死亡4小时后大脑被“复活”？Nature重磅实验重写死亡定义，技术已应用于人脑

都说人死不能复生，但科学似乎正在改变“生与死的边界”。2019年，《Nature》的一篇论文让世界震惊——耶鲁大学的科学家使死亡4小时后的猪脑重新恢复了部分功能。如今，这项技术已经从动物实验走向了人类大脑。

当死亡被按下“重启键”，当沉默的大脑再次被唤醒，这场“起死回生”的科学实验，究竟会改变医学的未来，还是挑战我们对生命的认知？

Bexorg：

把“死亡的大脑”变成发现新药的工具

2019年，耶鲁大学的研究者在《Nature》上发表了一项研究：将死亡4小时后的猪脑，连接到名为BrainEx的灌流系统中，并维持离体循环灌注6小时[1]。BrainEx的主要工作原理，就是通过人工灌注系统为死去的大脑提供“氧气、营养、清除废物”的环境，使灌注液（人造血液样液体）在死后大脑中循环，维持细胞新陈代谢以支持药物测试和分子分析。

灌注6小时后，研究人员观察到原本已经死去的大脑中细胞死亡减少，解剖结构和神经细胞完整性被保留；还发现特定细胞功能得到恢复，例如血管和神经胶质细胞对药物和免疫干预的反应、自发性突触活动以及在缺乏全脑活动的情况下的活跃脑代谢。这意味着在死亡近10个小时后，猪的大脑被部分“复活”了。

虽然实验中的猪脑并未恢复意识或复杂的神经信号活动，但这场实验让科学界第一次意识到——死亡并不是瞬间，而是一个可以被干预的生物过程。

图注：BrainEx灌注系统及实验流程

主导这项研究的科学家Nenad Sestan和Zvonimir Vrselja在发现恢复部分功能的猪脑对药物干预有反应后,有了一个更实际的目标：如果能在人脑上实现类似的“功能恢复”，或许就能在更接近真实生理环境的状态下测试药物，从而缩短药物从发现到人体验证之间的鸿沟。

带着这样的想法，他们在2021年创立了生物技术公司Bexorg[2]。在实验室里，Bexorg将来自捐赠的人类大脑接入灌注系统，恢复大脑细胞代谢和分子活动，并直接将候选化合物或基因治疗载体引入系统，随后即时采集转录组、蛋白组与代谢组等高分辨率组学数据，从而进行药物测试。

这些组学数据也构建了迄今为止人类神经退行性疾病领域最大、最具生理相关性的数据集。这些数据随后被输入AI系统，训练出更精准的药物筛选与疾病建模算法，推动中枢神经系统（CNS）药物研发进入新的时代。

今年6月份，Endpoints News对Zvonimir Vrselja进行了独家采访，并实地参观了公司实验室[3]。

在这里可以看到真实的BrainEx装置：一颗从捐献者身上取下的人脑，被小心地安放进带透明盖子的黑色桶中，通过旁边连接的管路向脑中泵入模拟血液成分的灌流液。电脑显示器上的波动开始显示生命的迹象，细胞重新吸收氧气、释放二氧化碳，细胞开始“醒来”。

图注：BrainEx实验室装置

Zvonimir Vrselja还展示了在BrainEx实验期间，包括血压在内的一系列生理变量监测数据。在这个大屏幕上，显示着大脑中人工血液的压力和阻力，而这只是Bexorg每秒记录的上百个变量中的几个。Vrselja表示“我们可以捕捉到大脑释放的每一个分子”。

图注：Vrselja展示实验期间的监测数据

当被问到这些“死掉的大脑”最终可以被恢复到何种程度，有朝一日是否可以让人类实现“起死回生”时，Bexorg对此表示不确定，“但我们正在尽一切可能采取措施，确保即使存在可能性，它也不会发生”。

从猪脑到人脑的研究中，Nenad Sestan和Zvonimir Vrselja都进行了人为刻意的控制。

在猪脑实验中，他们仅让灌注持续6小时，并在灌注液中加入多种抑制剂，防止大脑出现整体网络活动。到了人脑实验阶段，研究团队采取了更为严格的安全措施——通过控制灌注时间与使用麻醉药物，持续抑制可能出现的意识恢复[3]。

对Bexorg而言，他们的研究从来不是为了复活大脑，而是建立一种新的人类神经药物实验平台，让大脑成为最真实的人类药物筛选模型。

二十多年来，超过95%的中枢神经系统药物研发都宣告失败，研发过程昂贵又漫长，失败率让整个行业望而却步[4]。原因之一就在于“其它动物模型无法捕捉人类大脑复杂性”。

科学家之前的研究就像是在错误地图上找路。而现在，Bexorg给大家提供了一张真实的人脑地图，给中枢神经药物的研发带来了新希望。

“人脑模型”新革命：

机遇与挑战并存

Bexorg并未停留在实验室里，而是走向更为成熟的产业化。截至2025年，公司已宣布完成总额4250万美元融资，其中包括近期由Engine Ventures领投的2300万美元的A轮融资[5]。

目前为止，Bexorg已与多个机构达成合作，展示出其强大的转化潜力。

2024年，Bexorg与牛津大学和英国医学研究委员会（MRC）合作。在合作项目中，牛津和MRC提供基因治疗相关的研究课题和候选载体；Bexorg则通过BrainEx技术，对这些候选载体进行实际的人体组织级别测试，直接评估这些基因疗法在真实人脑组织中的递送效率、安全性以及细胞层面的反应，并将实验数据反馈给研究团队，从而帮助合作方进一步改进基因疗法。

今年6月，Bexorg宣布与神经科学药物公司Biohaven进行多项目研究合作。在一项研究中，Bexorg测试了一种Biohaven的实验性药物，这种药物用于解开在ALS、阿尔茨海默病等神经退行性疾病中形成问题性蛋白聚集物的蛋白质。但药物剂量过高可能会阻止本应结合的蛋白质正常配对，而Bexorg就可以帮助确定最合适的药物剂量窗口。

此外，Bexorg还参与了Biohaven另一项用于改善大脑代谢的实验项目。Biohaven设计了两种药物，在传统的体外研究中，两种药物的效果相当，但其中一种在Bexorg的大脑中没有活性，而有效的另一种药物却使一些潜在生物标志物朝着与公司预期相反的方向发生变化。

这些发现说明，Bexorg能够捕捉到在传统实验中被忽略的微小生物信号，为研发者提供更真实、更复杂的人体级别数据。通过这样的合作，Bexorg不仅帮助合作方在药物进入人体临床前提前发现潜在风险，也在无形中节省了大量时间与成本[6]。

图注：Bexorg宣布与生物制药公司Biohaven进行多项目研究合作

值得注意的是，Bexorg并不是唯一在“更贴近人脑模型”这一赛道上发力的公司。今年7月份，约翰霍普金斯大学的科学家们设计了一种新的多区域大脑类器官，也已成为研究人脑发育的突破性模型[7]。8月份，麻省理工学院的研究团队接着推出了一种名为“miBrains”的3D人脑组织模型平台，可用于模拟脑病理生物学特征和治疗测试[8]。

但在这场商业竞赛中，Bexorg用真实的人脑模型，结合AI技术，并聚焦于失败率居高不下的中枢神经药物研发领域，开发出的“高保真人脑模型 + AI驱动 + 聚焦中枢神经系统（CNS）难题”整合平台以其具备的多重优势“胜出”，在当今市场算得上独树一帜。

小结

死亡曾经是一个明确的概念，而生死的边界线正在因为BrainEx技术而变的模糊。如果在研究中没有进行人为刻意的控制，那通过延长对模型的灌注时间，或者去除抑制剂/麻醉药物，大脑会发生什么进一步的变化呢？如果真的出现“意识恢复”的情况，那死亡的定义可能要被重新书写。

“意识恢复”的可能结果又会进一步对器官捐献等现实问题产生影响。假设改进和开发类似BrainEx的技术用于人类，那被宣布脑死亡的人（尤其是那些因缺氧而脑损伤的人）可能不再直接被划入“宣告死亡，进入器官捐献”的流程，而是成为脑复苏候选人[9-10]。家属可能选择等待干预，而非签署捐献。同样，医生也可能会陷入道德困境：“在我们还能恢复某些脑功能的前提下，是否还有权宣布他们已经死亡？”

据美国非营利组织“器官获取移植网络”统计，每十分钟就会有一人被列入美国器官移植等候名单,平均每天有16人因缺乏可供移植的器官而死亡[11-12]。如果大脑有机会“起死回生”，器官捐献将面临供体减少的难题，而这恰恰发生在需求暴增的时代。

总而言之，BrainEx技术需要面对的不仅是技术发展和商业竞争问题，也必须掌握好科学进步和伦理底线之间的平衡。

作为普通公众，我们不妨一起展望一下。如果这条路成功，那对神经退行性疾病、脑损伤、精神疾病、甚至与老龄化相关的脑功能衰退的患者人群，将是一个振奋人心的好消息。

与此同时，你我也可能成为其中的一环——你对“死亡”这个概念是不是有了新思考？你是否愿意在未来捐献大脑用于科研呢？“起死回生”的背后，是科技、伦理、商业与人生观的交汇。这不再只是科学家的探索，而与每个人都有关。

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参考文献

[1]  Vrselja, Z., Daniele, S.G., Silbereis, J. et al. Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem. Nature 568, 336–343 (2019). 

https://doi.org/10.1038/s41586-019-1099-1

[2] Engine Ventures. Bexorg – Company Overview.

[3] Endpoints News (Ryan Cross). Rebooting dead human brains: a biotech startup seeks to reinvent drug testing work.

[4] IQVIA. Two Steps Forward, One Step Back: The Long Road to Success in CNS Drug Development. White Paper.

[5] Longevity.Technology. Transforming CNS drug discovery using ‘reactivated’ human brains. 2025.

[6]GlobeNewswire. Bexorg Announces Research Collaboration with Biohaven Using AI-Driven Whole-Brain Platform to Enhance CNS Drug Development. June 10, 2025.

[7] Kshirsagar A., Mnatsakanyan H., Kulkarni S., Guo J., Cheng K., Ofria L.D., et al. (2025). Multi-Region Brain Organoids Integrating Cerebral, Mid-Hindbrain, and Endothelial Systems. Advanced Science.

https://doi.org/10.1002/advs.202503768

[8] Vrselja Z., et al. Reviving cellular functions in the pig brain after death. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

https://doi.org/10.1073/pnas.2511596122

[9] Farahany, N. A., Greely, H. T., & Giattino, C. M. (2019, April 17). Part-revived pig brains raise slew of ethical quandaries. Nature.

https://doi.org/10.1038/d41586-019-01168-9

[10] Reardon, S. (2019, April 22). Disembodied pig brains revived: Your questions answered. Nature.

https://doi.org/10.1038/d41586-019-01289-1

[11] Organ Procurement and Transplantation Network (OPTN).U.S. Department of Health & Human Services. 

[12] American Transplant Foundation. Facts & Myths about Organ Donation.