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地球知识局 21小时前

人死了,把脑子切下来,还可以继续工作?

地球知识局

文字 | 浮森黑子、夏虫

校对 | 朝乾 编辑 | 桐

一块从已经离世的逝者大脑上切下来的组织,泡在培养液里,接上电线和一只机械手。科学家给它上了几天课,然后它再听到琴声,居然操控机械手按下了对应的琴键。

这不是哪部科幻片的情节,这是刚刚公布的一项研究里涉及到的实验。

2026 年 8 月,法国国家科学研究中心(CNRS)和蒙彼利埃大学的联合团队,在预印本平台 Research Square 上公布了这项实验。

他们从三位逝者捐献的大脑运动皮层中取下组织,切成约 300 微米厚的薄片养在电极阵列上,接上麦克风和仿生机械手,一连训了 3 天、每天 300 次,然后就出现了开头那一幕。

围绕这个科幻色彩浓厚,又带点惊悚恐怖的实验,地球知识局与神经科学研究人士浮森黑子作了一番深度对谈。谈话记录如下:

问:这个实验,最大的意义在哪里?

答:科学家第一次证明,成年人的脑组织离开人体之后,还能被 " 训练 ",也就是学会把听到的声音和手上的动作对上号,甚至反过来指挥机器

研究人员把脑片接上麦克风和机械手,玩了一个配对游戏:先电一下脑片的运动区,让机械手按下一个琴键;琴键发出的声音,立刻被麦克风转成电流,送回脑片的感觉区。

人的大脑有着复杂的结构

其运动区的核心区域位于大脑额叶的中央前回▼

声音和动作,就这样一遍又一遍地捆绑出现。几天下来,脑片里管 " 听 " 和管 " 动 " 的两拨神经,真的建立起了更紧密的联系。到最后,只要给脑片放那个声音对应的电信号,它就会自己发出运动指令,让机械手按下正确的琴键。

这事儿之所以重要,是因为它说明了,脑组织离开完整的大脑后,并没有变成一块死肉——它还能根据外界刺激调整自己。这种 " 能学新东西 " 的本事,科学上叫" 可塑性 ",我们人类的学习和记忆靠的正是它。

不过有两句话得说在前头:

这项研究目前还是 " 预印本 ",意思是还没经过其他科学家复核验证,结论先打个问号。

有网友说说这块脑片会思考了,别当真。它展现的只是神经残留的适应能力,跟 " 自主意识 " 还差着十万八千里。

问:我们该怎么理解所谓 " 切下的大脑学会了弹钢琴 "?

答:先泼盆冷水,脑片并没有真正 " 学会 " 弹钢琴。它既不知道什么是琴,也不知道自己在干嘛。

更准确地说,是反复训练把 " 声音 - 动作 " 的对应关系,刻进了它的神经反应模式里。这看起来很像学习,但只是很像。

神经科学里有个铁律,用大白话说就是:总在一起干活的神经元,关系会越来越好。两个神经细胞老是被同时刺激,它们之间的 " 电话线 " 就越接越粗。

神经元具有联络和整合输入信息并传出信息的作用

(脑神经元细胞,图:alamy)▼

训练那几天,声音信号和运动信号被强行配对了成百上千次,脑片里管感觉和管运动的两个区域,硬生生混熟了。

所以最后你放声音给它,信号就顺着这条被加粗的通路一路跑到运动区,机械手就动了。那也不完全是 " 给点击就动一下 " 的机械反应。机械反应是死的,按一下动一下,永远不变;而脑片的反应是能积累、能改变的

今天是这个对应关系,重新训练还能换成别的。这种可变是学习的苗头,但是距离理解还差得远。

问:既然死人大脑切片还能再训练,岂不是也可以让它继续工作?

答:浮森黑子:理论上说,只使用神经细胞,确实可以训练它做一些任务。它可以听音弹琴,应该就能机械地复制粘贴。类似的工作应该很能胜任,而且能耗性价比极高。

但如果涉及思考判断,它做不了,这要用到完整大脑。完整大脑正常工作依赖持续的血液循环。血液要不停送来氧气和葡萄糖,还要带走代谢产生的废物等等,而且不同区域的组织所需的条件也千差万别。人死亡后循环停止,精密运转的条件也会崩溃。实验中利用的只是一部分还没完全坏死的脑组织,而整个大脑的神经网络这套精密系统,在人死后会大范围失去功能,无法继续运转,也难以在外界复刻。

问:脑片记住了弹奏方法,是不是也残留着逝者生前的记忆?

答:17 天——这是脑片能保住训练成果的最长时间。

这确实很像记忆,但逝者生前的记忆,是不可能挖出来的。因为人的记忆不是电脑里的文件,不存在某个固定的脑细胞里。

一段记忆的形成和读取,要靠海马体、大脑皮层等好几个区域的神经一起配合,就像一首交响乐,得不同声部的乐手合奏,才能完整呈现。

人的大脑就像一台精密的仪器

只有依靠各个部件配合才能良好运转

(图:alamy)▼

而脑片被切下来的那一刻,它和大脑其他部分的连线就全断了。这就好比把交响乐团里的一个鼓手单独关进小黑屋,人在,鼓也在,你甚至能听到他敲两下,但你永远没法知道原来的乐团当时在演哪首曲子。

所以,逝者生前的记忆,在大脑整体网络解体的那一瞬间,就已经失去了被提取的物理基础。除非整个大脑被完整保留下来,那可能性确实高得多。

不过以现在的技术,还做不到。

问:以后有没有可能用人脑代替 AI 显卡或者芯片?

答:短期内,别指望。拿人脑组织去替代显卡跑大模型,在可预见的未来都不太现实。

不是说它没有优点。生物神经网络的功耗,低到让芯片汗颜,能量利用率让任何人造显卡望尘莫及,而且天生会自我调整、适应新情况。

但它的弱点也非常致命,太娇气,还没法量产。

脑组织得泡在恒温、无菌的营养液里伺候着,稍有不慎就死给你看。而且不同捐献者的脑组织,状态千差万别,根本没法像流水线上下来的芯片那样整齐划一。芯片厂一年能造几亿颗,脑组织你上哪儿量产去?

更别提伦理这道坎:脑组织从哪来?捐献者授权了吗?用它做计算,会不会碰到隐私问题?每一个都是大麻烦。

哈佛脑组织资源中心是全世界最大的 " 脑库 "

这里存放着 3000 多个大脑标本

(图:sciencephotogallery)▼

现在还真有生物计算机的雏形了,不过路子更聪明,不追求纯生物,而是 " 混搭 ":让电子芯片去干高强度的计算重活,把需要不断适应环境变化的那部分任务,交给人造的生物神经网络模块

这条混合计算(也叫神经形态芯片)的路,比人脑换显卡靠谱得多。

问:最近有一个人脑细胞搭建计算机的实验,跟这个原理类似吗?

答:人脑细胞搭建计算机和脑片弹琴是类似的原理,但两者使用的 " 材料 " 不同。

人脑细胞生物计算机,是把实验室培养的人类神经元长在带电极的芯片上。电脑通过电极给神经元发送信号,再读取它们产生的电活动。神经元会随着这种反复刺激调整连接,可以参与简单的学习和信息处理。原理上,两者都在利用活神经细胞本身的可塑性。

区别在于,生物计算机使用的是成人血液或皮肤细胞培养成的神经元,算是人造细胞;而弹琴实验用的是死后成年人的真实脑组织,其中保留了一部分已经发育几十年的成熟神经网络。

问:以后有可能用逝者的大脑切片去试新药?

答:这个靠谱。

现在试新药,主要用小白鼠和人工培养的 " 迷你脑 "。但老鼠和人有物种差异,很多药在老鼠身上好好的,到人身上就不灵了。" 迷你脑 " 的发育水平只相当于胎儿,测不出成年人成熟神经的反应。

培养皿中的 " 迷你脑 "(图:quantamagazine)▼

而逝者留下的成人脑切片,正好补上了这块空白——它是真正成熟的人脑组织。

脑片离开血液循环,多少会有一些细胞受损。但只要培养条件得当,剩下的健康组织能活足够长的时间,用来观察药物有没有神经毒性、病毒会怎么感染神经,完全够用。

但还是不得不说,脑片毕竟没有肝脏帮忙代谢药物,也没有免疫系统参与反应。所以,哪怕在脑片上效果再好,一款药最终能不能上市,还是得走严格的人体审批流程,一步都省不了。

问:你看过的人脑和机器互联的科幻作品,哪个最离奇,哪个稍微靠谱?

答:先说靠谱组的代表:《黑客帝国》。电影里人脑后插管、接上电缆就能进入虚拟世界,其实就是给神经系统 " 通电 " 和 " 测电 ",现实里早就实现了。

人工耳蜗,就是把外界声音变成电流去刺激听觉神经;瘫痪病人靠脑部电活动控制机械臂,也已经不是新闻。

例如,通过脑机接口

有身体残障的人可以靠脑电活动控制特定设备

(图:bloomberg.com)▼

这次的脑片实验,本质上也是同一招:用硬件接口跟神经 " 对话 "。这条技术路线虽然还在起步阶段,但大方向完全符合物理规律。

再说离谱组的代表:动漫《万神殿》。它讲的是把人的大脑完整扫描一遍,意识就变成电脑里的数字文件,从此上传永生。这个构想爽是爽,但完全脱离了现实科学

因为意识不是一份可以复制粘贴的文件,它是大脑里上千亿个神经细胞、加上各种化学物质,极其复杂地交织在一起产生的结果。

说句实话,科学家到现在都没搞明白,意识究竟是怎么在物理层面冒出来的。原理都不知道,就想把它从肉体里剥离出来变成 0 和 1?难以想象。

问:普通人要不要担心:自己死后,大脑会被别人拿去私自做实验?

答:基本不用担心。正规情况下,要动逝者的大脑,有严格的法律和伦理约束,不是谁想拿就能拿的。

目前全世界还没有一部专门管死后脑组织研究的国际统一法规,具体的硬性要求由各国的人体组织与遗体捐献法律来定。

但国际公认的生命伦理底线非常清晰,两条红线:

第一,必须有逝者生前的书面授权,或者家属的书面同意;

第二,必须经过伦理委员会审查。而且脑组织进实验室之前,逝者的姓名、病史这些个人信息会被彻底抹掉。

当然,立规矩也不是一劳永逸的。现在判断脑组织能被利用到什么程度,主要看它有没有表现出意识或痛觉。目前这种毫米级的小脑片,连产生痛觉的结构基础都没有,伦理风险很低。

但如果未来技术能让更大块更完整的神经组织在体外存活,甚至出现了复杂的感知能力,管理规则必然会立刻跟上、收紧。

伦理监管不是死的,它会盯着实验对象表现出的生命特征随时调整,底线只有一条:不允许出现侵犯人类尊严的行为。

问:这件事,会怎么改变我们对 " 死亡 " 的理解?

答:有些人看见逝者的脑切片还能弹琴,以为是还没死透,但答案是绝对死透了。因为 " 细胞活着 " 和 " 人活着 " 根本是两回事。

咱们直觉里的死亡,像拉闸停电:开关一按,灯一灭,一切瞬间结束。但真实情况是,拉闸之后灯丝还有余热,也就是个别细胞还残存着一点物理反应。

现代科学判定死亡——尤其是脑死亡——看的不是某个细胞死没死,而是大脑这个总控制系统是不是发生了不可逆的、永久的罢工。只要维持人体运转的那个宏观网络崩溃了,生命体就宣告终结。

脑死亡大脑(上)和正常大脑(下)的血流量对比

其差距非常明显

(图:ahajournals.org)▼

就像一家公司因为业务瘫痪注销了。后来有人在某间办公室里翻到几台还能通电开机的旧电脑,但那家公司还是不存在了。

所以,这个实验不会改变我们对死亡的理解。在大脑整体网络解体的那一瞬间,那个有感知、有记忆的人,就已经彻底消失了。

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* 本文内容为作者提供,不代表地球知识局立场

封面:shutterstock

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