人类离“死而复生”还有多远

霍思伊

对于猪的“复活”实验，只证明多器官在细胞层面是“活跃的”，但也带来重新定义死亡的思考，而探索人类死而复生，要考虑伦理、科学等多重因素。

这是一头死去的母猪。它已经死亡一小时，一种特殊的灌注液正被缓缓注入它的身体，在它的静脉和动脉中循环，新鲜的氧气也在其中流动。

接下来的六小时中，研究人员很快发现，猪的心脏、肝脏、肾脏和大脑中部分细胞开始恢复功能与活性，猪体内的循环系统也逐步恢复。猪的心脏虽未完全恢复跳动，但可以扫描到电生理活动，说明它具有收缩能力。每个重要器官中，细胞对葡萄糖的反应都较强，说明它们正重启部分新陈代谢。

整个过程中，人们还惊讶地观察到它的头、颈开始出现不自主的肌肉运动。而且，作为一只在医学上已死亡的动物，它并没有僵硬，也没有出现水肿和尸斑。

看起来，这头猪在缓慢地“复活”。

2022年8月3日，美国耶鲁大学医学院神经生物学家内纳德·塞斯坦团队在期刊《自然》上发表了这一“复活”实验及其结果，引发广泛关注和讨论。上一次，相似的讨论发生在三年前，2019年4月，塞斯坦团队在猪死亡四小时后“复活”了它的大脑，这颠覆了多年来的固有观念：脑死亡是不可逆转的。

从大脑到全身器官，此刻，一个自然的疑问是：沿着这条技术路径走下去，人类未来是否可能实现真正的死而复生？

“为器官移植的未来打开大门”

这是第一次有人能同时“复活”哺乳动物身体上的各个器官，有专家指出这项成果是“颠覆性”的。一般来说，哺乳动物的器官缺氧15分钟左右，就会彻底死亡。

这次实验中，塞斯坦团队在猪缺血缺氧一小时后，给猪注射了“复活药剂”，主要由猪血、人工血红蛋白、细胞需要的营养物质、抗氧化药物和防止细胞死亡的药物等多种化合物混合而成。

这项研究共同作者之一、耶鲁大学医学院博士候选人张树培指出，这是对2019年猪脑实验中灌注液的优化和改良。人工血红蛋白的携氧能力非常强。这次用于实验的是一个名为OrganEx的系统。OrganEx灌注液中，血红蛋白和血液比例是1：1，“这样细胞接受氧气的效率最高。”此外，灌注液中的抗氧化等药物能用来抑制和缓解细胞损伤，“和针对单一器官大脑相比，改良版方案对全身各种器官更具兼容性。”她说。

让猪“复活”的一个关键系统

实验还设置了一组使用体外膜肺氧合设备（ECMO）的对照组。ECMO在临床中常作为抢救心肺衰竭病人的重要工具，可以部分或完全替代患者的心肺功能，相当于一个人工心肺机。但ECMO一般使用静脉血灌注。近年来，ECMO作为移植器官保存设施的功能逐渐被开发出来，因为ECMO可在心死亡时立刻提供稳定的氧合血液灌注，从而更好维护移植器官的质量，提高移植效率。

器官移植多年来存在的一个难题是“再灌注损伤”，即细胞在缺氧缺血后重新注入氧气，会带来血管塌陷等细胞损伤。研究发现，与ECMO组相比，OrganEx组灌注后细胞受到的破坏更少，出血和组织肿胀的情况也较少，能实现灌注效率的最大化。OrganEx组猪的所有主要器官中，细胞功能都得到了更好修复。猪的肾脏细胞中，还出现了细胞增殖现象。

张树培指出，临床中，ECMO灌注效率“其实是非常低的”，对使用时间要求很严格，时间越往后效果越差。“这就是为什么我们选择在猪死亡一小时后进行灌注，因为在美国，救护车平均转运危急病人的时间大约是一小时。”她解释说。

在她看来，让猪“复活”的关键是灌注系统OrganEx，这是一个由计算机控制的体外循环灌注系统，通过该系统，灌注液被注入猪全身的不同器官。这个过程中，实时传感器会监控重要的循环指标、代谢物和“与细胞修复相关”的信号通路，以便研究人员随时干预。该系统还包括氧合器和血液透析装置，能够保持灌注液中电解质和其他必需分子的稳定水平。

“这是实验最难的部分，”张树培说，OrganEx要更好地模拟全身器官的功能，以肾脏为例，OrganEx最重要的功能是“做交换”，将有毒的物质排出去，血红蛋白留下来，而系统需要通过“很好地控制”对应的血液动力学，来实现“更有效的交换”。

复旦大学上海医学院副院长朱同玉是国内知名的器官移植专家之一，他指出，下一步，器官移植中灌注技术的难点是增加和不同器官的适配度，因为每个器官大小、血管的形态不一样。比如肾脏的血管“比筷子还细”，肝脏的血管中，肝动脉和静脉也有差异，心脏有很大的血管，因此对于这些不同器官，应配备更有针对性的灌注液和灌注系统。

“死而复生”是一个非常遥远的计划

对大脑研究而言，塞斯坦团队的猪脑“复活”实验，運用的系统为BrainEx，这是一个“新的开始”。

多年来，对人类大脑的专门研究由于伦理原因一直难以进行，而猪脑实验使大脑在体外可以完整地“存活”。张树培指出，以前研究仅限于死去动物的大脑切片，所以人类对大脑的精细结构缺乏了解。而现在，人类第一次能在三维条件下研究大脑。

对这些复杂神经网络的更深刻理解，有助于科学家进一步研究阿尔茨海默病、自闭症等脑部疾病的原理和测试药物。“我们相当于提供一个平台，可以在上面做一些药物筛选。”张树培说。

更重要的是，BrainEx实验可能帮助科学家们突破大脑研究中最敏感的问题：“意识”。到目前为止，还没有人在实验室中创造出意识，一些专家认为，BrainEx实验“是最有可能的一个”。不过，塞斯坦团队对此非常谨慎，反复在公开场合强调“意识的恢复从来都不是这项研究的目标”。

张树培解释，出于伦理的考量，BrainEx实验从根源上就隔绝了“意识的产生”，因为研究人员为猪注射了神经元活动阻滞剂，可以阻止任何可能导致意识的神经相互作用，并配有脑电图时刻监测大脑活动。如果监测到任何意识活动，即脑电图显示不是一条直线，就会立刻结束实验。

在此前提下，为测试大脑细胞的活度，研究人员在灌注结束后将大脑切成300微米左右的薄片，通过对切片内神经元细胞的电流刺激，观察是否有信号波动，最后证明“单个神经元细胞是活的”。但张树培指出，意识一定诞生于“全脑神经元细胞之间的整体联动”。

因此悖论在于，如果人类想进一步理解大脑的本质，必然要触碰到的领域是：数百万个脑神经细胞和它们之间的数万亿个联结，是如何协同工作的？未来的某一天，人类将不愿止步于“复活”脑细胞，而是思想和性格，我们为此做好准备了吗？如果人类可以“创造意识”，那又会是一个怎样的世界？

张树培指出，从细胞到组织、器官层面，以及整个身体的功能，要想实现“死而复生”，“这是一个非常非常远的计划”。

摘编自《中国新闻周刊》2022年第31期