就在一天前，這顆大腦還屬於一個活着的人。數小時後，它的主人去世了，它在分離後被安置在一台機器的推車上，數升血液替代物和其他液體被泵入其中，幫它維持供氧、排廢等生命活動……大腦的大部分關鍵功能仍在運轉，但放電活動被麻醉劑所抑制。
可以說，它現在正處於生與死之間的灰色狀態。
這不是科幻電影的切片，而是美國康涅狄格州一家名為 Bexorg的生物技術初創公司的日常。據 Science近日的實地報道，該公司迄今利用一套名為「Brain Ex」的專有腦維持設備，對超過700顆來自已故捐獻者的完整人腦進行了灌注、維護和藥物測試。這些大腦在設備上能夠保持約24小時的「存活」狀態，接受實驗藥物處理，傳感器實時記錄細胞、蛋白質和生理反應數據。實驗結束後，大腦會被切割成數百塊，用於更精細的分析。
Bexorg成立於2021年，由醫生兼研究者 Zvonimir Vrselja與耶魯大學神經科學家 Nenad Sestan聯合創辦。它的技術基礎來自兩人在耶魯大學多年的死後腦組織研究。
2019年，他們的團隊在 Nature發表了一篇震動科學界的論文：《死亡數小時後腦循環與細胞功能的恢復》（Restoration of brain circulation and cellular functions hours post-mortem）。在這篇論文中，他們首次展現了如何利用自研的 BrainEx系統，在一隻豬死亡數小時後，恢復了其大腦中的部分循環、代謝和細胞功能，部分突觸功能甚至重新出現。
雖然研究人員強調，這些豬腦並沒有恢復意識，也沒有出現與感知或覺醒相關的整體腦電活動，但這項研究一經發佈，還是引發了巨大的爭議：如果死亡後的大腦仍能被恢復部分功能，那麼醫學上對「死亡不可逆」的理解是否需要重新審視？未來隨着技術的發展，是否可能真的讓死去的腦部恢復意識、疼痛與記憶？
如今，團隊的研究已經從「豬腦」擴展到了「人腦」，這些問題也變得更加尖銳。對此，Bexorg的應對策略是：阻斷意識的產生。他們在灌注過程中使用丙泊酚（propofol，一種臨床常用麻醉劑）等藥物，阻斷大腦在存續期間任何可能的神經電活動。
據紐約大學生物倫理學家 Brendan Parent介紹（他也是 Bexorg倫理顧問委員會六位成員之一），這些大腦在接入設備時，協調性神經放電幾乎已經消失，甚至不足以產生最低限度的意識。但公司仍加了多重保險，丙泊酚是其中之一。
那麼，為什麼要費這麼大力氣維持一顆已故者的大腦？答案藏在製藥行業一個長久的困境裏。
在所有疾病領域中，中樞神經系統藥物的研發成功率幾乎是最低的。神經退行性疾病，例如阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮側索硬化症（ALS，也稱漸凍症）的臨床試驗失敗率極高，主要原因在於臨床前模型的局限性。
首先是主流的小鼠模型，它在預測人腦藥物反應方面存在明顯短板：能輕鬆穿過小鼠血腦屏障的藥物，在人類身上可能完全無法奏效；在動物體內安全有效的劑量，放到人身上可能是危險的過量或無效的不足量。
其次，細胞培養皿和類器官（organoid，一種在體外培養的簡化三維細胞結構）等體外模型也存在着問題。由於培養皿里缺乏真實大腦的複雜環境，沒有經歷過數十年的環境暴露、藥物治療史和衰老過程，這些神經元細胞的實驗結果並不完全可靠。
圖|由人類幹細胞製成的神經類器官（來源：Science Friday）
而 Brain Ex的人腦，則解決了這些問題。創始人 Vrselja說得很直接：「你得到的細胞已經在真實的大腦環境裏待了60到80年。」
在這60到80年中，這顆大腦保留了捐獻者一生積累的遺傳背景、環境暴露和疾病病理。研究人員也因此可以對大腦進行活檢，測量藥物在細胞中的停留時間、是否命中分子靶點、以及是否出現副作用的跡象。匹茲堡大學研究神經退行性疾病的學者 Bruna Bellaver評價該平台時說：「相比小鼠模型，這是一個巨大的進步。」她所評估的2025年海報數據顯示，這些灌注維持的大腦在對某些療法的反應上，與活體大腦的表現相匹配。
生物製藥公司 Biohaven是目前 Bexorg最重要的合作夥伴之一。這家公司已使用 Bexorg提供的約130顆人腦，測試了多種候選藥物。一個代表性的案例，是一種旨在防止毒性蛋白在大腦中堆積（這是帕金森病等疾病的核心病理機制）的藥物，在小鼠實驗中無法與其靶點結合。
然而，在 Bexorg的人腦上測試時，該藥物在比最初計算劑量低20倍的濃度下就發揮了作用。對此，Biohaven的首席科學家 Bruce Car表示，這一發現為公司節省了大約一年的研發時間，同時也避免了因劑量過高而可能引發的嚴重副作用。
在資金方面，Bexorg目前已融資4,250萬美元，這還不包括與多家生物技術公司、大學合作的多個項目以及政府撥款。Science的記者上周實地探訪了 Bexorg位於耶魯大學附近的新實驗室。那裏即將安裝一台1.2米高的機械臂，用於自動化處理大腦切片。據稱，這套系統每年可以處理多達1,600顆大腦，並對每顆大腦中的11,000種蛋白質進行分析，通量相當驚人。
主要的 BrainEx設備則被安置在六個有機玻璃隔間裏。在每顆大腦接入機器之前，外科醫生會在放大鏡下仔細檢查，然後將四個塑料接口縫合到曾經為大腦供血的血管上。這樣一來，液體就能開始流動，藥物可以發揮作用，數據也能隨之產生。一旦大腦連接到 BrainEx，人工肺和人工腎就會開始工作，為流經器官的液體提供氧氣並過濾廢物。
但 Brain Ex的技術路線並不是沒有缺陷。麻省理工學院神經科學家 Li-Huei Tsai指出了幾個潛在局限：首先，大腦的淋巴引流系統在完整人體中的工作方式，可能與離體狀態下有所不同；其次，抑制神經元放電會影響大腦血流的模式，而血流變化本身就是神經活動的重要組成部分；此外，由於電活動被完全阻斷，這些大腦無法顯示藥物是否會引發癲癇發作。而這是神經系統藥物的一個重要安全性指標。
對此，Car認為其他模型可以填補這些空白。Bexorg也計劃在未來對部分腦切片解除麻醉，以觀察與電活動相關的反應。
除了測試外部公司的候選藥物，Bexorg公司也在開發自己的藥物管線，具體項目尚未公開。Vrselja透露，隨着平台擴展，公司可能會涉足其他疾病領域，包括精神疾病和癌症。更長遠的目標是將大腦在 BrainEx上的維持時間延長到兩周，以便研究更長期的過程，比如大腦對治療的可塑性反應。
圖|玻璃隔間中的 Brain Ex設備（來源：Yale University）
與此同時，他們正在開發一個名為 NeuroLens的機器學習模型。這個「虛擬大腦」基於真實大腦的讀數、捐獻者的醫療記錄、蛋白質數據和顯微鏡圖像進行訓練。最終目標是讓研究人員在進入物理大腦測試之前，就能在虛擬環境中篩選新的藥物分子。如果這一步實現，那些在實驗室推車上被精心照料的大腦，將以數字形式繼續「存活」下去。
從某種意義上說，Bexorg正在做的事情，是將人類對死亡的理解推向一個新的邊界。傳統上，我們認為死亡是一個時間點，心臟停跳，呼吸停止，大腦活動消失。但 BrainEx展示的是，死亡其實是一個過程，而這個過程中的某些階段可以被暫停、延長，甚至在某種程度上逆轉。這不是復活，也不是起死回生，而是對生物學過程更精細的操控。
對於製藥行業來說，這種操控能力意味着實在的價值。一款神經系統藥物從實驗室到上市，平均需要10到15年，耗資數十億美元，而失敗率超過90%。如果 BrainEx能夠在早期階段更準確地預測藥物在人體中的表現，哪怕只是將失敗率降低10%，節省的時間和金錢都是天文數字。更重要的是，這意味着更多患者能夠更快地獲得有效的治療。
當然，技術的成熟還需要時間驗證。至今，Bexorg尚未在人腦研究方面發表同行評議的學術論文，創始人 Vrselja表示他們正在準備發佈第一篇論文。
