王立銘:靈魂出竅,科學上終於有了新解釋?

編者按

從今年7月開始，「智識前沿學者」、浙江大學教授王立銘，每月6日通過《知識分子》發布生命科學·巡山報告，聚焦於每個月全球生命科學領域發生的重大事件，分析其來龍去脈，以及對我們可能的影響。

在本期生命科學·巡山報告中，王立銘討論了新冠病毒真實的病死率到底是多少，以及關於靈魂出竅的新解釋。

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撰文 | 王立銘

大家好，我是王立銘。今天是10月6日，生命科學·巡山報告又和大家見面了。

首先，祝你有一個愉快安全的國慶長假。回老家探望父母，帶孩子國內旅行，我的很多朋友都是把這個長假當成春節來過的。確實，今年春節的時候，新冠疫情把大家都老老實實地摁在了家裡。現在國內已經很久沒有本土傳播的病例了，重新放個風在情理之中。

轉眼入秋，傳統的呼吸道傳染病高發季節又要來了。你在新冠疫情中學會的防身技能—— 佩戴口罩、科學洗手、隨時用點酒精消毒液、避免人群聚集，最好還是別忘了。這些技能對所有呼吸道傳染病都是管用的。

還有，強烈建議你去打一針流感疫苗防身。

國內傳統上，對流感的重視程度遠遠不夠，疫苗接種率常年不到2%。但根據2019年復旦大學和中國疾控中心的一項研究，中國每年有超過8.8萬人死於流感相關的呼吸道疾病 [1] 。這個數字遠遠超過國內新冠肺炎的死亡人數。假設我們把流感疫苗的接種率提高到50%-60%，也就是美國的水平，每年能拯救的人命可都是數以萬計的。

這次的《巡山報告》我們還是會講講新冠的話題。相信你已經看到了，美國當地時間10月1日，美國總統川普和第一夫人新冠病毒檢測陽性，已經開始隔離並接受治療。正好在過去的這個月，一項重量級的研究給了我們一個機會，來系統梳理一下新冠病毒的危害到底有多大。

01、新冠病毒到底有多致命？

病死率，也就是患病人群會有多大比例死亡，是衡量一種疾病嚴重程度的一個非常重要的指標。但是，這個指標本身挺有誤導性的。

比如，截至2020年9月底，全球報導的新冠肺炎病例有3430萬，死亡人數102萬，兩個數字一除，得到的病死率是差不多3%。咱們國內的數據，病例85000多人，死亡4634人，病死率是5%多一點。這兩個數字當然非常高。做一個橫向比較的話，季節性流感的病死率一般是0.1-0.2%的水平；載入史冊的1918年大流感，病死率大約是2.5%，也不如新冠。

但是，這種計算方法存在很大問題。原因也簡單，在世界各國空前的重視之下，作為分子的新冠肺炎死亡人數，應該說統計得非常精確了。但是作為分母的患病總人數，幾乎一定是存在巨大偏差的。

因為新冠肺炎整體上並不算是一種非常嚴重的疾病，大多數患者症狀都比較輕微，還有相當比例的人根本沒有出現症狀。這些輕症患者和無症狀感染者大概率不會去醫院看病，當然也就不會接受核酸檢測，因此就不會被納入正式的病例統計當中。

也就是說，新冠肺炎病例的統計數字肯定被低估了。如果把這部分被低估的數字加上，新冠肺炎的病死率應該比上面說的3%-5%低。

而真正的問題在於，到底會低多少呢？這個信息會非常深刻的影響我們對新冠病毒的認知，以及對新冠肺炎的防控措施。

2020年9月1日，發表在《新英格蘭醫學雜誌》上的一篇論文，為回答這個問題提供了非常重要的信息 [2]。

這項研究是在冰島完成的。冰島是北歐的一個島國，人口只有36萬多，截至2020年6月中，官方報導的新冠肺炎病例大約2000人，接近總人口的0.5%。換句話說，冰島這個國家為我們提供了一個相對封閉的、官方新冠發病率接近世界平均水平的、小規模研究樣本。更重要的是，冰島這個國家雖小，卻一直是人類基因研究的重鎮，有足夠的技術能力對國內人口進行大規模的調查研究。截至2020年6月中，這個國家15%的人都接受過核酸檢測。這個比例很高，相當於咱們中國給2億人測過核酸。

因此，如果能搞清楚在冰島這個小規模樣本裡到底多少人被新冠病毒感染，就能更加精準地估計新冠病毒的病死率。

這個數字怎麼獲得呢？

你可能會想到全民普測核酸。但是，核酸檢測固然是新冠肺炎臨床診斷的金標準，但並不是一個很理想的監測人群感染率的方案。因為只有正在患病的人，體內才能測出新冠病毒的核酸；如果一個人已經被治好，或者什麼都沒做自己就好了，那核酸檢測是測不出來的。

更合理的方案是，檢測血液中的新冠病毒抗體。一個人被新冠病毒感染後，人體免疫系統會被動員起來，產生能夠識別並結合新冠病毒的抗體分子，對入侵病毒展開防禦。即便在新冠病毒消失以後，新冠抗體也仍然會在血液裡存在相當一段時間。因此，相比核酸檢測，抗體檢測能夠更好地反映出一個人在過去這段時間裡有沒有被新冠病毒感染過。

當然，這裡還有一個技術問題要解決：想要用抗體檢測的方法確定新冠感染人數，要保證這種方法有足夠的靈敏度，也就是確定被感染的人血液裡真能測到抗體；同時，也要有足夠的特異性，也就是確定沒有被感染的人就不會檢測出抗體。為了證明這兩點，研究者們用了6種不同的抗體檢測試劑做驗證，證明了抗體檢測的靈敏度和特異性都不錯。

有了這個信息，研究者們就開始了大規模的抗體檢測。他們不光徹底檢查了冰島的新冠確診患者，也檢查了這些患者的密切接觸者，還隨機挑選了幾萬名既沒有確診、也沒有密切接觸史的普通人，一共差不多3萬人，也就是冰島人口的10%，做了抗體檢測。

研究的結果是，密切接觸者當中有2.3%抗體陽性，普通人當中有0.3%抗體陽性，綜合來看，冰島應該大概有0.9%的人在過去幾個月裡感染過新冠病毒。

這個數字意味著什麼呢？剛才我們說過，冰島正式報導的新冠肺炎發病率不到0.5%。也就是說，至少在冰島這個樣本裡，新冠肺炎的患者總數可能是正式報導人數的2倍左右。而如果用這個數字作分母，研究者們計算出，在冰島，新冠肺炎的病死率是0.3%。你肯定注意到了，比我們剛才說的3%-5%要低一個數量級。

當然，這只是冰島一個小規模樣本的統計結果，是不是能夠推廣到世界其他地區呢？

看起來應該是可以的。

比如，2020年8月，《柳葉刀》雜誌的一項研究為西班牙國內6萬多人檢測了新冠抗體，發現抗體陽性率在5%左右 [3] 。而西班牙正式報導的新冠患者人數是70多萬，佔全國總人口的1.5%左右。換句話說，西班牙可能有超過2/3的新冠病毒感染者沒有被發現和報導。

美國一項研究的發現就更驚人了。2020年7月，發表在《美國醫學會雜誌-內科學》的一篇論文，研究了美國十個不同地區的抗體陽性率。論文聲稱，在疫情初期，美國的新冠肺炎發病率至少比正式報導的數字高了10倍 [4] 。

綜合這些分析來看，一個合理的猜測是，新冠肺炎的病死率大概在0.3%-0.6%這個範圍裡。世界各國的小規模研究也基本證明了這一點[5] 。在下面的討論裡，為了簡單起見，我們不妨用0.5%來代表新冠肺炎的真實病死率。

值得注意的是，你也許會從媒體報導裡獲得過一個模模糊糊的印象：新冠肺炎的患者人數持續增多，但死亡人數的增加沒那麼快了，似乎它的嚴重程度在持續下降。

但很遺憾，這個印象大概是錯誤的。更合理的解釋是，從2020年初至今，世界各國對新冠病毒的檢測能力都在上升，更大比例的患者因此被發現並正式確認。如果我們看新冠死亡人數和真實感染人數，而不是和正式報導的感染人數的比例的話，從2020年初至今，新冠肺炎的病死率還是相當穩定的。

說到這兒，我假設你已經接受了新冠肺炎這個真實病死率的數字——0.5%，那這個數字該如何理解？它到底算高還是算低？

這個問題其實很難回答。

單純看數字的話，一種疾病的病死率越低，自然是越好，它意味著絕大多數患者都不會有生命危險。0.5%的病死率，比之前推測的3%-5%的病死率讓人放心不少。但是，對新冠肺炎這種傳播能力很強的疾病來說，症狀普遍輕微，甚至存在大比例的無症狀感染者，又對疾病防控構成了巨大挑戰。

說得極端一點，真被感染了，大概率沒事兒，這對患者本身是個好消息，但是對疾病防控卻是個壞消息，因為會有很多人在不知不覺中被感染。

類比一下，伊波拉病毒感染的病死率是非常驚人的，有時可能高達90%，但如此劇烈的毒力也會限制病毒的傳播。至今，伊波拉病毒只在非洲西部的特定地區流行過。2014-2016年的那次流行，總死亡人數在1萬人上下。

作為反例，2009年H1N1豬流感的病死率非常低，只有0.02%，甚至比季節性流感還要低一個數量級，但卻因此得到了非常廣泛的傳播，全球20%的人被感染，接近30萬人死亡。

今年2月，我曾做過推測——

新冠肺炎的病死率應該大大低於SARS，可能和季節性流感相差不大；但傳播力卻遠高於SARS病毒和季節性流感，這種特性大概率會讓人類消滅新冠成為一個不可能完成的任務，人類必須接受和新冠長期共存的新趨勢。半年多過去，我們回頭看，這個推測還是基本準確的。

如果讓我來再做一次推測的話，我是這麼看的：

首先，新冠肺炎的病死率並不算高，特別是在70歲以下的人群中病死率很低[6] 。因此對於我們普通人來說，做好日常防護的同時，不需要恐慌忙亂，讓生活繼續就好。

與此同時，新冠肺炎的長期流行，可能是我們必須接受的新趨勢。這當然會對我們的生活，甚至是人生規劃，產生深刻和長遠的影響。比如，國際交流可能長時間無法恢復，出國留學、工作將會長期困難，世界各國的經濟將會長期面臨不確定性的挑戰，去全球化趨勢可能變本加厲……

當然，聊到這兒你大概會馬上想到疫苗。是不是等疫苗出來一切就能解決，我們就能重新回到當年的好日子呢？

關於這一點，我在前面的《巡山報告》裡也做過分析，我其實沒那麼樂觀。世界各國的疫苗研發，確實在以史無前例的速度推進。但是在大規模三期臨床試驗完成之前，我們實在沒法判斷什麼時候能用上疫苗、疫苗能提供多大程度的保護、副作用多大，以及疫苗的產能是不是足夠。在剛剛過去的這段時間，就有兩個消息給我們敲了敲警鐘。

一個消息是，英國阿斯利康公司和牛津大學合作研發的新冠腺病毒疫苗，在三期臨床試驗中出現了一例嚴重副作用，不得不在9月6日暫停臨床測試。儘管在一周後臨床試驗恢復，但是這個挫折還是非常令人擔憂。要知道，新冠疫苗將來可能會給全世界數以十億計的人使用，即便嚴重副作用的概率只有萬分之一，也意味著幾萬條人命可能會有危險，這個風險誰也承擔不起 [7] 。

另一個消息則是，全世界首款被正式批准上市的新冠疫苗——來自俄羅斯的 Sputnik V，9月4日剛剛在《柳葉刀》雜誌發表早期臨床試驗的結果，就被同行們發現可能存在問題 [8] 。數十位研究者聯名提交了一封公開信，質疑本應該來自不同試驗的大量數據點看起來卻一模一樣，讓人難以理解。這本身當然不能證明俄羅斯的新冠疫苗就是一場騙局，但確實提示了一種讓人擔憂的可能。

讓人高興的是，咱們國內研發的幾款新冠疫苗，雖然也通過不同渠道發放了不少疫苗供特定高危人群緊急使用，但是大規模三期臨床還在按部就班進行中。欲速則不達，越是大疫當前，這種尊重科學的態度越是重要和珍貴。

02、 「靈魂出竅」 的生物學解釋

除了新冠的研究，上個月還有一項研究值得我們好好討論一下。

「靈魂出竅」 這個詞，我們日常也會用，一般就是用來描述很爽、很嗨、很過癮的情緒而已。但有意思的是，實際上有人真的能體驗到這種感覺。

比如說，有一類叫作「解離型精神障礙」的疾病，患者就會出現類似靈魂出竅、靈魂和身體分離的感覺。還有一類毒品，包括臭名昭著的「K粉」氯胺酮、「天使之塵」苯環立定，服用下去也有類似的效果。據說，它們會讓人感覺自己的靈魂慢慢飛升、離開身體，甚至能回過頭靜靜觀察自己的四肢如何擺放、自己的腦子出現了什麼想法。有時候，還會產生各種真實場景裡沒有的幻覺，比如看到小人跳舞、空間扭曲，聽到五顏六色的聲音等。至少根據當事人的描述，這種靈肉分離、靈魂出竅的感覺是實實在在的。因此，這類毒品也被稱為 「解離型毒品」。

每年，新聞上都有人吃了雲南山裡的蘑菇，出現各種奇奇怪怪的幻覺。在不少傳統宗教裡，巫師們會用各種植物和蘑菇做成藥物，誘導信徒體驗靈魂出竅的感覺。可以想像，一般人哪裡扛得住這種經歷，很容易就臣服在某種宗教教義的解釋之下了。

當然，在現代科學的框架下，人的智慧不管再神奇，也無非是大腦中幾百億個神經細胞活動的結果而已，我們當然不相信人的腦袋裡真的住著一個能夠獨立存在的靈魂，更不相信這東西在特殊條件下能夠離開身體到處漂浮，還長了眼睛能回頭觀察自己的身體。但是不相信歸不相信，這種體驗的生物學解釋又是什麼呢？

你可能覺得這個問題有點太科幻，科幻到不屬於我們這個時代。2020年9月16日，美國史丹福大學的科學家們在《自然》雜誌發表了一篇論文，居然真的為靈魂出竅找到了一個看起來很靠譜的解釋 [9] 。

這項研究的邏輯其實挺容易理解的。既然「K粉」這種毒品能夠引起靈魂出竅的體驗，科學家們為了科研需要，就給小鼠注射 「K粉」，然後通過顯微鏡觀察小鼠大腦不同區域的神經電活動有沒有什麼變化。結果他們發現，在整個大腦皮層區域，只有一個叫作 「壓後皮層」 的區域，在注射「K粉」 以後很快出現了頻率很低、只有1-3赫茲的規律腦電波活動，有點像一個小燈泡以每秒鐘亮1-3次的頻率閃爍。等過了45分鐘，也就是「K粉」漸漸失效的時候，這種規律閃爍就停止了。

這個壓後皮層的區域大概在小鼠大腦中間偏後的位置，可能和學習記憶這些功能有關，本來根本沒有人覺得，它會和靈魂出竅這種玄乎的東西有關。因此，看到這個現象，科學家們自然需要進一步確認。結果他們發現，除了 「K粉」 之外，別的解離型毒品對壓後皮層的活動也有類似的調節作用，而別的藥品，麻醉劑也好，致幻劑也好，抗焦慮藥物也好，都沒用。

難道說靈魂出竅的體驗，就是這個壓後皮層區域的這種規律性活動導致的？

為了回答這個問題，科學家們利用微型電極對數以百計的大腦神經細胞進行了更精細的活動記錄，結果發現了一個更有意思的變化——

在注射 「K粉」 之後，壓後皮層的神經細胞的活動和大腦其他區域的神經細胞，出現了明顯的脫節。具體來說，在正常狀態下，因為大腦神經細胞之間存在大量直接或者間接的聯繫，它們的活動總是或多或少會步調一致，一起開啟，一起關閉，因此就產生了我們熟悉的腦電波。但是 「K粉」 一針下去，別的神經細胞還好，壓後皮層的神經細胞卻自作主張了，內部仍會步調一致，產生1-3赫茲的規律活動，但是這種活動已經和大腦其他區域脫節了。當然必須強調一句，這裡所有注射」K粉」的操作，都是為了科研中實驗的需要。

這就很有意思了。我們剛剛描述了靈魂出竅的體驗，聽起來就是一種靈魂離開身體，還能回頭觀察自己的身體和思想的過程對吧？這個狀態和壓後皮層的神經細胞活動脫節，似乎有那麼點像？

小鼠不會說話，當然無法描述自己的精神體驗。但是，科學家們用了一個很有意思的辦法，來測試這種靈魂出竅的感覺在小鼠體內到底存在不存在。

正常情況下，如果讓小老鼠的前爪觸碰一塊很熱的金屬板，小老鼠挨了燙，會快速收回前爪，同時忍不住去舔舔爪子。你要是養過小狗、小貓、小孩子，可能會知道我在說什麼。這兩種反應聽起來好像差不多，但性質有點不同——縮爪子，是遇到危險的本能逃避反應；而舔爪子，則帶了那麼點兒受傷以後自我安慰的感情色彩。

科學家們發現，注射 「K粉」 以後，小老鼠遇熱縮爪子的反應沒變，但是卻不怎麼舔爪子了。對此，研究者的解釋是，小老鼠可能進入了靈魂出竅的狀態，身體基本的防禦反應還在，但是飛升的靈魂卻感覺不到痛苦悲傷了，只是冷靜地做個旁觀者，因此就不再療傷了。

當然，這個解釋肯定是有點牽強的。畢竟老鼠不樂意舔爪子可以有各種各樣的解釋，說不定人家就是不喜歡這個動作了呢，扯不到靈魂出竅上。

比較幸運的是，這群科學家恰好找到了一個正在接受治療的癲癇患者，他時不時就會出現靈魂出竅的體驗。

在這位患者大腦裡，科學家們居然發現了一模一樣的現象。在患者說自己正體驗靈肉分離、白日飛升、大腦裡分出了幾個小人彼此聊天的時候，他大腦裡的壓後皮層區域也出現了非常類似的現象——頻率在3赫茲左右的規律神經活動。儘管只有一個人類患者的數據，但還是讓科學家們更堅信自己找到了靈魂出竅的生物學解釋。

但是請注意，截至現在，所有的數據都僅僅還是相關性數據—— 老鼠或者人，在出現靈魂出竅的體驗的時候，大腦壓後皮層的神經細胞會出現規律活動，並且和其他大腦區域的活動脫節。這本身並不能說明兩者有因果關係。

想要證明因果關係，我們就得人工操縱壓後皮層的神經電活動，模擬出那種1-3赫茲的規律活動，然後看看老鼠或者人是不是真的靈魂出竅了。神經科學的技術進步，使這件事已經不是問題了。在這篇論文裡，科學家們先是用了一種叫作 「光遺傳學」 的辦法，在小鼠腦袋裡利用藍光和黃光交替閃爍，刺激小鼠的壓後皮層神經細胞，人為創造出2赫茲的規律性神經活動，果然就發現，小老鼠遇熱也不太願意舔爪子了。然後他們又用微電極，在那位人類患者腦袋裡激發了類似的電活動，那位患者確實立馬體會到了靈魂離體的感覺。

這樣一來，數據就形成了閉環。靈魂離體的時候，大腦一個特殊區域的神經細胞出現了一種特殊的電活動；而如果人為誘發這種電活動，也能夠人為誘導出靈魂出竅的體驗。

不知道聽到這兒你有什麼想法，我反正讀論文的時候是很興奮的。靈魂出竅可能是人腦出現的最神奇的一種體驗，原本我很難想像，居然能在有生之年看到對它的生物學解釋。而且就在剛剛過去的這個月，我竟然有機會看到這樣一個很簡單但是合乎邏輯的科學解釋。做科學研究的快樂可能正在於此吧，在走向未知世界的道路上，天知道你每天都會碰到什麼。

當然，和所有重要的發現一樣，這項研究在解決了一些問題的同時，提出了更多的新問題。

為啥壓後皮層這麼特別？這個區域為何會出現這種1-3赫茲的規律性活動？這種活動意味著啥？和人類的自我意識有什麼關係？為什麼當這個壓後皮層和其他大腦區域活動脫節，人就會有靈魂出竅的體驗？是不是說壓後皮層本來就扮演了一個大腦其他區域觀察者和指揮者的角色，負責監督其他大腦區域的活動？還有，為啥 「K粉」 這樣的毒品會專門幹擾這個地方的活動？人類的多重人格障礙和這個區域有沒有關係……

我甚至覺得，這些問題的背後，其實隱藏著人類智慧的關鍵秘密，特別是我們人類如何產生自我意識，如何建立起獨一無二的身份認知，如何形成複雜的社會並展開合作和交流。這些，我們期待後續的研究進展。

參考資料

[1] https://www.thelancet.com/journals/lanpub/article/PIIS2468-2667(19)30163-X/fulltext

[2] https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2026116?query=featured_coronavirus

[3] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31483-5/fulltext

[4] https://jamanetwork.com/journals/jamainternalmedicine/fullarticle/2768834

[5] https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.03.20089854v4

[6] https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/hcp/planning-scenarios.html#five-scenarios

[7] https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2020/covid-19-vaccine-azd1222-clinical-trials-resumed-in-the-uk.html

[8] https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(20)31866-3/fulltext

[9] https://www.nature.com/articles/s41586-020-2731-9