做換頭手術,有沒有可能?

做換頭手術,有沒有可能?

2015-12-17 18:47:01  蝌蚪五線譜
本文作者:趙言昌

發表時間:2015-12-17 18:47:01作者:趙言昌來源:蝌蚪五線譜字體大小:A+  A-

 提要:換頭術對于人們來說,早已經不是件新鮮事了,實際上,它是隔三差五就被拿出來重新炒一遍的新聞。比如曾有一則假新聞鬧得沸沸揚揚,該新聞報道說,美國的羅伯特.懷特博士表示“所謂換頭術,是指把一個人的腦袋移植到另一個人的身體上——我不敢說,換頭術明天就能成功,但今年內獲得成功幾乎是肯定的事。”

 

引子

  我夢見自己坐在教室里。

  一位教授推門而入,他既沒有在腋下夾著一本教科書,也沒有打開電腦準備放映幻燈片。他示意我們開始上課,然后問道:“你們覺得科學的目的是什么?”

  同學們尷尬地互相看看,讀書久了,學的東西越來越多,“科學”倆字反而顯得有些遙遠。不少人私下里自嘲說:“我們不生產科學,我們只是科學的搬運工。”換言之,就是個討生活用的技能。

  當然,這些話實在不好放在臺面上說。于是,有的說,為了造福人類;有的說,為了服務祖國;還有的說,為了減少病人的痛苦。

  教授搖搖頭:“你們說的這些都是技術,不是科學。科學其實沒有那么明顯的功利性,它很多時候就是為了滿足人類的好奇心,為了嘗試某種可能。”

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  教授說完,在黑板上寫下三個大字——“換頭術”。

我從神話里來

  換頭術對于人們來說,早已經不是件新鮮事了,實際上,它是隔三差五就被拿出來重新炒一遍的新聞。比如曾有一則假新聞鬧得沸沸揚揚,該新聞報道說,美國的羅伯特.懷特博士表示“所謂換頭術,是指把一個人的腦袋移植到另一個人的身體上——我不敢說,換頭術明天就能成功,但今年內獲得成功幾乎是肯定的事。”1

  頭腦移植術是噱頭嗎?在這件事上,普通民眾和專業人士,展現出截然不同的態度:前者極其熱情,后者分外冷靜。

  科學上來不得半點虛假,即使是討論“一種可能”。天馬行空、不著邊際,與科學預言之間也有很大區別。

  “那么,關于換頭術的歷史應該從何說起呢?”教授說,“從1816年的一個黃昏說起。”

  在瑞士日內瓦湖畔的一幢住宅里,四個人圍坐在另一邊輪流朗讀神怪故事消閑解悶。這其中有拜倫勛爵,有雪萊,一位醫生,還有雪蓮的妻子瑪麗。有人提議每個人自己編造一個恐怖故事,雪萊夫人苦思冥想,卻什么也沒想出來,不過這并不妨礙她留名青史。因為數日后,她做了一個噩夢,夢見一位科學家,將肢解的尸體縫合起來,并且通過雷電給與其生命。2

  這就是著名的《弗蘭肯斯坦》,它被譽為現代科幻小說的鼻祖。它大概是人類歷史上第一次試圖用“機械的方式”描述生命。換言之,生命不再是神的禁區,它是可以被認知、被創造的東西。

  無獨有偶,東方也有對于換頭術的憧憬。蒲松齡在《聊齋志異》里,就寫了一個名為《陸判》的故事。一位書生的性格豪放,學習很刻苦,然而他的性情駑鈍,文章一直寫不好。巧合之下,他結識了陸判官——一位地府的神明。這位判官從冥府之中千挑萬選,選出了一顆慧心,幫他換上,從此書生的文章就變得極其出色。書生激動之余,又請求判官幫自己的妻子換一副長相。判官先去找來一顆美女的頭,然后掏出匕首,將他妻子的腦袋割下來,最后把美女的頭按上去。

  他妻子醒來之后,“覺頸間微麻,面頰甲錯,搓之,得血片,”,大驚之下拿水清洗,“引鏡自照,錯愕不能自解”。

  這個故事的神奇之處在于,“陸判”不但幫她換了一顆腦袋,而且保留了她原本的思想和記憶。現在,即使一個普通人也明白,這在現實中是不可能的。

生存還是毀滅?

  不管是在小說里,還是在現實里,人們從來沒有停止過對換頭術的關注。

  1954年,蘇聯科學家弗拉基米爾.德米科霍夫進行了他極富爭議性的手術。在莫斯科郊外的一個實驗室里,他將一只小狗的頭、肩膀和前腿移植到了一只成年德國牧羊犬的脖子上。他向來自世界各地的記者展示了這一“作品”,狗的兩個頭都可以呼吸、活動,并且都能進食。3

  這一罕見的時刻被鏡頭記錄了下來,德米科霍夫在其后又制造出了多只“雙頭狗”,卻沒有一只能夠長期存活。

  他進行實驗的主要目的是為了掌握人類心臟和肺的移植:小狗被切除了心臟和肺,要依靠大狗的呼吸系統和血液循環系統。做這些奇怪的實驗是為了要知道能否通過把一個病人同另一個人的血液循環“連接”到一起來救治他。

  “人們談論這些,研究這些,甚至狂熱的追求這些,說明這些事有吸引他們的地方,”教授說,“換頭手術的意義究竟何在?”

  第一,大腦一直是最神秘的器官,它并不像骨骼、肌肉或者血液循環那樣易于觀察。人類對于大腦的研究從未停止過,且進步神速,但仍然還有許多謎團沒有被解開。可以說,“換頭手術”不過是大腦研究的過程,必然會出現的一個小插曲。

  第二,對于普通人來講,“換頭手術”意味著談資,意味著新奇,意味著可以暫時滿足好奇心。在科普還不夠及時、有效、廣泛的情況下,他們會一次又一次追逐著這些話題。

  第三,總有一些不幸的人,他們可能患有肌肉萎縮,惡性腫瘤,或者,因為事故導致癱瘓。對于他們來說,“換頭手術”提供了一種可能——康復,消除痛苦,像正常人一樣生活。

以點破面

  就目前的科學水平來說,換頭術是不可能實現的,并且在將來很長的時間內仍將如此。

  首先是倫理問題。這不是本文重點,所以不會詳細描述。不過可以想象的是,假如一個人的大腦移植到另一個人的身體上,他們將面對怎樣的社會壓力,更重要的是,他們該如何看待自己?

  其次,中樞神經系統的再生,是個大難題。脊柱中的脊髓里包含有無數條神經,這些神經束集中在大腦,大腦組織生長在頭顱中,受頭蓋骨的保護。大腦是神經中樞,是向人體下達命令的總司令部。不論呼吸、心跳等生命節率,臉紅、耳熱等生理反應,還是手舞足蹈等行為動作,大腦下達的命令信號都是靠脊髓神經傳遞的。有的人由于腰部受重傷,可能導致下肢失去知覺乃至癱瘓。其實,這是由于脊髓神經在腰部一段被阻滯、壓迫甚至被切斷造成的,這樣,大腦下達的信號到達不了下肢,下肢神經末梢接受到的刺激無法傳回大腦,下肢甚至下半身就“不是”自己的了。如果一個人身首異處,從頸部就被徹底切斷了脊髓,再想用神經外科手術的方法把神經束一根根縫合,在現階段是根本沒有可能的,更不要說功能完整。4

  再次,人在身體方面存在排異反應。我們偶爾會看在新聞中看到,白血病患者想做骨髓移植,需要志愿者前去配型。為什么要有這一步呢?因為經過漫長的進化,人類的免疫系統已經變成一支高效的軍隊——它會識別自己和異物。在同種異體組織、器官移植時,受者的免疫系統常對移植物產生排異反應,這是一個十分復雜的免疫學現象,涉及細胞和抗體介導的多種免疫損傷機制,都是針對移植物中的人類主要組織兼容抗原HLA(human leucocyte antigen,人類白細胞抗原) 的反應,供者與受者HLA的差異程度決定了排異反應的輕或重。除單卵雙生外,兩個個體具有完全相同的HLA系統的組織配型幾乎是不存在的,但選擇供者與受者配型要盡可能接近,是異體組織器官移植成功的關鍵。

  最后,頭顱的保護工作如何做?既然是換頭手術,肯定要切下甲的腦袋,換到乙的身體上。在這個過程中,必然有一段時間,大腦是離開身體的。這就意味著大腦會在這一段時間內失去供血,失去氧氣和營養。以大腦的脆弱性,如何對它進行有效地保護?

  那么,換頭手術的轉機會出現在哪里呢?

  一是神經外科取得突破。

  現代神經外科創始于19世紀后期,時至今日僅100多年的歷史,但其發展速度卻是驚人的。從初創至今,已大致經歷了經典神經外科、顯微神經外科和微創神經外科三個發展階段。近年來,隨著神經組織工程技術的進步,干細胞研究的深入和顯微及功能神經外科的發展,現代神經外科逐漸進入修復與重建神經外科時期。

  所謂修復與重建神經外科,是研究神經系統先天性畸形、外傷、出血、中毒、感染、變性和腫瘤等導致神經系統結構缺損與功能喪失后的修復和維護,以細胞組織移植、神經組織工程修復和人造設備重建神經功能為主要治療手段,使受損的神經系統能在解剖形態上得到修復或功能上得到重建的一門新興學科。其內容包括神經組織工程研究,神經組織修復材料的研制,神經組織的再生與修復研究,干細胞研究,移植手術方式研究,移植后工程組織的生存狀態和功能恢復及神經功能重建等。

  可以想象的是,假如神經外科取得突破性進展,我們就有可能將一個人的腦袋接到另一個人的身體上。不過,需要格外強調的是,這一手術的結果極有可能只是外觀上的修復——大腦和脊髓的每一條神經都被成功接到一起,但是功能不完善甚至沒有。

  二是免疫學研究取得突破。

  前文已經說過,人類的免疫系統可以識別“自己”和“異己”,異己的物質就是抗原,它會刺激人體產生免疫應答,對抗原進行攻擊。

  在器官移植中,以眼角膜移植為例,角膜移植是眾多器官和組織移植中成功率最高的,然而移植后的免疫排斥反應仍是導致角膜移植術失敗的豐要原因。多年的臨床研究證實,角膜移植免疫排斥反應的發生與手術方式、植片大小、角膜新生血管的數量、角膜受損及感染程度、手術次數等密切相關,這些因素稱為角膜移植的高危因素。

  為了減少排斥反應,目前的預防手段就是配型,不過在換頭手術中,這顯然不適用。而主要的預后手段是運用藥物,比如皮質類固醇藥物,降低免疫系統的排斥性。

  曾有報道說,美國路易斯維爾大學的蘇珊娜·依茨泰德(Suzanne Ildstad)利用了化療、放療、造血干細胞等綜合療法,排除了引起免疫排斥的細胞,同時保留骨髓中某些類型的骨髓來源細胞,以此減少乃至消除患者的排斥反應。6

  假如這項技術最終被廣泛運用,可以預知的是,換頭手術至少不會面臨因免疫系統引起的失敗。

  三是大腦的保存技術取得突破。

  大腦的保存有兩個方向,一個是既在物理上保存大腦的完整性,又保證大腦的功能,另一個是單純保存大腦的功能。

  前者比如經典科幻劇《神秘博士》里的杰克·哈克尼斯。他是主人公神秘博士的伙伴之一,因緣際會之下,變成了Boe之臉(the Face of Boe)。這是一顆巨大的腦袋,被外星人保存在玻璃罐子里,里面充滿著不知名溶液。他從此有了幾乎無限的生命。

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Boe之臉

  這種技術一旦出現的話,即使換頭手術不能實現,也能為那些罹患肌肉萎縮、惡性腫瘤的人提供新的希望。

  后者比如科幻電影《超時空駭客》中的女主角為了拯救瀕死的男主角,將他的想法、記憶、思維模式,或者可以說靈魂,上傳到一臺超級計算機里。

  話又說回來,假如真有了這種技術,換頭手術就壓根沒有必要了——反正不換頭也能繼續活下去。

總結

  “一種可能,或者說,幻想,能為人們的想象力提供舞臺,能激發人的創造力。它具有美學價值,具有認識論的價值,甚至具有預言的價值。如果人類那些美好的想象符合客觀規律,那么經過艱苦的努力和嚴謹的科學實驗,就能把它變為現實。反過來,假如想象本身并不符合客觀規律,它就一定不能實現,不管過多久都一樣。”

  教授拍拍手上的粉筆灰說:“下課。”

  我醒來,進行總結:

1. 換頭手術從目前來說是不可能的,普通人應該學會辨識科學進展和科學謠言;

2. 即使這種技術在未來真能出現,也未必會大量被運用到臨床,僅倫理一項,就是很大的難關;

3. 科學在進步,隨著機械外骨骼等技術逐漸取得突破,換頭手術可能還沒迎來實現的曙光,就已經被更好的技術取代了。

參考文獻

1. 任秋凌. 美國科學院出語驚人—人類換頭術年內成功[J]. 全球科技經濟瞭望, 1998 (9): 39-39.

2鐘世文. 雪萊夫人和她的《 弗蘭肯斯坦》[J][J]. 世界文化, 1984, 2: 013.

3譯言網,http://article.yeeyan.org/view/228644/203529.

 

4華琦翼. 換頭手術誰能做?[J]. 中國青年科技, 2002, 2: 000.

注:原文標題《換頭手術,轉機在何方?》。

責編:微科普

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