人體冷凍 未來能否復活？

在著名科幻小《三體》中，低溫休眠后來成為未來人類最普遍的一項技術。低溫休眠是指在極短的時間內，將人類冷凍到零下196℃，讓細胞停止活動，無限延長人類的生命周期。

今年5月，61歲的杜虹因胰腺癌去世。按照她的遺願，美國阿爾科生命延續基金會即刻對她的遺體頭部進行了特殊冷凍處理，待50年后醫學進步，再為杜虹解凍頭部、再造身體，這也是中國首例參與人體冷凍保存的案例。作為科幻小《三體》的編審之一，杜虹的勇敢嘗試跟小中的雲天明經歷相似，這也再度引起了人們對科幻與現實邊界的思考：冷凍人體技術究竟如何實現？復活難度幾何？未來杜虹能否真的能從“沉睡”中蘇醒？

記者採訪本次冷凍手術的志願者、中國農業科學院基因工程與細胞工程方向博士生魏景亮，細究“人體冷凍”的真相。

文/廣州日報記者 郭原毓

圖/gettyimages

杜虹遺體頭部

將在液氮中保存

目前，人體冷凍手術只在病人死亡后實施，分為冰凍、灌流、降溫保存三個部分。在杜虹心臟停止跳動后，醫生第一時間向她體內注射了抗凝劑、抗菌藥物和抗血栓藥物，以防止血液凝固，並用特製設備按壓心臟，保證血液繼續循環。隨后，杜虹的遺體被放入裝有冰塊的木質棺材，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，達到脫水效果。醫生先用稀釋過的保護液，逐步替換遺體中殘留的血液，隨后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，開始替換頭部殘留的血液。灌流超過4個小時，整個過程需要在冰凍低溫接近0℃的情況下完成。

此后需要將遺體進一步降溫。手術工作人員使用零下60℃的乾冰對遺體逐步降溫，最終將遺體保存在一個零下40℃左右的冰棺當中。至此，遺體冰凍的初步流程完成。

接下來，杜虹的遺體在冰凍狀態下被送到位於美國亞利桑那州斯科茨代爾的阿爾科總部（全球最大的冷凍人體研究機構之一）。由於杜虹只選擇了冷凍大腦部分，因此頭部被單獨分離出來，保存在零下196℃的液氮環境特殊容器中。此后，工作人員將按期添加液氮，保證她的頭部長期保存。按科學家的樂觀估計，50年后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”。

難點

防止大腦冰晶化

盡量無損保存

“全球已有139例病人在阿爾科進行人體冷凍術，其中60%為大腦冷凍。大腦承載了人的記憶、情感和人格，它非常脆弱，且神經細胞結構高度複雜，雖然現代醫療水平已經非常善於冷凍和復甦人體器官，但凍結大腦完全不同。其他肝臟、肌肉細胞結構比較單一、重覆，可能失去了一小部分仍能良好運行，但大腦神經細胞就不同了，神經元當然也存在相似性，但每一處小的連接、突觸等都有差異。所以手術過程中要盡量做到無損保存，避免低溫條件下水分凝固形成冰晶，刺破細胞，破壞細胞完整性。”魏景亮。

作為本次手術的志願者，中國農業科學院基因工程與細胞工程方向的博士生魏景亮告訴記者，由於專業原因，4年前他就開始關注人體冰凍技術。“在國內，沒有專門的機構對此進行研究，關注此技術的大多以業餘愛好者為主。”魏景亮便是其中之一，他們通過知乎等網絡平台走到一起，今年4月左右，他們得知杜虹的意願，隨即與家屬進行聯繫，並很快和美國阿爾科公司達成了冷凍手術協議。

魏景亮介紹道，當病人心跳停止后，細胞自噬加快，因此手術一開始用接近0℃低溫來抑制生物的活性，從而暫停細胞衰落。接下來的灌流環節，溫度逐漸降低到0℃以下，如果選擇了全身冷凍，則通過外科手術打開胸腔，將保護液從主動脈和肺動脈接入，流進全身的血管中，再讓沖洗出來的血液和保護液從主靜脈和肺靜脈流出，對選擇僅保存大腦的病人，則直接對兩側的頸總動脈灌注保護液，從頸總靜脈流出。“目前用的保護液是一種化學混合物，可用於移植器官的長期保存。灌注結束時，大腦中保護液的濃度將達到約60%，保護劑充分滲透到人體組織中，讓組織中剩餘的少量水不能夠結冰，而是在低溫下被‘玻璃化’，使細胞盡量完整地保留下來。”

至於冷凍全身和大腦的區別，魏景亮指出，有人選擇冷凍全身主要出於心理上易於接受的考慮。“理論上，冷凍是溫度向空間傳遞的過程，體積越小，效果越好。而且現代科學的發展已經達到能夠培養出人類肢体組織的水平，只是法律層面仍未通過，在人體冷凍術中，再造大腦以外的身體不算是最大的技術難點。”

釋疑

現實非科幻，不存在活體冷凍

電影和科幻小中經常出現這樣的場景：給你打上一針再放入冰櫃裏冷凍起來，安安靜靜地睡上好幾十年，等再次醒來時，已經恍若隔世，孫子都邁入老年了，而自己還是年輕時候的模樣。這樣先入為主的概念也讓很多人生疑惑——活體冷凍真的存在嗎？

事實上，活體冷凍在現階段並不現實。魏景亮：“目前接受人體冷凍的病人大多是癌症患者，人體冷凍術相當於把現代科學解決不了的問題，通過凍結保存的方式延遲至未來解決，何時可以順利‘復活’被冷凍的病人並治愈他們還不好，這種情況下，活體冷凍相當於謀殺。”

雖然現實讓很多人的幻想破滅，但人體冷凍手術的保存環節跟小中還是頗有幾分相似，在小《三體》中，雲天明的大腦被冰凍技術保存后的場景是這樣的：“在他們正中有一個工作台，上面放個一米左右高的不銹鋼圓柱形熱容器，剛剛密封，從容器中湧出的超低溫液氦生的白霧還沒有消散，由於低溫，那些霧緊貼容器的外壁緩緩流下，流過工作台的表面，像微型瀑布般淌下，在地板上方消失了。白霧中的容器看上去似乎不像是塵世中的東西。”

而在美國阿爾科總部人體保存室中，擺一個個銀白色的不銹鋼儲藏罐，儲藏罐上連接數不清的管線。大的罐子有兩人多高，小的儲藏罐也有大半人高。這些儲藏罐，便是病人遺體的“臨時住所”，大的儲藏罐用於冷凍保存整個身體，小的則用於冷凍腦部及神經系統。雖然現階段遺體保留在零下196℃的液氮環境中，但也有科學家指出，零下240℃的液氦更適合用於保存，只是由於成本太高，沒有大加普及。從這個角度看，現實與科幻小又有不謀而合之處。

復活

理論可行，但要跨越五大損傷挑戰

阿爾科公司提出的“玻璃化”概念理論上可以解決冷凍過程中細胞受損的問題，但目前尚未有任何證據表明我們能夠將人體器官玻璃化。美國西雅圖華盛頓大學的低溫生物學家高大勇道：“我們能夠將非常小的事物，例如昆蟲和血管等簡單組織玻璃化，這是因為體積小，容易控制冷卻過程，冷凍保護劑也能正確合適地擴散。”那麼人體冷凍病人的器官將如何受到影響？高大勇認為，我們並不知道病人死后在玻璃化過程中會受到什麼損傷。

加拿大渥太華大學的生物化學家肯恩·斯托裏教授也認為前景不容樂觀。“人類有很多不同的器官，移植器官的研究讓我們知道，即使我們能夠成功冷凍它們，每一個器官卻需要以不同速率冷卻，且冷凍保護劑的混合物和濃度也各不相同。即使你只想保存大腦，大腦也有十幾個不同的區域，它們需要用不同的方法進行冷凍保存。”

魏景亮也總結道，未來解凍后修復過程面臨五大損傷：症傷害、衰老傷害、細胞自溶和微生物降解傷害、冷凍傷害、解凍過程造成的傷害（包括冷凍技術不夠完善造成的少量冷凍損傷、化學濃度衝擊、由於溫度傳播不均勻造成的應力性斷面，長期液氮保存中可能出現的極少的化學變化）。其中化學濃度的衝擊是解凍時最大的障礙，沒有結冰的部分在保護液析出時化學濃度變高，造成高滲透壓，可能損傷細胞膜等，而這五種傷害沒有一項是目前能夠解決的。

至於科學家提出的50年后可能解凍，那是基於現代科學發展速度的樂觀估計，對此，北京天壇醫院神經外科主任醫師賈旺認為，在目前的醫學技術支持下，大腦神經被低溫冷凍50年，復甦的可能性是有的。不過，凍存的神經組織即使恢復了活性，能否移植到另外一個身體上，併產生新的生命，還要跨過脊髓連結、中樞神經再生、顯微外科縫合等多重艱巨的挑戰。