科學(xué)家正逐步接近在實(shí)驗(yàn)室中“培育出”人類大腦的能力，這引發(fā)了關(guān)于這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)組織“福利”的倫理爭論。

爭議的核心是“類腦器官”，它們有時(shí)被誤認(rèn)為是科幻小說中“缸中之腦”。實(shí)際上，這些由干細(xì)胞培育而成的小塊腦組織過于簡單，無法像真正的人腦那樣運(yùn)作。因此，科學(xué)界普遍認(rèn)為類腦器官缺乏意識(shí)，從而導(dǎo)致相關(guān)研究的監(jiān)管較為寬松。

但并非所有科學(xué)家都同意這種觀點(diǎn)。

浙江大學(xué)的生物倫理學(xué)研究者克里斯托弗·伍德（Christopher Wood）表示：“我們認(rèn)為，在害怕炒作和科幻夸張的影響下，學(xué)界的立場(chǎng)已經(jīng)擺動(dòng)得太遠(yuǎn)了?！?/strong>伍德與同事在9月12日發(fā)表于《Patterns》[1]期刊的觀點(diǎn)文章中指出，技術(shù)的進(jìn)步可能很快就會(huì)讓“有意識(shí)的類器官”成為現(xiàn)實(shí)。

作者們認(rèn)為，關(guān)于類器官研究的相關(guān)法規(guī)應(yīng)重新審查。約翰斯·霍普金斯大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家博伊德·洛馬克斯（Boyd Lomax）表示，讓有意識(shí)的類器官產(chǎn)生自己的思想或感受疼痛是“不道德的”。

然而，如何界定“意識(shí)”，并非易事。

意識(shí)難以定義

用于制造類腦器官的干細(xì)胞在二維平面上（例如培養(yǎng)皿）并排生長，缺乏復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組織。但當(dāng)它們?cè)诠腆w凝膠或旋轉(zhuǎn)式生物反應(yīng)器中懸浮生長時(shí)，就會(huì)形成三維的解剖結(jié)構(gòu)，類似胚胎大腦的形態(tài)。

盡管這些類器官具備三維特征，但許多神經(jīng)科學(xué)家認(rèn)為它們依然太簡單，無法具備意識(shí)。真正的大腦意識(shí)源于不同腦區(qū)之間的交流，而類器官僅類似于大腦的某一部分。此外，現(xiàn)有的“迷你大腦”直徑還不到0.16英寸（約4毫米），說明它們?nèi)狈σ庾R(shí)所需的重要結(jié)構(gòu)。

人們通常認(rèn)為，意識(shí)是人類或動(dòng)物對(duì)自身的覺知。然而，意大利佩加索大學(xué)的道德哲學(xué)家兼神經(jīng)倫理學(xué)家安德烈亞·拉瓦扎（Andrea Lavazza）指出：“我們認(rèn)為類器官的意識(shí)是最基礎(chǔ)的感知層次，即感受疼痛和愉悅的能力?！?/strong>

加州大學(xué)圣地亞哥分校的神經(jīng)科學(xué)家阿利松·穆特里（Alysson Muotri）表示，大多數(shù)神經(jīng)科學(xué)家將意識(shí)定義為自我覺知，或感受與體驗(yàn)?zāi)呈碌哪芰Α?/strong>但目前仍沒有統(tǒng)一的定義。

有些定義將意識(shí)與感知環(huán)境的能力相關(guān)聯(lián)，比如視覺或聽覺。然而，拉瓦扎指出，類腦器官在體外培養(yǎng)，無法接收這些感官信號(hào)。但在未來，更復(fù)雜的類器官理論上仍可能體驗(yàn)到疼痛。對(duì)于人類而言，包裹大腦的腦膜中含有能傳遞疼痛信號(hào)的神經(jīng)元——這讓人擔(dān)憂：更復(fù)雜的類器官也可能具備類似能力。

另一方面，洛馬克斯認(rèn)為：“如果類器官內(nèi)部具備代表疼痛的神經(jīng)結(jié)構(gòu)，那么它無需外部信號(hào)也能‘感到痛’。”他指出，這與截肢者出現(xiàn)“幻肢痛”的原理類似。

不過伍德指出，目前尚不清楚類器官是否能體驗(yàn)類似“幻痛”的感覺，因?yàn)槟强赡苄枰笆サ闹w”的記憶?？傊?，這個(gè)問題非常復(fù)雜。

如何衡量意識(shí)？

該篇觀點(diǎn)文章指出，即使在人類身上，科學(xué)家也缺乏客觀衡量意識(shí)的好方法。拉瓦扎表示，唯一能確切檢測(cè)意識(shí)的方法是直接詢問個(gè)體的感受。這并不意味著那些無法交流的人就沒有意識(shí)，但要確切測(cè)量意識(shí)則要困難得多。

洛馬克斯指出，在昏迷患者或患有“閉鎖綜合征”（locked-in syndrome）的人群中——這種神經(jīng)系統(tǒng)疾病會(huì)導(dǎo)致全身癱瘓，使交流極為困難——醫(yī)生通常依靠間接信號(hào)（例如腦電活動(dòng)）來判斷意識(shí)。通過這些腦電信號(hào)，他們只能推測(cè)患者是否有意識(shí)，而無法做出確鑿的測(cè)量。

另一種方法稱為“擾動(dòng)復(fù)雜度（perturbational complexity）”，它用于評(píng)估大腦在受到刺激（例如磁場(chǎng)作用于頭皮）后所產(chǎn)生的腦信號(hào)復(fù)雜程度。洛馬克斯解釋說，醫(yī)生一般認(rèn)為，神經(jīng)元放電模式越復(fù)雜，患者越有可能具備意識(shí)。

不過，他也強(qiáng)調(diào)，包括擾動(dòng)復(fù)雜度在內(nèi)的一些“意識(shí)間接信號(hào)”，甚至在培養(yǎng)皿中的神經(jīng)元中也能觀察到。這說明，這些指標(biāo)可能并不是判斷意識(shí)的可靠依據(jù)。

復(fù)雜性孕育意識(shí)

懷疑論者認(rèn)為，類腦器官無法產(chǎn)生意識(shí)，因?yàn)樗鼈內(nèi)狈ψ銐虻慕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜度，包括多樣的細(xì)胞類型及血管供應(yīng)——而這些對(duì)于復(fù)雜信號(hào)傳遞至關(guān)重要。

但伍德指出，未來5到10年內(nèi)，技術(shù)進(jìn)步可能讓科學(xué)家培育出更復(fù)雜、可能具備意識(shí)的類器官。今年8月的一項(xiàng)研究[2]展示了一種為類器官“植入”血管的方法；9月的另一項(xiàng)研究[3]則找到了引入一種新的細(xì)胞類型——“小膠質(zhì)細(xì)胞”的方法。此前，科學(xué)家還曾培育出帶有“原始眼睛”[4]或“血腦屏障”[5]的類器官。

盡管現(xiàn)有類器官只代表單一腦區(qū)，但神經(jīng)科學(xué)家可以將多個(gè)類器官融合成“組合體”，以模擬多個(gè)腦區(qū)的相互作用。拉瓦扎指出，如果這些“組合體”具備疼痛感知的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，即便沒有疼痛感受神經(jīng)元，也可能“感到疼”。

是否應(yīng)修改監(jiān)管規(guī)則？

與類腦器官研究相關(guān)的規(guī)定之所以相對(duì)寬松，部分原因在于國際干細(xì)胞研究學(xué)會(huì)（ISSCR）的立場(chǎng)：該組織認(rèn)為，這些類器官無法感知疼痛。其指南中寫道：“目前沒有生物學(xué)證據(jù)表明，與中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織相對(duì)應(yīng)的類器官存在值得關(guān)注的問題，例如意識(shí)或疼痛感知，因此無需通過專門的倫理審查程序?！?/strong>

但多位專家認(rèn)為，隨著近期技術(shù)突破，這一立場(chǎng)應(yīng)被重新審視。

穆特里指出：“ISSCR的觀點(diǎn)過于保守，應(yīng)該由跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)（不僅僅是干細(xì)胞生物學(xué)家）來修訂?！蹦绿乩锉救耸情_發(fā)類腦器官公司Tismoo的創(chuàng)始人。

倫理擔(dān)憂部分在于：類器官可能感到疼痛或產(chǎn)生自主思想。伍德解釋說：“一旦有意識(shí)的類器官被創(chuàng)造出來，它就成為了一個(gè)具備道德意義的存在，其福利必須被考慮。”

拉瓦扎的觀點(diǎn)不同。“我個(gè)人不認(rèn)為培育具備意識(shí)的類器官是不道德的?！彼f，“畢竟科學(xué)家也會(huì)在其他有意識(shí)的生物（如小鼠）上做實(shí)驗(yàn)。”洛馬克斯則認(rèn)為，如果類器官真的具備意識(shí)，它們應(yīng)該受到與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)類似的監(jiān)管。

盡管實(shí)驗(yàn)室“大腦”聽起來像《美麗新世界》中的情節(jié)，但它或許離現(xiàn)實(shí)并不遙遠(yuǎn)。如何評(píng)估意識(shí)并制定相應(yīng)監(jiān)管將是一個(gè)棘手的問題。伍德認(rèn)為，與其要求支持者去證明類器官可能有意識(shí)，不如要求懷疑者證明它們“絕不可能”有意識(shí)。

至少，如他在文章中指出的那樣，科學(xué)家不應(yīng)排除這種可能性。

參考文獻(xiàn)

[1] Wood, C., Wang, H., Yang, W., & Xi, Y. (2025). Facing the possibility of consciousness in human brain organoids. PubMed, 6(9), 101365.

[2] Navarro, J. F., Crilly, S., Chan, W. K., Browne, S., Mason, J. O., Vallejo‐Giraldo, C., Pandit, A., & Lomora, M. (2025). Cerebral Organoids with Integrated Endothelial Networks Emulate the Neurovascular Unit and Mitigate Core Necrosis. Advanced Science.

[3] Lange, S., Ebeling, M., Loye, A., Wanke, F., Siebourg-Polster, J., Sudharshan, T. J. J., V?llmy, F., Kralik, J., Vidal, B., Hahn, K., Foo, L. C., & Hoeber, J. (2025). Human myelinated brain organoids with integrated microglia as a model for myelin repair and remyelinating therapies. Science Translational Medicine, 17(815).

[4] Gabriel, E., Albanna, W., Pasquini, G., Ramani, A., Josipovic, N., Mariappan, A., Schinzel, F., Karch, C. M., Bao, G., Gottardo, M., Suren, A. A., Hescheler, J., Nagel-Wolfrum, K., Persico, V., Rizzoli, S. O., Altmüller, J., Riparbelli, M. G., Callaini, G., Goureau, O., . . . Gopalakrishnan, J. (2021). Human brain organoids assemble functionally integrated bilateral optic vesicles. Cell Stem Cell, 28(10), 1740-1757.e8.

[5] Dao, L., You, Z., Lu, L., Xu, T., Sarkar, A. K., Zhu, H., Liu, M., Calandrelli, R., Yoshida, G., Lin, P., Miao, Y., Mierke, S., Kalva, S., Zhu, H., Gu, M., Vadivelu, S., Zhong, S., Huang, L. F., & Guo, Z. (2024). Modeling blood-brain barrier formation and cerebral cavernous malformations in human PSC-derived organoids. Cell Stem Cell, 31(6), 818-833.e11.

作者：Kamal Nahas

譯者：EY

原文：https://www.livescience.com/health/neuroscience/tiny-brains-grown-in-the-lab-could-become-conscious-and-feel-pain-and-were-not-ready