人体冷冻是怎么实现的? 人体冷冻何时能让生者希望长存?

2020-02-12 20:35:19来源:脑极体编辑:鹿鸣君

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  原标题:人体冷冻是怎么实现的? 人体冷冻何时能让生者希望长存?

  这段时间,大家的心情想必都好不到哪里去。既然前方不忍直视,唯有望向远方。

55125.cn_【官方首页】-彩吧  在科幻作品中,我们没少看过将人体冷冻在绝对零度的液体中,然后在未来将其唤醒的桥段。

  无论是星际旅行,还是治愈绝症,都需要这一技术来提供跨越时间的助力。

  尽管该技术从1967年被提出后,很长时间里只是作为一个噱头存在,但近些年人体器官、冻卵等低温技术的频繁应用,也让不少人对此开始寄予厚望。

  当新冠致死人数不断攀升,心痛之余,一个疑惑也出现在我们心头——能不能将患者冷冻起来,等到研发出治疗药物再解冻呢?即便现在做不到,那未来有没有可能成为现实?

  人体冷冻技术简史

  2016年,一位身患癌症的英国女孩JS给法官写了封信:我只有 14 岁,我不想死,但我知道我快要死了。55125.cn_【官方首页】-彩吧冷冻保存后,我有机会被救治并醒来,哪怕要在几百年之后。

  而截止到2015年,美国的阿尔科生命延续基金会已经冷冻了139名客户。

  也是在那一年,科幻小说《三体》的一位编审、中国重庆女作家杜虹,在离世后也选择了以人体冷冻的方式保存自己的大脑。55125.cn_【官方首页】-彩吧她的女儿在朋友圈,发出了“未来见”的约定。

  除了这些勇敢的先行者,普通大众对于人体冷冻技术也并不陌生。

55125.cn_【官方首页】-彩吧  从《异形》中的 “睡眠舱”,到《星际穿越》《阿凡达》《美国队长》之类的超级大片,人体冷冻技术就是其中必不可少的元素。

55125.cn_【官方首页】-彩吧  因此,即使人体冷冻技术被美国《生活科学》杂志(Live Science)列为十大人脑未解之谜之一,以及超越人类极限的未来科学技术,它也并没有与大众认知产生很大的距离。于是,也有无数人希望跨越文学虚构的桥梁,将其引入现实生活。

  简单来说,人体冷冻技术Cryonics,又被称为冷冻延时技术,指的是在极低温度(摄氏零下196度)以下保存人体,并希望在未来通过纳米技术等先进医疗科技解冻后复活及治疗。

  其设想最早出现,是科幻小说家尼尔琼斯在1931年发表的科幻小说《奇异的故事》。

  小说描述了一个叫詹姆斯的人,在去世后,他的遗体被发射到太空中冷冻又复活的故事。而罗伯特博士受其启发,在《展望永生》一书中做了详尽探讨。

  而一些流传的奇闻异事,也为这一技术提供了民间信仰的技术,比如加拿大一个13个月大的女婴在冰天雪地中冻僵,心脏停止了跳动,但被送到医院后,还未进行人工激活心脏的情况下,竟然奇迹般地恢复了心跳。这些故事吸引了不少科学家投入研究,认为人体可以在极低温环境下产生“假死”,低温生物学开始兴起。

  真正推动研究的则是美苏太空竞赛,人体冷冻技术作为太空旅行维持能量的最佳选择,开始被提上了国家战略。实际上,目前该技术的研究主要集中在美国和俄罗斯,实际上著名的三大人体冷冻技术除了前面提到的阿尔科基金会,还有罗伯特博士创办的人体冷冻研究所CI,以及俄罗斯的KrioRus公司。

  时至今日,世界上已经有很多成功冷冻的案例。但令人惋惜的是,还没有一例被成功复活。

  最近,科学杂志ACS nano的一项新研究成果透露,研究人员成功地解冻了一个斑马鱼胚胎。距离让生物体从冰冻中恢复常态,提前了一大步。

  不过,该实验也只有大约10%的胚胎幸存下来,未来的复苏技术与分子修复技术能否有效地保障解冻后人体的生活质量,目前来讲还是个谜。

  不过,这并不妨碍越来越多的人相信并愿意将遗体交由人体冷冻机构保存。

  一项距离真实应用为期尚早的技术,为何能够在商业上备受关注,是人们“恐惧死亡”的心理作祟,还是另有玄机呢?

  智商税还是博一下就死:人体冷冻是怎么实现的?

  在分析人体冷冻技术到底靠不靠谱之前,我们可以通过前面那位14岁少女JS的经历来复现整个过程。

  由于受到媒体的广泛关注,JS的遗体冷冻过程被全程记录了下来:

  首先,医生宣布病人在法律意义上死亡后的 2-15 分钟内,相关工作人员会快速开展“急救”。55125.cn_【官方首页】-彩吧他们将JS转移到另一张病床,接入心肺复苏仪,让病人体内的血液会再次流动起来。

  同时,使用便携的冰粒和冰浆对遗体进行全面降温。随后向病人注入 30000 个单位的肝素,以抵抗凝结反应。

  接着,通过接入仪器和开腔手术,将病人身体里所有的血液和体液抽干,替换为器官保存溶剂,也就是防冻剂,阻止冰晶的形成(玻璃化)。不同机构使用的防冻剂并不同,执行JS冷冻的机构CI 使用是自主研发的CI-VM-1 防冻剂。

  随后,工作人员会以干冰包裹着病人,头部则被套在一个独立的头部冷冻盒里,里面装满干冰粒,在脖子位置的缝隙被封上以完全隔离。

  最后,裹着病人的睡袋会被送到CI的储存地,进一步地降温至零下 120℃。在随后的 4 到 5 天内,遗体就会下降到液氮温度(正常大气压下为零下 196℃),并头朝下脚朝上颠倒地垂直放置到一个低温恒温器(cryostat)里。

  通过上述步骤我们可以发现,人体冷冻主要由三项技术来构成完整的链条:1.低温;2.玻璃化;3.解冻。

  低温生物学目前并不难见到,事实上利用低温冷冻达到贮存活细胞的目的,已经在人工繁育等领域广泛应用。尤其是液氮的出现,让低温技术抑制生命过程,进入“假死”的自我保护状态,得到了前所未有的快速应用。

  而玻璃化的研究也得到了长足进展。简单来说就是在低温下将细胞“玻璃状”,如果人体中的液体冰晶化,细胞组织就会被破坏,所以“玻璃化”的前提是防止冰晶的形成。目前最主要的方式就是注射添加剂,短时间内快速降温。2001年,人体冷冻所所长皮丘金冷冻的老鼠大脑切片,就在解冻后完全恢复了功能。

  解冻是最难也是目前尚且无解的环节。一方面,如何避免细胞解冻中受到不可逆的损伤,相关的纳米修复技术还停留在单个细胞研究阶段,尚未应用于整个人体;同时脑科学研究的限制也给解冻后功能的复苏“云山雾罩”,有观点认为,在人体冷冻机构工作人员到达前,病人大脑里的神经已经死亡了,即使以后能复生,神经损伤也是难以避免。

  另外,技术的局限性决定了早期冷冻的人体随着时间的流逝会出现一系列问题,比如一位病人冷冻时使用的生物冷冻剂——二甲基亚砜(DMSO),在过去经历过升温的过程,因此身体组织、器官都已经被破坏,再无“复活”的可能。

  目前世界上的人体冷冻机构能操作的只有冷冻和保管步骤,“复活”既没有先例,也没有被提上议程。
 
  不能“复活”,所谓的“冷冻”自然也没有了意义。
 
  当然,也有不少人愿意“博一个未来”,对生物医学的发展充满信心。但需要提醒的是,即使选择了希望渺茫的冷冻,依然要承担不菲的费用。
 
  一方面,手术本身的费用就极其昂贵。根据国内某医院的披露,一次人体冷冻手术的花费大概包括:液氮罐,40万;程序降温设备,40万;体外循环机,100万;呼吸机,七八万;还有手术的其他耗材费用、专家费用、救护车费用等等。
 
  在海外,费用也从9000美元(俄罗斯公司KrioRus的脑神经冷藏)到28000美元(CryonicsInstitute的全身冷藏)不等,普通家庭大多难以负担。而且此后每年还需要不停补充冷冻剂,这个费用就只能指望后代子孙能长期支付了。
 
  总体来说,人体冷冻是一个高投入、安全性缺乏保障、存在伦理风险的技术,尽管它总是在虚构文艺作品中以救世技术的面貌出现,但今时今日依然争议不断。
 
  当我们谈冷冻,我们在谈什么?
 
  那么问题来了,为什么该技术始终在科学界有一席之地呢?
 
  答案或许在于,尽管人体冷冻技术在商业化上存在很多阻碍与争议,但其所代表的“长生”图景,却激励着不少研究人员走在突破的道路上。纵使最后难以摘得星辰,但过程中散落的技术遗珠也能帮助人类生存的更好。
 
  这就如同生物界的“登月计划”,纵然月亮上一无所有,却铺就了人类科技的穹顶。
 
  举个例子,为了解决冷冻人体的保存问题,成功实现复苏,目前已经有科学家考虑到开发纳米量级的分子机器人,来对冷冻的人体进行破损细胞的修复工作。一旦出现相关突破,运用这样的机器人来实现精准用药、癌症病灶清除等都不再困难。
 
  另外,日本科学家正在研制装有传感器和微型电脑系统的机器人,将其安置在相关人体中,自动进行数据采集、分析和修复,并寄希望于治疗损伤细胞,以增加人体冷冻复活的可能性。
 
  再比如,所谓的人体冷冻本质上就是人体低温保存,对其的探索将直接推动低温技术的发展。众所周知,现阶段低温生物医学工程领域的技术,无损冷冻和无损复温比较成熟的只能做到细胞尺度,如胚胎冷冻,就连小型器官的冷冻保存也正在探索研究之中,单个技术的不断进化,最先受益的将是整个医学链条。
 
  在今天,想象这一遥远的技术,无疑有些画饼充饥的自欺欺人。如果可以,我们更盼望所有人能够平安地活着、幸福地老去、无憾地死亡,而不是被冷冻起来“穿越”到未来。毕竟,西出阳关,再无故人。

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