“不死之脑”与脑移植，换脑能否帮我们实现永生？
出品：'格致论道讲坛'公众号（ID：SELFtalks）
以下内容为华中师范大学副教授王欣演讲实录：
神秘莫测的大脑
每个人都有一个小宇宙，就是我们的大脑。脑占我们体重的2～3％，但是要消耗我们20％的能量，可见脑的工作非常繁忙。
有一个词叫脑洞大开，在图中可以看到有2个脑洞。
脑洞
那么这个脑洞是怎么形成的呢？
据考古学家推测，很可能是古时候的巫师给病人做手术，来驱赶精神病人脑中的邪灵。
脑是一个人最重要的器官，如果出现了疾病，问题就非常严重了。
脑到底是怎么工作的？我们来了解一下脑的基本结构。
脑的外形像一个核桃，表面有很多沟回。脑的基本单位是神经元和神经胶质细胞。
一般认为神经元的作用更加重要，因为它可以传递信号。它的样子跟一般的细胞很不一样，有很多细长的突起。
在图中可以看到，神经元的突起相互靠近，末梢几乎连在一起。
神经元的突起相互靠近
末梢有没有相通？
早期的科学家因为看不到这里的细微结构，分成了两派。
一派是以意大利的高尔基为代表的神经网状理论，认为这些突起彼此相通，构成一张大网。
另外一派是以西班牙的卡哈尔为代表的神经元学说，认为这些突起并不相通，每一个神经元是一个独立的单元。
哪个学派的说法是正确的呢？正确的是神经元学说。
高尔基和卡哈尔二人得到了1906年的诺贝尔生理学或医学奖，也是第一个神经科学方向的诺贝尔奖。
当时他们二人在颁奖典礼上还争论不休，当然后来的电镜实验证明卡哈尔是正确的。
我曾经到卡哈尔工作的萨拉曼卡大学去访学，那是一个拥有800年悠久历史的大学。
当时我在里面做一个关于听觉中枢的实验，这个实验是研究听觉中枢的神经元为什么
会对新颖的声信号比较敏感？
这是一个欧盟的项目，当时有来自3个国家的4个实验室共同开展研究。
虽然有很多新的发现，但是并没有给出一个完美的解答。
其实越是做脑科学的人，越会觉得大脑神秘莫测，就像一个黑箱，我们把一些信号输入，然后获得一些信号输出。
但是在这个黑箱里到底发生了什么，我们并不清楚。
为什么会这样？
有很多原因，比如我们不能用人脑来做实验，而动物的实验又不能解释人脑的这种高级技能。
此外，我们的脑过于复杂，每一个人的脑里边有上千亿的神经元，每个神经元可以形成很多突触，构成一个非常大的神经网络。
我们在局部所获得的这些实验数据，很难去解释整个脑的工作原理。
人们对于脑科学的想象以及展望，在很多科幻影片里有鲜明的体现。
大家如果喜欢看科幻电影的话，会发现一个现象，即电影里所讲的知识有一些已经成为现实，或者正在成为现实，而有一些还遥遥无期。
所以，我想通过一些科幻电影来谈一下脑科学的过去与未来。
这里分了三大类：一是在我们身边已经成为现实的脑科学，一类是在不久的将来可能变成现实的脑科学，还有一类是在遥远的未来才有可能实现的。
科幻电影中的脑科学分类
我们先来看一下在我们身边的有哪些？比如脑机接口、测谎术，还有弱人工智能。
有许多与此相关的电影，因为时间关系，我就讲一下《黑客帝国》。
《黑客帝国》上映于1999年，当时我刚刚大学毕业，电脑还非常少，网速也非常慢，有时打开邮箱要等很久才能看到里面的图片。
当时能看到这个电影，会感到非常震撼。
我们来看里面的一小段视频。
看过这部电影的人，应该对这部电影印象很深刻。
它描绘了一个人生活在虚拟的世界里，他所有的感觉都是通过电脑来输入的，然后他又回到电脑矩阵里边，用他的意念和对手搏斗。
脑机接口目前最成熟的技术就是人工耳蜗，又称电子耳蜗。
什么是人工耳蜗？
人工耳蜗示意图
我们正常人是通过耳蜗来进行声电换能，把声音变成神经冲动再传入大脑。
有一些病人，他的耳蜗受到损伤，但是他的听神经还是完好的。医生给他植入人工耳蜗，就可以恢复听力。
人工耳蜗包括体外和体内两个部分：体外部分收集声音，并且把声音变成电信号；体内部分就是阵列电极，把电信号传给听神经。
当使用人工耳蜗的时候，听到的声音和正常人会有一些区别，但是经过训练可以正常和人交谈。
与人工耳蜗类似的人工视网膜也已经问世，使用者要戴一个特制的眼镜，眼镜上面装有微型摄像机。
摄像机把图像信息传给光电换能器，光电换能器把它变成电信号，再传给阵列电极，然后阵列电极再通过视神经输入到大脑。
目前人工视网膜的效果没有人工耳蜗好，使用者可以看到杯子和盘子，可以看到运动的物体，但是还不能识别人脸。
脑机接口还有一个方向就是运动输出，也就是用我们的意念来控制机器的运动。
当我们产生了一个运动意念时，大脑会发出神经冲动给运动神经。这是一个电信号，然后通过电信号传给机器，会使这些机器产生相应的动作。
目前已经有很多截肢的患者，通过这些仿生肢体恢复了运动能力，他们可以用他们的机械臂来拿杯子、写字，可以取钥匙开门。
当然它还不能像正常人这么灵活，我们的身体非常灵巧，要让这些机器达到同样的水平还需要时间。
接下来我想讲的是在不久的将来有可能变成现实的脑科学。
它们有理论基础，也有实验进展，只是有一些关键性的技术还没有突破。
比如部分神经和精神疾病的治疗、人和动物对话、记忆删除以及换头或者是换脑。
我想特别提一下老年性痴呆症。
这是相关电影《猩球崛起》的一个片段。
影片里主人公的父亲患了老年性痴呆症，主人公从实验室里偷出了药品给父亲注射，第二天父亲就恢复了健康。
有没有这样神奇的药品？现在是没有的，如果有就太好了。
现在老年痴呆没有特效的药物，只能做一些症状的缓解。
得了这个病以后会有很多表现，比如记忆下降，情绪失常，甚至会慢慢地失去心智。
目前65岁以上人群的发病率是5％，我国的患者超过了700万人。
这种病的病因目前不明，有很多因素会造成这种疾病。
它有两个典型的病变，即神经纤维缠结和Aβ蛋白的沉积。
如图所示，我们看到里边神经纤维发生了缠结，这个细胞的外面会有Aβ蛋白的沉积，也被称为脑里面的老年斑。
科学家想了很多办法来清除这样一些病变，比如以前发明了AD疫苗来清除Aβ蛋白。
当时发明疫苗后，人们都欢欣鼓舞，觉得很快就可以治好这个疾病了。
但是到了临床试验阶段，有很多病人出现了严重的脑部炎症，这个试验被迫终止。
我们到底要怎么样治好这个疾病呢？我想借用大军事家孙子的几个观点。
首先，知己知彼，百战不殆。
我们之所以没有发明一个更好的药物，就是因为我们还不知道它的病因和发病机制，而且这个疾病很可能是一组疾病，而不是一种疾病。
所以我们必须要更清楚地了解它的机制，采取更有针对性的治疗。
第二，调动敌人而不被敌人调动。
比如一个疫苗它必须要起作用，但是又不能引起不良反应。
第三，先发制人。
当我们的神经细胞已经出现了这种典型的病变，比如Aβ沉积、纤维缠结，这时再来进行治疗已经为时过晚。
所以我们要提前进行诊断，及早防止这些病变的发生。
我本人是学临床医学出身，后来改做神经生理研究，我也讲营养学和生理学，同时我写了不少科普书。
最近我有一本新的即将出版的书叫《青春密码》，是讲如何抗衰老。
其实抗衰老也是一个系统工程，要从各方面做起，包括我们的饮食、运动、睡眠、心理、环境等。
只有从各方面培养良好的生活习惯，我们才能对抗衰老，才能防止疾病。
强人工智能是好事吗？
最后我想讲的是那些在遥远的未来可能变为现实的脑科学。一旦成为现实，人类会发生翻天覆地的变化。
比如强人工智能、不死之脑、人脑终极进化，还有移魂大法，也就是我们进到另外一个人的思维里面。
首先，我们来谈一谈强人工智能。
目前我们所使用的智能手机、智能家电还有无人驾驶、AlphaGo等，这些其实都属于弱人工智能。
什么是强人工智能？强人工智能就是要让机器具有人类的情感、理智和自我意识。
比如电影《我，机器人》中的机器人桑尼，他就有人类的情感，他可以像人一样思考和选择。
电影《我，机器人》
这有没有可能实现呢？从我们目前的科学技术来看是不可能的。
因为人为什么具有情感和理智，科学家并没有给出答案。
我们只能通过脑成像知道它和什么脑区有关，再通过动物实验知道它和什么递质有关，但它到底是怎么形成的，我们目前并不清楚。
神经元的这种电位变化是怎么形成人类心理活动的，这还无法解释。
很多的器官功能都可以看作是细胞功能的叠加，但是脑的功能并不是脑细胞的叠加，两者之间差异很大。
退一万步说，即使机器具有了人类的情感和意志，对人很可能不是一件好事。它可以从自己的角度出发来对抗人类，争取自由。
2018年6月，中科院上海分院举办过一次研讨会，主要讲脑科学和人类的社会发展。
当时在场的大多数科学家都认为计算机不能、也不应该具有人类的情感和意志，人类也不要给自己增加这么大的麻烦。
不死之脑与人的永生
在那次会议上，有一位老师是研究社会发展的，他提到了不死之脑以及人的永生。
大家想不想永生呢？
如果要永生，从脑科学来看，就必须要做脑移植。
因为我们出生后，脑细胞的数目就基本固定，而且每年还会以1‰的速度死亡。所以如果我们活到1000岁，脑就没有了。
我们要想不死的话，就要做脑移植、换脑，比如分期分批地移植神经干细胞。
做了换脑以后还是不是自己呢？
如果把你的脑一下子换掉，当然就不再是自己了。如果是分期分批地换，脑细胞不断和你本人的意识接轨，储存你的记忆，那么你可能还是自己。
但是这样一来，整个自然规律就被打破了，可能会出现很多意想不到的局面。
最后，我要讲的电影是上映于2014年的《超体》。
当时我看了这个电影后就产生了一个想法——写一部书来讲脑科学，因为我觉得这个电影里有很多跟脑科学相关的内容，当然有真有假。
后来我写了一本书叫《打开黑箱——通过36部经典电影解密脑科学》，通过电影来引出一个知识点，再展开叙述。
影片中的女主角露西是因为一个药物，潜能从10％开发到100％。
现在有没有这样的药物？
科学家在想办法生产一些益智的药物，比如促进神经细胞的树突棘的发育，或者促进我们的神经递质的作用。当然，这样的药物目前还没有问世。
但是我们想一想，一旦这种药物被发明，会发生什么情况？
首先人可能会两极分化，有钱的人有可能会变得更加聪明。
另外，如果这个药物比较便宜，人人都可以吃的话，所有人都会变得很聪明，这个世界就会太完美了。
从我个人来说，其实我并不想看到这样一个场景。我觉得任何事情到了极致，很可能就是终点。
大家如果喜欢看科幻电影就会发现一个特点——绝大多数的科幻电影描绘的都是一个充满灾难的未来，比如《生化危机》、《雪国列车》。
科学真的会使未来变得更好吗？
科学就是一个工具，如果我们合理地使用它，当然可以造福人类；但是如果我们滥用它，用在一些危险的领域，也可能会造成灾难。
所以我们应该热爱科学，但不要迷信科学，认为科学一定是万能的。
祝愿人类的未来更加美好，谢谢！
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