人體冷凍 - 概述

人體冷凍是一門新興的科學(xué)，主要研究體溫對壽命的影響。降低體溫的實驗已經(jīng)取得了良好效果。如果將人的體溫降低兩度，那么一個人便可以多活120到150年。果真如此，人類就能像《圣經(jīng)》里說的那樣，活到700甚至800歲。但是，實驗剛剛開始，所以現(xiàn)在向世人宣稱我們已征服了死亡還為時尚早。

人體冷凍 - 發(fā)展面

科學(xué)家們經(jīng)常談?wù)撊梭w冷凍術(shù)，設(shè)想將人體冰凍起來，再讓他在未來某個時候蘇醒。這種想法已經(jīng)廣泛被科幻小說所采用，但現(xiàn)在它有可能變?yōu)楝F(xiàn)實。人體冷凍可以被視為葬禮的一個變種。在美國，富人可以選擇被埋在地里或被凍起來直到人類發(fā)明了重生的技術(shù)。但在自然死亡前被冰凍起來會怎樣呢?冰晶體不會損壞細(xì)胞，它們只是將其一分為二。你現(xiàn)在不可能讓冰箱里的魚再活過來，但它也不會變成其他的東西，因為它只是被簡單地凍了起來。當(dāng)然，讓細(xì)胞不死，科學(xué)家們還需要創(chuàng)造更多的條件。

為了研究人體冷凍，科學(xué)家們需要建一些特殊用途的“農(nóng)場”，里面安上生產(chǎn)液態(tài)氮的裝置。人體冷凍這項服務(wù)對大多數(shù)人來說或許是很經(jīng)濟的：冷凍一個人體的價格大約為2000美元。經(jīng)過這樣處理的人實際上便停止了死亡。這種想法在20年后也許真的會變成現(xiàn)實。人體冷凍術(shù)也面臨著道德方面的問題。一個經(jīng)冷凍處理的人能適應(yīng)100或200年后的全新生活嗎?這不排除一個“復(fù)活”的人會對新生活感到絕望、發(fā)瘋的可能性。在不朽人群出現(xiàn)之前，人們的確需要先考慮好這些問題。當(dāng)太陽的直射點逐漸移往南半球時，冬天的足步就開始向我們走來，生活在地球最寒冷區(qū)域之一的北極熊也即將展開它漫長的冬眠。動物在冬眠的時候，體內(nèi)的物質(zhì)代謝過程減緩，幾乎不需要補充外界的食物，就可安然度過漫長寒冷的冬季。這些觀察很自然地激發(fā)了科幻小說作家的想象，當(dāng)宇宙冒險的題材為讀者所追捧的時候，冬眠機幾乎是所有宇宙飛船上的標(biāo)準(zhǔn)配置。1968年，庫布里克導(dǎo)演的幾乎沒有臺詞的著名影片《2001太空奧德賽》中就有它們的身影。拋開科幻題材不論，低溫甚至超低溫下的世界一直吸引著物理學(xué)家和生物學(xué)家的極大興趣。許多物質(zhì)在低溫、超低溫下會發(fā)生一些非常有趣奇妙的變化，比如透明的空氣在- 190℃ 下會變成淺藍(lán)色的液體，液態(tài)氦變成超流體，而許多金屬和化合物的電阻則會完全消失轉(zhuǎn)變成超導(dǎo)體。2001早已經(jīng)過去了，目前載人飛船最遠(yuǎn)只到過月球。而人體冷凍復(fù)蘇技術(shù)依然如數(shù)十年前一樣屬于科幻題材，究竟是什么在阻礙著這一夢想成為現(xiàn)實?

人體冷凍 - 危險面

人體冷凍設(shè)備

生命世界基本上屬于一個化學(xué)世界，而化學(xué)反應(yīng)的速度總是隨著溫度的下降而減緩，并最終停止。常見的由微生物所引起的食物腐敗就是一個典型的化學(xué)反應(yīng)，這樣的化學(xué)反應(yīng)可以被低溫延遲。很早以前，人們就知道儲存冬天的冰塊，以便在夏季用來長期保存食物，而冰箱的發(fā)明則將從前貴族才能享受的生活普及給了大眾。所以，從理論上說，生命的進(jìn)程應(yīng)該也可以隨著溫度的下降逐漸減緩并最終定格，然后再隨著溫度的回升而再次復(fù)蘇。

的確，人們在自然界中觀察到一些生物具有驚人的抗凍能力，它們能保持在“暫停”狀態(tài)等待溫度的回升。梨樹在-20~-33℃、蘋果樹在-46℃ 的低溫下休眠一冬之后，仍能春暖花開傳宗結(jié)果。而某些溫帶海域，冬季夜晚的溫度可以下降到-20~-30℃，海灘上遍布的軟體動物如貽貝、牡蠣等徑直化為冰雕，但當(dāng)潮水回漲，它們仿佛睡美人般再次蘇醒。但更多的動物和植物則對低溫十分敏感，它們的生命在寒風(fēng)中飄逝，再也沒有醒來的機會。數(shù)十年來，許多生物學(xué)家致力于探索低溫對生命造成威脅的根本緣由，通過研究抗凍生物所具有的抗凍物質(zhì)的保護(hù)作用以及對細(xì)胞的冷凍實驗，目前有兩大相互補充的理論可以對此作出基本解釋：低溫導(dǎo)致的化學(xué)損傷以及冰晶傷害。

化學(xué)損傷的原因很多，但最基本的來自于氧氣及其衍生物的強大破壞能力，構(gòu)建生命體的大多數(shù)物質(zhì)都會因氧化而喪失功能。當(dāng)?shù)厍蛏险Q生了第一種能利用陽光、水和二氧化碳制造葡萄糖的生命形式后，氧作為此過程的副產(chǎn)物被釋放到大氣中，伴隨著氧氣濃度的逐漸升高，當(dāng)時的大多數(shù)生命體，被無情的氧化作用淘汰出局，這即是古生物學(xué)家認(rèn)定的第一次生物大滅絕。今天，氧不被稱為毒氣而是生命之息，是因為，在億萬年前，一種微生物“學(xué)會”了駕馭氧，利用它強大的氧化能力，分解有機分子借此獲得大量能量。因為我們還不太清楚的原因，這種微生物放棄了獨立的生活方式，演化成原始真核細(xì)胞中的線粒體。正是由于，快速大量的能量供應(yīng)使得多細(xì)胞的生命形式成為可能，而我們正是原始真核細(xì)胞的后代子孫。然而，無論氧氣多么的重要，也不能掩蓋它氧化分解摧毀生命分子的本質(zhì)。尤其在細(xì)胞主動利用氧的情況下，會有生成大量比分子氧更加活潑的自由基。在正常情況下，細(xì)胞利用一系列的酶，直接或間接的對抗氧及其自由基所帶來的損傷。但隨著溫度的下降，雖然破壞的速度也隨之下降，但因酶的催化才加速的對抗能力，現(xiàn)在隨著酶的活性劇烈下降，而急劇降低，本來平衡的化學(xué)反應(yīng)最終倒向了破壞的一方。從根本上而言，生命作為一種有序結(jié)構(gòu)，本來就是一種鋼絲上的舞蹈，平衡如果崩解，生命自然就此終結(jié)。當(dāng)然平衡的崩潰速度，對不同的生命形式而言，差異很大，許多植物的種子只需零度左右的低溫，就可顯著延長儲存期，同時不會受到明顯的化學(xué)傷害。但要長時間儲存動物細(xì)胞，需要低得多的溫度。

至于冰晶傷害，和水的性質(zhì)有關(guān)，水是一種少見的在結(jié)晶固化后，體積不減反增的物質(zhì)，這是冰塊可以漂浮在水面上的原因。而因冰凍暴裂的水管，可以讓你直觀地想象到細(xì)胞凍結(jié)暴裂的場景。除此之外，冰晶的剛性結(jié)構(gòu)，會將其他物質(zhì)排斥在外，導(dǎo)致尚未凍結(jié)的液體中溶質(zhì)的濃度大幅上升，過高的鹽濃度以及有害物質(zhì)可直接損傷細(xì)胞。

人體冷凍 - 研究面

人體冷凍試驗

從基本的物理和化學(xué)規(guī)律，可以推導(dǎo)出長時間儲存動物細(xì)胞，通常需要-120℃，當(dāng)然-196℃更好，在這樣的溫度下，一切化學(xué)進(jìn)程都幾乎完全停滯，除非儲存時間以地質(zhì)時間為標(biāo)尺，此時惟一的傷害來自于高能射線的，但這通常需要數(shù)百年的時間才會具有真正的威脅。數(shù)十年的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，凍結(jié)和復(fù)蘇動物細(xì)胞時，存在一個明顯的危險溫區(qū)，0～-60℃，損傷主要發(fā)生在這個溫區(qū)。如何度過這個危險溫區(qū)安全抵達(dá)-120℃，就是研究的重點，先讓我們看看在凍結(jié)動物細(xì)胞時，可能發(fā)生的事情。

細(xì)胞的凍結(jié)，通常是從-5℃開始，這是因為細(xì)胞內(nèi)外的液體都是鹽溶液。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)外的液體進(jìn)入過冷態(tài)后，細(xì)胞外液率先結(jié)冰，這些冰基本上由不含鹽分的水構(gòu)成。如果降溫過快，這些冰就可能突破細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，或者細(xì)胞內(nèi)液也迅速開始結(jié)冰，這些快速生長的冰晶幾乎一定會導(dǎo)致細(xì)胞膜發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷，復(fù)蘇的希望就此終結(jié)。那么抗寒生物的能力從何而來?答案是甘油類抗凍物質(zhì)的合成。甘油溶液的冰點很低，當(dāng)細(xì)胞外液開始結(jié)冰后，胞內(nèi)液的溫度還在冰點之上。而伴隨著結(jié)冰的過程，外液的鹽濃度開始上升，在滲透作用的影響下，細(xì)胞開始脫水，速度因細(xì)胞膜等因素的不同而有所差異。細(xì)胞體積收縮，一方面可以規(guī)避胞外的冰晶，一方面還可進(jìn)一步降低胞內(nèi)的冰點。所以，這些抗凍生物的細(xì)胞在自然環(huán)境的低溫下，大多并沒有被真正冰凍，這就有效了防止了冰晶的損傷。而這些抗凍物質(zhì)的存在，還可防止細(xì)胞過度脫水收縮帶來的損傷，同時使得有害物質(zhì)的濃度不會上升得太高，減緩了可能的化學(xué)傷害。

但要想在數(shù)年甚至更長的時間內(nèi)保存細(xì)胞，零下數(shù)十度的溫度是太高了，不凍結(jié)住胞內(nèi)的液體，化學(xué)損傷就無法真正避免。而凍結(jié)胞內(nèi)液體的時機選擇就是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，如果一直低速降溫，那么細(xì)胞就可能過度收縮，同時高濃度的胞內(nèi)溶液將直接損傷細(xì)胞。所以，我們需要當(dāng)細(xì)胞收縮恰到好處之時，急速降溫凍結(jié)住胞內(nèi)液體。而目前的研究顯示，不同的細(xì)胞，安全凍結(jié)的降溫以及復(fù)蘇的過程差異很大。這就是為什么，直到今天為止，器官移植中“浪費”現(xiàn)象非常嚴(yán)重，一個器官由太多不同類型的細(xì)胞構(gòu)成，要長時間的安全凍存，今天的科技還無法做到。當(dāng)然對低溫生物學(xué)的研究，已經(jīng)大幅度地延長了器官的保存時間，比如腎臟，從前離體后，必須在6小時內(nèi)移植，而現(xiàn)在通過低溫抗凍液體灌流術(shù)，已經(jīng)可以延長到72小時，但這點時間依然太短。許多志愿捐獻(xiàn)的器官，在突發(fā)事件發(fā)生后，根本來不及移植給任何人，就徹底地死亡。這是不是意味著，類似冬眠機這樣的東西永遠(yuǎn)都只能屬于科學(xué)幻想呢?近年來，低溫生物學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，也許可以幫助我們開辟另一條安全凍結(jié)之路。

人體冷凍 - 試驗面

液體轉(zhuǎn)變成固體有兩種方式，一是經(jīng)過相變，以晶體方式的不連續(xù)地固化，而玻璃態(tài)固化過程中不經(jīng)歷相變，液體連續(xù)地被固化。其結(jié)果是玻璃化態(tài)下的固體，依然具有流動性，也就是說你可以認(rèn)為常溫下的玻璃是一種奇特的液體，但是它的粘滯度比普通液體高得多，要想觀察到它的流動現(xiàn)象，需要等待百年的時光。如果水在常壓下以每秒100萬度的速度冷卻，就可以形成低密度無定形冰，也即是玻璃化的冰。這種形態(tài)的冰最初是在彗星中發(fā)現(xiàn)的，低密度無定形冰可能是宇宙制造有機分子的“實驗室”，雖然時間以十萬年為單位，這些分子很有可能參與了生命的起源過程。在地球上，1985年，人們在實驗室制造出了無定形冰，這是在研究真空中緩慢沉積的水蒸氣的行為時偶然實現(xiàn)的。近年來超低溫生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，凡是成功的超低溫保存，細(xì)胞內(nèi)的溶液均以玻璃態(tài)的形式被固化，亦即在胞內(nèi)不會出現(xiàn)晶態(tài)的冰。

當(dāng)前的研究熱點在于，如何實現(xiàn)超快速冷凍，可以讓細(xì)胞直接進(jìn)入玻璃化狀態(tài)，尋找新型玻璃化溶液，以便讓組織、器官甚至完整的生物體比如人，進(jìn)入玻璃化狀態(tài)。去年六月一則科學(xué)新聞讓我們看到一點希望，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的阿納托利?博葛丹博士，在研究低密度無定形冰時，發(fā)現(xiàn)水可以被緩慢地過度冷卻為玻璃狀，同時緩慢的升溫也可避免結(jié)晶的形成。這個發(fā)現(xiàn)如果能反復(fù)再現(xiàn)的話，無疑將極大地促進(jìn)超低溫生物保存技術(shù)的發(fā)展，畢竟超快速降溫以及尋找特別的玻璃化溶液都均非易事。無論如何，“冬眠術(shù)”比超光速要現(xiàn)實許多。浩瀚的宇宙在召喚著我們，但這一切都仰賴冬眠術(shù)從幻想成為現(xiàn)實。雖然目前的技術(shù)還無法做到長時間安全的冷凍和復(fù)蘇完整的器官，但早在1962年，就有人開始試圖將科幻引入現(xiàn)實。在最知名的“阿爾科生命延續(xù)基金會”的網(wǎng)站的首頁上，你會看到醒目的一行大字，“這是你最后的機會”!

人類第一例，冷凍后冷藏以待將來復(fù)活的人，是一位物理學(xué)家，詹姆士?貝德福德，他于1967年1月12日，死于肺癌，生前曾捐獻(xiàn)20萬美元，建立洛杉磯市第一個人體冷凍實驗室。目前大約已有上百人處于這種冷藏狀態(tài)，如果說貝德福德冷藏自己的遺體以待未來的樂觀態(tài)度值得贊賞。在中國，我們不能不提到鄭奎飛，他提出了“人體冷凍復(fù)活理論”，并聲稱自己的人體冷凍復(fù)活計劃是繼曼哈頓、阿波羅、人類基因組之后的世界第四大科學(xué)計劃。但大部分專家還是堅持人體冷凍復(fù)活是一種科學(xué)幻想，現(xiàn)在能低溫保存的只有血液、細(xì)胞，甚至連人體細(xì)胞的低溫保存都是非常困難的，更不用說是獨立的生命個體，器官一旦冷凍，能繼續(xù)使用的可能性非常小。美國人體冷凍研究所雖然對幾十個人體進(jìn)行試驗，但至今也沒有活過來的例子。

因此，鼓吹冷藏以待未來解決一切問題的做法，是否合適，那就真是見仁見智的一件事。很有可能，那些“暫時睡著”的人的大腦，早已在冷凍降溫的過程中就被徹底損傷。而冷凍人相關(guān)組織更宏偉的廣告是永生，鼓吹在暫停狀態(tài)中等到人類獲得永生能力的那一天。也許，真應(yīng)了克拉克的一句名言，過于高深的科技無異于魔法，但科學(xué)終究不是魔法?？茖W(xué)并非無所不能，恰恰相反，科學(xué)限定了許多事就是不能，比如美妙的永動機!最后的機會，究竟是誰的機會，也許是個值得思量的問題?！?/p>

人體冷凍 - 相關(guān)新聞

在美國底特律市東北部工業(yè)區(qū)內(nèi)，有一幢外表毫不起眼的建筑物，它就是人體冷凍研究所的冷凍庫，也是四十七名病人等待復(fù)活的地方。這批臨床學(xué)上的死者，軀體裝在大型玻璃纖維低溫恒溫器中，保存在-196℃的液態(tài)氮里。只有在如此低溫的環(huán)境下，軀體才免遭微生物活動的破壞，才能等到期望中的一天到來———未來科學(xué)家用先進(jìn)得難以想象的技術(shù)，把他們復(fù)活過來。 二十世紀(jì)六十年代人體冷凍學(xué)的概念在科學(xué)界冒起之際，人們大多半信半疑。自此，醫(yī)學(xué)科技極速發(fā)展，一日萬里，電腦技術(shù)和電子儀器爭分奪秒地推陳出新，人體冷凍學(xué)者雀躍不已。他們各自努力鉆研，定期聚會檢討。上次第五屆無極生命會議，于去年十一月十五日在芝加哥舉行，探討生物技術(shù)如何減緩衰老，如何克隆器官讓人類延長壽命，如何讓納米機器人進(jìn)入人體修補受損細(xì)胞……。

把人體冷凍學(xué)推向主流科學(xué)的，是人體冷凍研究所主席羅伯特·埃廷格。1964年，密執(zhí)安州物理學(xué)教師，埃廷格的著作《長生不死的前景》，令讀者大開眼界。1976年埃廷格創(chuàng)辦人體冷凍研究所，把概念付諸實踐。今天，研究所內(nèi)的四十七名病人，其中兩具分別是埃廷格的母親及第一任妻子艾蓮。 跟人體冷凍研究所規(guī)模不相上下的，是亞利桑納州擁有三十年歷史的ALCOR。兩個機構(gòu)都屬非營利性質(zhì)，收入大部分用在更新設(shè)備、開發(fā)新臨床技術(shù)，以及冷凍學(xué)研究上。在ALCOR，整體保存費用是十二萬美元，另加合同費和三百九十八美元年費;人體冷凍研究所的軀體保存服務(wù)，索價二萬八千美元。據(jù)稱人體冷凍研究所有自置物業(yè)，成本因而較低。

兩機構(gòu)都樂意兼做四腳寵物的生意，ALCOR還多加一項服務(wù)———保存人類首級。其理論根據(jù)是：科學(xué)家終有一天能再造所有人體組織，唯腦部組織除外。保存首級費用為五萬美元，據(jù)稱他日復(fù)活時，病人就可以保存自己的性情品格，但體形不包。 埃廷格并沒有考慮增加保存頭顱服務(wù)。親人剛逝世，就叫家屬把死者頭顱砍下，實難以啟齒吧。時間是冷凍程序成敗的關(guān)鍵。一般來說，人體冷凍機構(gòu)均設(shè)有應(yīng)急小組，專門飛赴垂死會員的病榻旁，陪侍在側(cè)，以便進(jìn)行準(zhǔn)備工序。當(dāng)會員心臟停止跳動、醫(yī)生宣布法定死亡后，這位會員便成為冷凍機構(gòu)的病人了。這時應(yīng)急小組會把軀體放入冰水中，并借助心肺復(fù)蘇機人為地恢復(fù)病人的血液循環(huán)和呼吸，接著還需借助特殊藥物和多項小手術(shù)，防止大腦缺氧受損。

人體冷凍 - 科學(xué)家質(zhì)疑該技術(shù)純屬騙錢

一些曾在蘇聯(lián)低溫生物學(xué)研究學(xué)會工作過的科學(xué)家們對冷凍死者遺體和腦袋,可以盼望將來“復(fù)活”的說法嗤之以鼻，并指責(zé)這種行為是一種“專騙死人錢”的詐騙行為。低溫生物學(xué)研究專家格里申科說：“即使是將一個活著的健康的人冷凍起來，那么當(dāng)你再為他解凍后，他也不可能再活下來?！笨死飱W魯斯公司老板辯解稱，他們并沒有給予顧客任何將來可以“復(fù)活”的擔(dān)保。但他們的服務(wù)可以給一些懼怕死亡的人或死者的悲痛親屬提供某種心理安慰。人體冷凍復(fù)活術(shù)最早出現(xiàn)在科幻小說中。1931年，美國《奇異》雜志發(fā)表的一篇故事寫到，一個叫詹姆斯的人去世后，遺體被發(fā)射到太空中，在那里，寒冷和真空使其遺體無限期保存下來。幾百萬年后，人類早已滅絕，某種外星機械民族發(fā)現(xiàn)了這具冷凍的尸體。他們把詹姆斯的頭顱復(fù)活后移植到一個機械人身上，后來，詹姆斯便長生不死了。被稱為“人體冷凍學(xué)之父”的羅伯特·埃廷格看到這篇小說后在1962年寫出《不朽的前景》一書。他在書中列舉了大量事實，證明了冷凍復(fù)活的可能。比如，許多昆蟲和低等生物冬天都凍僵起來，春天又自動復(fù)活。從上世紀(jì)60年代起，一門嶄新的生物技術(shù)——低溫生物技術(shù)逐漸形成和發(fā)展，就是使生物細(xì)胞和組織通過迅速降溫達(dá)到超低溫，從而得到長期保存。而且現(xiàn)在美國也出現(xiàn)了大大小小的人體冷凍機構(gòu)，許多人選擇死后被冷凍起來，期待有朝一日醫(yī)療技術(shù)進(jìn)步后重新復(fù)活，但目前尚沒有一例復(fù)活成功。

人體冷凍 - 倫理問題

就算有了復(fù)活技術(shù)，人體冷凍仍然面臨道德難題。比如當(dāng)冷凍人解凍后，發(fā)現(xiàn)子孫比自己年齡還大，將如何面對?如果只留首級，復(fù)制的那個“軀體”還是原來那個人嗎?而唯一能確認(rèn)的是，如果冰凍人相對完好地保存數(shù)百年，對于那個時代的科學(xué)家來說，將具有科研意義，冷凍人的某些組織和器官還可能在未來被用于移植。來自英國的一則新聞：英國一家醫(yī)院為一個年僅一個月的嬰兒薩瑪實施了心臟手術(shù)，為確保手術(shù)時間，“他們將薩瑪‘冰凍’起來，讓她在低溫下‘凍死’23分鐘?！毙g(shù)后5個月，患兒完全康復(fù)。從專業(yè)眼光看，“冷凍手術(shù)”并非新興技術(shù)，早在現(xiàn)代心臟外科最初的探索階段就已出現(xiàn)。不過真正的“冷凍人”確實存在。加州大學(xué)心理學(xué)教授貝德福德博士就是第一個吃螃蟹的人。1967年1月12日，他因腎癌肺轉(zhuǎn)移去世，幾小時后，其遺體就被當(dāng)時的加州人體冷凍協(xié)會會長納爾森等人冷凍。如今，貝德福德依舊被貯存在“阿爾科生命延續(xù)基金會”——目前世界最大的提供人體冷凍服務(wù)的機構(gòu)，等待有朝一日復(fù)活。想用冷凍遺體的方法逃脫死亡的人不止貝德福德。迄今，約有200人被凍成“冰棍”，另有千余活人簽署了冷凍協(xié)議。