給大鼠裝了第二個頭後，他們要給人類換頭了！

從圖片上看，捐贈大鼠的前爪和頭被縫到了受捐大鼠的脖子上。

義大利神經外科醫生 Sergio Canavero 和哈爾濱醫科大學的任曉平教授多年來致力於「頭部移植」的研究。2016年，該團隊曾實施了猴子換頭手術，並在一次「概念驗證性」手術中切斷了一隻狗的脊髓，然後又重新把它連上。

今年，該團隊又與韓國建國大學以及美國的一些研究者合作，把一個大鼠的頭移植到了另一隻大鼠的身體上。他們接著又重複了這個手術，創造出了一系列的雙頭鼠。

這一系列研究的兩位主要作者：任曉平和 Sergio Canavero。圖片來源：The Financial Express

Canavero 研究中的大多數動物都只活了幾天。雙頭鼠們平均活了36個小時。他表示，這些實驗的目的是證明在人類身上實施同樣的手術是可行的。Canavero 表示今年將和任曉平在哈爾濱實施第一例人類換頭實驗。

在之前的聲明中，一名叫做 Valery Spiridonov 的俄羅斯計算機程序員表示接受 Canavero 的換頭手術。但是在今年的聲明中，接受手術的病人變成了一名中國人。

給動物換頭的瘋狂手術並不是沒有科學家實踐過。

前蘇聯外科醫生 Vladimir Demikhov 在50年代曾經為狗做過換頭手術。一些日本的研究人員在2002年也曾經把幼鼠的頭縫到成年小鼠的腿上。

前蘇聯醫生 Vladimir Dmikhov 在1959年實施的狗換頭手術。圖片來源：wikipedia

70年代在美國也曾經出現過一些換頭手術。美國凱斯西儲大學的神經外科醫生 Robert White 曾把一個猴子的頭移植到了另一隻猴子身上。在手術中，他把兩隻猴子的體溫保持在15度左右。按上了新頭的猴子在術後大概活了8天，有一定程度的嗅覺、聽覺和視覺，但最後受捐猴子的免疫系統還是沒有接受新頭。

許多專家認為，有許多理由使得這種實驗無法成功。就 Canavero 的脊髓重接狗論文而言，凱斯西儲大學的神經科學家 Jerry Silver 去年向《新科學家》（New Scientist）表達了這樣的意見：「這些論文並不能證明可以在人類身上實驗。」

想要成功實施頭移植手術仍面臨諸多挑戰——

頭的存活

在手術時，捐贈者的器官在被移植到受捐者的身體之前都得是活的。因為當器官從捐贈者身體中移除時就開始死亡，所以醫生必須讓器官冷卻，減少其消耗的能量，這樣才能延長細胞的生命。

醫生用冰鹽水溶液可以保存腎臟48小時，肝臟24小時，心臟5-10小時。

但是頭部並不是一個單獨的器官，它是身體中最複雜的部位。人的頭上除了有五官、大腦和皮膚以外，還有2大腺體：腦垂體（控制周身激素）和唾腺（產生唾液）。

超過一百年的動物實驗表明，當頭被切斷時，顱內血壓會迅速降低。在失血和缺氧的雙重作用下，大腦會陷入昏迷，最終死亡。

在最近發表的雙頭鼠研究中，Canavero 團隊通過在捐贈者、受捐者和第三隻鼠之間保持不斷的血流攻克了這一難題。

排異反應

在任何移植手術中，最棘手的問題就是受捐者的排異反應。受捐者的免疫系統覺察到抗原（引起免疫反應的外來物質）以後就會開始行動。如果抗原和體細胞不匹配，那麼免疫系統就會開始全面進攻。這就是為什麼大多數接受移植手術的病人在術後需要服用免疫抑製藥物。人的頭裡面包含許多器官，非常複雜，排異的風險更高。

手術時限

從 White 以及 Canavero 的論文來看，整場換頭手術必須在1小時之內完成。Canavero 指出，2個頭都必須同時取下，然後迅速地將捐贈者的頭顱和受捐者的循環系統連接上。在這個過程中捐贈者和受捐者都處於心臟驟停狀態。

脊髓連接

要想讓新頭和受捐者的身體融為一體，脊髓和大腦必須要無縫連接。人的脊髓中有數以千計的神經元通路，在切斷以後要把它們重新連上的難度可想而知。

在 White 的猴子實驗中這點就沒有實現。術後，猴子的頭可以轉動眼珠，也能看見東西，還可以進食，但是脖子以下就全部癱瘓了。

Canavero 用狗做的實驗似乎成功了，但是這點還需要進一步的確認。Jerry Silver 認為：「（Canavero）的團隊稱把頸髓的90%都切斷了，但是論文中卻沒有證據支持這一點。論文里僅僅有一些模糊的圖片。」

Canavero 在 TED 的演講中否認了這點。他說他們使用了一種名為聚乙二醇（PEG，能使細胞膜中的脂類物質融合，從而使細胞融合）的「特殊生物膠水」成功地完成了實驗：他們給部分脊髓被切斷的小鼠注射了 PEG，而另一些則被注射了生理鹽水。四周後，接受 PEG 注射的8隻小鼠中，有5隻能夠重新活動。而被注射了生理鹽水的小鼠沒有一隻能動。

用 PEG 作為生物黏合劑的想法並不是異想天開。實際上萊斯大學的一些研究人員正在對 PEG 進行改良。他們指出，如果在 PEG 中加入石墨烯納米帶，神經元或許就可以以石墨烯納米帶作為支架重新生長。

Canavero 打算讓接受手術的病人昏迷一個月，以便讓脊髓長好。但是昏迷這麼長時間也會有問題。加利福尼亞大學戴維斯分校的神經外科醫生Harry Goldsmith 表示，用醫學手段誘發的昏迷常常導致感染和血塊，並且減少腦活動。

倫理問題

這種手術究竟該被稱為換頭還是換腦手術？手術後的人究竟該用頭的身份、身體的身份，還是新的身份繼續活著？術後的新腦會認為自己是誰？捐贈者和受捐者的家屬，乃至社會應該如何看待這樣的「科學怪人」？這些都是需要回答的倫理問題。不過這種殘忍的實驗是否能夠得到倫理審查委員會的批准又是另一回事了。

美國神經外科醫師協會（AANS）主席 Hunt Batjer 曾在2015年表示：「我不會允許任何人做這種事。因為世界上有許多事比死更可怕。」

圖片來源：Business Insider

Canavero 和任曉平今年發表的相關論文：

Li, Peng‐Wei, et al. "A cross‐circulated bicephalic model of head transplantation." CNS Neuroscience & Therapeutics (2017).

Kim, C-Yoon, et al. "Immunohistochemical evidence of axonal regrowth across polyethylene glycol-fused cervical cords in mice." Neural Regeneration Research 12.1 (2017): 149.

Ren, Xiaoping, and Sergio Canavero. "From hysteria to hope: The rise of head transplantation." International Journal of Surgery (2017).

End

2)http://www.independent.co.uk/news/science/head-transplant-rat-china-sergio-canavero-xiaoping-ren-a7709161.html

3)https://www.newscientist.com/article/2106382-head-transplant-teams-new-animal-tests-fail-to-convince-critics/

4）http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/1263758.stm

5）https://www.newscientist.com/article/dn3135-infant-rat-heads-grafted-onto-adults-thighs/

6）http://www.independent.co.uk/news/science/head-transplant-rat-china-sergio-canavero-xiaoping-ren-a7709161.html

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