換頭術狂想

張田勘 李秉宮

從2013年開始，哈爾濱醫科大學手顯微外科中心主任任曉平率領他的團隊已經給近1000只老鼠進行了換頭術，迄今為止，這些“腦袋搬家”的老鼠術后最長的存活紀錄是一天。國際同行評議期刊《CNS神經科學與治療學》雜志在去年12月發表了該團隊的研究成果。最近，《華爾街日報》對任曉平所做的研究進行了報道，并稱他們計劃在今年下半年將對猴子進行換頭試驗，這一消息立即引起國際媒體對換頭術的再度關注。

對于這一聽起來有幾分奇幻的研究計劃，任曉平在接受《中國新聞周刊》電話采訪時說，“我們人類過去遙想：有一天人要上天，你看現在我們不是實現了嗎？我們不僅上天了，我們都上月亮了。這就是說，今天不可能的事情，明天也許就成為可能。”

盡管任曉平所期待的“明天”如今看來還顯得遙不可及，但歷史上卻不乏對換頭術的瘋狂想法進行嘗試的人。

“換頭”的歷史

世界上最早對動物進行換頭術試驗的是美國醫生查爾斯·克勞德·格斯（Charles Claude Guthrie）。1908年5月21日，時任華盛頓大學生理學和藥理學教授的格斯率領研究團隊把一條狗的頭移植到另一條狗的脖子旁邊，并接通了血管，創造了世界上第一條雙頭狗。雖然這不是嚴格意義上的頭顱移植，但它被視為換頭術的開端。被移植的那只狗頭瞳孔可以收縮，鼻孔還能抽吸，并且能舔舌頭。但是，這只奇怪的雙頭狗只存活了20分鐘。

移植動物頭顱的試驗到了20世紀50年代又有進步。1954年2月24日，前蘇聯醫生弗拉季米爾·德米科霍夫（Vladimir Demikhov）將一只一個月大的小狗的頭移植到了一只成年德國牧羊犬的脖子上，創造了另一只雙頭狗。實際上，除了頭以外，德米科霍夫還把小狗的肩、肺、食管和前肢一起移植到牧羊犬的脖子旁邊，并用“血管縫合機”為小狗供氧。

根據德米科霍夫在其著作《重要器官的試驗性移植》一書中的描述，他們實際上進行了多次試驗，總共有20只小狗的頭被移植到成年狗頭上，這些狗的平均存活時間是2～6天，其中一只存活時間最長，達29天。此外，在移植完成后，雙頭狗還顯示了更好的生理功能，兩只狗頭可以一起舔食牛奶。根據研究記錄，上述雙頭狗的死亡都是因為免疫排異反應。

據任曉平介紹，手和頭在醫學上被認為是復合組織——由上皮、肌肉、骨骼、神經、血管等多種組織構成，相對于單一組織的器官，復合組織的排斥反應特別強，很多抗排異反應藥物都無法控制，手術成活率很低。因此，盡管臟器移植在半個多世紀以前就已經開展，但這類復合組織移植卻遲遲難以完成。

上世紀90年代，新型免疫抑制藥物的出現為臨床手外科醫生攻克這一難關創造了條件。任曉平的專業是手顯微外科，1996年，他赴美國路易斯維爾大學克拉納特手顯微外科中心進行臨床研修，在那里工作了5年，全程參與了該中心開展的全球第一例手移植術的籌備和實施。

手移植在臨床上取得的突破，開創了人類復合組織移植的先例。這說明現有藥物能夠控制復合組織移植排異反應，使其和普通臟器一樣在移植后長期存活。此后不久，復合組織的另一代表性器官——面部的移植也得以完成，于是，醫學界開始有人試圖挑戰頭移植手術。

2012年回國后，任曉平的科研團隊在哈爾濱醫科大學第二附屬醫院開始組建，團隊成員不只有外科醫生，他們橫跨基礎、臨床、理工等許多專業領域，開始了對頭移植手術進行嘗試，并不斷發表該研究領域的階段性成果。

實際上，早在1970年3月14日，美國俄亥俄州克利夫蘭凱斯西保留地大學神經外科學教授羅伯特·懷特（Robert J. White）就完成了一例對猴子移植頭顱的手術，這是第一次對動物進行的嚴格意義上的換頭術。

懷特的研究團隊是把兩只恒河猴的腦袋同時切斷，把一只猴子的頭移植到另一只猴子的脖子上，結果這只換頭猴恢復了意識，張開了眼睛，能通過吸管喝飲料，還試圖咬研究人員伸進它嘴里的手指。由于移植后猴子的頭部神經沒有受到損害，所以這只換頭猴能看、聽，有味覺及嗅覺。但是，由于猴子的脊髓全部被切斷，懷特等人無法將密集的神經纖維重新連接，因而這只猴子脖子以下都處于癱瘓狀態，無法根據大腦命令移動自己的身體。

2001年，懷特等人又重復了對猴子移植頭顱的研究，并讓猴子短暫存活，他們總共用猴子和狗做過20多次換頭術，有的猴子換頭后只活了幾分鐘，但據懷特透露，存活時間最長猴子在被換頭后生存了8天。

圖解“換頭術”。圖/CFP 圖片編輯/董潔旭

“瞄準”人頭

由于懷特已經成功地實施過1萬多例腦部手術，又對動物進行過20多次換頭試驗，所以他一直想要對人進行換頭試驗，以治療一些難以治療的疾病，如帕金森氏病。懷特的理由是，為什么我們可以換腎、換肺，而不能換腦呢？他還預言，50年后，腦移植會和今天的腎移植一樣平常。

在懷特看來，給人換頭比給猴子換頭容易得多，因為人的血管和其他組織要比猴子的大很多，而且醫生給人做手術的經驗也比給動物做手術的經驗要豐富。可是，懷特最終未能實現自己的想法，他于2010年9月16日去世，享年84歲。

當然，醫學界并不缺少懷特這樣具有冒險精神的人。除了任曉平以外，最近一位意大利醫生對換頭術有更加聳人聽聞的計劃——他甚至找好了一位愿意接受換頭的患者。

2015年4月8日，身患先天性肌肉萎縮癥的俄羅斯計算機工程師斯瓦雷里·斯皮爾多諾夫宣布，他決定將自己的頭“交給”意大利都靈高級神經協調組的臨床醫生塞爾焦·卡納維洛，移植到一個捐贈的已經腦死亡的軀體上。如果這一手術能夠實施，這將是世界上第一例人類的換頭術。不過，按計劃該手術要到2017年才能實施。初步估計這項手術需36個小時、有150名醫護人員參與，費用將達到750萬英鎊（約合7000萬人民幣）。

早在2013年卡納維洛就提出可以進行人的換頭術，現在終于找到了可以實施的對象，即斯皮爾多諾夫。斯皮爾多諾夫患的是先天性肌肉萎縮癥，這是一大類神經肌肉疾病的總稱。這類疾病大多具有遺傳性，斯皮爾多諾夫所患的疾病造成位于腦底和脊髓的下級運動神經元分裂，從而使其無法發出讓肌肉正常運動的化學及電信號，由此導致運動神經元和肌肉的退化。表現為無法抬頭，吞咽困難，有些人甚至唾液分泌也會出現障礙，肋間肌和附屬呼吸肌力量較弱，不能有效呼吸，而是靠橫隔膜呼吸，胸部會出現凹陷等。

隨著病情的進一步發展，患者會由于無法呼吸而死亡。目前，對這類疾病還沒有有效的治療方法。斯皮爾多諾夫稱，他的身體狀況每年都在惡化，現在更是只能依靠輪椅行動。由于不堪忍受病痛折磨，而且這種病也治不好，他愿意接受卡納維洛的頭部移植手術，從而讓自己獲得“新生”。

2015年6月12日，卡納維洛與斯皮爾多諾夫在美國安納波利斯舉辦的神經外科學術會議上首次見面，而且在會上他們共同作了有關此次手術的報告，報告長達數小時。卡納維洛還稱，微軟創始人比爾·蓋茨可能支持他們的手術并提供經費。而斯皮爾多諾夫則認為，這次手術將與加加林進入太空一樣具有特殊意義。

倫理挑戰

與其他器官移植相比，換頭術的復雜性不僅表現在技術上，倫理問題顯得更加突出。

早在上個世紀，懷特在對猴子做了換頭術后，就受到大量批評和譴責。人們把他的換頭術與小說中的“科學怪人”弗蘭肯斯坦聯系起來，一些動物保護主義者還向他發出了死亡威脅。懷特不得不要求警方對他和家人進行保護，懷特也從一個醫學先驅淪為了眾人眼中的“科學惡棍”，他的研究經費也被中止。

今天，卡納維洛的換頭術也同樣遭到批評，但是沒有上個世紀懷特所遭遇到的阻力大。對人進行的換頭術是試驗性質的，而且，一旦出現問題，病人的結局通常是死亡，因此，對這種試驗性的醫療需要滿足兩個基本條件。一是做這種手術對病人是否適宜或是最佳選擇，二是要獲得倫理委員會批準。

第一個條件似乎容易滿足，因為斯皮爾多諾夫的病目前無法治療，換頭術是唯一可以救治斯皮爾多諾夫的醫療技術。對于第二個條件，不僅需要倫理委員會的批準，而且需要遵循國際醫學科學組織理事會與世界衛生組織制定和修改的《涉及人的生物醫學研究國際倫理準則》。

根據這一《準則》的規定，換頭術這樣的人體試驗既有符合標準的地方，也有不符合標準的內容。前者指的是試驗非做不可，因為，如果不這樣做，斯皮爾多諾夫就會因疾病慢慢惡化而死亡;后者是，這種手術有可能導致死亡或殘廢，屬于不準進行試驗的類別。所以，這也給倫理審批提出了挑戰。但是，如果卡納維洛和斯皮爾多諾夫等人共同提出申請，而且有意大利國家衛生部門的倫理委員會的批準，這項試驗的進行并不是不可能的。

對于意大利同行卡納維洛的計劃及其引起的廣泛爭議，任曉平說：“爭議一直伴隨著這類課題，早在20年前我們開展手移植工作的時候，大家提的問題就很尖銳，反對的意見也很多，但我們還是如期做了。成功后，大家就慢慢接受了，頭移植這么大的課題現在還沒有做，爭議自然是少不了的。”

盡管同是近期換頭術的熱門人物，但任曉平并沒有表現出與卡納維洛展開競爭的意圖，他說，“我們還有許多準備工作需要靜下心來完成，科學問題要用科學的手段來解決，這需要時間。在做的過程中，科研和臨床可以同步走，不見得非要等科研突破了，臨床再跟上來。歷史上外科領域很多重大的突破都是在不完善中做的，做完之后我們再去完善它。”他認為，在取得技術突破前，倫理方面的爭議也會一直存在，但醫學不會因此停止發展，移植成功后，倫理學界自然會有相應制度來將它規范化，這是醫學進步的必經之路。

目前，任曉平的合作伙伴也在不斷擴大，他們與第二軍醫大學、哈爾濱工業大學、美國路易斯維爾大學等國內外10余所大學開展了長期合作，并與卡納維洛團隊也保持著緊密聯系。

據任曉平介紹，俗稱的“頭移植”在醫學上被稱為“異體頭身重建術”，它有待突破的難點有三個：中樞神經再生問題、免疫排斥反應問題、缺血再灌注損傷問題。

他說：“這是一個很大的項目，不是說今天做就馬上能成功，猴子是靈長類動物，因此我們非常慎重，手術造價很高，爭議也非常大，做猴頭移植需要大量的人力、物力，特別是技術和設備方面的準備，我們會在實驗中摸索一些經驗，如何來完成它？現有的手段用在猴子身上是否有效？這都是我們需要回答的問題。”

任曉平向《中國新聞周刊》透露，今年夏天，他們可能會開始一些預試驗，但試驗開始的具體時間還沒最終確定。

身份難題

假如對人體進行的換頭術，手術將面臨更復雜的身份難題。以卡納維洛的計劃為例，即便換頭術能進行，而且保證能把斯皮爾多諾夫的頭顱（S）與某一腦死亡患者捐贈的軀體（B）進行脊髓、神經、血管、骨骼和肌肉的天衣無縫的連接，讓其成為一個重新“組裝”的人，這個人也會遭遇身份、意識和感覺的各種難題——正如美國神經外科醫生協會的巴特·杰爾醫生所評價的那樣，“會比死更難受”。

2015年4月14日，俄羅斯弗拉基米爾，計算機科學家斯瓦雷里·斯皮爾多諾夫將接受世界首例頭顱更換手術。他患有霍夫曼癥。該手術預計將花費約7000萬人民幣，由意大利醫生塞爾吉奧·卡納維洛主刀，于2017年進行。圖/CFP 圖片編輯/董潔旭

換頭術在技術上似乎不過是一個巨大的器官移植而已，但是這一移植手術是雙相的和互為條件與因果關系的：對于B來說是移植了斯皮爾多諾夫的大腦;而對于斯皮爾多諾夫來說則是移植了軀體B。即便手術成功，也防止了免疫排異反應，而且換頭后也恢復了意識及智力，同時讓身體的感覺和運動功能恢復了正常，患者也可能會陷入非常“糾結”的境況。

這種糾結首先會表現在自我意識對軀體的接納和感受上，斯皮爾多諾夫的大腦總是會面對B的軀體和四肢發出疑問：我是誰？這是我的身體、手和腳嗎？如果這個問題不能解決，患者就有可能患上類似精神分裂癥的疾病。

如果斯皮爾多諾夫的頭換到B的軀體上，會首先導致斯皮爾多諾夫的感覺、知覺障礙，而這種障礙注定是要發生的，因為斯皮爾多諾夫的感覺和認知除了依靠眼、耳、鼻等感官所獲得的感受和信息外，還要大量依賴于B的軀體和四肢的觸覺，尤其是皮膚傳來的感覺和信息。成年人的皮膚表面積約1.5～2平方米，是人體最大的器官，擔負著感覺、調節體溫、分泌排泄和吸收等生理功能。

換頭后，來自B軀體皮膚的感覺是否會被斯皮爾多諾夫大腦認定為自己的感覺是至關重要的。例如，正常人在生活中長時間因前臂壓迫而發生麻痹時，便會失去正常的位置感，這是皮膚本體感受的一種功能。但是，斯皮爾多諾夫的大腦會不會接受和產生這種正常的感覺，這將是一個疑問。更重要的是，如果斯皮爾多諾夫戀愛、結婚，與情人或妻子親熱時，他的被移植的B軀體會不會給予他正常人的愉悅感則是更大的問題。如果不正常的話，這樣的生活可能就真的“比死更難受”，甚至產生精神分裂。

讓換頭后的斯皮爾多諾夫更為難受的另一個方面是身份問題，包括后代的身份。換頭與換身是相互的，因此，換頭術是創造了一種人的嵌合體。以斯皮爾多諾夫而言，他擁有的是B的軀體，以B而言，他（她）擁有的是斯皮爾多諾夫的思想，那么，這個嵌合體的身份該如何確定？如果以精神和靈魂決定人的一切而言，當然可以把這個嵌合體算作斯皮爾多諾夫，但是，其他的問題也會接踵而至，即如果進行生物識別，那么，只有斯皮爾多諾夫的大腦才算是斯皮爾多諾夫，而要以B的身體部分進行識別，就會產生矛盾，甚至連斯皮爾多諾夫生病后需要輸血也會產生問題，是以B的血型來輸血，還是以斯皮爾多諾夫大腦細胞的表面抗原標準來輸血？

更重要的是，如果斯皮爾多諾夫可以生育，他的后代當然是B的染色體，因為，生殖細胞精子出自B。那么，這個后代到底是斯皮爾多諾夫的孩子還是B的孩子？

顯然，換頭術在諸多方面不同于任何其他的器官移植手術，它給人類帶來的困惑也許是無法想象的。對于任曉平的試驗計劃，紐約大學醫學倫理學家亞瑟·卡普蘭在接受《華爾街日報》采訪時認為，他的這項工作是“荒謬的”。然而，目前正在美國參加一個相關學術會議的任曉平，作為這一領域的熱門人物，他與同行探討這項冒險計劃的熱情絲毫沒有減弱。