惊天换头术

Sam+Kean

哈尔滨医科大学附属医院的一位外科医生，大胆计划为一名身患绝症的病人进行头部移植手术。然而头部移植的风险以及伦理问题一直争议持续不断，换头之后的人会是谁？

任小平团队修复脊髓组织的尝试

实验室里，之前瘫痪的老鼠又再次能活动了。就在几天前，两位中国研究生通过显微镜给这只老鼠做了脊椎手术。他们用一把小剪刀移除了跟指甲一样薄的脊椎的上半部分，露出一部分反光的脊髓组织，看上去就是一个干净的象牙色矩形被一条红线一分为二。老鼠身体偶尔会抽搐，他们小心翼翼地把红线（动脉血管）剪断，然后结扎。然后其中一个学生拿起价值1000美元的金刚石刀片手术刀，刀片薄得看上去像是透明的。他迅速在脊髓组织切了一刀，正常情况下这一刀下去老鼠的后腿就自此瘫痪了。紧跟着，另一个学生立刻拿起一瓶浅琥珀色的液体浇到了伤口上，那液体看上去就像是兑了水了苏格兰威士忌，但其实是一种叫做聚乙二醇的化学药品，它能够融合动物的神经细胞。随后学生们把老鼠身上的刀口缝合起来。

两天之后，实验组的这只老鼠又能爬行了，虽然后腿还时不时有点踉跄，但它能四处乱窜嗅着笼子的各个角落。相比之下，对照组的老鼠也经历了同样的手术，只是手术过程中没有使用聚乙二醇，后腿则完全废了。

如果聚乙二醇能被证实对人类同样有效，它将是一个近乎奇迹的疗法：尽管在过去的100年里，数以百万计的美元投入了修复脊髓组织的科学研究，医生们却始终没有找到好方法。中国的这项研究由哈尔滨一名叫任小平的医生领导，不过，这并不是任小平在科学圈内备受瞩目的唯一原因。

任小平和意大利一名外科医生在主导一个很大胆的计划，修复脊髓组织只是这个计划的其中一部分。我们在任小平的实验室墙上看到了这个计划的内容。墙上挂着三幅海报，第一幅是两只老鼠：身体是黑色的老鼠脖子上有着白色的脑袋，身体是白色的老鼠则有着黑色的脑袋。第二幅海报是一只猴子，颈部有着一圈之字形的缝合痕迹，就像是今年时尚圈很流行的choker。第三幅海报是一个坐在轮椅里的小个子俄罗斯男人。这三幅海报的共同点就是他们的头部。那两只黑白的老鼠看起来像是用Photoshop换了头部，但其实是任医生的团队帮他们做了换头手术。猴子的海报则是今年1月在任医生的实验室进行的头部移植手术后拍摄。现在，任医生正在筹备为第三幅海报上坐轮椅的俄罗斯男人做头部移植手术。

任小平的办公室坐落在哈尔滨医科大学附属医院8号楼，那里并不平静。上午8点，已经有数十位病人在排队等着上电梯。

在喧闹的人群中，任医生静悄悄地出现在诊室，看起来甚至有点内向，但他在外科专业上却非常大胆。任小平出生于1961年，三十几岁的时候移居美国。1999年，肯塔基州路易斯维尔的一个团队完成了世界上首例成功手移植，他是其中的一员。在那次手术前，他先用猪做了实验，把不同的猪的前肢做了调换。任医生于2012年返回了中国。来自路易斯维尔团队的那个铜制猪耳朵奖杯就摆在他现在的办公室里，上面有一行字：“我们的成功离不开你。”

有着100年历史的换头术

在这个边缘化的领域里，头部移植工作其实有着不短的历史。1908年，密苏里州圣路易斯市一名外科医生创造了世界上第一条双头狗，把一条杂种狗的头部嫁接到了另一条狗项上。在上世纪50年代，中国和苏联的医生重复了这个手术。1959年，苏联的外科医生把一条狗的头部和前肢移植到了另一条狗的后半身上，移植手术后的两条狗分别存活了23天和29天。当年中国医生做手术的地方就是在任小平现在工作的医科大学，今天学校图书馆的墙上还有那个双头兽的壁画。

上世纪70年代，在俄亥俄州克利夫兰，一名叫罗伯特·怀特的外科医生把几只猕猴的头部做了交换移植手术，据说当第一只猕猴醒来并试图咬人手指头的时候，工作人员禁不住欢呼雀跃。

怀特医生是个怪人，他有时甚至会叼着烟斗做手术。他在过去的几十年里也偶尔做脱口秀节目，希望为人类头部移植争取更多的支持。上世纪90年代他还去过乌克兰的基辅，跟当地的医生做交流。可惜他的努力收效甚微。任医生说：“我们今天还停留在40年前的水平。”没有找到方法治疗肌肉神经萎缩、瘫痪或其他全身性功能障碍。任医生说：“如果我们今天不做这些工作，20年以后、100年甚至200年以后，也还是停留在这水平。”

自愿换头者：霍夫曼病男患者

怀特医生的乌克兰之行还是达成了一件事情，他引起了一位名叫瓦列里·斯皮里多诺夫的残疾男孩的注意，瓦列里·斯皮里多诺夫就是挂在任医生实验室的第三张海报上的男子。斯皮里多诺夫今年31岁了，患有韦德尼希·霍夫曼病（又称“婴儿型脊髓性肌萎缩”），那是一种遗传性疾病，会导致肌肉萎缩和运动神经元死亡，运动神经元存在于大脑和脊髓里，能够帮助身体运动。患者没有行走的记忆，他今天所能进行的运动仅限于吃饭、打字和通过操控杆控制轮椅，除此之外其他运动基本都不行。他坐着的时候，右脚一直交叉搭在左脚上，颈部以下的身体看起来比较干瘪，就像被放了气的充气玩偶。他所患的疾病是致命的，不过现在说不清楚他还剩多少时间——据医生们的判断，他早就有可能死了。

斯皮里多诺夫是个技术宅，他密切关注着外骨骼和其他增强身体机能的装备的进展。自从在电视上看到怀特医生之后，斯皮里多诺夫也寄望于技术，特别是根治手术，能治愈自己。他记得自己当年看到电视时想：“移除所有患病的器官，只保留头部，能很大程度上缓解我的病情。除此之外我看不到任何治疗方法。”

反对者：换头手术是谋杀

取决于手术的地点，预计该手术将耗费1000万到1亿美元不等，需要80个外科医生参与。毫不意外的是，很多科学家和伦理学家都抨击了该计划，指责相关外科医生推销科学垃圾，燃起人们的虚假希望。一个批评者甚至说，如果患者不幸身亡（他几乎可以肯定这会发生），参与手术的外科医生应该以谋杀罪被起诉。

但也有一些研究人员承认，不管这个项目看起来多不靠谱，它确实有一定科学基础。过去的几十年是移植医学的黄金时代，新的外科技术让重新连接脆弱的组织变得容易了，药力强大的新药也消除了排斥反应的威胁。除了心脏、肝脏、肾脏和肺部，医生们现在还能移植子宫、喉头、舌头、阴茎、手掌和脸部。最后的两个部位特别值得注意，因为涉及的组织非常之多：肌肉、皮肤、骨骼、肌腱、软骨、神经和血管。任小平把头部移植视为移植医学里理所当然的下一个前沿阵地。 从技术上说，头部移植手术应该是躯干移植手术，用一个新的躯干来拯救患者的生命。头部所占人体全身的重量不到十分之一，你能移植占比更重更多的那部分么？如果发生排斥反应，将会是身体排斥头部，而不是反过来。

移植头部对外科医生来说当然是巨大的挑战。不同于移植其他部位，大脑一旦缺血，哪怕只有几分钟，都会造成不可逆转的损伤。给大脑降温可以延缓这种损伤，但也不超过一个小时，也许刚刚够头部移植的时间。医生还需要测试免疫移植药物能否像保护人体其他器官一样给予大脑保护。现在尚无理由认为药物会失效。

该计划最大的障碍也许是修复脊髓组织，以便让患者的大脑控制新的躯干。脊髓外的神经可以再生，那也是手和脸部移植者能够竖起大拇指、咀嚼和微笑的原因所在。而脊髓内的细胞却不可再生，但类似聚乙二醇的化学物质可以融合细胞，渗透细胞膜，迫使它们融合成一个更大的杂交细胞。当被用在啮齿类动物和狗被切断的脊髓组织上，这种琥珀色液体能把受损部位上下的神经细胞融合在一起，重新连接大脑和受损部位以下肢体的神经传导，尽管还不完美。正是基于这一原理，任小平实验室里被切断脊髓组织的老鼠才能恢复行走。

合作的意大利医生是“疯子”“妄想狂”，还是天才？

意大利都灵的一位名叫塞尔吉奥·卡纳维洛的神经外科医生也在密切关注这些发展。自从他30年前听说怀特医生的事迹之后，他就很想有朝一日亲自试试头部移植，这些新发展给他提供了一些关于手术可行性的科学依据。面对几乎一边倒的批评声音，他于2013年公开了自己设计的手术方案，并从那时起接受各种媒体采访宣传自己的方案，同时向志同道合的科学家写信寻求支持，其中一位科学家就是任小平。有天他上完电视回到家， 收到了一封来自俄罗斯的陌生人的邮件，发信者就是斯皮里多诺夫。

卡纳维洛现年51岁，他把头部移植看作是有效延长人类寿命的手段，并将其戏称为“头部吻合术赌博”。他喜欢夸夸其谈地吹嘘自己的能力和轻蔑那些反对声音。

更为麻烦的是，卡纳维洛关于手术将会成功论断仓促而无事实依据，还有他在媒体的高调曝光，却被大部分科学家认为不得体。批评者们指责说他的计划是疯狂的，“就像007电影里的那些恶棍一样疯狂”，相当于“精心设计的缓慢折磨和谋杀行为”。

但事实上，卡纳维洛是位出色的神经外科医生，发表了数十篇科学论文，擅长神经疼痛治疗。他自2013年开始专注于头部移植，跟任小平和韩国的外科医生金开展合作实验，并在医学杂志上发表他对该计划的展望。

换头术要怎么做？

头部移植需要的供体，跟其他移植手术一样，可能来自车祸等事故脑死亡的年轻人。在征得家属同意后，医生们会把他推进手术室，然后把他摆成坐姿，准备切出头部。同时，另一组医护人员会给斯皮里多诺夫进行麻醉，然后以10摄氏度的低温给头部血管供满血。低温可以延缓大脑组织死亡，但最多只能撑一个小时，因此医生们需要快速重建血循环。他们将在斯皮里多诺夫的锁骨上方切断，保留他的气管和食道，但去掉甲状腺。医生们也会用不同颜色标记他被切断的肌肉，以方便跟新的躯干连接。

最后，外科医生们将用跟任小平的实验室里同款但是尺寸更大的金刚石手术刀，同时切断两个人的脊髓。很快地一刀下去，他们就把斯皮里多诺夫和他原来的躯干分开了。

然后头部移植手术开始了。斯皮里多诺夫的头部会在手术室里的一台特制吊臂上用魔术贴绑带挂着。外科医生们会把两部分脊髓用聚乙二醇融合在一起，还会在融合处植入电桨，因为有研究表明电流可以刺激被切断的脊髓重建连接。

与此同时，另一组外科医生准备开始复杂而漫长的连接头部和躯干的手术。因为时间紧迫，首先要重建斯皮里多诺夫大脑的血循环。紧接着，外科医生们会装好脊柱骨骼、气管和食道，然后是标好颜色的肌肉组织。最重要的一步是接好连接从大脑到心脏到肌肉，用以控制肺呼吸的神经，之后斯皮里多诺夫的新躯干就可以呼吸和使心跳正常化了。

在进入手术室36个小时后，重生的斯皮里多诺夫会被坐着推出手术室。最开始会有机器辅助他呼吸和泵血，他的头颈会被固定在颈托里，医生们会用药物让他保持昏迷状态。几个星期以后，当医生们发现他运动功能恢复时就会渐渐撤药，让他恢复意识。

手术成功的第一个迹象是斯皮里多诺夫睁开眼睛或者张开嘴唇。医生们会首先观察他的手指卷曲或者脚趾弯曲之类的，颈部以下的任何动作。大脑的运动讯号，代表斯皮里多诺夫意志的脑电波，会跨过他的脊髓间隙，刺激异体躯干复苏。

任小平跟意大利医生的分歧

任小平的手术方案跟卡纳维洛不同，他的科研方法整体也不一样，他更为谨慎。比如，卡纳维洛声称该手术成功率“超过九成”，任小平说话则从来不会那么绝对。

外科医生们也对手术的时间表有分歧。当卡纳维洛认为手术时间可以安排在2017年下半年。而任小平做了大部分的实际研究，但他却拒绝透露一个手术日期，只说2017年末不可能，手术要在所有的前期实验完美结束之后才能开展。他的团队还要进行数百只老鼠实验获取所需数据，需要在更大型的动物身上做移植手术实验。任小平也希望和卡纳维洛一起设计一个移植手术，交换移植两位脑死亡捐献者的头部，作为正式手术前最终的实验。以上种种都需要时间。任小平做的第一例手移植手术耗时两年，由20个外科医生共同参与，而头部移植需要80个医生。

斯皮里多诺夫也并不急于进行手术，他为人很审慎，他说他不是申请昂贵的安乐死，“只有当我看到一个能动的活生生的猴子，一只能动的活生生的老鼠，在术后生存了几个月甚至几年时，我才会做这个手术。”

到目前为止，任小平的团队所进行的动物头部移植都只能作为手术原理的论证，因为那些动物都在移植手术后一天内被实施了安乐死。未来的实验将会尝试让它们活得更久一点。此外，神经科学家们也质疑了该手术计划的每一个步骤。尽管有很多反对声音，任小平和卡纳维洛却引用了很多研究来论证他们能克服这些问题。在阅读大量科学论文之后，你就会明白斯皮里多诺夫在等待20年之后为什么会愿意接受这个手术。但整个头部移植手术的每一个步骤都还是有相当的难度，外科医生们需要在第一次正式手术时就让每一步都完全正确。这好比是让一个奥运会花样滑冰选手承诺连做6个转体三周外加一个后空翻，不管她多么的有天赋，你也会怀疑她能否成功。

移植后的人是谁？

光讨论头部移植的技术，也遗漏了一个关键问题：即便外科医生们能够成功完成手术，他们是否应该做这样的手术？

鉴于外界对该项目的敌意，即使是只做了些外围工作的研究参与者也持有审慎的态度。去年秋天，卡纳维洛和任小平向《外科学》杂志提交了三篇关于保护大脑和脊髓融合的论文，该杂志的联合主编、梅奥诊所退休外科医生迈克尔·萨尔，采用了不同寻常的召集编委会投票方式，来决定是否接收论文进入评审过程。编委会有三分之一的人表示反对，三分之一的人同意，剩下三分之一持中立态度。 《外科学》杂志7月份刊登了论文，但只是作为研讨外伤性脊髓损伤的潜在治疗方法。换言之，该杂志不希望给人留下纵容头部移植的印象。萨尔说：“你都可以想象得到伦理学家会疯狂反对这个计划。”

头部移植遇到的困境在人类器官移植史上并不鲜见：几乎每一种器官移植，在最开始时都遭到了强烈反对。进行人类第一次肾移植手术的理查德·劳勒医生，被一些圈子排挤，饱受国家泌尿外科协会指责，尽管最终该手术成功了。更近一些的脸部和手部移植，也让外科界两极分化。批评者说这种移植过程不道德，因为移植并不是为了拯救生命，而受体服用的免疫抑制药物会提高他们的患病风险。更有人预言，脸部移植会引发可怕的社会后果：供体家属跟踪受体，还有黑市买卖漂亮的面孔。但脸部和手部移植尽管有其缺点，却手术都被证明很成功。

乔治城大学的神经科学家、神经伦理学家詹姆斯·佐丹奴认为头部移植手术会成功。他说在考虑手术过程的伦理问题时回顾历史背景很重要，他说：“有些人看到这个会说‘这很前卫、很怪异。事实上这并不是那么奇怪。”至少不会比早期的心脏、肾脏和脸部移植更怪异。“这是人们长期以来一直没有严肃对待的东西。”

对佐丹奴来说，也许更为重要的是斯皮里多诺夫已经没有别的医疗选择，而且他是在知情同意的情况下接受手术的。佐丹奴说：“你可以用两种方式来看待这个病人，或将其看成白痴，或将其看成宇航员。”不管是哪一种方式，斯皮里多诺夫都知道手术的风险，任何时候都可以选择退出，这在佐丹奴看来为手术正当性提供了一定伦理依据。

当然，很多伦理学家并不同意佐丹奴的看法。研究器官移植的哈佛大学的哲学和生物伦理学教授阿斯亚·帕斯卡列维说：“一个人同意被伤害，并不表示医生有权利去伤害他。”

手术的费用也引起了关注。仅在美国，每年有12000人罹患脊髓损伤，但他们中间很少人能够做头部移植。他们并不需要新的身体来修复损伤，为什么不把头部移植的钱用在治疗更为便宜的脊髓损伤，从而让更多的人受益？卡纳维洛认为，头部移植能让他的团队治疗脊髓麻痹，和与之相关的几乎所有的周边问题。但一位批评者说，卡纳维洛的说法好比是在人类连火星都还没登上时，就承诺修造星际飞船。

俄罗斯政府并未同意支付手术费用，所以斯皮里多诺夫正在通过募捐筹集资金，他出售印有自己头像和新身体（还有强壮肱二头肌）的帽子、马克杯、T恤和手机壳，但销量一直上不去。斯皮里多诺夫知道仅凭一己之力不可能筹到足够资金。卡纳维洛希望跟美国的研究人员合作，争取麦克阿瑟基金会的1亿美元拨款。如若不然，他计划向诸如扎克伯格之类的科技巨头寻求资助。如果那也不行，斯皮里多诺夫可能就要被另一名病人抢先了。任小平说有大概10名病患已经跟他接触。一名多器官被转移肿瘤浸润的男子搭火车从1100公里外的地方专程赶来哈尔滨找任小平求医，央求先帮他做手术。

即便手术可能在中国进行，依然引起了一些伦理学家关注。中国相比西方国家，在医学研究上给予了科学家更多空间，帕斯卡列维告诉记者欧美现在都不会批准头部移植手术。在理论上，如果西方科学家在国外进行手术，卡纳维洛是欧洲人，任小平是美国公民，“在西方，面临更高的标准和规定”。但“在国外监管和执行是不一样的，文化也有差异。所以它取决于研究者的自觉。”

任小平和卡纳维洛很显然有自觉性，他们说：最简单的数学题，当两个人都快死了，为什么不试着拯救其中一个？

如果头部移植手术成功，它将把几个世纪以来对心脏、头脑和身体的关系的讨论重新搬上台面。“你”仅仅存在于你的大脑里面吗？还是存在于你的身体里？

这个手术也会引起社会问题。身体能够产生精子和卵子，所以头部移植患者术后所生的孩子在基因上都将与自己不同，而跟供体的家族有关。那么生物学上的亲戚是否拥有探视权呢？受体的妻子在跟他发生性关系时，又算不算通奸呢？反过来，供体的配偶会不会对此有意见呢？

最深刻又难回答的问题，是受体在手术后感觉是否还是“自己”？这是所有动物实验无法回答的问题。我们可以监控一个动物的大脑活动，但并不知道它在想什么，是迷惑还是痛苦。

有研究表明人类大脑可以适应新的身体形态。通过巧妙设计的实验，志愿者可以通过人体模特和头盔摄像头获得交换身体的体验，有些实验甚至能让人觉得自己有三只手或者鼻子跟匹诺曹一样长。但话又说回来，这类身体操控实验是在实验室进行的，只有几分钟的时间。其他一些证据则表明我们的“自我”感觉没有那么多可塑性。很多截肢患者都有幻觉说自己的手或者腿还在，有些人在其他诸如牙齿、乳房、子宫、阴茎和结肠（胀气感）等器官也有类似幻觉。这意味着大脑有抵抗身体巨大改变的机制。更困扰的是，有时已经不存在的患肢还会产生真实的疼痛感——肌肉抽筋、刺痛，还有不可抑制的灼热感。卡纳维洛是神经性疼痛领域的专家，他有信心能缓解这些问题。但假如斯皮里多诺夫术后醒来后能感觉到一个挥之不去的虚拟身体怎么办？

更有趣的是，一个新的身体能够影响高级别的脑功能。身体会有不同的性荷尔蒙和胃口，那也是构成人格的很大一部分。有些研究已经把睾丸素和雌激素的水平跟不同程度的攻击、冲动行为和金融风险取向联系在了一起。 另一些研究提出，肠道细菌会通过释放某些化学物质影响人们的心情。

设想一位钢琴师最珍贵的回忆是演奏肖邦，这些回忆部分存在于他们的手里，而一旦她醒来发现自己换上了会计师的身体，这些回忆可能就消失了。类似情况也可能发生在运动员身上：他们很大程度上依赖肌肉记忆，肌肉记忆让他们的大脑和身体精准配合，换上一个新的身体可能就破坏了那种精准。有研究表明运动员在受伤或者瘫痪后感觉自己像换了一个人，这会让一部分术后患者不能接受。

正如第一例发生在巴黎的手部移植手术，病人叫克林特·哈勒姆，供体是一名死亡的摩托车手。但哈勒姆在术后对自己的手是从尸体上取下来这件事难以接受，拒绝服用抗排异药物，最后医生不得不又给他做了截肢手术。

今天，心理学家会在术前介入，以免脸部和手部移植患者重蹈哈勒姆的覆辙。心理辅导在术后也会继续进行。但这也无法完全保证病人不会出现接受无能的情况，而头部移植手术是不可逆的。

但斯皮里多诺夫并不担心这些风险，也许是因为他的瘫痪，他把自己的人格等同于自己的大脑。他说：“对我来说，身体就像是一台机器，完成任务或者做一些常规的事情，来支撑生命。”他说移植“无关哲学，只是机能。”他并没有把获得一个新身体理想化，部分因为他也不知道自己多大程度上能控制它。 但他梦想着有一天自己能骑上摩托车，他甚至已经看好了摩托车的型号，一辆156马力的运动型摩托。他想象自己有一天骑车奔驰在加州或者意大利的海岸，高高地坐在驾驶座上，而不是像现在矮矮地瘫在轮椅里。

记者问斯皮里多诺夫是否对手术感到害怕，毕竟医生们也无法预知做头部移植的病人会有什么感觉，是害怕还是振奋。斯皮里多诺夫说自己并不害怕：“我想先快点行动起来，然后再来看看会发生什么。”