人體冷凍是一門新興的科學，主要研究體溫對壽命的影響。降低體溫的實驗已經取得了良好效果。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，人類就能活到700甚至800歲。但是，實驗剛剛開始，所以現在向世人宣稱“我們已征服了死亡”還為時尚早。
基本介紹
- 西醫學名：人體冷凍
- 英文名稱：Cryonics Technology
- 第一個冷藏人：詹姆斯·貝德福
- 主要研究：體溫對壽命的影響
簡介,低溫危險,安全凍結,生命之冰,未來復活術,相關問題,質疑,中國首例,
簡介
科學家們經常談論人體冷凍術(Cryonics Technology)，構想將人體冰凍起來，再讓他在未來某個時候甦醒。這種想法已經廣泛被科幻小說所採用，但它有可能變為現實。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明了重生的技術。但在自然死亡前被冰凍起來會怎樣呢？冰晶體不會損壞細胞，它們只是將其一分為二。你現在不可能讓冰櫃里的魚再活過來，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。當然，讓細胞不死，科學家們還需要創造更多的條件。
為了研究人體冷凍，科學家們需要建一些特殊用途的“農場”，裡面安上生產液態氮的裝置。人體冷凍這項服務對大多數人來說或許是很經濟的：冷凍一個人體的價格大約為2000美元。經過這樣處理的人實際上便停止了死亡。這種想法在20年後也許真的會變成現實。
美國物理學家詹姆斯·貝德福就是世界上第一個被人工冷藏的人，他是1967年1月19日開始被冷藏的。
人體冷凍術也面臨著道德方面的問題。一個經冷凍處理的人能適應100或200年後的全新生活嗎？這不排除一個“復活”的人會對新生活感到絕望、發瘋的可能性。在不朽人群出現之前，人們的確需要先考慮好這些問題。
當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，體內的物質代謝過程減緩，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了科幻小說作家的想像，當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準配置。1968年，庫布里克導演的幾乎沒有台詞的著名影片《2001太空漫遊》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家和生物學家的極大興趣。許多物質在低溫、超低溫下會發生一些非常有趣奇妙的變化，比如透明的空氣在－ 190℃ 下會變成淺藍色的液體，液態氦變成超流體，而許多金屬和化合物的電阻則會完全消失轉變成超導體。2001早已經過去了，目前載人飛船最遠只到過月球。而人體冷凍復甦技術依然如數十年前一樣屬於科幻題材，究竟是什麼在阻礙著這一夢想成為現實？
低溫危險
生命世界基本上屬於一個化學世界，而化學反應的速度總是隨著溫度的下降而減緩，並最終停止。常見的由微生物所引起的食物腐敗就是一個典型的化學反應，這樣的化學反應可以被低溫延遲。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，而冰櫃的發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，生命的進程應該也可以隨著溫度的下降逐漸減緩並最終定格，然後再隨著溫度的回升而再次復甦。
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後，仍能春暖花開傳宗結果。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，但當潮水回漲，它們仿佛睡美人般再次甦醒。但更多的動物和植物則對低溫十分敏感，它們的生命在寒風中飄逝，再也沒有醒來的機會。
數十年來，許多生物學家致力於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的保護作用以及對細胞的冷凍實驗，目前有兩大相互補充的理論可以對此作出基本解釋：低溫導致的化學損傷以及冰晶傷害。
化學損傷的原因很多，但最基本的來自於氧氣及其衍生物的強大破壞能力，構建生命體的大多數物質都會因氧化而喪失功能。當地球上誕生了第一種能利用陽光、水和二氧化碳製造葡萄糖的生命形式後，氧作為此過程的副產物被釋放到大氣中，伴隨著氧氣濃度的逐漸升高，當時的大多數生命體，被無情的氧化作用淘汰出局，這即是古生物學家認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“學會”了駕馭氧，利用它強大的氧化能力，分解有機分子藉此獲得大量能量。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，演化成原始真核細胞中的線粒體。正是由於，快速大量的能量供應使得多細胞的生命形式成為可能，而我們正是原始真核細胞的後代子孫。
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。尤其在細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，隨著酶的活性劇烈下降，而急劇降低，本來平衡的化學反應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構，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。當然平衡的崩潰速度，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傷害。但要長時間儲存動物細胞，需要低得多的溫度。
至於冰晶傷害，和水的性質有關，水是一種少見的在結晶固化後，體積不減反增的物質，這是冰塊可以漂浮在水面上的原因。而因冰凍暴裂的水管，可以讓你直觀地想像到細胞凍結暴裂的場景。除此之外，冰晶的剛性結構，會將其他物質排斥在外，導致尚未凍結的液體中溶質的濃度大幅上升，過高的鹽濃度以及有害物質可直接損傷細胞。
安全凍結
從基本的物理和化學規律，可以推導出長時間儲存動物細胞，通常需要－120℃，當然－196℃更好，在這樣的溫度下，一切化學進程都幾乎完全停滯，除非儲存時間以地質時間為標尺，此時惟一的傷害來自於高能射線，但這通常需要數百年的時間才會具有真正的威脅。數十年的研究，科學家發現，凍結和復甦動物細胞時，存在一個明顯的危險溫區，0～－60℃，損傷主要發生在這個溫區。如何度過這個危險溫區安全抵達－120℃，就是研究的重點，先讓我們看看在凍結動物細胞時，可能發生的事情。
但要想在數年甚至更長的時間內保存細胞，零下數十度的溫度是太高了，不凍結住胞內的液體，化學損傷就無法真正避免。而凍結胞內液體的時機選擇就是關鍵中的關鍵，如果一直低速降溫，那么細胞就可能過度收縮，同時高濃度的胞內溶液將直接損傷細胞。所以，我們需要當細胞收縮恰到好處之時，急速降溫凍結住胞內液體。而研究顯示，不同的細胞，安全凍結的降溫以及復甦的過程差異很大。這就是為什麼，直到今天為止，器官移植中“浪費”現象非常嚴重，一個器官由太多不同類型的細胞構成，要長時間的安全凍存，今天的科技還無法做到。當然對低溫生物學的研究，已經大幅度地延長了器官的保存時間，比如腎臟，從前離體後，必須在6小時內移植，而通過低溫抗凍液體灌流術，已經可以延長到72小時，但這點時間依然太短。許多志願捐獻的器官，在突發事件發生後，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都只能屬於科學幻想呢？低溫生物學的新發現，也許可以幫助我們開闢另一條安全凍結之路。
生命之冰
液體轉變成固體有兩種方式，一是經過相變，以晶體方式的不連續地固化，而玻璃態固化過程中不經歷相變，液體連續地被固化。其結果是玻璃化態下的固體，依然具有流動性，也就是說你可以認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。這種形態的冰最初是在彗星中發現的，低密度無定形冰可能是宇宙製造有機分子的“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，人們在實驗室製造出了無定形冰，這是在研究真空中緩慢沉積的水蒸氣的行為時偶然實現的。超低溫生物學家發現，凡是成功的超低溫保存，細胞內的溶液均以玻璃態的形式被固化，亦即在胞內不會出現晶態的冰。
當前的研究熱點在於，如何實現超快速冷凍，可以讓細胞直接進入玻璃化狀態，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，進入玻璃化狀態。去年六月一則科學新聞讓我們看到一點希望，芬蘭赫爾辛基大學的阿納托利·博葛丹博士，在研究低密度無定形冰時，發現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晶的形成。這個發現如果能反覆再現的話，無疑將極大地促進超低溫生物保存技術的發展，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”比超光速要現實許多。浩瀚的宇宙在召喚著我們，但這一切都仰賴冬眠術從幻想成為現實。
雖然技術還無法做到長時間安全的冷凍和復甦完整的器官，但早在1962年，就有人開始試圖將科幻引入現實。在最知名的“阿爾科生命延續基金會”的網站的首頁上，你會看到醒目的一行大字，“這是你最後的機會”！
人類第一例，冷凍後冷藏以待將來復活的人，是一位物理學家，詹姆士.貝德福德，他於1967年1月12日，死於肺癌，生前曾捐獻20萬美元，建立洛杉磯市第一個人體冷凍實驗室，大約已有上百人處於這種冷藏狀態。貝德福德冷藏自己的遺體以待未來的樂觀態度值得讚賞。
在中國，我們不能不提到鄭奎飛，他提出了“人體冷凍復活理論”，並聲稱自己的人體冷凍復活計畫是繼曼哈頓、阿波羅、人類基因組之後的世界第四大科學計畫。但大部分專家還是堅持人體冷凍復活是一種科學幻想，能低溫保存的只有血液、細胞，甚至連人體細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行試驗，但至今也沒有活過來的例子。
因此，主張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。很有可能的一種情況是，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；而也有可能的另一種情況是通過先進的玻璃化冷凍技術，真正完好的保存了大腦和記憶！
未來復活術
人體冷凍，是指在人死亡後，以適當的方式迅速把屍體通過冷凍處理，將來某個時刻就有希望“復活”。這一構想最早出現在科幻小說家尼爾瓊斯發表於1931的科幻小說《奇異的故事》中。
日前，牛津大學3位哲學教授選擇“死後”冷凍人體。人體冷凍，真能讓人在未來復活嗎？科學家表示，人體冷凍目前只是商業行為，沒有證據證明被冷凍的人體將來能夠“復活”。
牛津哲學家選擇冷凍人體
計畫接受人體冷凍的三位哲學家，分別是牛津“人類未來研究所”所長、現年40歲的哲學教授波斯特倫、41歲的研究員桑德伯格和阿姆斯特朗。阿姆斯特朗預定了全身冷凍。波斯特倫和桑德伯格預定了收費較便宜的服務：只冷藏頭部。
由於牛津“人類未來研究所”沒有人體冷凍保存研究，因此波斯特倫和桑德伯格向美國亞利桑那州的“阿爾科生命延續基金會”、阿姆斯特朗向另一家設於美國密西根州的“人體冷凍機構”預約。
這兩家機構是當今世界上最大型的人體冷凍公司。據報導，當他們將來臨終時，冷凍保存團隊就會在旁待命。一旦他們被宣告不治，工作人員就著手冷卻遺體，同時利用機器保持他們體內的血液流動、注入防腐和防凍劑保護體內組織。如果只選擇了凍存頭顱，工作人員就會將他們的頭切下，保存在零下196度的液態氮中。
波斯特倫擁有物理學和神經科學背景，2009年時還曾被美國《外交政策》雜誌選為當代百大思想家，他的選擇可能會影響公眾對人體冷凍技術的判斷。“看看過去百年之中發生的事情吧，當今世界，有多少是1913年的人類想像不到的事情。”波斯特倫在接受媒體採訪時表示，“未來越不確定，選擇活下來就越有意義，你可以儘可能多地保存大腦中的信息，而不是簡單地丟棄他們。”
人體冷凍花費不菲青睞富人
所謂人體冷凍學，是指在人死亡後，如果立刻以適當的方式把屍體通過冷凍處理，就有可能在將來的某個時刻復活。人體冷凍技術被美國的生活科學雜誌列為十大人腦未解之謎之一及十大超越人類極限的未來科學技術。
要接受人體冷凍，需要支付高昂的費用。因此，目前這項技術幾乎成了富人的賭博。據悉，人體冷凍的收費分別為1萬美元(俄羅斯KrioRus公司的腦神經冷藏項目)、2.8萬美元(人體冷凍機構的全身冷藏項目)、15.5萬美元(美國人體冷凍學會的全身冷凍)、20萬美元(阿爾科生命延續基金的全身冷藏項目)，收費視不同的公司、服務、國家或地區而定。
人體冷藏者可以考慮使用以人壽保險的形式付款，或分期付款。阿姆斯特朗就選擇了人壽保險的形式，每月投保25英鎊，作為死後冷凍的所需資金。
阿爾科生命延續基金會目前已經冷凍了117具屍體，其中包括美國最偉大的棒球運動員之一泰德威廉斯。其他仍然在世但已經選擇了阿爾科的人中，也不乏名人，如美國導演查爾斯馬修。
不過有人擔心，過了幾百年後，這些提供冷凍服務的公司，是否依然存在。
“復活術”缺證據仍是商業活動
加州大學伯克利分校的低溫生物學研究員保羅西格爾曾將活著的倉鼠冷凍2小時後復活。在倉鼠試驗成功後，西格爾又對一隻小獵犬進行試驗。結果，他成功讓小獵犬復活過來。
有專家表示，雖然冷凍實驗在某些動物身上已經取得了一定的進展，這種方法卻並不一定適用人類。雖然目前有多家從事“人體冷凍”的公司，但很少有醫療機構介入。在專家看來，人體冷凍只是一個新的商機，而非醫學。
國際低溫生物學會前任主席、美國紐約州立大學低溫生物研究中心主任約翰鮑斯特此前接受《中國科學報》記者採訪時曾表示，人體冷凍組織的大多數成員沒有接受過正規的高等教育，也沒有具有職業資格的醫生。關於任何人體冷凍能復活方面的報導都沒有一篇是出自科學期刊，也都沒有一篇報導被證明是真實的。
上海理工大學低溫醫學研究所所長華澤釗明確表示，“從技術上，低溫冷凍人體的實現是非常困難或者說是完全不可能的。”華澤釗說，按照目前低溫生物醫學的水平，大部分細胞以及部分組織能低溫保存，但是心臟之類的器官不能低溫保存。每種器官中都有不同種類的細胞，冷凍一個器官都很難成功。
相關問題
改善細胞的物質結構能達到安全冷凍嗎？
研究細胞構造的所羅門 科瓦亞宣稱，細胞的柔韌度和原始膠子數量是決定細胞抗凍能力和進化限度的關鍵因素。他正在開展一個“尋找能量之源”課題，旨在如何開啟冷凍之後細胞，如何給予生命活力，以及在生命允許的範圍內開展一切可能人工進化行為。“我們所要選擇的是適應環境還是讓環境適應我們，”所羅門說，我們還需要找到人體中傳承了幾千萬年的發育重啟和自我複製構造，而這種構造卻存在於每個細胞之中，或者我們一個一個進行改造，或者我們找出人體內的生命之源。” “還有一個選擇，就是：人工受精的精子 卵子的雙重改造”-- 所羅門。
還有一種可能，那就是我們所擔心的冷凍安全問題都不會發生，因為冷凍人體的原始效應很可能會是彈性的，即身體功能自行恢復到冷凍前狀態，即為自然彈性冷凍。”
質疑
一些曾在蘇聯低溫生物學研究學會工作過的科學家們對冷凍死者遺體和腦袋,可以盼望將來“復活”的說法嗤之以鼻，並指責這種行為是一種“專騙死人錢”的詐欺行為。低溫生物學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，那么當你再為他解凍後，他也不可能再活下來。”克里奧魯斯公司老闆辯解稱，他們並沒有給予顧客任何將來可以“復活”的擔保。但他們的服務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。人體冷凍復活術最早出現在科幻小說中。1931年，美國《奇異》雜誌發表的一篇故事寫到，一個叫詹姆斯的人去世後，遺體被發射到太空中，在那裡，寒冷和真空使其遺體無限期保存下來。幾百萬年後，人類早已滅絕，某種外星機械民族發現了這具冷凍的屍體。他們把詹姆斯的頭顱復活後移植到一個機器人身上，後來，詹姆斯便長生不死了。被稱為“人體冷凍學之父”的羅伯特·埃廷格看到這篇小說後在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，春天又自動復活。從上世紀60年代起，一門嶄新的生物技術——低溫生物技術逐漸形成和發展，就是使生物細胞和組織通過迅速降溫達到超低溫，從而得到長期保存。而且美國也出現了大大小小的人體冷凍機構，許多人選擇死後被冷凍起來，期待有朝一日醫療技術進步後重新復活，但尚沒有一例復活成功。
中國首例
2015年5月30日下午5時許，61歲的胰腺癌患者杜虹躺在病床上，已進入彌留階段。
隔壁房間，兩名來自美國的外科醫生已經等待了8個小時，事實上，他們從5月19日開始就在為這一刻待命了。
下午5時40分，杜虹平靜地離開了人世。兩名美國醫生第一時間向杜虹體內注射了抗凝劑、抗菌藥物、抗血栓藥物，防止血液凝固，並用特製設備按壓心臟，保證血液繼續循環。
隨後，杜虹的遺體被放入裝有冰塊的木質棺材中，迅速轉移到手術地點，耗時約1小時。接下來是灌流，由於人體細胞中含有大量水分，冰凍過程中水分凝固會形成冰晶，極易刺破細胞，造成巨大傷害，所以冰凍技術的要點是使用冰點更低、不容易結晶的保護液代替水分，達到脫水的效果。
美國醫生首先用稀釋過的保護液，逐步替換遺體中殘留的血液。隨後，使用儀器打開遺體頸部的總動脈和總靜脈，形成一個液體輸入的迴路，輸入保護液，隨後開始重頭戲——替換頭部殘留的血液。
替換過程比較漫長，醫生會逐步加大保護液的濃度，從動脈輸進頭部。當人體內保護液濃度達到遺體保存要求後，繼續監測靜脈輸出液體中保護液的濃度，當輸出液體的保護液濃度與輸入濃度一致時，表示頭部水分已完全被替代。
灌流超過4個小時，整個過程需要在冰凍低溫接近0攝氏度的情況下完成。此後需要將遺體進一步降溫。工作人員使用-60℃的乾冰對遺體逐步降溫，最終將遺體保存在一個-40℃左右的冰棺當中。至此，遺體冰凍的初步流程完成。
接下來，杜虹的遺體會在冰凍狀態下被送到位於美國洛杉磯的Alcor總部(全球最大的冷凍人體研究機構之一)。遺體頭部將被分離保存在-196℃的液氮環境特殊容器中。
在此後的漫長歲月中，工作人員將按期添加液氮，保證杜虹的頭部長期保存。按Alcor科學家的樂觀估計，50年後的科學技術也許就能讓杜虹解凍頭部、再造身體，也就是——復活。
