近日，我國本土首例人體冷凍在山東完成。49歲的癌癥患者展文蓮在醫(yī)院離世后，被送往20公里外的山東銀豐生命科學院，保存到零下196℃的液態(tài)氮中，等待未來某一天的“復活”。

這個頗具科幻色彩的新聞激發(fā)了很多讀者的興趣，人們不禁要問：冷凍人真的能復活嗎？

冷凍，讓時光凝固

當外界溫度低至一定程度時，肌體細胞處于“生命機會停頓”狀態(tài)。理論上講，一個生物如果能在4℃環(huán)境下存活2小時，在零下196℃下可望保存幾個世紀

“現在的人體凍存還不是一個嚴格意義上的科學項目，世界范圍內尚沒有一個冷凍人復蘇成功的案例?！苯邮芄P者采訪時，中科院理化技術研究所研究員、清華大學教授、低溫生物醫(yī)學工程學北京市重點實驗室主任劉靜說，科學項目要做到可測試、可重復，人體冷凍顯然還不在其列。“與其說它是科學，不如說它目前還只是人類的一個美好夢想?！?/p>

人體凍存復蘇雖然是一種夢想，但就更廣泛范圍而言，低溫冷凍保存技術卻是一種可以“凝固時光”的技術。低溫環(huán)境可以使活體組織的代謝活動能力顯著降低。當外界溫度低至一定程度時，肌體細胞既不會衰老，也不會退化，處于“生命機會停頓”狀態(tài)，因而使生命得以永恒封存。

理論上講，一個生物如果能在4℃環(huán)境下存活2小時，那就能在零下40℃下保存數日，在零下80℃下保存數月，在零下196℃下可望保存幾個世紀。

劉靜介紹，借助現代低溫冷凍保存技術，人類已經可以長期保存精子、卵子及胚胎。尤其是近30年來，利用低溫冷凍保存技術，人類成功地實現了對絕大多數細胞，如成纖維細胞、脂肪細胞、腫瘤細胞、干細胞等的保存。

在該技術中，液氮是細胞凍存過程中最常用的超低溫制冷劑，在零下196℃中，細胞能夠長期被保存。這或許也是展文蓮被保存到液氮中的原因。

然而，量變引起質變。越簡單的細胞，凍存和復蘇越容易，越復雜的組織則越難。比如凍存女性卵母細胞的冷凍卵子技術，凍存后的細胞復蘇成功率低于50%。劉靜表示，這主要是因為卵母細胞尺寸遠大于其他普通細胞。

而對于體積再大一些的組織或器官，卻只能低溫短期保存，而不能像細胞那樣放進液氮中長期凍存?！凹毎４鎺兹f年沒問題。器官現在只能4℃左右低溫保存，沒有凍起來，凍起來會破壞組織活性，不能用于移植了?！眲㈧o解釋說，原因在于體積較大的組織或器官，冷卻液很難快速均勻地導入其內部，降溫或升溫時可能因其內外溫差導致的應力，造成撕裂性創(chuàng)傷；同時，凍存組織的細胞和細胞之間容易形成冰晶，在冷凍和復蘇過程中，這些冰晶都會對組織造成不可逆的機械性損傷。

關于冰晶的傷害，有一個更通俗的比喻。據BBC報道，低溫生物學家高大勇曾說過，凍存人體在復蘇升溫過程中，隨時可能像玻璃一樣碎掉。

所以，目前現代低溫保存技術只在皮膚、角膜、肝臟、腎臟等復雜組織和器官的短期保存上取得進展，并在器官移植手術中得到應用。稍微復雜一些的組織和器官都不能在真正凍存后保持生物活性，更不用說整個人體的凍存復蘇了。

復蘇，還從未成功

科學家沒有停止過對凍存生物的復蘇實驗，但以目前的技術水平，人體放在液氮里再復活幾乎不可能成功

那么，用冷凍技術延長人類壽命的夢想就這樣失敗了嗎？

“其實我們可以換個思維方向，比如說，凍死癌細胞！”劉靜介紹，在人類與腫瘤抗爭的過程中，超低溫冷凍消融手術具有麻醉鎮(zhèn)痛、止血及減少出血、能防止腫瘤擴散等優(yōu)點，且副作用遠低于放療和化療，贏得“綠色療法”之譽。他的研究團隊從17年前就開始進行這個方向的研究。今年該團隊與北京一家醫(yī)療器械公司共同研制的創(chuàng)新醫(yī)療器械“低溫冷凍手術系統”和“一次性使用無菌冷凍消融針”，已通過國家食品藥品監(jiān)督管理總局審批，被批準上市，產品授權使用范圍為“臨床中除空腔腫瘤外的實體腫瘤冷凍治療”。

當然，科學家是最喜歡挑戰(zhàn)夢想的人群。雖然凍死癌細胞比復蘇凍存人體容易得多，他們也沒有停止過對凍存生物的復蘇實驗。

1971年曾有報道稱，科學家采用液氮長時間保存舌蠅和白蛉并獲得成功。但此后的案例十分少見。

在2007年發(fā)表的一篇論文中，劉靜團隊對黑背螞蟻進行了零下10℃以下的冷凍復活研究。研究結果顯示，將經過長期喂養(yǎng)糖類抗凍劑的黑背螞蟻裝入廣口瓶放置在零下20℃環(huán)境中48個小時，廣口瓶中最終最低溫度為零下18℃，534只螞蟻中，僅有7只復活，復活率為1.31%；而不作抗凍處理的螞蟻，冷凍之后無一幸免，全數死亡；至于他們嘗試過的其他更大個體動物如小鼠的冷凍復活，則從未成功過，也就無從發(fā)表研究報告。

劉靜的同事、中科院理化技術研究所研究員饒偉做過金魚的冷凍復蘇實驗。他曾把一條活蹦亂跳的金魚浸沒在零下196℃的液氮里，很快它就“凝固”了。如果在一分鐘之內把這條凍住的金魚放進溫水里，冰融化后，金魚又能活過來游動。但如果時間長過幾分鐘，金魚就再也不能復蘇了。

研究發(fā)現，這不是真正的凍存。在液氮造成的低溫環(huán)境中，金魚體表的水瞬間結冰，但金魚內部的心臟等要害器官并未結冰。所以短時間內，金魚可以復蘇。但如果冰凍時間略長，要害器官也結冰了，金魚就真凍死了。

黑背螞蟻是遠比人類低等和微小的生物，凍存溫度又遠比液氮溫度高，凍存時間僅兩天，復活率還是“百里挑一”。

金魚也是遠比人類低等的生物，然而其在液氮中的冷凍復蘇僅能維持“分鐘級”，并非真正的“凍結”，距離人類需要的“凝固時光”技能點也相差太遠。

可以想見，以目前的技術水平，人體放在液氮里再復活幾乎不可能成功。

仿生，向自然學習

專家表示，效法自然，發(fā)展仿生型低溫保存技術，將成為今后突破傳統技術瓶頸最有前景的方向之一

當遇到人力難以解決的科學問題時，科學家們往往會請教大自然這個最偉大的老師。冷凍復蘇的課題也是如此。

劉靜表示，雖然現有的低溫技術對于復雜組織、器官乃至生命個體的長期凍存仍無能為力，但借鑒冬眠動物天然的耐寒機理，人類也有望建立起嶄新的生物材料低溫凍存技術，科學家曾發(fā)表文章探討過此方面的可能途徑。“效法自然，發(fā)展仿生型低溫保存技術，將成為今后突破傳統技術瓶頸最有前景的方向之一。”

地球上的溫帶和寒帶動物，每年都要經受冬季低溫天氣的威脅。按照體內是否形成冰晶，動物的耐寒機制可以分為耐受結冰性和非耐受結冰性兩類。前者在低溫下體內雖然形成冰晶，但能忍受并在低溫下生存；后者則是體內并無冰晶形成，只是保持一定的過冷度，并由此避免低溫損傷。

國外曾有科學家使用低溫電子顯微鏡直接觀察生物體結冰后的狀態(tài)，還引入磁共振成像實現了動態(tài)實時觀察動物體內結冰過程。他們發(fā)現，耐受結冰的蛙類，自身會產生大量抗凍劑，大量聚集在肝臟、大腦等重要部位，使這些部位延遲結冰；肝臟和大腦在冷凍過程中還會由于脫水引起體積減小現象；它的冷凍過程也與融化過程截然不同，結冰過程是從外部開始向內部推進，逐漸結冰固化，而融化過程則相對快速而均一，整個生物體幾乎同時開始融化，避免了從外到內的融化模式所帶來的局部缺氧壞死問題。

通過這類研究，科學家們總結過這些耐受結冰性動物成功存活必須滿足的4個條件：一是冰晶必須只局限于細胞外部，且冰晶引起的損傷應盡量達到最?。欢抢鋬鏊俾时仨氉銐蚵?，以維持細胞滲透壓在一定范圍內，保證有足夠時間進行細胞內外離子和溶質的重新分布，并允許細胞膜在一定范圍內收縮；三是細胞的容積縮小和脫水程度不能超過最大的損傷范圍；四是細胞必須能夠在長時間被胞外冰晶包圍所引起的局部缺血環(huán)境中生存。

“也就是說，動物的耐寒性與低溫程度、低溫暴露時間和降溫速度有關?！眲㈧o說，動物的抗寒機理研究其實已經出現很多成果。人們發(fā)現了甘油、葡萄糖等小分子抗凍物質，從而研制出一批類似功能的低溫保護劑；還從魚類、昆蟲等動物體內分離純化了幾十種抗凍蛋白，用于低溫保存的研究；并研究了冰核細菌等可以使生物體液在較高的亞低溫下結冰而避免形成致命冰晶的冰核劑，現在已將冰核細菌用于促凍殺滅害蟲或食品加工。

其實，人類對于如何實現長生已有很多夢想，冷凍人復活只是其中之一。這些夢想現在看起來距離科學實現還有些遙遠，然而在追尋夢想的過程中，人類的科技水平也在不斷進步。大自然已然清晰無誤地告訴人類，動物冷凍復活早已存在，人工實現此類復活是可能的，但揭開其中的秘密卻還需要時間和人類的智慧。未來，將有無限可能！