科技

前沿

“如果我們告訴你，我們可以備份你的大腦呢？”硅谷初創(chuàng)公司Nectome號稱，他們可以為臨終客戶提供“存檔大腦”服務(wù)：先用特殊冷凍保存方法保存大腦，再等將來技術(shù)成熟之日掃描大腦內(nèi)的信息，將信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)、傳上“云端”網(wǎng)絡(luò)，達(dá)致“思想永生”。

在“冷凍遺體”項(xiàng)目依舊爭議不斷的情況下，“備份大腦”是否合規(guī)，如何實(shí)現(xiàn)？信不信由你，但Nectome公司已于日前順利進(jìn)行了籌集資金的路演，目前已經(jīng)有25位潛在客戶向Nectome公司交納10000美元訂金，預(yù)訂了這項(xiàng)前景未卜的服務(wù)。

廣州日報(bào)全媒體記者溫俊華 編譯

今年1月，Nectome公司的創(chuàng)始人麥金太爾和麥坎納雇了一名病理學(xué)家，在俄勒岡州的波特蘭租住了幾周，等待購買一具新鮮的尸體。在2月份，他們終于在一名老太太死亡2.5小時(shí)后買到了她的尸體。

在醫(yī)院的太平間里，他們把團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的ASC冷凍法首次用在了人類身上，經(jīng)過6小時(shí)的冷凍保存流程，取出了死者大腦，將其切成薄片，并用電子顯微鏡進(jìn)行成像?！半m然接近3小時(shí)的延遲導(dǎo)致了一些損壞，但這名女性的大腦還是有史以來保存最完好的一個(gè)，這種保存方法不僅能夠保留外部細(xì)節(jié)，也能保留內(nèi)部細(xì)節(jié)?！丙溄鹛珷栒f，團(tuán)隊(duì)希望不久后能把ASC冷凍程序?qū)嵤┑脚R終前的絕癥病人身上，以保存到更完整的大腦。

技術(shù)流程：防腐防凍

簡單來說，Nectome希望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是，以最無損的方式精心保存新鮮大腦。而這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是完整保存大腦的連接體，包括所有神經(jīng)元的綜合目錄和它們之間的所有突觸聯(lián)系。人死之時(shí)，大腦神經(jīng)元的連接體降解，人的記憶隨之消失，為了防止這一點(diǎn)，Nectome設(shè)計(jì)了包含兩個(gè)步驟的冷凍流程——醛穩(wěn)定化冷凍保存法(ASC冷凍法)保存連接體的完整性。

第一步，把速效固色劑戊二醛快速注入大腦組織，凝固突觸、防止腐爛，把大腦變成類似軟橡膠之類的東西。Nectome指出，戊二醛長期以來被用于保存生物材料，包括整個(gè)動(dòng)物。這樣做可暫時(shí)保存大腦神經(jīng)元連接體，甚至能保存一年。

第二步，為了長期保存大腦，大腦還被注入高濃度的乙二醇防凍液(注入汽車散熱器的同一種物質(zhì))，以防止大腦在被冷凍至零下122°C以前結(jié)成冰晶。

按照Nectome的設(shè)想，為了保存最完整的大腦，需要把將要離世的人固定在一個(gè)人工心肺機(jī)上，麻醉之后，把能讓蛋白質(zhì)變性的戊二醛從頸動(dòng)脈輸送進(jìn)大腦，替換血管里的血液；然后緩慢地添加抗凍劑乙二醇；最后在經(jīng)過6個(gè)小時(shí)左右的灌流后取腦。

也就是說，Nectome的大腦保存程序最好和有醫(yī)生協(xié)助的安樂死相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)其合法性。目前，醫(yī)生協(xié)助的安樂死在美國5個(gè)州已經(jīng)合法化。

醛穩(wěn)定化

冷凍保存法

(ASC冷凍法)

第一步，把速效固色劑戊二醛快速注入大腦組織，凝固突觸、防止腐爛，把大腦變成類似軟橡膠之類的東西。

第二步，為了長期保存大腦，大腦還被注入高濃度的乙二醇防凍液(注入汽車散熱器的同一種物質(zhì))，以防止大腦在被冷凍至零下122°C以前結(jié)成冰晶。

保存大腦：屢獲大獎(jiǎng)

雖然“備份大腦”的想法對普通人來說很瘋狂，但Nectome的創(chuàng)始人麥金太爾并不是瘋子，而是一位頗有建樹的年輕科學(xué)家，一直以來與麻省理工頂尖的神經(jīng)科學(xué)家博伊登進(jìn)行研究合作，并曾擔(dān)任“二十一世紀(jì)醫(yī)學(xué)”公司的首席科學(xué)家。

在2016年，麥金太爾與公司的另一名低溫生物學(xué)家法伊合作，開發(fā)了ASC冷凍法，成功保存了兔子大腦，甚至連接神經(jīng)元的突觸都保存得很好，贏得了大腦保存基金會“小型哺乳動(dòng)物腦保存獎(jiǎng)”，獲得了27000美元獎(jiǎng)金。

今年3月，麥金太爾在比賽中成功保存一份豬腦，其完整程度連神經(jīng)突觸都能在電子顯微鏡下一覽無余，再次獲得大腦保存基金會大腦保存比賽的80000美元獎(jiǎng)金。

迄今為止，Nectome已籌集了100萬美元的資金，其中包括硅谷著名創(chuàng)業(yè)孵化器Y Combinator提供的12萬美元，還有美國國立精神衛(wèi)生研究院提供的96萬美元用于“完整大腦納米級保存和成像”的聯(lián)邦資助。目前，大約1/3資金被轉(zhuǎn)交給了博伊登的麻省理工實(shí)驗(yàn)室，雙方正致力將ASC冷凍法與麻省理工的顯微鏡擴(kuò)大技術(shù)結(jié)合——該技術(shù)能夠讓大腦組織膨脹10~20倍，以方便某些數(shù)據(jù)的測量。

舊瓶新酒：源于未來學(xué)

“備份大腦”的想法并不算新事物。美國知名的發(fā)明家、思想家及未來學(xué)家?guī)炱濏f爾就在其2005年出版的著作《奇點(diǎn)臨近》中提到過“備份大腦”的觀點(diǎn)，他指出，到2045年以前，人將可以把大腦的思想全部上傳到電腦，達(dá)到數(shù)字上的永生境界。所謂奇點(diǎn)，是指在不久的將來科技快速發(fā)展的時(shí)期。

“隨著納米技術(shù)、生物技術(shù)等呈幾何級數(shù)加速發(fā)展，未來20年中人類的智能將會大幅提高，人類的未來也會發(fā)生根本性重塑。在‘奇點(diǎn)’到來之際，機(jī)器將能通過人工智能進(jìn)行自我完善，超越人類，從而開啟一個(gè)新的時(shí)代。”庫茲韋爾說。

不少科技界大佬們都很信這一套理論，包括遺體冷凍復(fù)活、“備份大腦”數(shù)字永生等，庫茲韋爾本人就明確表示死后會接受遺體冷凍服務(wù)，等待“50年后復(fù)活”。在Nectome的25位潛在客戶中，就有硅谷著名Y Combinator創(chuàng)業(yè)孵化器的創(chuàng)始人、Nectome公司的投資者奧特曼，后者付費(fèi)預(yù)訂“備份大腦”服務(wù)的消息一度被某些媒體曲解為他“很快要接受安樂死、為科學(xué)獻(xiàn)身”，而該爆炸性新聞反過來又把Nectome公司和“備份大腦”服務(wù)推上前臺。

各方爭議：是否靠譜

說到底，“備份大腦”服務(wù)最終不是為了保存大腦的生物組織，而是為了讀取大腦信息，在人死后保存其思維。目前，科學(xué)家的爭議點(diǎn)首先在于，死亡大腦的信息能否被讀??？進(jìn)而保存死者思維是否有意義？

大腦保存基金會主席海華斯是“備份大腦”設(shè)想的支持者。“如果大腦死亡，就像電腦關(guān)機(jī)了一樣，但這并不意味著信息不存在了?！焙ＨA斯說。

但讀取大腦信息的難點(diǎn)在于，科學(xué)家們至今對大腦意識信息編碼的底層原理毫無頭緒——目前研究只是發(fā)現(xiàn)大腦在記憶形成的過程中神經(jīng)元之間的連接部位——突觸——會膨大，而在遺忘發(fā)生的過程中突觸會縮小甚至消失。

普林斯頓大學(xué)計(jì)算神經(jīng)生物學(xué)教授塞巴斯蒂安曾經(jīng)提出“連接體”假說，假定人的意識信息全部儲存在神經(jīng)元的連接關(guān)系里。但即便如此，大腦連接圖具有不可思議的復(fù)雜性，一個(gè)單獨(dú)的神經(jīng)可以連接到8000個(gè)神經(jīng)，而大腦中包含著數(shù)百萬的細(xì)胞，即使在1平方毫米的老鼠大腦中進(jìn)行成像連接也是一個(gè)艱巨的任務(wù)。

也就是說，Nectome公司當(dāng)前的“備份大腦”服務(wù)僅能做到把大腦突觸的解剖結(jié)構(gòu)完整地封存下來，至于未來科學(xué)是否能取得讀取突觸信息的突破，需待下回分解。

至于“備份大腦”的意義則見仁見智。“‘備份大腦’的社會意義在于可以把一代人的經(jīng)驗(yàn)智慧傳承下去。那些走過的彎路，試過的錯(cuò)，未來的子孫可以不用再去經(jīng)歷一遍，少犯一些錯(cuò)，這樣的話，下一代才能越來越強(qiáng)。”Nectome公司創(chuàng)始人麥金太爾說。

但對于另一些科學(xué)家來說，“備份大腦”不過是超人主義者們“絕望的虛假幻想”?！坝梦覀兊拇竽X存儲庫來為子孫后代增加負(fù)擔(dān)，是很愚蠢的行為。難道我們留給他們的問題還不夠多嗎？”美國麥吉爾大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家亨德里克斯說，“21世紀(jì)的富豪們?yōu)榱擞郎绱撕馁M(fèi)金錢和資源，我希望未來的人類會對此感到震驚。這就是一個(gè)笑話，不是嗎？他們就像是動(dòng)畫片里的壞人?！?/p>