4月16日科技日报刊发的《全球首例头部移植手术志愿者现身》的报道中，提到意大利外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛最早将于明年为一名30岁俄罗斯男子志愿者实施“换头术”。16日下午，科技日报记者就此采访了从事“异体复合组织移植”研究的哈尔滨医科大学附属第二医院手足显微外科教授任晓平。
      任晓平告诉记者，他和卡纳维洛已经分别收到今年6月将在美国举行的第39届神经学和骨科年会的正式邀请，将在会上做主题发言，围绕为“异体头身重建临床前动物模型设计及实验研究”做大会分享。“卡纳维洛将手术命名为‘HEAVEN’，我给他翻译为‘天堂手术’。”
       “头移植”称谓不科学
       “我认为延续心脏移植等名称，将这个手术称之为‘头移植’不科学。”在2013年就较早地在哈医大二院进行了首次小鼠脑部移植手术实验的任晓平观点鲜明，“我给这类手术命名为‘异体头身重建’。”
      如果叫“人头移植”，受者和供者无法界定。一个贡献了躯体一个贡献了头脑，“新人”的自我意识认知属于头脑的贡献者，头脑的贡献者是受者，躯体是提供生命支持的供者，这样“头移植”的界定似乎不能得到普遍认可。
      任晓平在发表于《中枢神经系统神经科学与治疗》（《CNS Neuroscience & Therapeutics》）的文章《异体头身重建的概念、挑战和机遇》中提出“异体头身重建”这一概念。“异体”与“头身”容易理解，“重建”借鉴于临床医学的称谓，意在重建一个“新人”。
      “在中国甚至世界上，从事异体复合组织移植的医学家寥寥无几，因为头移植是本世纪刚刚开展的新领域，也是一个医学领域公认为终极难度挑战的难题。”任晓平介绍说。从上世纪50年代开始，前苏联、美国、中国的医学界在动物头移植上都有过成功的先例。1956年，哈尔滨医科大学附属第二医院的赵士杰教授挑战狗头移植，双狗头存活5天零4小时，创造了国内最好纪录，也开启了中国器官移植的先河。
       四大障碍需攻克
       “‘异体头身重建’需要在深低温和麻醉状态下双双从颈部斩头，在极短的时间内对颈部的血管、神经和肌肉进行精心解剖，用极锋利的钻石刀或纳米刀迅速地切断脊髓，将受者的头和供者的躯体的颈部断面放置在一起，无缝对接中枢神经、脊髓、血管、肌肉，保证新的生命不是徒有呼吸支撑生命，特别是最大程度恢复肢体运动功能，而非瘫痪的身体。”任晓平认为卡纳维洛要成功实施这个“天堂手术”至少有四大“障碍”要逾越。
       首先是中枢神经再生问题。主流医学理论认为，中枢神经细胞是不可再生的组织，也就是说，中枢神经细胞从生到老逐渐减少，不像其他组织细胞一样可以再生。手术中中枢神经被破坏，是否能够重新连接好传达大脑中枢的信息，在新的身体上能否发挥功能，是通过PEG（聚乙二醇）粘合剂结合电刺激还是干细胞或者其他生物因子，目前在实验上还没有最后的突破及临床转化应用。
       其次是免疫排斥反应的问题。因为头身重建的特殊性，涉及复合组织的重建和中枢神经功能的保护，在重建之前我们必须回答和解决脑中枢神经是否是一个免疫特赦区，是否能够被目前的复合组织免疫治疗药物有效控制，选用何种方法抗排斥效果会更好，术后又如何有效监护和评价这一特殊“器官”，这些仍需在实验中寻求结果。
      三是人体大脑的低温保存以及缺血再灌注损伤的预防问题。一般认为，常温下大脑耐受缺血的时限是四分钟，超过这个时间，大脑就有可能会因缺氧缺血而坏死，大脑功能的丧失就会直接导致手术的失败以及新生命的“瘫痪”。
      最后就是伦理问题。任晓平认为，医学发展历史上，很多重大临床技术的突破科学常走在伦理之前，所以很多人认为一些医学科学的突破是“科学疯子”所为，“但我想时间和历史会证明一切，因为科学的进步是无法阻挡的”。
       将是医学领域新里程碑
      任晓平当前的科研重点就是围绕上述三个技术瓶颈，而构建了多种新的实验模型，意在从中枢神经再生、免疫排斥、缺血再灌注损伤等几个方面加速研究寻求突破。
      任晓平在试验中发现，在中枢神经再生没有攻破之前，小动物必须带着脑干移植，否则无法存活，而PEG粘合剂等活性材料很可能在中枢神经再生上起到很大作用。实验研究也证明，小鼠在头身重建中，脑的最佳切取平面，在鼠脑“人字缝”3毫米处，并正在寻找有效的抗排斥方法及建立新的评价体系。人脑在手术中不能中断血液循环，实验中尝试采用桥接法用管子将供体与受体桥接。
      对卡纳维洛提出的手术方案，任晓平的评价是“完美的设计”但也有“捅破天的风险”。“卡纳维洛在尝试的高难度手术不可谓没有勇气，甚至可以称为‘医学狂人’”任晓平说，“但科学就是这样，别人也许会说是‘科学怪人’，可就是这些科学怪人在引领着科学的发展。”

      “卡纳维洛提出人头移植手术的核心技术是——‘中枢神经在特定情况下或可再生’的理论，如果手术成功，相当于摘取了医学界‘皇冠上的明珠’，将是医学领域新里程碑。”

俄罗斯志愿者斯皮里多诺夫

      相关报道：全球首例头部移植手术志愿者现身

      2013年7月，意大利都灵先进神经调节组织负责人、外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛第一次对外宣布名为HEAVEN-GEMINI的头部移植手术项目。
      今年6月，美国马里兰州安纳波利斯将举行第39届神经学和矫形外科医生年会，会上卡纳维洛会更新项目进展，并重点阐述伴随而来的具体挑战。
      尽管卡纳维洛医生的计划备受质疑，但看起来第一次人类头部移植手术离成为现实更近了一步——一名来自俄罗斯的30岁计算机科学家斯皮里多诺夫将成为第一个接受手术的志愿者。
      近日，他在接受媒体采访时表示，尽管还没有明确何时进行手术，但“最早（实施手术）的可能是明年”。
      “我很害怕吗？当然！”
      斯皮里多诺夫从小患有霍夫曼肌肉萎缩症，这是一种罕见的遗传性肌肉萎缩状态，也被称为Ⅰ型脊髓型肌萎缩症（SMA），由于脊髓前角细胞运动神经元变性，导致患者近端肌肉对称性进行性萎缩和无力，患者不能行走，通常也不能端坐。
斯皮里多诺夫在1岁的时候就被确诊此症，他告诉媒体自愿成为HEAVEN-GEMINI项目的志愿者，因为他想在死前重新获得一个新的躯体。
      “我现在不能控制身体，每分钟每秒钟我都需要帮助。”通常患这种疾病的人活不过20岁，但他已经30岁了。
斯皮里多诺夫承认，他很害怕即将到来的手术。“我很害怕吗？当然！”他告诉媒体，“但是，这事儿不只是让人恐怖，还会非常有趣。要知道，我并没有太多选择，如果放弃这次机会，我的人生将相当灰暗，因为我的身体状况每况愈下，一年不如一年。”
动物实验表明手术“可行”
      卡纳维洛告诉CNN，他已经收到了一组电子邮件和信件询问有关程序，很多咨询者希望寻找新身体的变性候选者。然而，医生认为接受该手术的第一个人最好是像斯皮里多诺夫一样的患有肌肉萎缩症的患者。
     包含了脊髓融合术（SCF）的头部移植手术预计要花上100个外科医生的36个小时才能完成。捐献者头部将被“超锋利刀片”切除，以最大程度地减少脊髓纤维的损伤。
      “脊髓融合术的关键是要让脊髓有个‘干净利索’的断面。”卡纳维洛在今年早些时候发表的一篇论文中解释道，“这样对脑白质和灰色纹层中的神经元轴突损失有望降到最低，这是一个关键点。”
      然后捐助者身体脊髓将与受捐者的大脑脊髓连接，被称为聚乙二醇或壳聚糖的化学物质将有助于脊髓融合，接下来将缝合肌肉并恢复血液供应。
      卡纳维洛说，受捐者将在接下来的3—4星期内处于持续昏迷状态，在此期间，脊髓将被电击以促进新的神经连接。据估计，在物理疗法的帮助下，病人将在1年之内恢复行走能力。
      卡纳维洛此前承认，HEAVEN-GENIMI项目中存在两个巨大挑战，一是重新连接被切断的脊髓，二是阻止免疫系统的拒绝指令。但他声称最近的动物研究表明手术程序是“可行的”。
      手术具有“颠覆性”引来高度质疑
      不出所料，全世界的科学家都高度怀疑这一项目的真正可行性。纽约大学朗格尼医学中心医学道德主管阿瑟·开普兰在接受CNN采访时甚至称呼卡纳维洛“胡说八道”。
      开普兰说，在将之应用到人身上之前，需要花费更多的时间进行动物实验，而且如果这项技术可行，应该先在瘫痪病人身上进行尝试，而不是直接进行全身移植。
      今年早些时候，加州大学戴维斯分校神经外科临床教授哈利·戈德史密斯对《新科学家》说，这个项目是如此具有“颠覆性”，获得突破几乎没有可能。“我根本不相信他会成功，手术中有太多问题需要解决了。另外，要让一个在昏迷状态的人存活4周也永远不可能发生”。
      专业人士指出，人类大脑只能在缺氧的环境中存活一小时，外科医生需要在这个时间框架内移除两个头部并将受捐者的头部与捐助者身体的循环系统进行连接。
      斯皮里多诺夫说自己也意识到了存在的风险，尽管如此他还是希望给卡纳维洛一个机会。“他是一个非常有经验的神经外科医生，也成功地操刀多台手术。他当然是第一次做这个尝试，我们希望尽可能仔细地将面临的风险预估得更加周全。”他对媒体说，“如果你想要实现某件事，最好亲自参与其中”。