手術並不是近代產物，早在世界古文明時期，手術就已經登上了歷史舞台。古埃及的《艾德溫-史密斯紙草文獻》，寫於公元前十六世紀，迄今已經3600多年了，但在這份文獻中，就有關於外科手術的記載。例如文獻中寫道：“組成人類思想和意識的地方，並不是心髒，而是人類的大腦、脊柱和脊髓。這些器官綜合起來，讓人能夠思考。對於人的問題，也應該從這裡入手。”這份紙草文獻的意義，除了第一次明確提出大腦、脊柱和脊髓這樣的名詞外，還大大提升了人們的自我認知。
使人類第一次認識到，即便在3600年前，人類就已經意識到了主導人類思想的是大腦，而不是心。然而，即便人類對大腦的認識在歷史長河中飛速發展，人類卻也只能從外部認識大腦。人類既沒有能力也沒有膽量更加深入地探索這一宇宙間的終極奧秘。人類第一次在這一領域取得重大突破，還是由於戰爭導致的。十九世紀初葉的拿破侖戰爭，雖然造成了大量傷亡，但也為內科和外科手術的發展，帶來了大好時機。
1805年12月2日，法國皇帝拿破侖與俄國沙皇和奧地利皇帝之間進行的奧斯特裡茨會戰中，拿破侖軍隊中的軍醫，第一次對受傷戰士進行了簡單的腦部外科手術，並且取得了成功。從此，醫學手術開始快速挺進了這一領域。從1805年到2017年，高速發展的醫學和計算機技術，使得人類對這一領域更加了如指掌。2016年，中國科學家首次在一隻猴子上，成功地完成了換頭手術，成為世界醫學歷史的一大里程碑。
這次手術成功後，與此相關的人類手術，立刻被推上風口浪尖，按照目前的技術水準，許多人類的腦部疾病，是無法單純依靠外科手術治愈的，因此，一些患病者願意主動承擔這一風險和挑戰。最終，一位罹患脊髓肌肉萎縮症的名叫瓦列裡-斯皮裡多諾夫的患者，將進行這一偉大冒險。瓦列裡出生於俄羅斯，不到1歲就罹患了脊髓肌肉萎縮症。患上這種病的人，肌肉不但不會隨著年齡增長而正常增長，反而會不斷萎縮。
因此，雖然瓦列裡如今已經是一個成年人了，但是他的肌肉卻依然和一個小嬰兒一般，沒有什麽增長。他身高矮小，體重很輕，除了脖頸以上與正常人相同外，身體其余部位都在不斷萎縮。瓦列裡的身體狀況和現代醫學對這種疾病的無能為力，使他決定鋌而走險，奮力一搏。最初，瓦列裡準備在俄羅斯進行這項手術，一些專業人員為其計算了手術成本。瓦列裡不得不經歷最少長達連續36小時的手術，手術總共花費大約為6000萬元人民幣。
然而，由於俄羅斯不願意為瓦列裡承擔這一天價手術費用，並且不願意為此冒險，因此瓦列裡的手術一直沒有進行。最終，瓦列裡的手術，由一個國際科學家組成的團隊接手，其中包括中國科學家任曉平。當時對這一手術的定位是：這次手術不是以一次常規手術進行的，而是以一次偉大的冒險和實驗進行的。為了保險起見，在正式對瓦列裡進行手術之前，這一團隊進行了一次模擬樣本手術。
2017年11月17日，這次模擬手術成功進行，手術過程完全按照真實手術進行模擬，耗時36個小時。然而，接著卻發生了反轉，當手術團隊決定對瓦列裡進行手術時，瓦列裡突然反悔了。他說自己“原先希望進行手術，希望盡快進行，因為自己已經無法容忍自己的生活了。但是手術長期沒有開始，他的心態發生了轉變，現在他意識到自己過去那種想法太不負責任，他還有家人需要照顧。”
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