换头手术实现全过程

2015年2月，来自意大利都灵的神经学家塞尔吉奥·卡纳维洛对外宣称，人头移植的障碍主要是脊髓融合和免疫排斥，目前的医学技术已经完全可以克服，他计划将在未来的两年内进行世界上首例人头移植手术。

天马行空的人头移植方案

早在2013年这位神经学家就公开发表了他的这一计划，与日前发表在印度出版的Surgical Neurology International上有关技术摘要，他的人头移植的方案和步骤并无重大进展，主要包括：

不同于通常的器官移植，受者（具有健康大脑，患有严重躯体疾病比如象霍金那样的“渐冻人”或者高位截瘫患者等）和供者（躯体健康的脑死亡者）从生理学角度说必须都是活人。

两人被安排在同一间手术室内，在深低温（人体核心温度降到12~15℃）和麻醉状态下双双从颈部斩头。对于颈部的血管和肌肉进行精心解剖，而脊髓需要用异常锋利的刀非常整齐的切断。

然后，将受者的头和供者的躯体的颈部断面放置在一起，颈椎断端进行固定，血管和肌肉进行吻合。关键的脊髓的两个整齐断面直接对齐，用一种被称为聚乙二醇的膜融合剂进行灌注，随后根据情况还需要用这种“生物粘合剂”进行注射，这种方法被称为脊髓融合。

他认为成功的关键是从两人被斩头到换头成功的时间必须控制在1小时之内，从而最大限度缩短受者脑和供者身体缺血缺氧的时间。

在接下来的3~4周内，头与躯体重建的这位“新人”将被控制在昏迷状态下，以防止运动，等待颈部的愈合。脊髓会被植入电极定期进行电刺激，据说这样可以促进神经再生和连接。

卡纳维洛预计，等到这个新生命被唤醒后，他的头面部感觉和运动将会恢复，而且说话的声音也与之前一样。在接受持续1年的物理治疗后，这个新人将能够恢复行走。

头移植的历史

头移植并非新鲜话题，早在上世纪的1954年，前苏联科学家Vladimir Demikhov就将一条小狗的头连同前肢和部分胸部移植到一条大狗的颈背部，“成功”制造了“双头狗”。两个狗头都可以独立看东西和运动。

第一次实验双头狗活了4天，总共的24次实验中，这些双头狗分别存活2~6天。

在那个唯苏联老大哥马首是瞻的年代，我国医学界自然不甘落后，纷纷跟进双头狗制造实验。其中哈尔滨医科大学的的赵士杰于1956年创造了双头狗存活5天零4小时的国内最好记录，并以具有时代色彩的“怀雄心立大志 攀登科学高峰 哈尔滨医科大学附属第二医院实验狗头移植术成功”标题发表在1960年第二期的《黑龙江医药）杂志上。

1965年，美国科学家罗伯特·怀特将取自一条狗的脑袋移植到另一条狗的脖子上，制造了双脑狗。

1970年，怀特第一次“成功”进行了世界上首例“真正”的头移植手术，将一颗猴头移植到另一只无头的躯体上。术后猴头感觉运动恢复，甚至差点咬到实验者的手，但是躯体的感觉、运动完全不存在，仅仅依靠呼吸机维持了9天的生命，最终死于排异反应。

以上这些实验，事实上均不能算是真正的头移植，因为都仅仅是受者的躯体为移植的头暂时性的提供了生命支持，均没有涉及脊髓神经嫁接和功能重建，移植的头和躯体之间根本不可能建立神经联系，更不可能能恢复神经功能联系。

为什么说卡纳维洛方案是天马行空？

现代外科技术的发展，脊椎融合固定、血管和肌肉早已是常规成熟技术，人头移植的关键难题就在于受者和供者之间的神经连接和功能的重建。

卡纳维洛方案恰恰以轻描淡写来回避了这一关键问题。他的方案中所谓的脊髓融合仅仅是指用锋利刀片整齐切断脊髓，并将受者和供者的脊髓断面简单对合在一起，并试图用所谓的聚乙二醇这种膜融合剂来进行粘合。并异想天开地“预计”，1年后就可以恢复行走，这是不现实的。

当有采访者对此提出质疑时，卡纳维洛转而又称，如果聚乙二醇脊髓融合方案不可行，那么可以尝试采用尝试神经干细胞或嗅鞘干细胞局部注射的方法来促进神经轴突的再生和功能重建。

由此可见，卡纳维洛自己承认了他的“胸有成竹”计划的不可靠性。

头移植、躯体移植或头脑躯体重建？

事实上，不同于一般的器官移植术，假设手术真的获得成功，这个新人的自我意识认知是属于该头脑的贡献者，那么，头脑的贡献者才是受者，而躯体只能是提供生命支持的供者。因此，该手术被称为头移植是不正确的，严谨一点更应该被命名为躯体移植或头脑躯体重建。

为什么说人头移植目前不具可行性

无论以什么来命名，按着目前一般器官移植的标准来衡量，所谓成功应该包括两个方面，存活和功能重建或恢复。比如，去年挪威宣布世界上首例子宫移植术成功，是因为该移植子宫成功孕育并诞生了首例移植子宫婴儿。

头移植的关键在于解决脊髓神经的结构和功能的重建，恢复大脑自身的功能以及对于新躯体的支配和调节。在可以预见的很长一段时间内很难实现。

脑功能

神经系统分为中枢神经（脑和脊髓）和外周神经系统两部分。

脑功能大致可以包括1）大脑新皮层高级功能，包括自我意识、认知、记忆、个性体现等。这些功能脑组织单独可以实现。2）感知功能，通过传入神经接受身体各种感觉信号，比如视觉、听觉、皮肤触觉痛温觉、骨关节肌肉本体觉和位置觉、内脏牵拉痛觉等，这些依赖周围传入神经与脑之间的联系。3）支配运动功能，需要脑信号通过传出神经传递到躯体执行组织和器官。4）内脏包括内分泌器官功能的调节，途径主要是通过以上传入传出神经中的植物神经纤维，以及神经内分泌机制。

也就是说，除了大脑的高级功能外，其他几项功能都必须通过脑与外周神经系统的联系来完成，其中涉及躯体的部分必须经过脊髓作为“桥梁”。

脊髓

脊髓是连接大脑和身体外周神经系统神经组织，其中被称为灰质的部分是一些中继性神经元，而白质部部分就是神经元轴突组成的神经纤维，对应于感知、运动和内脏调节功能分别为上行传入神经和下行传出神经。

神经功能通常高度分化和十分精准，比如你用并列在一起的两个针刺激皮肤就会产生不同部位触觉，如果刺激强度达到伤害性程度，由产生疼痛感觉。这些都是由不同感受器感知，通过编码为电信号沿着不同的神经传入纤维经过复杂的中继，最终传入大脑，经过脑分析、综合才产生部位、性质、强度等感觉判断。

因此，神经纤维就如同有线通讯的光缆，数量巨大、各自分别精准传输，相互间通常不能产生干扰，而脊髓尤其是颈部脊髓，就如同全国的所有通讯光缆集中在一个狭窄的通道内。

卡纳维洛方案的所谓脊髓融合方案无异于将光缆切断，然后将两个断端凑在一起用一种化学胶水粘合，完全不可能建立通讯联系，更别指望正确和精准的信号传输。

神经再生

神经纤维与光纤不同的是，光纤即便被切断，两个断端之间虽然联系中断，但是结构并不会被破坏。

神经纤维是神经元的轴突构成的具有活性的细胞部分，一旦被切断远端轴突将会发生崩解，近端轴突虽然具有一定再生能力，但是相对于其他组织而言这种能力很弱，生长缓慢。

更为重要的是，近端再生的轴突必须正确的与远端对接长入，完全修复，才可能恢复正常功能。

遗憾的是，神经轴突的再生缺乏导航机制，完全再生并正确对接几乎是不可能的。更，局部还可以形成疤痕来阻止原本很艰难的神经再生。

这也是为什么神经一旦损伤，即使采用显微外科技术进行神经吻合，通常神经功能也难以重建的，至少不可能完全重建的原因。

更要命的是，神经组织中除了神经元和其突起外，90%的细胞是起支持营养作用的神经胶质细胞，周围神经和中枢神经组织中的胶质细胞是不同的，前者是一种叫雪旺氏细胞的细胞，唯一功能是产生形成神经的原料髓磷脂，不产生抑制轴突再生的物质。

相反，中枢神经组织中的胶质细胞有两种分别为少突胶质细胞和星形胶质细胞，均产生抑制轴突再生的化学因子，加之其他的一些因素，中枢神经系统的神经轴突基本上缺乏再生能力（虽然不是完全缺乏）。

中枢神经轴突再生抑制是符合生命逻辑的，如果可以活跃再生，中枢神经一旦损伤如野草般再生的神经联系必然导致人体司令部内部“天下大乱”。

脊髓属于中枢神经系统，而头移植脊髓断端神经重建又恰恰主要就是神经纤维即轴突的嫁接和再生问题。

卡纳维洛方案中单纯依赖局部使用聚乙二醇来实现脊髓融合和功能重建，是不可行的。

干细胞技术

卡纳维洛的脊髓融合遭到质疑后，他求诸于干细胞技术以解尴尬。那么干细胞技术能帮助实现脊髓的结构和功能的重建吗？

迄今仅有极少数动物实验资料可供参考。2014年Neuron杂志上的报告的来自美国加州大学医学院的实验中，利用取自一位86岁老年男子皮肤细胞诱导转化的神经干细胞注射到被切断脊髓大鼠3个月后，发现损伤移植部位有大量成熟的神经元再生，其轴突远距离生长，甚至延伸到大脑。轴突穿越损伤组织并与大鼠神经元产生连接。同样的，大鼠神经元轴突也穿入移植物和细胞形成大量的连接，但是却没有发现功能恢复。

也就是说，虽然是一种可以帮助脊髓神经再生的潜力技术，但是仅仅是动物实验的初步结果，而且也没有发现功能重建迹象。

因此，虽然并非一种可用于人体的成熟的可行的技术，而且象脊髓完全切断的头移植而言，干细胞再生神经元需要与近端和远端的神经纤维同时建立正确的桥接联系，很难实现完整神经功能重建。

但是，这种方法毕竟实现了神经再生，为脊髓功能重建带来一缕曙光。

其他难题

伦理问题：人头移植必然遭遇前所未有的伦理学挑战，其中供者和受者均是生理学意义上的活人，手术过程的第一步事实上就是将两个活人同时斩首，仅此一项这种手术很难被批准和接受。一旦手术失败，手术实施者还将面临故意杀人罪的刑事犯罪指控。

排异反应问题：人头移植的受体和供体均是不可能接受一般的器官移植那样的灌洗等预防排异反应的预处理，只能依赖于排异抑制药物，很难达到理想效果。

深低温复苏问题：目前尚没有“解冻”被冷冻的头部和脑组织而复活的成功先例，此前寒冷伤害复苏的成功最低人体核心体温记录虽然已经达到15.7℃，但是人体低温复苏的陈功率很低。从更低的12~15℃深低温复苏的希望不高。

综上所述，脊髓完全切断后期望将断端拼接在一起而建立起完全的神经结构和功能联系在可以预见的未来不具有可行性。

展望

卡纳维洛人头移植方案不具有可行性并不意味着人类异体头身重建术的完全绝望。我国哈尔滨医科大学第一附属医院的任晓平医生与国外导师一起进行了一些有益的设想，比如保留维持人类基本生命功能的脑干的头身重建术，至少在很大程度上可能提高躯体存活的可能性。当然手术本身也就演变成了大脑移植手术，大脑皮层与下位脑之间的神经机构和功能重建难题目前仍然难以逾越。

从古埃及时代，人类就开始追求死后复活的方法。埃及人制作木乃伊，是因为他们相信人死之后可以复活，而复活之后，必须得有一躯体供灵魂回归…..

人一定会经历生老病死等四个生命阶段，因此死而复活是极权帝国的上位者、小说及科学界所关注的议题。英国作家Mary Shelley于1818年创作的小说《科学怪人》，书中的主角-年轻的科学家弗兰肯斯坦 是个热衷于生命起源的生物学家，他认为自己比别人都聪明，从停尸房、墓地中盗出人体器官，拼凑成缝合怪物，并利用雷电让这个怪物拥有了生命。

很多科学家开始研究用脉冲电流来 *** 肌肉的电疗法，而苏格兰化学家Andrew Ure也是其中之一，他受到小说《科学怪人》的影响，相信用电流可以让死人复活，他在刚被吊死的死刑犯身上进行解剖实验，在把死刑犯大卸八块后，他将270伏特的电极棒塞进尸块中，想要用通电的方式让尸体复活，在他进行此实验时，尸体的各部位随着不同电流开始出现活着的动作，例如：胸部开始出现起伏；脸部出现表情。Ure本人对实验的记录为：「这具尸体他通电后好像打了个冷颤，手指非常灵活，好像是小提琴家的手一样。尸体面部的每一块肌肉都在动，愤怒、恐惧、绝望、痛苦、喜悦的表情竟然一起出现在这个尸体的脸上。」有很多教授、学生及民众好奇观看，但因实验的景象恐怖，所以很多人都在中途离开，而最后的实验结果当然是宣告失败。

但早在1780年，义大利的解剖学家Luigi Galvani便发现给死青蛙通上电流后，竟然可以引起肌肉的收缩，便掀起了以动物作为「电击复活」研究的风潮；Galvani的侄子，物理学家Giovanni Aldini，觉得两栖类的青蛙不够看，就从屠宰场捡取牛头，解剖取下牛的大脑和舌头，并用高压电流给这些器官通电，被 *** 的牛头好像「活着」一样，出现了「眨眼」「鼻孔闭合」等动作。在那个没有娱乐及媒体的时代，外科协会（皇家外科医学院的前身）会举办实体解剖秀，并开放民众观赏电击动物尸体的实验。

而在1928年的苏联，科学家谢尔盖(Sergei Sergeevich Brukhonenko)利用被砍断的狗头进行复活实验，并拍成了纪录片(苏联狗头复活纪录片连结)。他把已经死去10分钟的狗头，装上能帮哺乳动物制造人造血液循环的「autojector」的复活装置，然后让狗接受光和声音等反应的 *** ，发现装置启动后，狗会对外来 *** 有所反应，并可以张开嘴巴甚至吞下一块起司，等于「多存活」了数小时。「autojector」的复活装置有一个可以把氧气打进血液并除掉过量的二氧化碳，再把含氧血液输送至脑部运作的系统，后来这个装置技术进化发展成人工心肺装置，并复活了让12只血液已停止流动的实验狗(总实验数目为13只)，并恢复正常的生理功能，继续存活下去。

人类的头和身体分离了还有机会复活吗？

2017年6月义大利都灵高级神经调节小组（Turin Advanced Neuromodulation Group）的主任-卡纳维洛教授。他计画利用这种常在实验室里粘合细胞的聚乙二醇，进行「换头」手术，他先破坏老鼠的脊髓神经，然后用聚乙二醇重新粘合，实验非常成功，所以他认为找到换头手术后，修复脊髓神经的方法。因此，他瞄准「复活之路」。他认为未来的人类，可以利用全身移植延长寿命，甚至可以将大脑移植到复制人的身体上。

而卡纳维洛确认，将在最近完成人类第一起「换头」手术。手术地点定于中国哈尔滨，与哈尔滨医科大学的任小平博士及其团队合作进行。接受换头手术的实验者；一个是未透露姓名的中国人，另一个是大脑死亡的身体捐献者。手术将前者的头移植到后者的身体上。这个过程被称为Heaven，是头部吻合移植手术的缩写。实验团队并会在头部移植手术结束后，不晚于 2018 年底，尝试复苏第一个冷冻大脑，植入人体。

超过百年的道德争议

早在1818年苏格兰化学家Andrew Ure进行尸体复活实验时，《苏格兰医学杂志》就对此事件报道评论：「Ure非常想让尸体起死回生，但是没有成功，Ure得出的结论是：如果死亡不是由于身体上的创伤造成的，那么死人复活是有可能。另外就算是本次实验成功了Ure也不会开心的，因为他将复活的是一个杀人犯。」的确，若复活之路成功的话，那法律上废死及死刑的议题就毫无任何的讨论空间了！

近日，世界主要媒体纷纷报道，北京宣布中国和意大利医生正在计划世界首例“头移植”手术，手术将在中国实施。

美国时代

9月8日报道的标题为“ Beijing says it’s ahead in race for a head transplant”（北京称在人头移植竞赛中走在了前面），并不无调侃地特意指出，消息源自是共产党领导的新华社一本正经的严肃报道。

http://www.thetimes.co.uk/tto/news/world/asia/article4549974.ece

印度时报

世界媒体中最早报道的是印度最大的英文报纸印度时报，在这篇“Chinese, Italian doctors plan world's first head transplant”（中国，意大利医生正在计划世界首例人头移植）报道中，同样援引北京的消息称，中国和意大利移植专家正在计划对俄罗斯的计算机科学家进行世界上第一例人头移植手术，他们声称这将改变人类治疗目前被认为一些无法治愈的疾病的历史进程。

并强调手术将由意大利神经学家塞尔吉奥·卡纳维洛和隶属于哈尔滨医科大学的中国医生任晓平共同合作实施。

英国每日邮报

综合了世界几大媒体的报道，以“Human head transplant edges closer to reality: Chinese surgeon teams up with Italian doctor to perform controversial procedure in 2017”（人头移植接近现实的边缘：中国外科医生团队与意大利医生合作在2017年执行这一有争议的手术）为题进行了全面梳理。

该报首先援引印度时报的报道称，在8月26日于中国东北举行的“前沿科学”研讨会上，北京官方宣布中国哈尔滨医科大学任晓平团队加入意大利医生塞尔吉奥·卡纳维洛领导的人头移植项目的准备，为了完成这一项目将建立一个专门的医疗团队，而中国将被设定为未来该项争议手术的合适地点。

报道引用塞尔吉奥·卡纳维洛在“前沿科学”发布会上的话说：“任医生是世界上唯一能够领导这个项目的人选。”

“人头移植是一个庞大复杂的项目，不是凭借个人单枪匹马就可以完成的。凭借出色的组织能力和团体合作能力，中国应该是进行头部移植手术最好的选择”，他补充说。

据称，该项目已经获得了200万美元的学术和政府资助，不会因为手术还有争议而轻言放弃。

报道还追述了手术对象和志愿者，患有严重先天性肌肉萎缩的俄罗斯30多岁计算机科学家斯皮里多诺夫，今年6月份在美国举行的第39届神经学和骨科年会上义无反顾的表态：“如果换做你是我，从一出生就忍受肌肉萎缩的痛苦，你会怎么选择？我的选择也是我的最终选择，我不会改变这种决定”。

然后，对中国医生任晓平做了较为详细的介绍。引自华尔街日报的报道称，这位中国医生在2013首先成功完成小鼠头移植实验，并进行1000例重复。在部分实验动物观察到术后撤除呼吸机后，实验小鼠短暂性恢复呼吸，并在几个小时后睁开眼睛。有的小鼠身体还出现抽搐表现。其中最成功的1例，小鼠手术后成功存活了1天。

接下来，复述了被质疑为天方夜谭的手术的过程和关键，不过还是那个老俗套，全无新意：

手术在深低温和麻醉之下进行，首先用极其锋利的刀片切断受体和供体的脊髓，并立刻将断端凑在一起，用塞尔吉奥·卡纳维洛称为神奇药水的生物粘合剂聚乙二醇“熔合”在一起。

术后保持昏迷状态四周时间以阻止身体移动，从而保证头部和身体愈合在一起。

期间，患者将给予小流量电击刺激促进脊髓的再生和功能链接。

等到四周后，患者从麻醉中醒来，就可以移动身体，感觉到自己的面部变化，并用术前的声音说话。

当然，患者需要接受强大的免疫抑制药物治疗，从而防止排异反应的发生。

此外，患者将需要大量的心理支持疗法。

最重磅和有趣的是，报道最后援引的任晓平的表态：“我们想在临床上做点什么，但是在这之前，我们首先应该成功做出长期生存的动物模型”。

“目前，我没有信心说我可以在人体做这种移植。”

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3227954/Human-head-transplant-edges-closer-reality-Chinese-surgeon-teams-Italian-doctor-perform-procedure-2017.html

国内报道

来自科技日报的报道用了一个很搞笑的标题：“世界首例头部移植手术在中国进行 成功率90%”http://www.cq.xinhuanet.com/2015-08/27/c_1116388794.htm

还仅处在镜花水月的计划中的、争议巨大、能否实施尚存在很大变数的、总例数最大等于1的手术，是什么样的统计学给出了90%的成功率？

在8月27日的这份报道中，意大利神经病学家塞尔吉奥·卡纳维洛的话是报道的核心内容，首先介绍中国医生将参与组建新的庞大团队来实施这个项目，并强调也只有中国强大的资源和组织能力才最适合这类项目，而“成功”进行过小鼠头移植的任晓平才是可以胜任这个庞大项目当仁不让的领袖人选。

当然最为关键的，还是曾经卷入“论文造假”旋窝的哈尔滨医科大学校长杨宝峰院士，有关“未来，首例世界头移植有可能由哈医大与塞尔吉奥团队合作在哈医大来完成”的表态。这大概也是外媒报道中所谓“北京官方”说法的出处。

至于文章标题中90%成功率，应该是记者对卡纳维洛宣称的手术成功的可能性或者把握的误读。

综合解读

这次“世界首例头移植将在中国进行”，是近年来由卡纳维洛炮制的人头移植新闻风暴的第三季。

早在2013年，这位意大利神经病学家就语出惊人，宣布人头移植的技术已经完全成熟，并通过印度一家杂志Surgical Neurology International上发布了有关技术摘要。

今年年初更是高调宣布，他已经找到愿意接受移植的志愿者，世界首例人头移植将在2年内完成。随后俄罗斯志愿者浮出水面，将这一新闻炒到沸点。

这时，同样在进行这类研究的中国手外科医生任晓平开始跻身这一新闻风暴眼。日前在东北举行的“前沿科学”研讨会似乎是专门为人头移植订制，中国和任晓平被卡纳维洛推到了这场新闻风暴的中心。

据中国媒体报道，卡纳维洛是接受哈尔滨医科大学校长杨宝峰邀请前来寻求合作。虽然这位人头移植的炮制者依然那么侃侃而谈，但是“自信”背后却难以掩饰其抓住救命稻草的渴望和找下家的急迫。

仔细阅读有关报道不难发现，卡纳维洛大有将世界首例人头移植这种人类史上的“首功”“强”加于中国和任晓平之意：

中国才有能力组织实施这种庞大项目，任晓平才是不二的项目领导者，该手术应当在中国进行。

另一个再次跻身新闻风暴眼的主角，杨宝峰院士似乎也同样急切的接下这块烫手的山芋。

有趣的是，未来事件的真正主角，被卡纳维洛和杨宝峰推崇为项目领袖的任晓平，在这一领域所做的工作最大的成功是：实施“异体头身重建术”的实验小鼠术后最长存活1天。该巨大成功远远不及上世纪50年代前苏联科学家“制造”的最长存活6天、以及任晓平的前辈哈尔滨医科大学的赵士杰创造的最长存活5天零4小时的双头狗的成功。

事实上，器官移植成功的标志不仅在于移植物成功的长期存活，更主要的在于移植物能实现正常的生理功能。以子宫移植为例，虽然此前世界上进行过几例人子宫移植手术，也有长期存活的例子。但是直到去年，挪威人实施的移植子宫成功诞下世界首例”移植子宫婴儿“才宣告子宫移植的首次成功。

在接受采访时，该项目新晋领袖赵晓平表示：“我们想在临床上做点什么，但是在这之前，我们首先应该成功做出长期生存的动物模型”。“目前，我没有信心说我可以在人体做这种移植。”

事实上宣告，人头移植在技术上不可行，2年内在中国进行手术不过是有人在放卫星。

扩展阅读：

人头移植，可行吗？

http://zhidao.baidu.com/daily/view?id=4087

医学界总是时不时带给我们一些“惊悚”的研究，比如给身体“换个头”继续生活。

患有霍夫曼肌肉萎缩症的30岁俄罗斯计算机科学家瓦雷里·多诺夫说，他决定让意大利医生塞尔吉奥·卡纳维洛为自己进行头部移植手术，将头部接在一个新的身体上。卡纳维洛医生将这一计划命名为“天堂”（HEAVEN），这是“头部接合手术”的缩写。他曾在今年年初称，人脑移植在脊髓融合、防止免疫系统排斥反应等瓶颈可被攻克，将最早在2017年实现。

蝌蚪君邀请了西安第四军医大学全军神经科学研究所、西京医院眼科教授游思维，和各位一起聊聊不可思议的“换头术”，到底能不能实现。

蝌蚪君：头部移植手术在理论上可行么？

游思维：理论上是可行的。上世纪80年代初，随着神经科学研究技术的不断提高与完善，加拿大科学家阿尔伯特·阿古阿约将取自大鼠后肢的一段周围神经植入脊髓，成功诱发了被切断的中枢神经在周围神经里的长距离再生，首次证实了包括脑与脊髓在内的中枢神经能够被诱发再生。这一重大突破，使人类最终攻克中枢神经系统的顽症在理论上成为可能，也重新燃起了人们探索换头的热情。

三十多年来，在世界各国神经科学家的不懈努力下，极为复杂的中枢神经再生研究取得了令人鼓舞的进展。科学家们总算找到一些办法，让被完全切断脊髓的大鼠用一度瘫痪的后肢一瘸一拐地走路。

这些研究成果的意义在于，损伤的脊髓与脑之间的上下联系最终能够重建，截瘫病人有望甩开轮椅重新站立行走，换头的梦想在理论上也有了实现的可能。

蝌蚪君：科学家之前做过类似的实验么？

游思维：之前有过类似的动物实验的报道。自上世纪初始，美国和俄罗斯科学家就多次尝试过给狗换头，但都未成功。20世纪70年代，美国神经外科医生罗伯特·怀特获得初步成功。经过长期不懈的努力，他发明了先进的医疗设备，能把准备换头的头部血液循环的温度降低到10摄氏度，使得猴脑在中断血液循环长达1个多小时的换头手术过程中不发生死亡。

最为轰动的换猴头手术是怀特医生在本世纪初进行的，被换头的猴子不但在异体心脏供血的条件下清醒地生存了一段时间，而且能看，能听，能眨眼，有味觉及嗅觉，因为这些功能是由头颅神经自身支配的，无需脑与脊髓神经联系的重建。

怀特医生的动物换头术只是将异体的猴头和躯干对接，用金属片固定脊柱，吻合头、身之间的血管以恢复脑的血液循环，并在手术成功后的短时间内保证新的身体不会因为免疫反应排斥嫁接过来的新头，或这颗猴头不会排斥它的新身子。由于脑与脊髓的上下联系始终无法恢复，所以换头后的躯体根本不可能活动。正如怀特医生本人指出的：“那种认为移植的头真正与被移植的身体相连的说法，纯属误导……我的手术目的并不是使接受手术的那个人恢复得像正常人一样，可以用脑去指挥身体的活动。我的目的是延续生命，因为大脑代表着人的生命。”

蝌蚪君：头部移植相比于其他部位的移植，最大的难点是什么？

游思维：换头后异体脑与脊髓之间无法建立联系，这是人类至今不能开展头部移植的最大难点，也是根本原因。众所周知，断肢可以再植并恢复神经功能。这是因为与肢体同时离断的神经是周围神经，而周围神经对接后能够活跃自发再生，重新恢复断肢的神经功能。而脑与脊髓离断后，临床上至今仍无法重建神经联系，因此脑或脊髓损伤后的肢体瘫痪难以恢复。

在显微镜下观察，一条神经就像是一根绝缘电线，中间一条形似金属丝的神经细胞的突起叫轴突，外面包裹着类似绝缘橡胶的髓鞘。髓鞘是由胶质细胞所构成，而周围神经和中枢神经的髓鞘却来源于两种截然不同的胶质细胞——雪旺细胞和少突胶质细胞。包裹周围神经的雪旺细胞非常能干，可以分泌许多神经发育、生长和再生所必需的化学物质。周围神经损伤后，雪旺氏细胞立即紧急动员，一方面大量分泌神经修复所需要的营养物质，另一方面大量增殖形成条索，引导周围神经向靶组织再生长。相比之下，中枢神经就没有那么幸运了，因为少突胶质细胞构成的髓鞘非但不能提供足量的营养物质，反而会雪上加霜，分泌许多强烈抑制神经再生的化学物质。

蝌蚪君：卡纳维洛医生介绍解决方法是，将受体和供体两者的脊髓末端可以像两束意大利面一样绞起来，使用一种名为聚乙二醇的化学物质冲洗融合的区域，并持续注入好几个小时，最终，这种化学物质可以像胶水让两端脊髓融合。此外，还可以采用注入能够自我更新的干细胞的方法让脑髓跟脊髓连接。请您评价一下上述方法的可行性。

游思维：我们已经反复强调，将受体脑髓和供体脊髓的断端对接并不困难，但对接后脑髓与脊髓之间的上下行神经联系至今无法恢复。尽管能够设法将聚乙二醇作为特殊的生物胶融合脑髓与脊髓断端，但黏在一起的脑髓与脊髓间的上下行神经联系还是没有恢复。

由于动物实验中多种干细胞能有效地修复损伤的中枢神经，因此移植能够自我更新的干细胞目前在理论上是最为理想的中枢神经损伤的修复技术。临床上也有将干细胞注入病人脊髓损伤处试图修复脊髓损伤的实验报道，但功效令人失望。因此，卡纳维洛医生介绍的方法目前是不可行的。暂且不论传统医学道德和社会伦理问题，仅就当今世界的科技水平和医疗条件来看，“HEAVEN”还是一场闹剧。

蝌蚪君：如果把男人头和女人的身体移植在一起，从理论上和技术上考虑，安全么？

游思维：将男人头和女人的身体移植在一起，与将男人头和男人的身体移植在一起，或将女人头和女人的身体移植在一起应该没有本质的区别。至于伦理问题，就是另一个层面的事情了。

蝌蚪君：换头术无论成功与否，是否都会面临伦理拷问？

游思维：我个人认为，伦理学的拷问完全不是一个不可逾越的鸿沟。如果有朝一日换头成为现实，聪明的人类总有办法解决换头的伦理学争议，无论这种争议的焦点在哪里。成熟的科技早已在人体里植入他人的多种器官，对这一造福了人类、挽救了千千万万患者性命的现代医学的进步，难道还有必要在伦理上无谓地争议下去吗？

意大利科学家正在紧密研究人类头颅移植手术，并声称预计2017年即可实现真正的换头手术。虽然在理论上换头手术并非完全不能实现，但是其过程极其复杂，并不像移植心脏或断肢那样容易。不仅如此，在道德层面换头手术依然存在巨大争议，大多数人目前还不能接受这一做法。

2013年的时候，意大利都灵先进神经调节组织负责人、外科医生Sergio Canavero提出了“换头”手术，当时他预测，再过几年时间，人类就能实现“换头术”。这听起来似乎有些天方夜谭，但在医疗史中确确实实存有成功的头部移植手术。20世纪50年代，俄罗斯移植先锋Vladimir Demikhov就成功地实现了狗的头部移植手术。再比如Robert White医生，他曾在1970年成功进行了猴子头部移植手术。

不过略微遗憾的是，这只猴子后因脊髓神经轴突不能修复，导致颈部以下身体瘫痪，最终只活了8天时间。自那之后，头部移植手术热潮渐渐淡了下来，但是意大利医生卡纳维洛博士却相信随着不断发展的医疗技术以及对人类组织结构的不断深入了解，这样的医疗手术还是可以实现的。他说道：“我认为，我们现在正处在一个所有医疗条件都成熟了的点上。”

近日，卡纳维洛又发表了一篇论文，并在文中列出了“换头术”的关键步骤：首先，必须要对接受头部移植手术的病人和捐赠人进行降温处理，进而放慢细胞死亡的速度切下他们的头，并将主要的血管连到事先准备好的管子上最后，切断脊髓，并尽可能保证伤口的清洁度。而在接下来的手术中，如何融合脊髓及内部神经成为了关键。他打算用聚乙二醇解决脊髓连接融合问题。之后就是血管、肌肉和皮肤的缝合。他表示，术后病人的昏迷情况将可能会持续好几周的时间，而在这一过程中，医生会用电极刺激病人的脊柱，进而加强其与新神经的连接。如果病人体内出现排斥情况，医生则会向其体内注射抗排斥免疫抑制剂。

他表示，如果手术成功，那么结合物理疗法，病人可在一年之内恢复行走能力。不过这种技术仍有待测试。近期，他打算先在一些脑死亡的器官捐助者身上进行试验。当然，这样的手术肯定会涉及到伦理问题，并且为了获得更高的成功几率，从严格的医疗技术来说，捐助者的身体最好是拥有生命迹象的，这也意味着医生们拥有的手术时间非常短。

他这样说道：“这也是我为什么会在两年前就提出了这个理念，因为这样人们才会开始去谈论它。如果社会不需要它，那么我就没有必要去做。而且如果美国、欧洲的人不需要它，但也不能说明来自世界其他地方的人不需要它。我努力让这件事情走上正轨，并在做之前确保有人会跟着你。”意大利医生卡纳维洛博士认为，人类头部移植手术的技术已经存在，他还在科学杂志介绍了实施这种手术的具体步骤。

卡纳维洛博士希望今年6月在美国举行的神经外科医生会议上，组建团队在2017年探索“换头术”的可行性。

在这项手术的进行过程中，这位名叫瓦莱里的志愿者的头部将会被冷却至12摄氏度，并从身体顶端切除，随后与脑死亡逝者的捐献遗体相连。手术完成后，瓦莱里将会被置入医学诱引的3-4周昏迷状态中，期间医生将会不断刺激他的脊髓神经重新连接并开始运转。

接受手术实验的俄罗斯人瓦莱里深受轮椅行动和日常生活不便之苦，31岁的他宁愿冒着风险极高失去生命的危险，也要为提高自己目前的生活质量而奋力一搏。当他醒来时，他将会在虚拟现实技术的帮助下逐渐恢复日常生活。

卡纳维洛的手术将包含两个手术团队，一方负责瓦莱里的头部，一方负责捐献者的身体。他们将在手术进程中协力缝接肌肉和血管。

据卡纳维洛称，他对于人类头部移植手术的灵感来自于儿时看的漫画书，漫威超级英雄角色奇幻博士以将人的头部移植到另一根脊髓上见长，而51岁依然壮心不已的卡纳维洛即将成为现实版的“奇幻博士”。

现今，不同的器官移植手术已在世界各处数见不鲜，但所有涉及到头部移植的手术，理论上最终结果也只有迅速死亡一种。世界首例动物大脑移植手术于1970年进行，身为实验体的猕猴虽然当时在手术台上成功存活，但过了几天后还是因身体无法与头部完好融合而死亡了。然而卡纳维洛并不信这个邪，他预测说接受手术的瓦莱里不仅会与新的身体完好融合，而且在手术之后的一年内就可以走路。卡纳维洛告诉《新科学家》杂志:“我们还有相当多的数据需要收集。重要的是人们不再认为这是不可能发生的事,这是绝对可能的,并且我们在朝着这个方向努力。”

美国梅约医学中心兼的《外科学》联合主编教授迈克·萨尔博士称卡纳维洛完全有理由对这项手术感到自信。“他是个有点异想天开的人，但同时又很严谨认真，”萨尔说，“他不只是一个爱炫耀卖弄的人，这也不是在书写一部科幻小说，这是真正的科学。有实验成果来支持神经膜融合的手术。”

然而质疑和反对的声音也不少，意大利都灵大学神经内科诊疗中心的主任洛伦佐·帕奈斯说：“在我看来，这项手术根本没有成功的可能性，简直是神经错乱一派胡言。”

同时，针对此种科幻小说般的换脑手术，其延伸出来的伦理道德问题也是社会争议的焦点所在。

归根结底，“换头术 ”追求的还是永生。不管是文学艺术创作，还是用科学手段进行探索，千百年来，人类一直在孜孜不倦地企盼获得永生。《聊斋志异》讲述过美女换头的故事，英国作家玛丽·雪莱笔下诞生过经典的“弗兰肯斯坦的怪物”，一个疯狂的科学家用科学的方式制造出了一个“怪物”，最后双方同归于尽。

今年年初，卡纳维洛称这些困难都已经被解决。但问题得到解决并不容易，融合脊髓目前也从未在动物身体上成功实验过，在临床中，末梢神经被切断后，由于再生作用，不久还能恢复正常，断指再植就应用了这个原理。而中枢神经则没有再生现象，如何使中枢神经再生，直接关系到换头术能够成功。此外，脑梗之后，如果不及时疏通血管，

脑细胞会大量死亡，因此卡纳维洛团队选择将大脑低温冷冻，但冷冻大脑也有风险。临床上通常在心脏移植手术中使用冷冻方法，这一手段是否可以用在大脑上尚未知。而且，也并不是所有的大脑都能挺得住12度的低温。拟议的技术也需要一个健康的人体头部和大脑。手术后，是否可以“解冻”低温冷冻头，能否能恢复健康的脑组织也都尚未知。

而即使上述困难都已克服，手术非常成功，患者仍需要面临可怕的免疫排斥反应，虽然在临床上患者在产生排斥反应时，可以通过摄取药物消除反应，但换头手术所涉及到的是整个人体，需要大量相关药物，这对于现在的医学技术来说，完全没有办法让患者健康生存下来。

随着医学的进步，人类身上的一些部分已经变得可替换，甚至还有科学家提出了人头移植。意大利神经外科医生塞尔吉奥•卡纳维洛（Sergio Canavero）博士坚信，人类头部移植是可行的，他声称自己将会在一年内完成第一例人头移植手术。那么，这真的能成功吗？

在2017年底，卡纳维洛博士声称他已经完成了这个手术，他把这个手术称之为“头部吻合术”。随后的报道指出这个手术只是在尸体上完成，并没有在活人身上进行。

大多数科学家都在质疑人头移植手术，即使在可预见的将来，这种手术依然是个难题。美国西北大学的康复医学教授理查德•哈维（Richard Harvey）博士指出了目前医学界的共识，在现有医学技术下，想要把脑干和脊髓连接起来，并使其正常运转是不可能的。目前的医学就连受损的脊髓都无法修复，更何况是整个头部移植。

就目前而言，头部移植仍是遥不可及的。但在未来，如果医学足够发达，最终成功地实现了人头移植，那么，这将会带来一系列新的问题。

移植人头之后，思维会发生变化吗？

首先，对于移植到新身体上的人头会发生什么？由于身体的其他部分影响着我们的神经，以及我们思考和行为方式，那么，移植过来的头部和新的身体会创造出一个全新的人，还是会保持原来的意识不变？

最近一项研究显示，精神活动可能会受到大脑以外力量的影响。科学家发现，人的肠道细菌会对人的思维和情绪造成影响。当人头移植到一个新的身体上时，那里的肠道细菌会影响到大脑吗？这个头部的意识会发生变化吗？

科学家表示，不同的肠道细菌会让人感觉不同，所以人的想法也会有点不一样，这就像感冒病毒对人的情绪也会造成影响一样。但肠道细菌并不会直接影响人的思维方式，因为进行思考的是大脑而不是肠道。

杜克大学的神经科学家费利佩•布里加德（Felipe Brigard）博士在这个问题上有一个更激进的观点，他认为，我们的诸多心理特征不大可能只取决于大脑中的细胞，而是取决于大脑和身体的信息交换。因此，身体的变化很可能会改变这些心理特征。然而，布里加德博士承认，目前还不清楚新的身体会如何改变心理状态。

虽然科学家对于头部移植有不同的看大，但他们一致认为，人类的头部移植将会成为一个认知的噩梦。并且头部移植后的大脑功能或许会非常不同，甚至可能受损。最后还有一个问题，这到底是头部移植到新的身体上，还是身体连接到新的头上呢？