人类如何科学换头?

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换头术,学名叫作异体头身重建术,是一种头部移植到其他个体躯体上并维持生存的技术。古希腊神话中有个喷火怪兽名叫喀迈拉,形象是狮头、蛇尾、羊身,在背上还昂扬伸出一颗羊头。美国移植外科协会的logo就是它。如今“喀迈拉”成为一个生物学术语,译为“嵌合体”,意指来自不同生物体的细胞、器官组织或分子结合在一起形成的新个体。

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从现代角度来说,最早的移植手术发生在1883年,为了解决缺碘造成的问题,瑞士医生开始针对性的进行甲状腺手术,催生了甲状腺移植术。

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在这之后,外科医生开始尝试其它器官的移植。当时移植手术有个很大的难题,血管吻合问题,也就是如何在不影响血液循环的情况下,修复受损的血管。1902年,法国外科医生卡雷尔(Alexis Carrel)发明了血管的“三线缝合法”,解决了这个难题。

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1954年,美国波士顿的医学家哈特韦尔•哈里森和约瑟夫•默里成功地完成了第一例人体器官移植手术——肾移植手术。于是,人体器官移植成为了一门前沿学科。人类开始畅想一种可能:头能不能换呢?

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1908年,卡雷尔和美国生理学家查尔斯·古斯里(Charles Claude Guthrie)合作,展开了狗头移植实验,在一只狗的脖子上嫁接一个狗头。从结果来说,手术成功了一半。嫁接过来的狗头在手术后初期对声音、光线等外界刺激都有反应。但情况迅速恶化,几个小时后,狗die。

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虽然手术算不上成功,由于对移植医学的贡献,卡雷尔在1912年获得诺贝尔奖。古斯里却因为换头手术引发争议被诺贝尔奖拒之门外。之后,换头术实验成为50年代和60年代的科学热门。1954年,苏联外科医生弗拉迪米尔·德米科霍夫(Vladimir Demikhov)站在卡雷尔和古斯里的肩上进行了狗头移植实验2.0。

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实验结果比上一次有了提高,手术后的双头狗能走能看,还能自己喝水,就差跑着叼球了。为了防止好奇的朋友模仿,具体的技术细节就不透露了。主要来说就是,德米科霍夫在一条大狗颈部嫁接了一只小狗的前半身,通过颈部动脉、主动脉给它供血。德米科霍夫做了多次狗头移植实验,其中活得最长的一次是29天,死因都是强烈的排异反应。

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在苏联的影响下,中国很早就开始“换头术”这项黑科技的研究。1959年,哈尔滨医科大学附属第二医院教授赵士杰挑战狗头移植。他把一只叫贡献的小狗的头,移植到一只叫勇士的大狗脖子上。

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苏醒后,小狗“贡献”很暴躁,总想咬人,而“勇士”很疲惫,它在手术后16个小时起来走了三圈,“吃了一小盒干饭”。而“贡献”也吃了东西,喝了一些肉汤,但是它已经没有消化器官,这些吃进去的食物,都从连通到体外的食管排出了。1959年11月29日,连哈尔滨市委的领导在内,有100多人参观了这个科学实验的新产物。据当时的资料记载,“贡献”还会在“勇士”背上抓挠,咬“勇士”的耳朵。双狗头存活5天零4小时,创造了国内最好纪录,也开启了中国器官移植的先河。

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1970年,美国神经外科医生怀特(Robert White)领导的研究小组进行了猴子的头部的移植。怀特用深低温(deep hypothermia)保存离体头颅的活性,用呼吸机(mechanical ventilation)和药物保持心脏的跳动。手术结束3到4小时后,移植后的头就能吃能咽,眼睛也可以追踪移动的物体,甚至你要是说了什么它不爱听的话,它还会咬你。

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但怀特并没有将头部和身体的脊髓连接起来,所以移植的猴子脑袋无法移动它的新身体。它在人工仪器的辅助下呼吸存活了9天,之后死于免疫系统对头部的排斥。

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怀特的实验受到了媒体和动物权益活动家的谴责,以至于在这之后,动物头颅移植手术实验基本暂停了。

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虽然狗头移植没有成功,但是20世纪50年代到60年代,免疫抑制药物和器官移植技术的发展最终导致肾、肝等其它器官移植标准手术程序的确立。

2015年,换头术回归大众视野。中国哈尔滨医科大学教授任晓平提出了一种新的血管吻合方案,只需要切断一条颈动脉和对侧颈静脉。这个方案可以使颈静脉在手术过程中给嫁接的头持续供血。通过这个方案进行换头的小白鼠有一半存活了超过24小时,最长的活了6个月。

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2017年11月17日,意大利神经外科医生卡纳维罗(SergioCanavero)在奥地利维也纳举办新闻发布会,宣布世界第一例人类头部移植手术在一具遗体上“成功实施”,地点是哈尔滨医科大学,任晓平参与指导了这次手术。

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本次手术是在两具遗体上进行的,总共持续了18个小时,运用了先进的医疗技术连接了切断的脊椎、神经、组织和血管。虽然任晓平解释说,这次实验是在遗体上做了临床前的手术设计,跟“换头术”还有距离。但是毫无疑问,“换头术”应用于人体已经被提上日程。

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一位名叫瓦列里·斯皮里多诺夫(ValerySpiridonov)的俄罗斯程序员已向卡纳维罗喊话,愿意成为换头术的第一位志愿者。他希望把自己的头移植到一具健康的躯体上,摆脱脊髓性肌肉萎缩症的困扰。

人类如何科学换头?

要成功换头,需要在深低温和麻醉状态下双双从颈部斩头,在极短的时间内对颈部的血管、神经和肌肉进行精心解剖,用极锋利的钻石刀或纳米刀迅速地切断脊髓,将受者的头和供者的躯体的颈部断面放置在一起,无缝对接中枢神经、脊髓、血管、肌肉,保证新的生命不是徒有呼吸支撑生命,特别是最大程度恢复肢体运动功能,而非瘫痪的身体。

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对于目前的医疗水平来说,要想成功实施还需要跨越几个障碍。首先是中枢神经再生问题。其次是免疫排斥反应的问题。然后是人体大脑的低温保存以及缺血再灌注损伤的预防问题。最后,最重要的是伦理问题。从医学伦理来看,换头术将创造一种嵌合体,他(她)具有接受者的思想,但他们的后代却携带捐献者的遗传物质。

人类如何科学换头?

1818年,从“科学怪人”诞生开始,换头术给予了人类对生命的幻想和困惑,随着换头术一步步从幻想照进现实,人类可掌控的时间尺度逐渐被拉长,人类第一次接近“永生”。生命永恒会颠覆人类已经形成的价值观和世界观,生命的价值也将重新定义。在人类拥抱或者拒绝换头术之前,我们或许应该想清楚生命是什么?