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美物理學家人體冷凍法之父羅伯特·埃廷格:人體冷凍技術有望實現

聽到“人體冷凍術”這五個字時,你的第一反應是什麼?是科幻片裡主人公被冰凍沉睡200年後醒來與地球新統治者戰鬥的情節,還是冷凍的鮮肉究竟應該怎樣解凍更好的煩惱?

人體冷凍術初聽像個笑話,這和冷凍豬肉究竟有什麼區別?好好的人幹嘛要凍起來呢?解凍之後還能新鮮嗎?可是你要是稍微那麼一搜,就會發現,現在全球已經有超過3000人簽署了死後冷凍協議!而且看經歷大多都是很有頭腦的人!

那麼,這個神奇的人體冷凍到底在幹什麼?靠譜嗎?去哪裡冷凍呢?如果我生活不如意,我能現在就能把自己凍起來嗎?這到底算一種自救,還是隻能算是安樂死呢?

不急,讓蛋蛋我慢慢道來。

人體冷凍是幹什麼的?

人體冷凍這一概念最早是由一位物理學講師羅伯特·埃廷格(Robert C. Ettinger)在他1962年發表的著作《永生的前景》中提出的。

1962年,是不是比你想象的早了那麼一點點?可惜那時的技術發展還跟不上埃廷格的思路,他最初也只是把人體冷凍當成未來科學需要解決的問題提出的,就當他是個預言家吧。

左:“人體冷凍之父”羅伯特·埃廷格

右:《永生的前景》(THE PROSPECT OF IMMORTALITY)

即使到現在,人體冷凍也仍然是一種處於試驗階段的醫學技術,它是指將人體用深低溫(-196度)儲存,這樣可以最大程度的儲存組織、器官,尤其是大腦的結構和記憶。以期在未來利用先進的醫療科技來解凍復活,並獲得相應的治療。

相信這個概念一點都不難理解。畢竟現代醫學發展迅速,今天治不好的疾病,也許明天就能被治癒了,可是如果我今天就死了呢?(那就快把我凍起來凍起來!等你能治我了,再把我復活!)

由於人體冷凍學終極目標的實現充滿了對未來的期望和依賴,它現在仍只是一門邊緣或者(說得好聽一點)先鋒學科。不過,人體冷凍與我們之前介紹過的另一“先鋒”“生物駭客”可不一樣,人體冷凍可有一幫正經科學家參與研究,並以此為事業!這些科學家橫跨生物學、醫學、計算機、奈米技術等領域(看到這裡你就可以知道,沒有跨學科思維的人其實很難真正理解人體冷凍哦)。

就算是人體冷凍的反對者也不得不承認,從上世紀60年代到現在,人體冷凍技術取得了令人難以置信的巨大進步。而且,非常令人欣慰的是,“人體冷凍之父”埃廷格先生已經在2011年7月28日,被安置在密歇根州人體冷凍機構(Cryonics Institute, CI)的設施中,享年 92 歲……也許,未來的某一天這個代表年齡的數字還會延續呢!

人體冷凍靠譜嗎?

看到這裡你是不是也覺得人體冷凍的想法不錯,不過技術靠譜嗎?

這個問題可就太難回答了。首先,雖然這個概念叫作“人體冷凍”,但是我相信,沒有一個願意把自己凍起來的人,只是想嘗試一下被凍成冰棒的滋味。大家應該都是在等待未來被解凍獲得一次重生的機會吧。

所以,這裡有兩個問題:

1、我能被安全地冷凍並儲存嗎?

2、我能被解凍並復活嗎?

這第一個問題比較好回答:能,但是就和所有手術一樣,它有一定的失敗風險。不過現在已經有數百的成功案例了。

之所以是數百而不是更多,除了成功率的影響,更重要的還是因為現在人們對人體冷凍的接受度雖然在增長,但仍然很低。

Cryonics Institute網站統計的從2006年之後的會員及“患者”資料變化

注:患者指的是已經接受了人體冷凍服務的人

而且,並不是每一個接受並在機構註冊了的人都能夠馬上被冷凍。畢竟,現在的法律只允許被判定臨床死亡的人才能夠接受人體冷凍服務,所以如果你只是現在活得不如意,想去未來碰碰運氣,對不起,你還不達標!

這時你肯定會問了,就算我死後被凍起來了,那不就是一具儲存完好的屍體嗎?你要用什麼方法把我復活呢?難道用魔法嗎?

死亡是一個過程

其實,從死神的手中搶救生命,並不是什麼稀罕事。要知道死亡並不是生命“嘎”一聲就結束了,而是一個過程!死亡一般分為三個階段:

• 瀕死期。也就是臨終狀態,這時人體的主要器官生理功能因為疾病或意外已經趨於衰竭,而腦幹以上的神經中樞功能處於抑制或喪失狀態,死亡即將發生。這一階段的病人如果得到及時的救助,完全可以被拯救。這是我們與死神的第一次面對面較量,但是這時“人體冷凍”還不能參與,因為人還沒死呢。

臨床死亡期。這個階段人體的心跳、呼吸都已經停止,各種反射消失,瞳孔散大,但是各種組織細胞還有短暫而微弱的代謝活動。這一階段在通常情況下的一般持續時間為4到6分鐘。你有沒有聽說過心肺復甦的“黃金4分鐘”?那就是指的這一階段。只要能在臨床死亡期利用心肺復甦等手段將人救活,我們就不會真正的死亡。這是我們與死神的第二次正面交鋒,也是我們最後的機會。而此時,如果你的疾病或意外已經不能透過心肺復甦等常規手段逆轉,那麼,你可以選擇人體冷凍術

•生物學死亡期。這就是真正的死亡了。此時人體已經完全崩潰,大腦已經死亡,機體的變化不再可逆,也就是再也無法復活。這時,人已經被死神帶走了。

現在你知道了,只要在臨床死亡期,雖然人在臨床上已經“死了”,但是還是可以起死回生的。這事在上世紀50年代心肺復甦發展起來之後已經一點都不稀奇了……我就不用舉例子了吧。

因此,人體冷凍的第一個關鍵就是時機!那抓住這一時機之後,專業機構的人士會怎麼做呢?(注意到我說專業機構的人士了嗎?千萬不要自己操作!千萬不要自己操作!千萬不要自己操作!

在臨床死亡期,人體冷凍機構要做的就是暫停患者的死亡程序,當然手段就是冷凍!

這時又回到開篇的問題了,我們都知道豬肉放冰櫃裡能防止細菌滋生從而保鮮,但是人體能一樣嗎?畢竟前者的冷凍是為了吃,後者冷凍可是為了復活呀!這時就引入了另一個問題,人體冷凍到底有什麼用?以及多冷才夠冷?

人體冷凍技術

人體冷凍需要達到的目的是儲存機體器官、組織的生物結構,尤其是大腦的結構。而只要在冰箱裡凍過水的人都知道,水結冰之後會形成晶體,它能撐破飲料瓶,也能刺破細胞,對細胞造成傷害。顯然,把大象裝進冰箱的冷凍方法是無法實現人體冷凍的。

那科學家們是怎麼做的呢?

他們受到了動物的啟發。能夠在自然狀態下冷凍後存活的動物,體內有著特殊的化學成分(水熊蟲身體裡的海藻糖,木蛙身體內的尿素和葡萄糖等)不讓體內的水結晶——我們只要也找到這樣的“冷凍保護劑”不就行了嗎?

聽起來很簡單吧,那究竟有這樣的物質嗎?哈哈,只要做過細胞實驗,凍存過細胞的同學,這時腦子裡一定想起了那個味道刺鼻的試劑!沒錯,冷凍保護劑中的重要角色就是DMSO,也就是二甲基亞碸!

但是在這之前,人們還只發現了效果不佳的甘油作為冷凍保護劑……蛋蛋憂傷地感嘆到,1967年,第一個接受人體冷凍術的貝德福德可能並沒有被恰當地冷凍。

而在1967年之後,人體冷凍技術有了突飛猛進的發展,除了冷凍保護劑的升級,冷凍的方法也經歷了“控速慢凍”到現在最常用的“玻璃化技術”,即讓物質轉變為玻璃狀固體。使用高濃度的冷凍保護劑可以將生物組織冷卻到非常低的溫度,使水形成沒有結晶的無定形冰。

玻璃化技術,大大地提高了生物結構的儲存效果。

左為冷凍的腎臟,右為玻璃化的腎臟

可以明顯地看出形態學差異,左邊的就像化了一樣,已經看不清形態了(圖片來自Alcor)

在玻璃化的加持下,科學家制定了理想的冷凍程式:

內容整理自Alcor官網,同時冷凍技術還在不斷髮展

有人看到這裡可能已經著急了:怎麼還不講怎麼解凍呀?

其實前面已經提到過許多次了,目前的技術還不能實現解凍。這也是為什麼“我能被解凍並復活嗎”難以被回答的原因。

什麼?你讓我直接回答“不能”?那蛋蛋我可不能這麼不負責任。畢竟1950年之前,人們也沒想到在世界盃足球賽場上心臟驟停的運動員還能再次站立起來,甚至可能重返運動場。

人體冷凍的“解凍”也是一樣。雖然現在還不行,但是從理論上來說還是有希望解凍並復活的。

透過化學動力學中重要的阿倫尼烏斯方程,經過一系列複雜的計算機運算可以得出:在37°C常溫下1秒鐘的化學反應,在-196°C的低溫下需要24,628,000年。(數不過來了嗎?就是2400多萬年!)

倫尼烏斯方程

也就是說,被完美冷凍的軀體基本可以看做是沒有變化的。

如果生化損傷可以忽略不計(在實驗室多年復甦細胞的經驗讓我對此很樂觀,雖然很可能是一種偏見的樂觀),在機體各結構得以保證不變的情況下,我們就等待奈米技術的發展好了(理論上,奈米技術允許我們製造幾乎任何符合化學和物理定律的結構)。目前已經報道有可以在玻璃化腎臟中避免損害性冰形成的奈米升溫技術。

至於我們什麼時候才能等到?樂觀派認為是我們這一世人的有生之年,悲觀派認為可能根本等不到。那麼,這個再活一次的希望你是要還是不要,你是否希望自己的家人朋友擁有這個機會呢?

“在實驗室裡,只有實驗組的小鼠有希望被治癒,對照組的連這個機會都沒有。”

關於人體冷凍術的問題太多太多,一篇實在寫不過來。所以,如果你也有任何問題,咱們先評論裡見吧。

—— TIMEPIE ——

這裡是只做最硬核續命學研究的時光派,專注“長壽科技”科普。日以繼夜翻閱文獻撰稿只為給你帶來最新、最全前沿抗衰資訊,歡迎評論區留下你的觀點和疑惑;日更動力源自你的關注與分享,抗衰路上與你並肩同行!


參考文獻

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分類: 科學
時間: 2021-10-09

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