“換頭術(shù)”深陷爭議漩渦

孫愛民

自去年3月起，“換頭術(shù)”一直處于輿論漩渦中。所謂“換頭術(shù)”是將一名患者的健康頭部與另一名捐獻(xiàn)者的軀體，通過各種手術(shù)進(jìn)行結(jié)合。這個(gè)大膽的主意，被意大利神經(jīng)外科專家賽吉爾·卡納維洛（Sergio Canavero）稱為“天堂計(jì)劃”（Heaven）?？{維洛的合作者、哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院手顯微外科中心主任任曉平，則更傾向于將其稱為“異體頭身重建術(shù)”（AHBR）。

按科學(xué)家的設(shè)想，這項(xiàng)手術(shù)未來的試用者，將包括腫瘤患者、先天性神經(jīng)肌肉萎縮患者、多臟器衰竭和骨科高位截癱患者等。其中，斷裂脊髓連接技術(shù)，將為脊髓損傷患者帶來康復(fù)希望。在中國，僅急性脊髓損傷患者每年就有10萬例以上，大部分患者是因車禍等突發(fā)事件致病。

然而，科學(xué)界與倫理界現(xiàn)在都在質(zhì)疑，手術(shù)的危險(xiǎn)性、斷裂脊髓連接的可行性、手術(shù)本身的倫理合理性與手術(shù)后患者的身份認(rèn)證等，將如何解決。

盡管爭議紛紛，這一手術(shù)的推崇者們沒有停止腳步，一方面就手術(shù)中的技術(shù)問題繼續(xù)做基礎(chǔ)研究，另一方面在全球范圍內(nèi)尋求合作伙伴，尋找合適的實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)構(gòu)想。

2016年6月20日，卡納維洛接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)表示，又有一家美國的醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)加入研究隊(duì)伍，他將在近期宣布第一例換頭手術(shù)很有可能在美國實(shí)施。

尋找一間安靜的手術(shù)室

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院的二樓，骨外科第九門診門口，幾名患者焦急地等待叫號(hào)。他們多是一手拿病例，一手持X光片，擁在門口，聽房間里醫(yī)生怎么給病友看病。

房間里，坐診的是任曉平，是中國換頭手術(shù)的焦點(diǎn)人物。

1996年，任曉平從哈爾濱市第一醫(yī)院，遠(yuǎn)赴美國路易斯維爾大學(xué)克拉納特手顯微外科中心，師從美國著名手外科專家克拉納特，從事手外科疾病的診療及科研工作。

研修期間，任曉平設(shè)計(jì)了世界首例異體復(fù)合組織移植的臨床前動(dòng)物模型和相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，后參與完成了全球第一例成功的手移植手術(shù)。

30多年的臨床工作生涯，因?yàn)橐獯罄幻茖W(xué)家的一項(xiàng)計(jì)劃，任曉平成為全世界最受關(guān)注的科學(xué)家之一。

早在2013年，意大利神經(jīng)外科專家賽吉爾·卡納維洛，便在一家意大利新聞雜志上宣布：他的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)一種連接切斷脊髓的方法，“換頭術(shù)”將可實(shí)現(xiàn)。

不久之后，韓國科學(xué)家Kim聯(lián)系到卡納維洛，他們共同在老鼠身上做實(shí)驗(yàn)，測試這一被稱為Gemini的脊髓連接方案。實(shí)驗(yàn)證明，這一方法有效。

2015年3月，卡納維洛向外界宣布，他將與合作團(tuán)隊(duì)在人體身上實(shí)行換頭手術(shù)，將要換頭的是一名俄羅斯工程師斯皮里多諾夫，他患有先天脊髓性肌肉萎縮癥，手術(shù)將給他重新“安裝”一副身體、保留自己的頭部。這就是“天堂計(jì)劃”。

卡納維洛拋出這一令世人震驚與意外的決定之時(shí)，作為哈爾濱醫(yī)科大學(xué)引進(jìn)的人才，任曉平已從美國回到故鄉(xiāng)哈爾濱，2012年在哈醫(yī)大轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心及附屬二院組建了他的科研團(tuán)隊(duì)，致力于異體復(fù)合組織移植、缺血再灌注損傷的研究。任曉平已經(jīng)帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)，在1000多例小鼠身上實(shí)施了換頭實(shí)驗(yàn)。

兩個(gè)焦點(diǎn)科學(xué)家很快就有了交集。2015年6月，任曉平與卡納維羅均得到美國神經(jīng)和骨科醫(yī)生年會(huì)邀請。很快，卡納維洛便宣布與任曉平合作。

“天堂計(jì)劃”公之于眾后，全球多支科研團(tuán)隊(duì)開始加入卡納維洛的研究計(jì)劃，形成一支“多國部隊(duì)”。除了任曉平團(tuán)隊(duì)與Kim團(tuán)隊(duì)，俄羅斯與美國的科學(xué)家也相繼參與其中。這個(gè)聯(lián)合團(tuán)隊(duì)正在韓國測試一種納米形式的PEG粘合劑的功效，而這一粘合劑來自于一所美國頂尖大學(xué)。

卡納維洛在忙著尋找一家合適的醫(yī)院，來實(shí)現(xiàn)“天堂計(jì)劃”，理想的醫(yī)院可以提供經(jīng)費(fèi)支持與倫理許可?！耙獯罄尼t(yī)院不可能實(shí)現(xiàn)，太沒有組織性了，我需要更優(yōu)秀的醫(yī)院。”卡納維洛說。

他很急切，甚至曾通過一家德國報(bào)紙宣布，在德國尋找合作醫(yī)院。有國外媒體詳細(xì)列出了手術(shù)項(xiàng)目的時(shí)間表、手術(shù)對象、所需的時(shí)間與經(jīng)費(fèi)，然而，大部分信息都被當(dāng)事科學(xué)家否認(rèn)。國內(nèi)外媒體也曾猜測，手術(shù)將在中國進(jìn)行，并根據(jù)卡納維洛的表達(dá)，推測2017年底將完成手術(shù)。

然而，在任曉平看來，手術(shù)并沒有具體的時(shí)間表，一切取決于臨床前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展情況，“偶然性、機(jī)遇性都是關(guān)鍵因素，它們都會(huì)導(dǎo)致最終自然過渡到臨床階段”。

2016年初，任曉平團(tuán)隊(duì)在猴子身上進(jìn)行了換頭實(shí)驗(yàn)。彼時(shí)，媒體紛紛報(bào)道該實(shí)驗(yàn)成功給猴子換了頭。6月11日，《紐約時(shí)報(bào)》刊文“醫(yī)生的全身移植計(jì)劃”，援引了多位美國醫(yī)學(xué)專家的話，質(zhì)疑并反對換頭手術(shù)。任曉平與卡納維洛均認(rèn)為該報(bào)道有失偏頗。

卡納維洛分析稱，猴子實(shí)驗(yàn)并沒有實(shí)行整套的“天堂計(jì)劃”手術(shù)程序，出于倫理考慮，只是進(jìn)行了神經(jīng)保護(hù)的部分。

“實(shí)驗(yàn)的明確目標(biāo)，是要測試交叉循環(huán)與低溫手術(shù)確定不會(huì)對軀體接受者造成損傷，并不是要測試Gemini?！笨{維洛對《財(cái)經(jīng)》記者說，“《紐約時(shí)報(bào)》指責(zé)任曉平進(jìn)行了違反科學(xué)倫理的實(shí)驗(yàn)，可是截至目前，他的實(shí)驗(yàn)都是符合科學(xué)倫理的，而且對于任曉平的采訪是在九個(gè)月之前進(jìn)行的?！?/p>

與中國科學(xué)家接觸后，卡納維洛開始學(xué)習(xí)中文，他“覺察到中國對于這一手術(shù)有些畏葸不前”?？{維洛認(rèn)為，《紐約時(shí)報(bào)》的報(bào)道是別有用心的，是時(shí)刻要阻止中國在這一科學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)發(fā)展， “這是中國少有的在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域處于先進(jìn)行列的研究，美國人不希望看到這樣的事情發(fā)生?！?/p>

任曉平在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)，沒有透露更多的猴子實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，僅稱，“這只是一個(gè)預(yù)實(shí)驗(yàn)?！?h3>三大技術(shù)難關(guān)，需要完美解決

在人體身上實(shí)現(xiàn)換頭手術(shù)，真的就像天方夜譚的神話，甚至對于一些科學(xué)家來說，這也是難以接受的。

在2013年，當(dāng)美國著名醫(yī)學(xué)期刊《外科學(xué)》（Surgery）的科學(xué)編輯，第一次看到有關(guān)頭部移植的論文時(shí)，還以為這是一部科幻小說，并沒有去跟蹤這一研究。

任曉平發(fā)表于《CNS神經(jīng)科學(xué)與治療學(xué)》的“頭部移植時(shí)代”一文中，正是以《聊齋志異》中的換頭故事開篇，而后以英國小說家瑪麗·雪萊的著名小說《弗蘭肯斯坦》中的情節(jié)來介紹電擊術(shù)。

從科幻小說到“天堂計(jì)劃”，意味著換頭手術(shù)開始走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

卡納維洛如此描述“換頭術(shù)”的關(guān)鍵步驟：首先，要對接受頭部移植手術(shù)的病人和捐贈(zèng)人進(jìn)行降溫處理，放慢細(xì)胞死亡的速度；切下他們的頭，并將主要的血管連到事先準(zhǔn)備好的管子上；最后，切斷脊髓，并盡可能保證傷口的清潔度；接下來，用聚乙二醇解決脊髓連接融合問題，之后就是血管、肌肉和皮膚的縫合。

術(shù)后，病人的昏迷情況可能會(huì)持續(xù)好幾周的時(shí)間，而在這一過程中，醫(yī)生會(huì)用電極刺激病人的脊柱，進(jìn)而加強(qiáng)其與新神經(jīng)的連接。如果病人體內(nèi)出現(xiàn)排斥情況，醫(yī)生會(huì)向其體內(nèi)注射抗排斥免疫抑制劑。

卡納維洛預(yù)計(jì)，如果手術(shù)成功，病人結(jié)合物理療法，可在一年之內(nèi)恢復(fù)行走能力。

在整個(gè)手術(shù)過程中，中樞神經(jīng)的再生、大腦的低溫保存與缺血再灌注損傷的預(yù)防，以及免疫排斥反應(yīng)是三大技術(shù)難關(guān)，也是阻止手術(shù)成功的障礙。

其中，脊髓的連接、中樞神經(jīng)組織的再生，是醫(yī)學(xué)界質(zhì)疑該手術(shù)的主要“攻擊點(diǎn)”。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為，中樞神經(jīng)細(xì)胞是不可再生的組織。而在臨床上，脊髓損傷修復(fù)也一直是難以攻克的世界難題。

廈門大學(xué)器官移植研究所所長齊忠權(quán)接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)表示，沒有科學(xué)數(shù)據(jù)表明切斷的脊髓可以重新連接，“別說是脊髓的異體移植，就算是自身的腰椎、頸椎，斷了以后，脊髓也是接不上的”。

醫(yī)學(xué)界一直都在探索解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)。有研究者利用激素促進(jìn)神經(jīng)生長因子，來進(jìn)行修復(fù)，但治療效果都不好。科學(xué)家也嘗試用干細(xì)胞治療，但在受損的中樞神經(jīng)微環(huán)境里，放進(jìn)去的干細(xì)胞不能變成神經(jīng)元，而變成了其他細(xì)胞。

2013年，卡納維洛嘗試?yán)镁垡叶迹≒EG）做粘合劑，配合脊髓電刺激，來實(shí)現(xiàn)受損脊髓的修復(fù)與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的恢復(fù)。Gemini方案正是由此“誕生”的。

韓國CHA大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授Kim通過小鼠實(shí)驗(yàn)證明，聚乙二醇（PEG）具有修復(fù)神經(jīng)膜的功能，可以用作連接脊髓的粘合劑。

Gemini方案中的脊髓電刺激，聽來可怕，可已經(jīng)發(fā)明了20多年。近些年，脊髓電刺激已經(jīng)可以疏通中樞神經(jīng)皮質(zhì)網(wǎng)狀脊髓通道，使得病人重新運(yùn)動(dòng)起來，而這一通道是連接頸部與腰部的中樞模式發(fā)生器。

奧地利維也納醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)物理學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程中心教授凱仁·米娜珊，在發(fā)表于《CNS神經(jīng)科學(xué)與治療學(xué)》的論文稱，脊髓電刺激對于受損的膀胱、腸道與性器官，都是有效的，在神經(jīng)修復(fù)方面將成為主要的生理學(xué)干涉，而且在受損脊髓重建方面非常有可塑性。

在中國，利用脊髓電刺激喚醒植物人，常常見諸報(bào)端。植物人腦昏迷是神經(jīng)傳導(dǎo)通路的電流“沒電”或電流過弱導(dǎo)致的，因此可以通過外加電流恢復(fù)這個(gè)通路，達(dá)到喚醒的目的。“電刺激對于頭部移植手術(shù)后的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)有極大的潛力?！比螘云脚c卡納維洛合作的論文如此表述。

其實(shí)，受損脊髓修復(fù)已經(jīng)不是不可實(shí)現(xiàn)了。

中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武，于2015年4月開展了首例神經(jīng)再生膠原支架治療急性完全性脊髓損傷臨床研究。首例腰段脊髓損傷受試者經(jīng)過一年的康復(fù)，運(yùn)動(dòng)功能方面得到顯著改善，可在支具的輔助下通過髖關(guān)節(jié)的活動(dòng)行走。

竅門是，將間充質(zhì)干細(xì)胞“種”在膠原蛋白做成的支架材料上，然后把支架移植到脊髓損傷部位。支架能起固定作用，還能起到連接作用，兩端好的神經(jīng)組織能夠通過支架“橋接”，支架上事先“種”好的干細(xì)胞，就能完成修復(fù)?！爸Ъ艿闹饕饔檬菭I造干細(xì)胞分化的微環(huán)境，如果單把干細(xì)胞放進(jìn)去，它就會(huì)通過腦脊液和血液‘跑到全身各處，很難在受損部位發(fā)揮作用。”戴建武對《財(cái)經(jīng)》記者分析。

不過，未來的換頭手術(shù)中是通過聚乙二醇（PEG）粘合劑結(jié)合電刺激，還是干細(xì)胞，或者其他生物因子，目前在實(shí)驗(yàn)上還沒有最后的突破及臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

按“天堂計(jì)劃”，在手術(shù)中，兩個(gè)手術(shù)臺(tái)相距2.5米左右，切割后的頭部要在1分鐘內(nèi)運(yùn)到軀體旁，然后進(jìn)行血管連接，整個(gè)過程需要大約30分鐘時(shí)間。期間，缺血環(huán)境下的大腦必須得到有效保護(hù)。常溫下大腦耐受缺血的時(shí)限是4分鐘，超過這個(gè)時(shí)間，大腦就有可能會(huì)因缺氧缺血而壞死。

大腦的低溫保存以及缺血再灌注損傷的預(yù)防，正是確保這一手術(shù)成功的關(guān)鍵。

任曉平在《外科學(xué)》發(fā)表的一篇論文稱，實(shí)驗(yàn)證明，通過軀體捐助者與接受者的交叉循環(huán)，可以確保在AHBR移植中腦組織有效的血液灌注以避免腦缺血。

在實(shí)驗(yàn)中，研究者將頭部提供者與軀體提供者的頸動(dòng)脈與頸靜脈交叉連接，頭部切割后，軀體提供者頸動(dòng)脈中的血液，流進(jìn)新頭部的頸動(dòng)脈中，灌注進(jìn)大腦，之后，血液通過新頭部的頸靜脈流回新軀體中的頸靜脈。

整個(gè)過程中，用硅管作為血液分流器，整個(gè)循環(huán)不會(huì)被中斷，從而避免大腦缺血。

手術(shù)后的免疫排斥反應(yīng)也困擾著科學(xué)界。術(shù)前，研究者必須回答和解決腦中樞神經(jīng)是否是一個(gè)免疫特赦區(qū)，是否能夠被目前的復(fù)合組織免疫治療藥物有效控制，選用何種方法抗排斥效果會(huì)更好，術(shù)后又如何有效監(jiān)護(hù)和評(píng)價(jià)這一特殊“器官”。而這些，仍需在實(shí)驗(yàn)中尋求結(jié)果。

“讓動(dòng)物模型能夠長期存活，才可能研究中樞神經(jīng)再生、術(shù)后免疫學(xué)藥物反應(yīng)、術(shù)后功能恢復(fù)等問題?！比螘云秸J(rèn)為，目前的實(shí)驗(yàn)只是邁出了第一步，而動(dòng)物與人體實(shí)驗(yàn)都清晰地展示了人體頭部移植的可行性，下一步，將在人體尸體上進(jìn)行測試。

做，不做，取決于誰？

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盡管卡納維洛信誓旦旦，向世界說明“天堂計(jì)劃”的可行性，并四處“招兵買馬”，努力營造手術(shù)將行的氛圍，仍難平來自科學(xué)界與倫理界的質(zhì)疑。

齊忠權(quán)擔(dān)心，如果耗費(fèi)巨資把換頭“適應(yīng)癥”患者治療成一個(gè)高位截癱或近乎高位截癱者，且需要終生服用免疫抑制劑，醫(yī)學(xué)界的同行不會(huì)達(dá)成共識(shí)。

已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)損傷脊髓修復(fù)手術(shù)的戴建武，在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)則表示，脊髓損傷修復(fù)不了，就無法實(shí)現(xiàn)換頭，而既然“已經(jīng)可以連接脊髓、實(shí)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的修復(fù)了，還有必要進(jìn)行換頭手術(shù)實(shí)驗(yàn)嗎”？

在卡納維洛看來，反對換頭手術(shù)的專家一般專注于腦血管外科，對Gemini一無所知，沒有看過他們發(fā)表的論文?！坝械姆磳φ呱踔炼疾恢溃呀?jīng)有神經(jīng)外科醫(yī)生成功地連接了切斷的脊髓?！?/p>

來自倫理界的反對聲也不絕于耳。

紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物倫理學(xué)家亞瑟·卡普蘭認(rèn)為，“換頭術(shù)”的想法是荒謬的；普林斯頓大學(xué)生命倫理學(xué)家彼得·辛格表示，現(xiàn)階段進(jìn)行靈長類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。

哈佛醫(yī)學(xué)院生命倫理學(xué)中心主任羅伯特·若恭的觀點(diǎn)較為中立，“如果實(shí)驗(yàn)通過了審查委員會(huì)的審查，那么我們并沒有理由不承認(rèn)它。”

公眾則擔(dān)心，如果手術(shù)成功，術(shù)后的個(gè)體該算頭部的患者，還是軀干捐獻(xiàn)者，身份認(rèn)證將是一個(gè)難題。

個(gè)體的自我接納，需要進(jìn)行心理層面的調(diào)適。意大利優(yōu)爾姆大學(xué)教授朱利亞諾·莫里在回復(fù)《財(cái)經(jīng)》郵件時(shí)表示，人的身份認(rèn)證并不是一次就可以定義的，相反，其取決于文化環(huán)境的改變，“換頭手術(shù)就可以改變文化環(huán)境”。

在通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對“異體頭身重建”開展了約三年的研究后，現(xiàn)在，任曉平領(lǐng)導(dǎo)的國內(nèi)團(tuán)隊(duì)聚焦于解決一些技術(shù)和有挑戰(zhàn)性的科學(xué)倫理問題。在中國，創(chuàng)新性的臨床試驗(yàn)，經(jīng)倫理委員會(huì)的審查與批準(zhǔn)后可進(jìn)行。任曉平表示，“即使要做，國家也肯定有主管部門和相應(yīng)法規(guī)來規(guī)范這么大的項(xiàng)目，絕不是某位醫(yī)生或科研人員就能決定在哪兒做，給誰做?！?/p>

有的患者很急切，給任曉平打電話，或者直接去找他，想要接受頭移植手術(shù)。他們一般患有高位脊髓截癱、骨科創(chuàng)傷、癌癥晚期、中樞神經(jīng)元性疾病、多臟器衰竭等疾病，目前在臨床都難以治愈。

不過，即便實(shí)驗(yàn)成功，將臨床技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化與技術(shù)推廣，需要形成完善的產(chǎn)品，并要獲得相應(yīng)的醫(yī)療器械注冊證書，才能進(jìn)入醫(yī)院，為普通患者手術(shù)。

新生事物都會(huì)存在爭議，任曉平認(rèn)為，倫理學(xué)是個(gè)行為規(guī)范科學(xué)，如果一個(gè)技術(shù)可以有效延長人的生命，倫理學(xué)沒有理由不批準(zhǔn)。對于新事物，倫理學(xué)可以制定一個(gè)規(guī)范，讓新技術(shù)在這個(gè)框架以內(nèi)進(jìn)行，但沒有道理阻礙科學(xué)的發(fā)展。

在各種爭論與質(zhì)疑紛繁呈現(xiàn)之時(shí)，繼2016年4月《CNS神經(jīng)科學(xué)與治療學(xué)》刊出的“換頭術(shù)”特別焦點(diǎn)之后，2016年7月剛剛見刊的《外科學(xué)》以迷你研討會(huì)的形式，刊登三篇有關(guān)“換頭術(shù)”技術(shù)的文章，分別討論手術(shù)中的大腦保護(hù)、Genimi脊髓連接方案與PEG融合劑。

在這組系列文章的序言中，《外科學(xué)》主編、美國梅奧醫(yī)學(xué)中心（Mayo）醫(yī)學(xué)博士邁克爾·薩爾（Michael Sarr），與佛羅里達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)博士凱文·伯恩斯（Kevin Behrns）寫道：過去的幾年，卡納維洛提供了有限且具有爭議的科學(xué)證據(jù)，展示了利用融合劑來修復(fù)損傷脊髓的可能性。

雖然有幾位編輯強(qiáng)烈反對刊發(fā)這一系列文章，但出于這一脊髓修復(fù)技術(shù)在截癱患者身上的應(yīng)用可能性，《外科學(xué)》仍然刊發(fā)了這三篇文章。不過，憚?dòng)凇皳Q頭術(shù)”在科學(xué)界、倫理界與媒體上的廣泛爭議，并沒有刊發(fā)直接介紹這一手術(shù)的文章。

邁克爾·薩爾婉拒了《財(cái)經(jīng)》記者的采訪，并拒絕透露其對于“天堂計(jì)劃”、“換頭術(shù)”的個(gè)人傾向。但在上述序言中，他寫道：如果手術(shù)實(shí)驗(yàn)真能成功，其中的技術(shù)將是極大的突破。“科學(xué)是迷人的，我們希望讀者能以開放的態(tài)度閱讀論文，并出于對有關(guān)患者脊髓重建的可能性，來思考換頭手術(shù)的可行性?！?