拼湊出一個人有多難

□ 邢一偉

拼湊出一個人有多難

□ 邢一偉

1816年6月，一個怪物“誕生”了。英國女作家瑪麗·雪萊和她的愛人——詩人佩爾西·雪萊以及好友英國詩人拜倫在瑞士日內(nèi)瓦湖附近度假。這時的瑞士寒冷又潮濕，他們只能待在室內(nèi)。為了過個更有趣的假期，拜倫提出了個建議：每個人寫一個鬼故事，看看誰寫的最好。幾天以后，雪萊夫人創(chuàng)造出了著名科幻小說《科學(xué)怪人》的雛形。小說描述了一名瘋狂的科學(xué)家從墳?zāi)怪型诔鍪瑝K，并將它們拼成人形，通過電擊讓拼湊的死尸起死回生，一個怪物就這樣被復(fù)活了。

雪萊夫人創(chuàng)作的故事轟動一時，但在當(dāng)時的科學(xué)界看來，那簡直屬于天方夜譚。但如今，再生醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)正在以極快的速度推進(jìn)，科學(xué)家所做的實(shí)驗(yàn)越來越難以置信。未來，我們或許能看到雪萊夫人的“異想天開”成為現(xiàn)實(shí)。

模擬人類大腦還很難

2005年，一些腦科學(xué)家發(fā)起了一項(xiàng)名為“藍(lán)腦計(jì)劃”的活動。他們想要利用超級計(jì)算機(jī)模擬人類的大腦回路，從而模擬人類大

腦的多種功能，比如認(rèn)知、感覺、記憶等。

人類大腦極其復(fù)雜，所以科學(xué)家先從小鼠的大腦入手。雖然小鼠大腦和人類大腦有很大的不同，但很多基本的生物學(xué)原理是相通的。他們完成了小鼠部分大腦皮層(大腦處理感官信息的關(guān)鍵部分)的數(shù)字模擬，重建了小鼠1/3的腦組織，其中包含大約3萬個神經(jīng)元，這些神經(jīng)元通過將近4000萬個突觸相連接。這個虛擬的小鼠大腦組織內(nèi)部的電活動，確實(shí)反映了實(shí)際小鼠大腦中的活動。

但研究人員承認(rèn)，他們的工作才剛剛開始。因?yàn)槿说拇竽X包含大約860億個神經(jīng)元，是已模擬小鼠大腦神經(jīng)元的近300萬倍。

還未實(shí)現(xiàn)的意識上傳

有一個很特別的研究組織，叫做“2045行動”，他們的目標(biāo)是研究是否可以將人類的意識上傳到計(jì)算機(jī)中。這個研究是由俄羅斯的億萬富翁德米特里·伊茨科夫發(fā)起的。

當(dāng)伊茨科夫還是小孩的時候，看過一部科幻小說，小說的主人公吃了一些永生藥丸，最后變得長生不死。這部小說給他留下了深刻印象。他感嘆道，現(xiàn)在如果沒有永生技術(shù)，自己可能會在35年內(nèi)死掉。既然目前的技術(shù)還無法讓肉體永生，那么大腦意識呢?假如自己的大腦意識能永存，那么從某種意義來說自己就是長生不死的了。于是他將自己的資金投入“2045行動”的研究中。

然而，“2045行動”的研究并不簡單，它需要克服種種巨大的困難。因?yàn)槿绻雽⑷祟愐庾R上傳到電腦中，那么首先要弄清怎樣將大腦或者意識從人的身體中分離出來，然后搞清楚怎樣使它存活于機(jī)器里，最后弄明白怎樣把包括意識和其他在內(nèi)的一切思維上傳到電腦上。這個過程聽起來很奇幻，可是“2045行動”的負(fù)責(zé)人認(rèn)為這并沒有違反任何現(xiàn)有的物理定律，從理論上講是有可能實(shí)現(xiàn)的。

據(jù)說，實(shí)現(xiàn)這種數(shù)字化永生的時間將是2045年，這也是“2045行動”名字的由來。如果可以實(shí)現(xiàn)意識上傳，或許在幾個世紀(jì)之后，一個人的意識就可以擁有多個身體，意識可以從一個身體移到另一個身體里。這樣的話，我們就再也不用擔(dān)心身體會發(fā)生故障了，因?yàn)槲覀冸S時都可以更換身體。

高風(fēng)險(xiǎn)的換頭術(shù)

我們能嫁接頭部嗎?有些人認(rèn)為可行。

1970年，美國神經(jīng)外科醫(yī)生羅伯特·瓦特將一只猴子的頭換到了另一只猴子的身體上：在15℃的環(huán)境中，將兩只猴子的頭部同一時間取下，然后交換，并在一個小時之內(nèi)完成整個手術(shù)。這個實(shí)驗(yàn)算是成功的，換頭之后的猴子活了，它能轉(zhuǎn)動新頭上的眼球，能感覺到周圍的世界，也能吃東西。但是因精髓神經(jīng)軸突不能修復(fù)，導(dǎo)致?lián)Q頭猴子頸部以下的部位處于癱瘓狀態(tài)。8天之后，免疫系統(tǒng)開始排斥外來的新頭，換頭的猴子死亡。當(dāng)時這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在世界范圍內(nèi)引起一片嘩然，大多數(shù)人表示不贊成這類實(shí)驗(yàn)。

但最近，意大利的神經(jīng)外科醫(yī)生塞爾吉奧·卡納維羅聲稱，他將在2017進(jìn)行人類活體頭顱移植手術(shù)。卡納維羅引起了媒體的廣泛關(guān)注，媒體稱他為“現(xiàn)實(shí)版的瘋狂科學(xué)家”。卡納維羅已經(jīng)有換頭的主角——一名30歲的俄羅斯病人，他天生患有脊髓性肌萎縮癥，骨骼畸形、肌肉發(fā)育不良，現(xiàn)在病情正在不斷惡化。對于這種病患來說，在病死之前找到一個健康的新身體或許是生存下去的唯一機(jī)會，而身體捐贈者是一位腦死亡的俄羅斯人。換頭計(jì)劃包括快速割掉這名病人的頭，然后將其連接到捐贈者的脊髓神經(jīng)，用一種叫做聚乙二醇“膠水”將頭部-頸部連接起來，之后是血管、肌肉和皮膚的縫合。

由于換頭的風(fēng)險(xiǎn)很高，很多人對手術(shù)的成功率表示懷疑。它能不能成功，我們很快就能知曉答案了。

換臉已有成功案例

如果換頭太難，那么換臉可能會簡單些。

2001年，消防隊(duì)員帕特里克·哈迪森進(jìn)入火場執(zhí)行任務(wù)時，著火的天花板突然從頭頂上方掉了下來，砸中他的身體，消防員所用的消防面罩被高溫熔化，并熔到他的臉上。這次事故使哈迪森身受重傷，臉部也被嚴(yán)重?zé)齻１痪然詈螅t(yī)生從他的大腿上摘取組織，移植到面部，可是他已經(jīng)沒有了耳朵、頭發(fā)、眉毛，眼部也被嚴(yán)重?zé)龤АＶ蟮娜兆永锼家髦弊印⒓俣洌趽趺娌坎庞杏職獬鲩T。

2015年，美國紐約大學(xué)朗格尼醫(yī)學(xué)中心的醫(yī)生花了26個小時，冒著極大的風(fēng)險(xiǎn)(存活率不到50%)將一名腦死亡的捐獻(xiàn)者的臉移植到哈迪森的臉上，使其獲得新生。

要想換臉，首先得找到合適的捐獻(xiàn)者，皮膚和毛發(fā)顏色、血型、骨骼結(jié)構(gòu)等都要匹配，才能做手術(shù)。哈迪森是幸運(yùn)的，因?yàn)橛幸幻蜍嚨湺X死亡的捐獻(xiàn)者正好和他的條件基本相匹配。不過這場手術(shù)異常艱難，由于捐獻(xiàn)者的頸動脈和哈迪森的不是完全匹配，手術(shù)中哈迪森失血過多，差點(diǎn)死亡，經(jīng)醫(yī)生奮力搶救他才脫離危險(xiǎn)，最后成功換臉。

在換臉之后，哈迪森必須服用藥物來抵抗排異反應(yīng)，并且與常人相比，他患傳染病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)更高。可是，能夠擁有一張新面孔，開始新生活，對于像哈迪森這樣的病人來說總歸是件幸事。

制造身體各部位

一旦大腦和頭部的問題解決了，那么制造身體的其他部位就相對容易了，制造骨頭可能是最簡單的。自19世紀(jì)中期以來，人們一直在用別針、桿和螺絲釘固定骨頭。現(xiàn)在，鈦這種物質(zhì)經(jīng)常被用來替換人類的骨頭，因?yàn)樗嫒莼畹慕M織，并且無毒，鈦制成的植入物可以為人體持續(xù)服務(wù)30多年。

在小說《科學(xué)怪人》中，瘋狂科學(xué)家的骨頭是從“墳場”中盜取出來的。但如果他生活在現(xiàn)代，他就不用偷偷摸摸盜取尸骨了，因?yàn)橛?D生物打印機(jī)就能打印出完美的骨頭復(fù)制品。2012年，一名83歲的女性病人通過3D打印得到了下頜骨，從打印這個下頜骨到安裝，只用了幾個小時。這位女病人從麻醉中醒來后不久就可以說話了，而且很快就可以再用下頷咬吞食物。2015年，一位西班牙患者通過類似的技術(shù)安裝了鈦肋骨。

制造骨頭替代物很簡單，而制造體內(nèi)器官相對有點(diǎn)困難，但科學(xué)家還是做到了。美國卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員采用一種叫做MakerBot的3D生物打印機(jī)打印了人體器官，包括人造心臟、腎臟和肝臟都能被打印出來。接下來就是皮膚了，研究人員也在攻克難關(guān)，將近乎完美的皮膚通過3D打印機(jī)打印出來。而有觸覺的仿生肢體、能夠區(qū)分味道的電子舌頭等部位的研發(fā)工作也在一步步推進(jìn)當(dāng)中。

不得不說，盡管我們短時間內(nèi)無法完全復(fù)制一個人，但我們可以揮舞實(shí)驗(yàn)這把“魔法杖”，創(chuàng)造生命的火花：一位仿真人的出現(xiàn)，或許只是時間問題了。

（摘自《大科技》2016年第10期）

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