。
对我而言很重要的是,人们不再认为这(人头移植)是件不可能的事。
天才还是疯子?
卡纳维罗15岁时,读到一篇关于怀特医生的文章,深受震撼,梦想有朝一日要完成人头移植手术。1989年从意大利都灵大学(University of Turin)医学院毕业后,他先后到美国、法国从事医学研究,并在美国取得医生执照。他在神经调节、中枢疼痛等研究领域颇有建树,目前是都灵先进神经调节研究团队(Turin Advanced Neuromodulation Group)负责人。
2013年,卡纳维罗在国际神经外科期刊(Surgical Neurology International)上首次发表了人头移植手术构想。他将这一手术称为“HEAVEN”(天堂),取“Head Anastomosis Venture”(头部缝合之冒险)的缩写;而其中最为关键的脊髓重新连接术则被称为“GEMINI”(双子)。
他认为只要能解决脊髓融合(Spinal Cord Fusion)和免疫排斥(Immune Rejection)问题,怀特的猴头移植术就可以应用在人类头部,可以让肌肉萎缩、器官衰竭、瘫痪甚至癌症患者获得“重生”。
2015年2月,卡纳维罗发表了手术解决方案后造成舆论轰动,他被媒体同时贴上了“天才”、“疯子”,甚至“弗兰肯斯坦”的标签。同年,他受邀在美国神经与整形外科医师学会(AANOS)年度大会作报告,还登上了更受大众关注的 TED 演讲台。
为解决脊髓融合问题,他声称可以用聚乙二醇来冲洗头部和身体的融合区域,并不断注射聚乙二醇以促进细胞膜上的脂类融为一体——这位意大利人用意大利面来类比:将头部和身体待连接的脊髓神经想象成两把干的意面,聚乙二醇则是热水,融合的过程就像是用热水将两把意面粘在一起。
被连接起来的头部和身体将术后处于最长4周的人工诱导昏迷中,其间脊髓神经还会被持续刺激以恢复功能。卡纳维罗大胆声称,“新人”会在1年内自主呼吸、说话甚至行走。
一些业内人士对此持怀疑态度,美国普渡大学(Purdue University)麻痺研究中心主任 Richard Borgens 就表示:“没有任何证据表明,在头部移植手术后,脊髓和大脑的连接会产生有效的感觉或运动功能。”
不过,令怀特的猴子死去的免疫排斥反应则问题不大。AANOS 主席 William Mathews 认为:“既然目前医学已可以通过药物达成身体对移植组织的耐受,比如四肢或心肺移植,那么在头部移植上使用这类强力免疫抑制药物应该也是可行的。”
在卡纳维罗的计划中,手术团队需要约150人,包括医生、护士、技术人员、心理辅导员,甚至虚拟现实工程师,手术预计将历经36个小时,花费2000万美元。
为实现这个“完美”的构想,卡纳维罗还需要解决一个现实的问题:谁愿意贡献出自己的头或身体?
活着、死去,还是变成“科学怪人”?
31岁的俄罗斯电脑工程师斯皮里多诺夫就是这个手术需要的“猴子”,他日思夜想着拥有一个健康的身体。
他自幼被诊断出患有脊髓性肌肉萎缩症(Spinal Muscular Atrophy)。这种病会造成运动神经元退化、肌肉萎缩、无力,最终导致死亡,患病者通常不会活过20岁。
斯皮里多诺夫的父亲在他14岁时因车祸去世,他的母亲是一位儿童心理辅导师,这帮助他顽强地活了下来。尽管他的肌肉自孩童时代开始便停止生长、骨骼也因无力支撑而变形,他仍然从俄罗斯弗拉基米尔州立大学(Vladimir State University)信息技术专业毕业,并找到工作——依靠轮椅代步的他可以使用电脑和说话。
但随着病情的恶化,斯皮里多诺夫发现越来越难控制自己的身体,甚至每分钟都需要帮助。处在绝望中的他看到了卡纳维罗人头移植手术构想的报导,这被他视为延续生命“最后的机会”。
我当然害怕,但人们不了解的是,我并没有太多别的选择。
斯皮里多诺夫主动联系卡纳维罗,利用电子邮件进行了长时间的交流后。2015年4月,他被卡纳维罗确定为移植手术的头部提供者。而新的身体将会从众多脑死亡捐赠者当中挑选,需要考量身高、体型及免疫表型等方面的匹配度。
为了表明自己的决心,斯皮里多诺夫出现在媒体面前,并陪同卡纳维罗出席了 AANOS 年会,道出了自己的心声:“我并没有发疯到急着想切下自己的头,若没有99%的把握,我是不会答应的……我确实是个随时可能会死的病人,但我现在的首要身份是这个科学计划的参与者。我还需要让医学专家们相信,这种手术是有价值的。”
他甚至自比前苏联宇航员加加林(Yuri Gagarin),后者在冷战时期先美国人一步进入太空而家喻户晓,“当我们把第一个宇航员送入太空之前,人们会想到300种出故障的可能性;但当加加林成功之后,第301种可能就出现了。”要么活着,要么死去,他似乎并不担心变成“科学怪人”。
有了手术方案、志愿者和信心之后,卡纳维罗和斯皮里多诺夫还面临另一个现实的问题:用于研究、实验以及手术的平台和资金从哪里来?
斯皮里多诺夫建立了名为Desire for Life(渴望生命)的募捐网站,除了接受无条件捐款外,还出售一些纪念品,包括钟表、杯垫、帽子等,上面印着Desire for Life的 logo 和他自己的头部长在一个强壮身体上的图片。但跟手术需要的巨资比起来,这些收入只是杯水车薪。
卡纳维罗则公开呼吁微软创始人比尔·盖茨(Bill Gates)、Facebook 创始人朱克伯格(Mark Zuckerberg)等科技界富豪们出资赞助这一计划,但目前并未收到任何回应。
“世界首例手术,为什么不能是中国”
卡纳维罗通过论文检索发现,任晓平在异体移植领域颇有建树,其所在的哈尔滨医科大学(哈医大)甚至曾在1959年效仿苏联科学家进行过“狗头移植”——虽然更准确地说其实是上半身移植。卡纳维罗于是向任晓平提出合作意愿,两人一拍即合。
1984年,任晓平从哈医大临床医学专业毕业,随后在哈尔滨成为一名医生,主攻骨科和手显微外科。1996年,他前往美国路易斯维尔大学(University of Louisville)研修及工作,随后在1999年参与完成了全球首例异体人手移植手术——这位接受移植者的手存活至今,而团队制定的联合免疫治疗方案也一直被沿用。他在2001年又去了美国辛辛那提大学(University of Cincinnati)医学院工作,并在2004年加入美国籍。
2012年,应母校哈医大的邀请,任晓平以特聘教授、外国专家的身份回到中国。离开妻子和两个女儿只身回国的他,在哈医大的鼎力支持下组建起一支20多人的医学研究团队,继续他的“移植梦”。团队拥有约1000万元人民币的启动资金,以及每年的固定拨款。任晓平表示,如今在美国,有争议的研究要想获得资金会困难重重,他认为医学研究的沃土已经发生了转移,“中国的发展相当迅速”。
回国仅一年,任晓平团队就完成了全球首例老鼠头部移植实验。不过,在约1000只接受手术的老鼠中,没有一只能活过一天。他们随后将实验扩展到猪、猴子,甚至人类尸体上。这自然引起了卡纳维罗的注意。
我希望这项课题能够引起国家和政府相关部门的重视,这样我申请课题能得到更大力度的资助和支持,这是我课题长远发展的必备条件。
对于卡纳维罗选择哈医大团队的原因,任晓平直言,“他看中的是我们的科研能力,(想要)借助国内的基础研究平台。”2015年8月,卡纳维罗前往哈医大进行了6天的学术访问,期间作了关于人头移植的报告,并与任晓平就手术问题进行多次交流。
2016年,卡纳维罗迫不及待地宣布,他们将于明年年底在哈医大为斯皮里多诺夫进行头部移植手术。除了早前的设计方案外,他还宣布任晓平团队已经“成功”进行了猴头移植手术,以证明手术的可行性。另外,韩国建国大学(Konkuk University)医学院在老鼠身上完成的断裂脊髓融合实验,证明脊髓重连是可行的。
更为谨慎的任晓平则表示:“我没有时间表,这是一项十分复杂的工作。我们不能说明天就做,但我不排除明年做的可能性。”
不过,任晓平在中国新闻周刊的访问中还是表露出了他的野心:“类似的首例手术不是美国就是欧洲的,为什么不能是中国呢……这直接影响中国现代医学的世界地位,如果做成了,对相关领域也有促进作用,不做永远就没有机会。”
在接受国家级官媒新华网采访时,他呼吁中国政府提供更多资金以完成这一“伟大计划”。他和卡纳维罗也联合发表文章,呼吁全球各界给予支持。