換頭術：噱頭還是科學？

關於中國和義大利醫生計劃合作進行人類換頭術的新聞，反覆炒作，引發廣泛關注。雖然，初始的新聞已被闢謠，中方醫生任曉平稱只是合作做動物研究。但換頭術的研究本身到底是噱頭還是科學？畢竟聳人聽聞的研究專案，一方面容易吸引媒體的眼球，另一方面也容易拿到更多的研究基金。然而，把資源投入到這類研究中，先拋開倫理學上的潛在問題不提，這類研究本身究竟只是噱頭還是真具有科學上的可行性？在其它器官移植均已在臨床上應用多年的背景下，換頭術為何依然停留在動物實驗階段？

器官移植掠影

拋開各種拼接動物身體形成的圖騰神獸不提，醫學史家通常認為，機械論哲學在醫學上的影響，在大約18世紀開始推動一些前衛的外科醫生，在動物身上嘗試進行器官移植。其中，哲學家拉美特利（La Mettrie，1709年－1751年），更是出版了代表性著作，《人是機器》。從類比的角度來看，心臟就像一個水泵，胃則是一臺攪拌機，而腎臟則是過濾器等等。既然機器可以透過更換零件進行修理，那麼損傷的器官也應該可以透過類似的更換來讓患者恢復健康。

理想是美好的，但通往成功的道路，艱難漫長。因為有兩座大山橫亙在先驅們探索的道路上，一者是外科手術的技藝，二者則是達爾文在1838年發現的秘密，同一物種的個體並無一個抽象的本質或者藍圖，個體具有獨特性，這種獨特性是生命迥異於非生命機械的關鍵所在，同時也是生物演化的源泉（理解這個觀點，是進入達爾文世界的鑰匙。）。生命當然可以看作是大自然所創造的機械，但它有著一套當時的醫生們完全不知道的獨特規則。

不過，要想進行器官移植的嘗試，首先要解決的基礎外科難題是血管吻合，任何器官的生存都依賴血液，不能解決血管縫合難題，任何器官移植的念頭都只是在做白日夢。Alexis Carrel率先突破了這一重限制，開啟了器官移植研究的大門。不過，他在1912年獲得諾貝爾獎的原因，不僅僅是因為打開了器官移植研究的大門，還因為這項技術那時候可以用來進行輸血。能立刻拯救生命，這個新聞效果可遠比畫餅般的器官移植要更受重視。

此後器官移植的嘗試，首先從腎臟開始，原因很簡單，腎臟有兩個，一方面，缺失一個腎臟的動物並不會死亡，另一方面也意味著研究經費的效率提升。當外科的技藝已基本能滿足器官移植的要求後，雖然沒人認為，成功會唾手可得，但持續的失敗大概也超越了所有人的預期。最初，腎臟移植均是把動物的腎臟移植給人類，所以失敗的原因，即可能是手術的問題，也可能是動物不太合適，於是醫生們開始嘗試各種動物，從豬、羊一直到猴子，但這些嘗試無一例外的都失敗了，並且更糟糕的是，移植的腎臟壓根就沒有產生尿液，看來必須想辦法使用人類的腎臟來進行了。

總有醫生能說服一些死者的家屬，透過捐獻死者的腎臟來共同創造人類醫學的新紀元，1933~1949年，俄國外科醫生Voronov，終於完成了6例使用人類腎臟的移植手術，手術非常成功，但患者卻都死亡了，在論文中Voronov沮喪的寫道，手術後，沒有觀察到任何值得一提的腎臟功能呈現。沒錯，即便換成了人類來提供腎臟，進行器官移植也比給汽車換配件的障礙多得多，而且它還是“隱形”的。移植外科醫生們，在不知不覺間，迎頭撞上了達爾文所發現的生命世界的本質——個體的獨特性（這正是性別被演化所青睞的根本原因，有性生殖會產生大量獨特的個體），這種獨特性是靠主動消耗資源來加以維持的，我們身體從來不想和別的啥東西合二為一，和諧共存，即便妥協是存在的，那也只不過是為了抑制寧可錯殺三千的失控。

當器官移植的實踐吸引著大量關注的時候，一項看似微不足道的研究揭示了移植物為何死亡的原因。二戰期間，燒傷患者眾多，兩位醫生（Gibson and Medawar）開始尋思進行面板移植。他們採用兔子做面板移植實驗，在反覆的失敗後，最終他們意識到並證明，這一切都是免疫系統的錯，雖然那時候，免疫學家對免疫系統功能的認識依然非常粗糙！今天的面板移植，要麼直接採用患者身上別的部位的面板，要麼在體外培養患者的面板，然後進行移植，自然就能得到免疫系統的認可。

我們的免疫系統，時刻警戒著外來的入侵者，以及內部的叛逆者，它們在細胞和分子水平上，努力找出異類並加以清除或消滅。這套系統當然是由演化所鍛造的，但遺憾的是作為一個盲眼鐘錶匠（道金斯語），在它鍛造免疫系統時，可完全沒有預計到，自然界會出現器官移植外科醫生這樣的生物，因此它壓根沒有給他們預先準備好後門。而在認識到這個障礙之前，器官移植的里程碑事件還需繼續等待。

轉眼到了1951年，接二連三的失敗，最終讓Rene Kuss意識到，腎臟移植要想成功，必須在同卵雙胞胎之間進行。這是個偉大的預言，要提出這個論點，需要綜合當時相關研究領域的重要知識。但要想證明這一點，則需要等待時機。而時機很快來臨，1954年，在波士頓，外科醫生Joseph Murray完成了首例同卵雙胞胎之間的腎移植，這是人類醫學史上，真正成功的第一例。

世界首例實行了同卵雙胞胎間的腎臟移植的兩兄弟正參觀透析機

此後，到1959年，Murray利用全身照射放射線的辦法，摧毀患者的免疫系統，獲得了第二例成功，這一次提供腎臟的人和接受腎臟的患者間沒有任何親緣關係。這次成功，向整個器官移植界，宣告了免疫系統的的確確就是此前失敗的主要罪魁禍首。

此後，器官移植界開始尋找患者免疫系統更可能接受的腎臟供體，畢竟有一個同卵雙胞胎兄弟姊妹這種好運氣，太罕見，而徹底摧毀免疫系統實在是風險太高，不到走投無路，不值得嘗試。另一方面，藥物研發領域，也開始積極尋找能抑制免疫系統的藥物。第一種可用於腎臟移植的免疫抑制藥物，在1961年測試成功，而到了1980年，另一種更好的藥物出現，這讓腎臟移植的配型變得更加寬鬆。在腎臟移植成功的示範下，器官移植外科學界合乎邏輯的發展出心臟移植，肝臟移植，肺移植，小腸移植，手臂移植等移植手術。甚至在嚴格配型的情況下，作為免疫系統大本營的骨髓移植，也被探索成功，成為拯救再生不良性貧血以及急性白血病患者的關鍵技術。

換頭術：最後的聖盃？

今天對於器官移植學界來說，除了繼續完善已有的移植技術之外，最後的聖盃，尚未攻克的堡壘就是頭顱了。為何其它器官移植早已取得臨床上可以接受的成功，而頭顱的移植，至今依然還停留在探索階段？在已有的外科技術以及對免疫系統的認知大幅度完善之後，為何換頭術依然猶抱琵琶半遮面，停滯在動物實驗階段？

的確，換頭的研究肯定存在倫理爭議，但這種爭議幾乎沒有擴散到大眾之中，換頭的研究新聞，在多數時候吸引的只是獵奇的眼光，而不是蜂湧而至的質疑、擔憂以及強烈的反對。雖然這是一個小眾研究領域，但它也從未被禁止過，事實上在pubmed或者google學術中搜索換頭術，你能找到數十或者數百篇相關研究。

上一次，換頭術成為一時的熱點，得退回到2001年，美國俄亥俄州的一位科學家（Robert White），進行了猴子換頭術，獲得了新身體的猴子存活了數小時之久就死去了。但即便如此，這也引發了新聞媒體的極大關注，BBC還就此發表了一篇聳人聽聞的報道《Frankenstein fears after head transplant》。因為，這個猴頭能睜開眼並品嚐食物。這似乎預示著，外科手術上的巨大進步。畢竟早在數十年前，前蘇聯科學家就曾嘗試用狗來探索換頭術，但直到1970年，美國率先用猴子實現了真正的換頭術，但此後，直接研究換頭術的實驗幾乎停頓，直到2001年。

前蘇聯科學家Vladimir Demikhov的雙頭狗實驗示意圖 1954年

此次換頭風波的主角則是來自義大利的外科醫生Sergio Canavero，2013年，他在Surgical Neurology International期刊上發表了一篇極其具有煽動性的論文，《HEAVEN: The head anastomosis venture Project outline for the first human head transplantation with spinal linkage (GEMINI).》

在論文首行，他就引用了一句名人名言。

“The impossible of today will become the possible of tomorrow”

Tsiolkovsky AT (1857-1935; Father of Astronautics)

這篇論文其實僅僅再說，他認為現有的技術發展，已經讓大腦和身體之間的脊髓連線成為可能，而這正是前期研究中不可逾越的障礙，並提出了一套移植方案和後續處理策略。我們的大腦是和脊髓連線在一起的，在進行換頭術時，外科醫生無法同時把和大腦相連的脊髓一起移植，而必須切斷脊髓，此前的技術無法讓大腦和新身體的脊髓重新連線。如果你知道高位截癱這個詞，那你就大概知道麻煩是什麼了。至於移植需要的其它技術需求，至少在此前的動物實驗中表明已經基本克服。而2015年，中國醫生任曉平在期刊上發表論文，稱透過建立一套換頭雙方的血管吻合方案，可以保障移植過程中大腦的血液供應，避免神經元損傷，不過任曉平的團隊採用的是老鼠作為模型動物，這套方案還得在靈長類動物中進行驗證。

神經元缺血缺氧損傷，是換頭術要解決的大麻煩，即便在低溫下，此前的實驗得出的界限也在一小時左右，顯然，時間越短，對整個團隊的要求就越高。而任曉平的論文則給延長手術時間提供了基礎。正是這篇論文吸引了Sergio Canavero，讓他提出和任曉平合作進行研究。不過，從闢謠的新聞中，我們可以發現，任曉平對這位義大利醫生頗有微詞。

“卡納維羅是比較積極的，但我覺得他積極得有點過火了。”此前，任曉平也曾對卡納維羅的做法提出質疑，但對方表示這是自己的處世哲學。“不同民族、不同文化背景下的思維方式不同，他們做事之前就要先吸引眼球。” “這個手術也許100年後才能實現，現在就是想建立一個研究平臺，科學研究是一個長期的過程。” http://www.bio360.net/news/show/16747.html

就目前來看，換頭術的技術難點主要有五點：

換頭過程中，大腦神經元免遭重大損傷

身體機能的維持

對抗免疫系統的排斥反應

待傷口儘可能復原後，喚醒大腦。為了避免醒得太早，破壞手術效果，Sergio Canavero提出應該深度麻醉患者四周左右。對此，麻醉科專家們深感疑慮。

等待大腦與脊髓重新連線。

是否還存在其他未知的障礙，就不是目前的知識可以進行合理的推斷了。但至少在動物實驗真的成功之前，任何涉及到人類換頭的新聞，只能是一個噱頭。

社會的醫學發展是不斷向前的，必然要做大量的實驗和實際操作來獲得一些經驗。為以後更好的發展空間，換頭術是標誌著人類的醫學技術發展的一個里程碑，必然要被大眾接受和應用，我祝願手術成功

換頭術不管從科學還是醫學上能否成功，但這終究涉及到倫理問題。現在普遍認為人的意識、記憶是由大腦支配的，所以如果真的換頭，那麼ta的記憶、意識是誰的，這個人還是換頭前那個人嗎？再說說其在實施上的可能性，我們都知道，平時器官移植都要各種配型移植手術做完後還需要一直吃藥減輕免疫反應。換個器官都要這樣，何況是換頭？無論從哪個方面，這根本沒有可行性啊！