科学家的“换头”尝试
2013年，意大利都灵高级神经调节学会的外科医生塞尔吉奥·卡纳维洛首次提出头部移植这一想法。他希望通过手术来延长肌肉与神经退化患者和癌症患者的生命。如今，他声称，头部移植手术中会遇到的难题，如脊髓融合，以及消除人体免疫系统对移植来的头部的排异反应等都已被克服，手术最早可能会在2017年准备就绪。
2015年，卡纳维洛在美国神经科与矫形外科医师学会（AANOS）的年会上宣布这一计划，号召对此项计划感兴趣的同行加入他的队伍，一起攻克这个医学难题。人们不禁要问，我们的社会准备好接受这个尝试了吗？仅从科学上看，这项计划行得通吗？
科学家对头部移植的首次尝试发生在1954年。苏联外科医生弗拉基米尔·德米科霍夫完成了一项骇人的实验——将一只小狗的前半身（头部与前腿）移植到一只大狗身上，制造出了“双头狗”。此后，德米科霍夫又进行了数次进一步的尝试，然而手术后的狗只能存活2~6天。
首例成功的“换头手术”发生在1970年。美国凯斯西储大学医学院的罗伯特·怀特所领导的研究小组成功地将一只猴子的头部移植到了另一只猴子的身体上。不过，他们并没有试图连接脊髓，因此猴子在手术后无法移动它的新身体，也无法自主呼吸。在人工设备的帮助下，这只猴子存活了9天——死于排异反应。
此后，科学家似乎停止了对头部移植的尝试。不过，许多与之相关的外科手术技术已经取得了很大进展。卡纳维洛介绍道：“我认为当下头部移植手术在技术层面是完全可行的。”
如何进行头部移植
2015年2月，卡纳维洛在《国际神经外科学》杂志上发表了一篇头部移植技术的综述，写下了“换头手术”的关键步骤：首先，对接受头部移植手术者的头部和捐赠者的身体进行冷冻处理，以延长细胞在失去供氧后的存活时间；在两个人的脊髓被切断之前，剥离脖子周围的组织，并将主要的血管连到事先准备好的小管子上；最后，切断脊髓，并尽可能保证创面清洁。卡纳维洛介绍道：“干净利落地切断脊柱是手术能否成功的关键所在。”
随后，患者的头部会被移植到捐献者的身体上，两条脊髓的末端——像两捆密密匝匝的意大利面条一样——将融合在一起。如何实现脊髓融合？卡纳维洛计划使用一种名为“聚乙二醇”的物质。就像热水能使干面条粘在一起一样，聚乙二醇能促使细胞膜上的脂类融为一体。
接下来，肌肉和血管将会被缝合。手术后的3~4星期患者将处于昏迷状态，以避免运动。植入体内的电极将有规律地为脊髓提供电刺激，因为研究表明这会强化新建立的神经连接。卡纳维洛预计，患者苏醒后可以移动身体，能够感觉到自己的脸，并用自己本来的声音说话。辅以适当的后续治疗，患者将在手术后的一年内恢复行走能力。
手术中最棘手的部分在于如何让脊髓融合。由于聚乙二醇已经被证实可以促进动物脊髓中神经细胞的生长，卡纳维洛打算在脑死亡的器官捐赠者身上测试这一技术。然而，有些科学家对此持怀疑态度。美国普渡大学麻痹研究中心的主任理查德·博根斯认为：“没有研究证据表明，头部移植后脊髓和大脑的连接可以产生有效的感觉和运动功能。”
当然，如果聚乙二醇不起作用，卡纳维洛也可以尝试其他方法。比如，将干细胞或嗅鞘细胞（连接鼻子内壁与大脑的可再生细胞）注射到脊髓中。另外，有研究证明，用胃黏膜为两段脊髓的间隙搭桥可以帮助脊髓受伤的患者恢复行走能力。这些方法或许也可以运用到脊髓融合中。不过，卡纳维洛认为，注射聚乙二醇这样的化学手段仍是最简单和伤害最小的方法。
怎么解决免疫系统对外来组织的排异反应呢？我们知道，怀特的猴子就是死于其身体对头部的排异。AANOS的主席威廉·马修斯认为，这不会是很大的问题。马修斯介绍道：“既然我们可以利用药物让身体耐受大量的外来组织，如腿部移植或心肺联合移植，那么头部移植应该也是可行的。我们用来预防排异反应的理论和技术体系都已相当成熟。”
卡纳维洛并非是现在唯一研究头部移植的科学家。中国哈尔滨医科大学的任晓平教授最近已完成了全球首例小鼠头部移植手术。
道德争议
除了技术上的问题，阻碍人头移植手术进行的另一个难题是找到一个能批准进行这一手术的国家。卡纳维洛希望能在美国进行这项实验，尽管头部移植手术在欧洲或许更容易获得批准。“真正的障碍在道德和伦理上。”卡纳维洛说，“科学家应该进行这个手术吗？显然很多人会不赞同。”
美国的神经学家和生物伦理学家帕特丽夏·斯克里普克认为，许多与头部移植手术相关的伦理问题的关键点在于如何定义人的生命。在她看来，人的本质蕴藏在大脑皮层里，如果它被改变，那么这个人就不是原来的那个人，就该质疑这样是否合乎道德和伦理。“头部移植手术并没有改变大脑皮层。”她说道，“不过，许多文化和信仰认为，人的灵魂并不局限于大脑，因此他们将不会批准这一手术。”
“滑坡理论”也是这项研究在道德和伦理上的障碍之一。人们担心一旦同意了某些在道德和伦理上存在争议的科学研究，就会引起人类道德和伦理系统的崩塌，带来无法阻止的恶果。以人头移植为例，伦理学家担心人们会仅为了追求美丽而交换身体。
医学界对卡纳维洛的研究持谨慎态度，很多医生拒绝对此做出评价。卡纳维洛本人却很乐观，他说：“这就是为什么我会在两年前就提出这一想法，我想让人们尽早开始讨论它。如果社会不接受，我就不会做。但如果美国或欧洲社会不接受，并不意味着其他地方也不接受。我试图用正确的方法做这件事。”
