你不知道的科学研究:换头术

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导读:意大利都灵大学先进神经调节小组的神经科学家塞尔焦·卡纳韦罗,在今年6月份的《国际神经外科》上发表论文指出:“换头手术最大的技术障碍是连接捐赠者与接受者的脊髓。但我认为,现有技术已经可以进行这样的连接”,并预测“换头术”再过几年就能实现。
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科学家理想中的换头过程
解不开的伦理困局
聊斋志异》中有一则很出名的故事《陆判》。这位神仙神通广大,可以给人换头换心。科学技术发展到今天,心脏、肝脏等器官移植已经不再是神话。最近,又有科学家预测,随着脊髓神经连接问题的解决,“换头术”再过几年就能实现。而这项大胆的技术将能成为肌肉萎缩症、四肢瘫痪、器官衰竭等病人的救星。

科学家理想中的换头过程

意大利都灵大学先进神经调节小组的神经科学家塞尔焦·卡纳韦罗,在今年6月份的《国际神经外科》上发表论文指出:“换头手术最大的技术障碍是连接捐赠者与接受者的脊髓。但我认为,现有技术已经可以进行这样的连接”,并预测“换头术”再过几年就能实现。
卡纳韦罗在这篇论文中详细描述了“换头术”的步骤:捐献者与接受者必须处于同一手术室中,手术须在摄氏约12度至15度的低温下进行,捐赠者及受赠者的头部须同一时间切下,两个医疗小组同时进行手术。考虑到在这一温度下,哺乳动物的组织在体内血液不流动时最多能存活1小时,切割头部与缝合的整个过程必须在1小时内完成。
卡纳韦罗指出,在手术的过程中,必须要用一把极锋利的刀清脆利落地切割头部,以让身体与头部的脊髓神经里负责传递神经信号的轴突能连合起来,再以特殊膜融合物质——促融剂聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)连接两端,解决脊髓连接融合的问题。此前的一些研究表明,促融剂能成功融合狗及豚鼠的脊髓。一旦连接成功,受赠者的心脏即能再次跳动,数分钟内体温就能回复正常。
按照卡纳韦罗的说法,整齐的切口是脊髓缝合的关键。他认为,100名医生组成的专家小组在36小时内就可以完成这种手术。卡纳韦罗还预测:“我认为,第一名接受手术的患者将是某个大脑未受损伤但身体瘫痪的人,很有可能是一个年轻人。”他估计,该手术需要1300万美元左右。
虽然面临着很多伦理问题,但事实上,换头术的研究从未停止。
1954年,尽管前苏联卫生部门下达了禁令,但前苏联科学家弗拉基米尔·P·德米科霍夫还是进行了他的极富争议性的手术。在莫斯科郊外的一个实验室里,他将一只小狗的头、肩膀和前腿移植到了一只成年德国牧羊犬的脖子上。德米科霍夫向来自世界各地的记者展示了他的这一得意“作品”:怪物狗的两个头都能呼吸、活动,并能同时舔食碗里的牛奶;有趣的是,第二个头总想去咬第一个的耳朵。
这一罕见的时刻被镜头记录了下来,在接下来相当长的一段时间里,全世界都在谈论这一话题。在短短15年间,德米科霍夫造出了20只双头狗,但却没有一只能长期存活——由于组织排斥,它们最长也只存活了一个月。
1970年3月14日,美国科学家也进行了类似动物实验——卡纳韦罗正是在这项实验的基础上才写出这篇论文。当时,位于俄亥俄州克利夫兰市的著名私立研究大学凯斯西储大学医学院的神经外科医生、神经外科教授罗伯特·J·怀特领导的一个小组,在德米科霍夫的激发之下,将一只恒河猴的脑袋移植到另一只猴子的身上,成功实施了“换头术”。但是,这只恒河猴由于脊髓无法连接,颈部以下身体瘫痪,只存活了8天。

解不开的伦理困局

卡纳韦罗的这篇论文一经发表,就立即引起巨大的争议。
怀特的同事、神经学家杰里·西尔弗坚决反对进行这样的手术。今年6月,西尔弗和其同事曾成功地让老鼠严重受损的脊髓恢复连接。但他表示,这一技术与卡纳韦罗所说的头部移植手术“相差有光年远”,因为他的研究在同一只老鼠身上进行老鼠还有呼吸,血液循环也没有受到影响。西尔弗批评卡纳韦罗的想法完全不切实际。他说,成年哺乳动物脊髓受伤时也许能够使用促融剂,但要在“换头术”中这样做“完全是幻想”。
卡纳韦罗也承认,“换头术”目前在技术上还存在很多问题,比如如何把每一根脊髓神经都连接起来?即使它们都正确地连接起来,促融剂也不足以让脊髓完全融合,以使躯体受到头脑的正确指挥。
更重要的是,换头不仅仅是一个技术问题,更面临无法绕过的伦理困局。
西尔弗说:“做这样的试验不道德,这是永远不应该发生的坏科学。”他在接受美国媒体采访时,回忆当时给恒河猴“换头”的场景仍痛心不已:“我记得那个脑袋醒来时,面部表情看上去非常痛苦、困惑与焦急。那个脑袋活了下来,但时间不太长,那真是可怕极了。我认为这种事件不应该再次发生。”
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