曾看过《科学怪人》（Frankenstein）的小说或电影吗？这由玛丽‧雪莱创造出西方世界里最有名的怪物故事，讲述的是一个疯狂科学家从坟场中挖出尸块，精挑细选之后拼成人型，再透过电击让它复活，就是希望能靠自己的力量打造出一个全然完美的新人类。
然而，这个念头可能不只存在于奇幻小说，据英国媒体《卫报》报导，一名意大利神经学家卡纳韦罗（Sergio Canavero）宣布，他将在两年内进行世界第一例完整的人体头部移植，而且他也找到第一个愿意接受这项实验性手术的病人──30 岁俄国电脑科学家史比利多诺夫（Valery Spiridonov）。史比利多诺夫罹患脊髓性肌肉萎缩症（Spinal Muscular Atrophy，简称 SMA），这是一个体染色体隐性遗传疾病，因先天基因缺陷导致脊髓前角运动神经细胞之衰亡与退化，进而肌肉逐渐无力、萎缩，而不幸的，史比利多诺夫属于 SMA 中最严重的第一型（Werdning-Hoffmann）患者，此族群平均寿命很少超过二十岁。
这位年轻科学家虽然幸运活过关卡，但他从小不良于行，随着时间过去，现今健康状况已急遽恶化，两年前他看到卡纳韦罗关于移植人头的研究后，便主动联络愿意接受世界第一起交换头部手术，在一来一往的信件往返后，卡纳韦罗医师即将于今年六月的美国马里兰州神经学与整形外科学会 （AANOS） 周年大会上发表他的计划。
疯狂换头术的历史回顾
关于换头术的奇想，在疯狂的医疗圈子里其实已存在 100 年，早在 1908 年，美国著名的查尔斯（Charles Guthrie）医师就曾尝试把一只小型狗的脑袋，接到另一只大型犬的脖子上，创造出世界第一只双头犬，但终究没能成功。
1950 年，苏联科学家弗戴米科夫（Vladimir Demikhov）则进行数十例换头术的实验，终于有双头犬存活了下来，并且活了 29 天。
▲ 苏联科学家弗戴米科夫在1950年代进行数十例双头犬换头实验。（图片来源："Bundesarchiv Bild 183-61478-0004, Kopftransplantation durch Physiologen Demichow" by Bundesarchiv, Bild 183-61478-0004 / Weiß, Günter / CC-BY-SA. Licensed under CC BY-SA 3.0 de via Wikimedia Commons.）
但以上的技术其实是保留宿主的头颅，利用其血管供应分散给另一寄主，并不算真正的“交换头颅”，直到 2000 年，美国神经外科医生罗伯特怀特（Robert J. White）经过近三十年的反复试验，终于有初步成功，他将一只猴子从颈椎切断并尽可能保留大脑内的颅神经完好无缺，然后将头移植到另一只无头猴子的身体，借由新躯体的血液循环系统来重生，实验证实这只猴子醒来后，不但能眼睛盯着人类溜溜地转，还能对指示有所反应，甚至摸自己的脸。但最终，因为免疫排斥反应，猴子于九天后死亡。
▲ 美国神经外科医生罗伯特怀特曾经将一只猴子从颈椎切断，然后移植到另一只无头猴子的身体。（图片来源：撷取自每日邮报）
移植手术技术介绍
怀特医生的实验虽然不算真正成功，却让致力于移植手术的医师群受到鼓舞，其中包含意大利“杜林先进神经调节组织（Turin Advanced Neuromodulation Group）”的卡纳韦罗医师，在他构想里将手术命名为“天堂”（HEAVEN），意即“头部接合冒险”（Head Anastomosis Venture）的英文缩写。但以符合医学正确性的说法，应称为全身体移植（Full-Body Transplant），也就是把受赠者的头缝到捐赠者的身体上。
这么大胆的手术，单是客观环境的条件就不简单，它需要比一般手术室还要大上两倍的空间，如此才能容许捐赠者及受试者的手术台同时进行，此外这估计长达 36 小时的手术，也必须有技术一流的医护团队接力完成。
HEAVEN 手术有几个非常重要的步骤：首先必须将捐赠者及受赠者维持在低体温约摄氏 10 度左右，以减少细胞的化学反应达到无氧生存的条件，并且维持生理机能和延长活性时效，来为医师争取手术时间。
等待两位病人完全麻醉后 ，医师使用极为锋利而细致的切割仪器先将肌肉及结缔组织分离，并确实理出颈动脉、颈静脉，并用微管将受赠与捐赠者的血管相连结，最后切除颈椎。整场手术最关键部分就在于确保切口几近完美的干净俐落，让中枢神经系统及颈神经丛受到最少的破坏。
当两具躯体皆将头颅与躯干分离之后，必须在最短的时间之内将受赠者的头装到捐赠者的身体上。首先，卡纳韦罗医师使用可做为细胞融合剂的聚乙二醇（Polyethylene Glycol），它会促使细胞膜上的脂肪糊掉，达成初级神经轴突的融合并且密封受创的神经元，就像是胶水功能可以黏合两方的脊髓终端，根据研究显示，待一周左右的时间，轴突会再生且神经修复。
假设神奇胶水并未达到超级吻合术，卡纳韦罗医师也有备案，他打算注入干细胞或者嗅成鞘细胞（Olfactory Ensheathing Cells） 。嗅成鞘细胞具备神经营养作用可促使细胞分化，此外它也能把神经细胞的突起，从鼻腔粘膜一直引导到中枢神经系统的“嗅球”里面，然后形成连接、传导，让损伤的中枢神经系统有再生的可能性。
一旦颈椎部分吻合后，其余肌肉及血管、气管则采用缝合方式来接合，并且术后病人将维持绝对静止的固定法，来达到初级愈合的稳定度。
受赠者会昏迷数周，而在这段时间内神经元和灰质会重新建立起功能桥梁，但卡纳韦罗医师显然不单纯仰赖人体的自愈能力，他在术中亦植入电击板，在神经接合处定期施予电刺激，目的就是为了加强融合及新生的能力。
换头手术关键
按理论，患者醒来后应该能说话、移动并且触摸自己的脸，但得要经过 1 年复健才能行动，但是否真正成功的两项关键，决定于术后的人体免疫反应，以及脊柱神经的融合和复原。
现今器官移植后的病人，都必须长期甚至终身服用免疫抑制剂来预防排斥作用，且移植后初期也需使用多种抗生素、抗霉菌药物来预防感染，但往往病人所需剂量太高，造成肾脏衰竭及癌症的高风险。 而脊柱神经的复原更直指这手术是否具备意义，一旦失败，受赠者也许能存活，但依旧是颈椎以下瘫痪。
基于以上两点医界尚未达到突破性发展，大多数医师对于卡纳韦罗医师的天堂手术，抱持怀疑态度，哥伦比亚大学医学中心的克里斯托弗（Christopher Winfree）医师更直指另一个问题：此手术必定会切除迷走神经（Vagus nerves），而该神经掌控血压、心跳和消化， 基本上就是负责让人能保持活着的状态，一旦切除，生命机能不可能延续，手术注定失败。
为什么需要移植？
尽管医疗界对技术层面是否能克服深感疑惑，但据卡纳韦罗医师所称，依然有大量病人寄望能被施予换头手术，并且不断透过任何管道联络他。
“因为这是一项被世界需要的手术。”卡纳韦罗医师说。
这项技术若能被执行，那些脑部功能及智力正常但困在无用躯体的病患，如肌肉萎缩症、四肢瘫痪及器官衰竭，如名人史蒂芬霍金、超人克里斯多福‧李维，也许都能早一步借由手术重生。
▲ 英国著名物理学家史蒂芬霍金患有肌萎缩性脊髓侧索硬化症，此病会随着岁月逐渐愈加严重，他现已全身瘫痪，不能发声。（图片来源：《达志影像》）
道德争议
另一方面，HEAVEN 计划甫一发表，就引起极大的道德争议，虽然卡纳韦罗医师极具热情与信心希望借由换头手术来造福瘫痪病人，然而，不少人士仍质疑这可能会变成一个追求永生的手段，一些特定人士会借此达到长生不老，违反生命伦常。
此外，现实也相当残酷，这手术预估将动用多达 150 名医护，成本更高达 750 万英镑（约新台币 3 亿 5,295 万元），这巨额开销迫使卡纳韦罗医师靠写书、发表构想来筹措经费，而且即便有富豪愿意赞助此堪称“医疗登月计划”，各国法规也不见得允许他执行手术，然而，卡纳韦罗医师已抱定若欧洲、美国都不欢迎他，那将前往中国寻求认同，就是希望跨出延续生存的一大步。
医学在追求器官替代性已走过很长一段路，自 1905 年法国医生 Carrel 突破血管吻合技术瓶颈后，1953 年法国医生 Michon 和 Hamburger 首次完成活体肾脏移植，一直到 1967 年南非 Barnard 完成第一例心脏移植手术，甚至于 2010 年西班牙完成世界首例全脸移植，可移植的范围涵盖脏器五官及皮肤眼角膜，那么下一步终极梦幻目标，莫过于人脑或头颅。
只是人称万物之灵，既然移植牵涉的是一个人的本质而非单纯器官，那相关的规范跟涉及层面，自然复杂且需谨慎以对，否则可能像人工智能一般，一不小心可能会对人类世界造成毁灭性影响。
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