生物科學走到最前沿，總能出現一些類似恐怖片的場面。今天，Reddit的科學闆塊上，就有7萬網友被一個眼睛科學實驗給深深震撼了。

這個實驗是由德國杜塞爾多夫大學醫學院的神經科學家，傑伊·戈帕拉克裡希南（Jay Gopalakrishnan）做的。他說，為了更好地研究大腦和眼睛的相互作用，也為了給先天性視網膜疾病建模，他帶領團隊研究出一個能讓大腦類器官生長出眼睛的辦法。什麼意思呢？就是他用人類的幹細胞制作出近似人腦的東西，然後讓這個腦子長出一對“眼睛”。研究成果如下圖：

這個研究發表在《細胞幹細胞》雜志上，論文很長很複雜，但核心論點很清晰，傑伊團隊做出了一項創舉。

多年來，人們總是在動物身上研究人類疾病，物種的差異導緻研究成果有不少誤差。為了得到更準确的結果，同時不傷害人類和動物，科學家們發明出一種叫“大腦類器官”（brain organoid）的技術。研究人員通過提取人類細胞，将其轉化為幹細胞，接着讓它形成類胚胎結構，每個胚層能長成不同的身體部位。

（顯微鏡下，一毫米的大腦類器官）

大腦的神經系統是從外胚層生長出來的，研究人員把外胚層細胞放入旋轉式生物反應器中，浸泡在營養液裡，10天後，它就能發育出神經元，30天後，它能長成類似人腦的東西。這個東西，就叫大腦類器官。

（顯微鏡下，染色的大腦類器官）

過往，曾經有多個研究團隊制造過大腦類器官，也有人用幹細胞制造視杯和視網膜，但沒有哪個團隊是把兩者結合在一起的。傑伊團隊是目前唯一将大腦類器官發育出視杯的隊伍。他們的大腦類器官在30天左右就形成視杯，在50天時，眼部結構清晰可見。

傑伊說，這和胎兒的眼睛發育時間是一緻的。

（視杯是眼球後端一個白色環狀區域，位于視盤中，視覺神經在此處連接到視網膜。嚴格地來講，他們做出來的是部分眼睛。）傑伊的視杯中包含不同類型的視網膜細胞，這些細胞組成了對光有反應的神經網絡，甚至還有晶狀體和角膜組織。視網膜結構和大腦相連。“在哺乳動物的大腦中，我們此前從未在體外系統中看到視網膜的神經纖維伸出來，和它的大腦目标連接。”傑伊在論文中寫道。

（大腦類器官的神經組織）

這個成功還是能複制的，在他們制造的314個大腦類器官裡，73％都發育出視杯。

傑伊團隊希望開發出一種辦法，讓眼部結構在更長時間内正常運行，并且完善眼球的生長。“這些含視泡大腦類器官，證明了人們可以開發出高度特化的神經細胞，為以後生成個性化的類器官，以及移植視網膜色素上皮細胞鋪平道路。”

“我們認為下一代類器官，将能夠模拟源于早期神經發育障礙導緻的視網膜疾病。”這事兒，科學家們很高興，但網友們高興不起來。雖然是為了研究疾病，但是制造出一個大腦，還是一個帶有眼睛的大腦，也太吓人了吧？想一想，如果大腦有意識的話……“這個實驗非常酷，同時也特别恐怖。”

“這基本上就是個活在培養皿裡的大腦啊。”

“你知道什麼是最恐怖的。我之前讀過幾個關于人腦的類似實驗，一個科學家談到倫理問題。他說，‘當我們制造出有意識的生物時，在什麼時刻我們才會停下來問，這個東西會痛嗎？’”

“我的意思是，你想，它有腦子，有眼睛，還能反應……它怎麼可能不是一個活物呢？這東西很明顯屬于有意識的……讓我們叫它，嗯，poplers吧！！！”

還有人寫了小劇場：“有一天你醒了，你的視覺是模糊的，看不清周圍。你隐隐約約看到一個穿着白大衣的男人走向你，低頭對你說：‘你好啊，小團子’。恐怖的地方，是你突然意識到自己重獲了意識，但身體卻像一團鼻涕。”

如果網友們的擔憂是真的，那麼作為一個漂浮在營養液裡的大腦生活，确實是人類能想到最恐怖的經曆之一。不過，大部分熟悉這個領域的生物學家說，情況沒那麼糟糕。這些大腦是沒有意識的，至少，目前沒有。神經生物學家瑪德琳·蘭卡斯特（Madeline Lancaster）在《嚴肅科學》的采訪中說，任何親眼看到大腦類器官的人，都不會相信它們有意識，因為它們非常小。

（瑪德琳·蘭卡斯特）

她制造的大腦類器官有大約一百萬個細胞，長度為半厘米，大約如一顆豌豆。不是她不想讓它們長大，而是隻能長到這麼大。

（一培養皿的腦子）

大腦類器官制造神經元的時間為6個月，這個過程中，新的神經元不斷代替死去的神經元。6個月後，大腦類器官會開始制造神經膠質細胞，沒有新的神經元接班，加上沒有血管輸血，長到半厘米時，它會停止長大，然後漸漸死去。

這一百萬個細胞，聽上去很多，但其實隻有小鼠大腦皮層四分之一的細胞量。和人類比，那更是少了很多很多。

雖然科學家們經常說，大腦類器官類似人類胎兒的大腦，但人類胎兒在發育時每小時能産生3個小鼠大腦的細胞數，是沒法比的。除了大腦小，細胞少外，大腦類器官的另一個問題，是它缺乏組織結構。科學家可以把很多個大腦類器官的神經細胞混在一起，形成一個巨大的球，但它不會像真實大腦那樣運作，因為沒有任何組織、分工。

（大腦類器官的神經元）

大腦類器官沒有意識的第三個原因，是它缺乏信息攝入。很多網民擔憂這些迷你大腦會像患有閉鎖綜合症的人類一樣，心裡有意識，但是外在表達不出，所以人們才認為它沒意識。但瑪德琳說，人類患者有意識，也是因為之前有過信息攝入，有家人朋友，有豐富的生活。患病後精神被鎖在身體裡，當然是痛苦的。但大腦類器官沒有這些經曆，也就産生不了意識。

（顯微鏡下，大腦類器官的染色細胞）

“我們的大腦類器官隻有小龍蝦的腦子那麼大。”瑪德琳在采訪中說，“但小龍蝦的腦子遠比這些迷你大腦好，因為它有組織，而且位于身體内部，能接收感官輸入，并與環境互相作用。”“想要讓大腦類器官真正産生意識，還有很長很長的路要走。”

目前的情況是這樣，不過，有越來越多的科學家擔心，随着他們的實驗不斷深入，可能未來，确實會制造出有自我意識的大腦。2019年，加州大學聖地亞哥學校的研究員埃裡森·穆特裡（Alysson Muotri）在大腦類器官中發現類似人類胎兒的腦電波信号。這引起不少普通民衆的恐慌，部分科學家說，穆特裡可能誤讀了實驗結果。

今年傑伊團隊的實驗，更是制造出眼睛，意味着大腦有能運作的結構，也有了信息接收器。凱斯西儲大學的生物倫理學家Insso Hynn發現，同行們越來越向往創造逼真的人腦。

（Insso Hynn）

未來5年左右，研究人員将嘗試以下實驗：1，在大腦類器官中創造血管網絡，讓它長大，并制造出完整的腦細胞類型2，将大腦類器官設計成特定的大腦區域，能夠輸入神經數據，然後輸出腦電波3，把大腦類器官移植到實驗室動物上，這些動物具有功能完好的神經系統，大腦能接受到動物的感官信息這些實驗做下來，迷你大腦可能不是一團小肉球，而是有點意識的小生物了。

穆特裡是計劃做此類實驗的人之一，他說他将對大腦類器官進行麻醉，然後測試它的反應，看看大腦信号會不會消失後又出現。他還想創造攜帶疼痛受體的神經元，測試這些神經元是否會對刺激做出反應。

（拿着大腦類器官的埃裡森·穆特裡）

穆特裡認為，就算有信号變化，有刺激反應，也不意味着這些大腦有意識。但是，到底何種程度才能算它們有意識呢？

開口說話嗎？為了避免同行們做出太超前的實驗，Insso Hynn和哈佛大學的倫理學家珍妮·倫斯霍夫（Jeantine Lunshof）合作，創建了一個叫“頭腦風暴”的項目。

這個項目是在倫理學家和神經科學家之間建立橋梁，讨論什麼能做，什麼不能做。

（珍妮·倫斯霍夫）

雖然美國政府對生物研究有一套規定，但因為大腦類器官既不屬于人類被試，也不是實驗動物，也不是普通的體外器官實驗，目前的法律有所缺失。“頭腦風暴”的成員們希望能搞清楚，什麼才是人造大腦有意識的界限，它們的神經元在發揮作用，具體意味着什麼？

雖然看着怪吓人的，但是大腦類器官對人類的進步很重要。曾經科學家靠着它研究過小頭畸形、寨卡病毒，找到發病原因，未來還能研究更多疾病。但同時，科學家也要規避潛在的倫理問題，避免對有意識的生物造成折磨。進步和倫理，兩邊要考慮好後才能行動啊……

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