最近一篇关于中国和意大利医生计划合作进行人类换头术的新闻，引发广泛关注。虽然，初始的新闻已被辟谣，中方医生任晓平称只是合作做动物研究。但换头术的研究本身到底是噱头还是科学？毕竟耸人听闻的研究项目，一方面容易吸引媒体的眼球，另一方面也容易拿到更多的研究基金。然而，把资源投入到这类研究中，先抛开伦理学上的潜在问题不提，这类研究本身究竟只是噱头还是真具有科学上的可行性？在其它器官移植均已在临床上应用多年的背景下，换头术为何依然停留在动物实验阶段？
器官移植掠影
抛开各种拼接动物身体形成的图腾神兽不提，医学史家通常认为，机械论哲学在医学上的影响，在大约18世纪开始推动一些前卫的外科医生，在动物身上尝试进行器官移植。其中，哲学家拉美特利（La Mettrie，1709年－1751年），更是出版了代表性著作，《人是机器》。从类比的角度来看，心脏就像一个水泵，胃则是一台搅拌机，而肾脏则是过滤器等等。既然机器可以通过更换零件进行修理，那么损伤的器官也应该可以通过类似的更换来让患者恢复健康。
理想是美好的，但通往成功的道路，艰难漫长。因为有两座大山横亘在先驱们探索的道路上，一者是外科手术的技艺，二者则是达尔文在1838年发现的秘密，同一物种的个体并无一个抽象的本质或者蓝图，个体具有独特性，这种独特性是生命迥异于非生命机械的关键所在，同时也是生物演化的源泉（理解这个观点，是进入达尔文世界的钥匙。）。生命当然可以看作是大自然所创造的机械，但它有着一套当时的医生们完全不知道的独特规则。
不过，要想进行器官移植的尝试，首先要解决的基础外科难题是血管吻合，任何器官的生存都依赖血液，不能解决血管缝合难题，任何器官移植的念头都只是在做白日梦。Alexis Carrel率先突破了这一重限制，开启了器官移植研究的大门。不过，他在1912年获得诺贝尔奖的原因，不仅仅是因为打开了器官移植研究的大门，还因为这项技术那时候可以用来进行输血。能立刻拯救生命，这个新闻效果可远比画饼般的器官移植要更受重视。
此后器官移植的尝试，首先从肾脏开始，原因很简单，肾脏有两个，一方面，缺失一个肾脏的动物并不会死亡，另一方面也意味着研究经费的效率提升。当外科的技艺已基本能满足器官移植的要求后，虽然没人认为，成功会唾手可得，但持续的失败大概也超越了所有人的预期。最初，肾脏移植均是把动物的肾脏移植给人类，所以失败的原因，即可能是手术的问题，也可能是动物不太合适，于是医生们开始尝试各种动物，从猪、羊一直到猴子，但这些尝试无一例外的都失败了，并且更糟糕的是，移植的肾脏压根就没有产生尿液，看来必须想办法使用人类的肾脏来进行了。
总有医生能说服一些死者的家属，通过捐献死者的肾脏来共同创造人类医学的新纪元，1933~1949年，俄国外科医生Voronov，终于完成了6例使用人类肾脏的移植手术，手术非常成功，但患者却都死亡了，在论文中Voronov沮丧的写道，手术后，没有观察到任何值得一提的肾脏功能呈现。没错，即便换成了人类来提供肾脏，进行器官移植也比给汽车换配件的障碍多得多，而且它还是“隐形”的。移植外科医生们，在不知不觉间，迎头撞上了达尔文所发现的生命世界的本质——个体的独特性（这正是性别被演化所青睐的根本原因，有性生殖会产生大量独特的个体），这种独特性是靠主动消耗资源来加以维持的，我们身体从来不想和别的啥东西合二为一，和谐共存，即便妥协是存在的，那也只不过是为了抑制宁可错杀三千的失控。
当器官移植的实践吸引着大量关注的时候，一项看似微不足道的研究揭示了移植物为何死亡的原因。二战期间，烧伤患者众多，两位医生（Gibson and Medawar）开始寻思进行皮肤移植。他们采用兔子做皮肤移植实验，在反复的失败后，最终他们意识到并证明，这一切都是免疫系统的错，虽然那时候，免疫学家对免疫系统功能的认识依然非常粗糙！今天的皮肤移植，要么直接采用患者身上别的部位的皮肤，要么在体外培养患者的皮肤，然后进行移植，自然就能得到免疫系统的认可。
我们的免疫系统，时刻警戒着外来的入侵者，以及内部的叛逆者，它们在细胞和分子水平上，努力找出异类并加以清除或消灭。这套系统当然是由演化所锻造的，但遗憾的是作为一个盲眼钟表匠（道金斯语），在它锻造免疫系统时，可完全没有预计到，自然界会出现器官移植外科医生这样的生物，因此它压根没有给他们预先准备好后门。而在认识到这个障碍之前，器官移植的里程碑事件还需继续等待。
转眼到了1951年，接二连三的失败，最终让Rene Kuss意识到，肾脏移植要想成功，必须在同卵双胞胎之间进行。这是个伟大的预言，要提出这个论点，需要综合当时相关研究领域的重要知识。但要想证明这一点，则需要等待时机。而时机很快来临，1954年，在波士顿，外科医生Joseph Murray完成了首例同卵双胞胎之间的肾移植，这是人类医学史上，真正成功的第一例。
世界首例实行了同卵双胞胎间的肾脏移植的两兄弟正参观透析机
此后，到1959年，Murray利用全身照射放射线的办法，摧毁患者的免疫系统，获得了第二例成功，这一次提供肾脏的人和接受肾脏的患者间没有任何亲缘关系。这次成功，向整个器官移植界，宣告了免疫系统的的确确就是此前失败的主要罪魁祸首。
此后，器官移植界开始寻找患者免疫系统更可能接受的肾脏供体，毕竟有一个同卵双胞胎兄弟姊妹这种好运气，太罕见，而彻底摧毁免疫系统实在是风险太高，不到走投无路，不值得尝试。另一方面，药物研发领域，也开始积极寻找能抑制免疫系统的药物。第一种可用于肾脏移植的免疫抑制药物，在1961年测试成功，而到了1980年，另一种更好的药物出现，这让肾脏移植的配型变得更加宽松。在肾脏移植成功的示范下，器官移植外科学界合乎逻辑的发展出心脏移植，肝脏移植，肺移植，小肠移植，手臂移植等移植手术。甚至在严格配型的情况下，作为免疫系统大本营的骨髓移植，也被探索成功，成为拯救再生不良性贫血以及急性白血病患者的关键技术。
换头术：最后的圣杯？
今天对于器官移植学界来说，除了继续完善已有的移植技术之外，最后的圣杯，尚未攻克的堡垒就是头颅了。为何其它器官移植早已取得临床上可以接受的成功，而头颅的移植，至今依然还停留在探索阶段？在已有的外科技术以及对免疫系统的认知的大幅度完善之后，为何换头术依然犹抱琵琶半遮面，停滞在动物实验阶段？
的确，换头的研究肯定存在伦理争议，但这种争议几乎没有扩散到大众之中，换头的研究新闻，在多数时候吸引的只是猎奇的眼光，而不是蜂涌而至的质疑、担忧以及强烈的反对。虽然这是一个小众研究领域，但它也从未被禁止过，事实上在pubmed或者google学术中搜索换头术，你能找到数十或者数百篇相关研究。
上一次，换头术成为一时的热点，得退回到2001年，美国俄亥俄州的一位科学家（Robert White），进行了猴子换头术，获得了新身体的猴子存活了数小时之久就死去了。但即便如此，这也引发了新闻媒体的极大关注，BBC还就此发表了一篇耸人听闻的报道《Frankenstein fears after head transplant》。因为，这个猴头能睁开眼并品尝食物。这似乎预示着，外科手术上的巨大进步。毕竟早在数十年前，前苏联科学家就曾尝试用狗来探索换头术，但直到1970年，美国率先用猴子实现了真正的换头术，但此后，直接研究换头术的实验几乎停顿，直到2001年。
前苏联科学家Vladimir Demikhov的双头狗实验示意图 1954年
此次换头风波的主角则是来自意大利的外科医生Sergio Canavero，2013年，他在Surgical Neurology International期刊上发表了一篇极其具有煽动性的论文，《HEAVEN: The head anastomosis venture Project outline for the first human head transplantation with spinal linkage (GEMINI).》
在论文首行，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)
这篇论文其实仅仅再说，他认为现有的技术发展，已经让大脑和身体之间的脊髓连接成为可能，而这正是前期研究中不可逾越的障碍，并提出了一套移植方案和后续处理策略。我们的大脑是和脊髓连接在一起的，在进行换头术时，外科医生无法同时把和大脑相连的脊髓一起移植，而必须切断脊髓，此前的技术无法让大脑和新身体的脊髓重新连接。如果你知道高位截瘫这个词，那你就大概知道麻烦是什么了。至于移植需要的其它技术需求，至少在此前的动物实验中表明已经基本克服。而2015年，中国医生任晓平在期刊上发表论文，称通过建立一套换头双方的血管吻合方案，可以保障移植过程中大脑的血液供应，避免神经元损伤，不过任晓平的团队采用的是老鼠作为模型动物，这套方案还得在灵长类动物中进行验证。
神经元缺血缺氧损伤，是换头术要解决的大麻烦，即便在低温下，此前的实验得出的界限也在一小时左右，显然，时间越短，对整个团队的要求就越高。而任晓平的论文则给延长手术时间提供了基础。正是这篇论文吸引了Sergio Canavero，让他提出和任晓平合作进行研究。不过，从辟谣的新闻中，我们可以发现，任晓平对这位意大利医生颇有微词。
“卡纳维罗是比较积极的，但我觉得他积极得有点过火了。”此前，任晓平也曾对卡纳维罗的做法提出质疑，但对方表示这是自己的处世哲学。“不同民族、不同文化背景下的思维方式不同，他们做事之前就要先吸引眼球。” “这个手术也许100年后才能实现，现在就是想建立一个研究平台，科学研究是一个长期的过程。” http://www.bio360.net/news/show/16747.html
就目前来看，换头术的技术难点主要有五点：
- 换头过程中，大脑神经元免遭重大损伤
- 身体机能的维持
- 对抗免疫系统的排斥反应
- 待伤口尽可能复原后，唤醒大脑。为了避免醒得太早，破坏手术效果，Sergio Canavero提出应该深度麻醉患者四周左右。对此，麻醉科专家们深感疑虑。
- 等待大脑与脊髓重新连接。
是否还存在其他未知的障碍，就不是目前的知识可以进行合理的推断了。但至少在动物实验真的成功之前，任何涉及到人类换头的新闻，只能是一个噱头。
（本文转载自健康中国人网）
