自2013年奧地利科學(xué)家 Madeline Lancaster 首次利用人類干細(xì)胞構(gòu)建腦類器官以來，該領(lǐng)域已歷經(jīng)多個階段的躍遷：從最初的皮層類器官（cerebral organoid），到可包含丘腦、海馬、下丘腦、小腦等多腦區(qū)的復(fù)雜模型，研究者已經(jīng)能夠在體外重建發(fā)育早期的腦區(qū)分化和信號梯度。2025年7月，約翰·霍普金斯大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)更是首次將皮質(zhì)、中/后腦與復(fù)雜內(nèi)皮組分整合，構(gòu)建出"全腦類器官"（MRBO），其具有血腦屏障早期形成的標(biāo)志，在實(shí)現(xiàn)不同腦區(qū)共存的基礎(chǔ)上，更形成了功能性的整合網(wǎng)絡(luò)，與人類胎兒大腦的相似性高達(dá)80%，成為研究復(fù)雜神經(jīng)發(fā)育事件的理想模型²。

圖：MRBO中血腦屏障的早期發(fā)育²

事實(shí)上，回顧整個2025年，神經(jīng)類器官領(lǐng)域可謂群星閃耀，重要成果頻出。印第安納大學(xué)團(tuán)隊(duì)在 Cell Stem Cell 報道了一種受血管網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)的擴(kuò)散支架，使中腦類器官在培養(yǎng)180天后仍能維持穩(wěn)定供氧和活躍放電，解決了長期困擾領(lǐng)域的“壞死核心”問題³。蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院則在 Nature 上發(fā)布了人腦類器官的多光片長期活體成像系統(tǒng)，首次動態(tài)捕捉了神經(jīng)上皮形態(tài)變化的全過程，提供了強(qiáng)有力的實(shí)時無損追蹤工具⁴。斯坦福大學(xué) Pa?ca 實(shí)驗(yàn)室的研究首次建立了由皮層、丘腦、脊髓和背根神經(jīng)節(jié)四種人源類器官組成的“神經(jīng)感覺通路組裝體”，模擬外界刺激到中樞反射的完整過程⁵。這些成果果共同標(biāo)志著神經(jīng)類器官已從“結(jié)構(gòu)學(xué)”階段跨入“功能性網(wǎng)絡(luò)”階段，模擬對象從靜態(tài)腦區(qū)擴(kuò)展到了動態(tài)神經(jīng)環(huán)路，已經(jīng)進(jìn)入可交互、可學(xué)習(xí)的階段。而未來，更是有望正式介入“智能化類腦系統(tǒng)”，或者說類器官智能（OI）的探索階段。

圖：熒光標(biāo)記腦類器官的長期活體成像⁴

OI的概念由約翰·霍普金斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)于2023年創(chuàng)造式提出。他們認(rèn)為人腦類器官在少量不確定性數(shù)據(jù)處理、儲存、高精度計算能耗、生產(chǎn)工藝、時間和成本效益等多方面均具有無可比擬的優(yōu)勢。文章指出，3D培養(yǎng)的神經(jīng)類器官具有與真實(shí)大腦相似的細(xì)胞密度，表現(xiàn)出與人類早產(chǎn)兒腦電圖（EEG）相當(dāng)?shù)哪X電波模式，有望作為下一代生物計算機(jī)的體外硬件模型。

圖：OI概念結(jié)構(gòu)⁶

在技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上，從自閉癥、精神分裂癥、帕金森病，到寨卡病毒感染引起的小頭畸形：已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的研究開始倚重神經(jīng)類器官進(jìn)行建模探索。而神經(jīng)類器官不僅具備重塑疾病研究范式的潛力，更有望走出生物實(shí)驗(yàn)室，跨入智能計算、腦機(jī)接口乃至類器官智能的新紀(jì)元。整個賽道炙手可熱，潛能巨大，足以改變我們理解“思考”的方式。

但與此同時，恰恰因?yàn)樗M的是人類最復(fù)雜、最敏感、也是最根本的器官——大腦，一切突破都不再只是技術(shù)問題。我們正在觸碰認(rèn)知、意識與身份的邊界，而現(xiàn)行的監(jiān)管體系對此仍幾乎空白。如今，人類第一次擁有可在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)、可在芯片上學(xué)習(xí)的“類腦系統(tǒng)”，這無疑令人振奮，卻同樣需要謹(jǐn)慎。唯有在透明、公正、前瞻的倫理框架下，這項(xiàng)技術(shù)才能真正為人類所用，而非走向爭議與失控。

Science論文拋出的核心問題，是“感知”與“意識”的可能性。

研究者指出，雖然目前的神經(jīng)類器官遠(yuǎn)未達(dá)到可體驗(yàn)痛覺或產(chǎn)生意識的程度，但隨著體積增大、連接加深、發(fā)育時間延長，其電活動模式已逐漸逼近低等動物的復(fù)雜度。尤其當(dāng)實(shí)驗(yàn)對象逐漸從活體嚙齒動物轉(zhuǎn)向非人靈長類動物，這些擔(dān)憂也日益加劇：更大的大腦、更大的類人腦物質(zhì)團(tuán)塊以及更高的整合程度，都增加了出現(xiàn)意想不到結(jié)果的可能性。若未來通過血管化或長期培養(yǎng)形成更高層級的回路結(jié)構(gòu)，“是否可能出現(xiàn)某種原始形式的意識”，將成為必須提前面對的議題。

人類干細(xì)胞衍生的組裝體模擬了大腦皮層和紋狀體之間的連接形成，這兩個腦區(qū)是參與運(yùn)動和適應(yīng)性行為的關(guān)鍵腦區(qū)¹

2025年8月16日，約翰·霍普金斯大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文，首次系統(tǒng)性證明，人類iPSC來源的神經(jīng)類器官具備構(gòu)建學(xué)習(xí)與記憶的必要要素，包括突觸可塑性、即時早期基因（IEGs）的激活、網(wǎng)絡(luò)連通性以及所謂的“臨界狀態(tài)”。據(jù)稱該結(jié)果為OI的構(gòu)想及未來的活體計算單元T提供了堅實(shí)基礎(chǔ)，但另一個問題也隨之而來：當(dāng)實(shí)驗(yàn)室的神經(jīng)類器官達(dá)到類似規(guī)模，人類社會該如何界定其“感知權(quán)利”？目前的監(jiān)管框架對此一片空白。

圖：神經(jīng)類器官具備學(xué)習(xí)與記憶的底層基礎(chǔ)⁷

第二類爭議來自于跨物種移植實(shí)驗(yàn)。

現(xiàn)有神經(jīng)類器官移植絕大多數(shù)仍集中在小鼠模型；移植至非人靈長類的實(shí)驗(yàn)數(shù)量極少，但由此帶來的倫理敏感度遠(yuǎn)高于其他物種。但Science評論依舊警告稱，這類實(shí)驗(yàn)可能帶來“人性化動物”的風(fēng)險：如果移植細(xì)胞數(shù)量過多或在關(guān)鍵腦區(qū)建立長期連接，宿主動物可能出現(xiàn)行為或認(rèn)知改變，甚至被公眾視為“半人化個體”。這不僅挑戰(zhàn)動物福利倫理，也對傳統(tǒng)動物實(shí)驗(yàn)監(jiān)管提出新難題——

當(dāng)宿主動物的神經(jīng)活動中部分來自人類細(xì)胞時，是否仍適用現(xiàn)行的動物實(shí)驗(yàn)審查標(biāo)準(zhǔn)？

所有神經(jīng)類器官均源于人類干細(xì)胞。Science作者團(tuán)隊(duì)指出，當(dāng)前的捐獻(xiàn)同意程序仍停留在通用模板：受試者簽署允許“用于研究目的”。然而，當(dāng)這些細(xì)胞被用于生成人腦樣結(jié)構(gòu)，甚至被移植入動物體內(nèi)時，部分捐獻(xiàn)者可能會產(chǎn)生強(qiáng)烈的情感與身份沖突。盡管“類器官可能保留捐贈者記憶”屬于不科學(xué)的公眾誤解，但仍需要在知情同意環(huán)節(jié)被清晰解釋。研究建議，應(yīng)當(dāng)重新審視“特定用途知情同意”的必要性——在神經(jīng)類器官這一特殊語境下，捐獻(xiàn)者有權(quán)選擇拒絕其細(xì)胞被用于高敏感度或跨物種實(shí)驗(yàn)。

當(dāng)前，神經(jīng)類器官研究的“地理分布”已經(jīng)高度全球化。美國與歐盟實(shí)驗(yàn)室聚焦機(jī)制研究與倫理討論，F(xiàn)DA及NIH已多次出臺政策、并設(shè)立類器官中心以每天100,000個樣本的速度進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)和AI參與的深度分析。10月，美國FDA首次將類器官數(shù)據(jù)作為重要支持證據(jù)之一，批準(zhǔn)某抗癌新藥聯(lián)合療法進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，這是類器官在監(jiān)管體系中角色的突破性進(jìn)展；與此同時，亞洲（尤其是中國與韓國）在器官組裝與移植領(lǐng)域快速追趕，10月中國國務(wù)院新出臺的《生物醫(yī)學(xué)新技術(shù)臨床研究和臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用管理?xiàng)l例》更是在政策角度上為神經(jīng)類器官等新技術(shù)的發(fā)展注入了提速新動力。

NIH宣布成立全美第一個類器官中心的公告首圖即為神經(jīng)類器官成像

而就在本文發(fā)布后不久，2025年11月11日，英國政府對外公開發(fā)布了一項(xiàng)旨在加速淘汰動物試驗(yàn)的戰(zhàn)略路線圖（Roadmap for Phasing Out Animal Testing），明確將在2030年前以更快步伐推動非動物替代方法的研發(fā)與應(yīng)用。該計劃共計將投入7500萬英鎊專項(xiàng)資金支持，計劃中明確提到器官芯片、人工智能及3D生物打印等新技術(shù)。

本次路線圖出臺，標(biāo)志著英國正式將類器官、器官芯片與AI建模納入國家監(jiān)管戰(zhàn)略框架，成為推動動物實(shí)驗(yàn)替代的關(guān)鍵支柱。

2021年，國際干細(xì)胞研究學(xué)會（ISSCR）與美國國家科學(xué)院（NASEM）已發(fā)布相關(guān)倫理指南，但兩者的適用范圍仍偏重傳統(tǒng)干細(xì)胞與胚胎研究。Science文章指出，ISSCR對“純體外培養(yǎng)類器官”僅要求備案而非審查，未覆蓋多腦區(qū)組裝體與大型神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；而NASEM雖然提出“需持續(xù)社會討論”，卻未能形成常設(shè)機(jī)制。換言之，在這項(xiàng)發(fā)展速度遠(yuǎn)超監(jiān)管演化的技術(shù)面前，全球仍處于制度性滯后狀態(tài)。

在此基礎(chǔ)上，本文作者們呼吁，成立一個長期國際監(jiān)督機(jī)構(gòu)，由科學(xué)家、法律專家、哲學(xué)家、社會學(xué)家及公眾代表共同組成，定期（如每半年）發(fā)布技術(shù)與倫理更新報告，舉辦跨國研討會，并建立公眾溝通機(jī)制以減少恐慌與誤解。

這一機(jī)構(gòu)可借鑒人類基因編輯監(jiān)管體系——2018年WHO曾成立專家委員會制定全球治理框架，成功促成“國際基因編輯共識”，暫停了高風(fēng)險胚胎實(shí)驗(yàn)。同理，神經(jīng)類器官領(lǐng)域也需形成跨國、跨學(xué)科、跨文化的持續(xù)監(jiān)督體系，而非一次性的政策審查。

斯坦福大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家、干細(xì)胞生物學(xué)家、也是本次 Science 評論的合著者 Sergiu Pa?ca 指出，隨著政府不斷推廣人類干細(xì)胞模型，加入神經(jīng)類器官領(lǐng)域的新實(shí)驗(yàn)室正在迅速增長。十年前，這還是只有幾十個團(tuán)隊(duì)的小眾方向，而如今，全球已有數(shù)百個實(shí)驗(yàn)室在同時推動這項(xiàng)技術(shù)前進(jìn)。研究力量的擴(kuò)張意味著創(chuàng)新速度將繼續(xù)被放大。

但正因如此，問題也更加緊迫。Pa?ca 強(qiáng)調(diào)：“技術(shù)的推進(jìn)遠(yuǎn)比我們預(yù)期更快，而我們對這種速度的理解與治理都還不夠成熟。建立持續(xù)的、國際化的倫理與監(jiān)管框架，已經(jīng)從‘必要’變成‘緊迫’”。”

類器官技術(shù)的初衷，是讓人類更好地理解自身大腦、治療精神疾病與神經(jīng)退行性病變。正如Science作者在結(jié)尾所言：“這一領(lǐng)域的持續(xù)監(jiān)督與公眾對話，既是科學(xué)的保護(hù)，也是科學(xué)的責(zé)任。”

隨著研究不斷加速、規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、跨物種和類腦功能實(shí)驗(yàn)日益增多，神經(jīng)類器官正從基礎(chǔ)研究邁向潛在應(yīng)用的前沿。技術(shù)進(jìn)步越快，治理體系越不能滯后。在下一階段，全球需要的不只是法規(guī)，更是一種持續(xù)性透明機(jī)制——讓研究者、倫理學(xué)者與社會公眾共同參與定義：

當(dāng)實(shí)驗(yàn)室一步步造出越來越像“人”的腦組織時，我們究竟在塑造什么樣的未來？