人体冷冻技术:是一张无法兑现的支票吗
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- 发布时间:2017-09-06 14:35
截至2016年底,全球已经有300多位被医学上判定为死亡的人,保存在零下196摄氏度的液氮罐中。最早的一位践行者,要整整追溯到50年前。长达半个世纪的时间中,令人遗憾的是,尚未有一位冷冻者获得复苏
近日,“中国首例人体全身冷冻手术在山东完成”的消息再次引起人们对人体冷冻技术的热议。这一寄托人类“长寿不老”美好愿望的新技术,只是目前,尚未被科学所完全确认。
中国首例本土实施的人体全身冷冻
2017年5月8日凌晨4时1分,49岁的山东居民展文莲因患有肺癌医治无效,其呼吸和心跳停止,主治医生宣布她已经死亡。但她还要再经历一场手术。
山东银丰生命科学研究院(以下简称银丰研究院)和山东大学齐鲁医院的临床专家行动起来。他们向展文莲体内注射抗凝、抗氧化和中枢神经营养等药物,并通过循环系统快速输注冰盐水为其进行物理降温,同时实施气管插管,启动呼吸机和美敦力菲康心肺复苏机LUCAS2等心肺支持设备,以保障她身体的供血供氧,维持机体生理功能。
之后,展文莲的遗体被送上救护车。救护车从齐鲁医院东院区驶离,开向银丰研究院。在那里,展文莲要经历冷冻前最为关键的步骤--灌流。
美国专家阿伦·德雷克(AARON DRAKE)对即将开始的程序并不陌生。来到银丰研究院之前,他已经在美国最大的人体冷冻机构阿尔科生命延续基金(ALCOR,以下简称阿尔科)工作了近十年,参与了70多例人体冷冻手术。
在他看来,“死亡”不是一个瞬时概念,也并非不可逆。就算心脏停跳、呼吸停止,人的身体和大脑,还“活”着。在阿尔科,冷冻人被称为“病人”。
死神的镰刀已经挥下,但伤口还未扩大。阿伦·德雷克一直做的,是给这死亡的进程按下暂停键。但在人体进入最后的低温保存阶段之前,他必须尽可能保证,“病人”不受或者少受冷冻损害。
冷冻最大的敌人,是水在低温下结成的冰晶--冰晶会刺破细胞内壁,造成极大损伤。所以,冷冻机构必须用特殊的防冻剂置换人体内的血液和水分。
和阿伦·德雷克一起进行手术的,是山东大学齐鲁医院心外科医生、麻醉专家以及体外循环灌注师。他们从展文莲的颈部和股部建立双通路体外循环,在特制的低温手术台上,将其体温降低到18℃左右。然后,透明的乳白色的防冻剂,缓缓注入展文莲体内。降温仍在进行,防冻剂变得越来越浓稠。它会成为固体,但它不会结冰。这个过程,叫作“玻璃化”。
灌流最终完成,已是近6个小时之后。接着,展文莲的身体被转移到大尺度程序降温床上。阿伦·德雷克对这张床赞赏有加,美国阿尔科没有这样的设备。
这是世界上唯一一台可以连续将整个人体从常温降到-190℃左右的自动控制设备。它使用液氮蒸气进行快速降温,配置了多个温度传感器,可以实时监测数十个位置的温度变化。整套流程耗时55小时。
阿伦·德雷克对手术效果很满意。“你看,这有一条完美的降温曲线。”他拿出手机,显得很兴奋,“曲线下降得很平滑,意味着我们的灌流效果很好,病人体内没有或者只有少量的冰晶。”
超过50年历史的人体冷冻术
第一位接受人体冷冻的中国人并不是展文莲,而是重庆女作家杜虹。杜虹是科幻小说《三体》的编审之一。2015年5月,杜虹接受了冷冻手术,她选择的冷冻机构是美国阿尔科。阿尔科建议她只冷冻头部,这样灌流效果更好。他们认为,只要能将大脑结构完整保存,人的记忆也就不会消失。若未来“病人”能从冰中复生,再造身体肯定也不是问题。
杜虹的女儿在朋友圈里写道:妈妈,我们未来见。
杜虹的选择,让一直局限在小圈子里的、带点科幻色彩的“人体冷冻”成了公共话题。
而展文莲是在中国本土实施的第一例人体全身冷冻者。在文展莲之前,截至2016年底,全球已经有300多位被医学上判定为死亡的人,保存在零下196摄氏度的液氮罐中。最早的一位践行者,要整整追溯到50年前。长达半个世纪的时间中,令人遗憾的是,尚未有一位冷冻者获得复苏。
复苏迟迟未至,也无人能设定时间表。这不仅要考验解冻技术是否将对身体的伤害降到最小,还基于此前冷冻降温过程中对机体的伤害程度之上。事实上很难确认,在降温的过程中,人体的机能究竟得到多少程度的“封存”,又有多少遭到了不可逆的损害。现行的技术主要依赖于防冻剂来减少降温对身体的伤害。由于伦理限制,申请冷冻者只有在被临床宣布为死亡后,才能启动人体冷冻的操作。“尸体”的血液被排空,取而代之的是防冻剂和防腐剂等的混合物。防冻剂在低温下会呈现玻璃状的形态,即“玻璃化”。
对于身体细胞而言,降温会使得水结成冰晶,而这是致命的。可能会戳破细胞壁,导致严重损伤。而防冻剂的出现取消了对结晶的担忧,让对人体冷冻持乐观态度的人认为,这大幅减少了降温所带来的损伤。
在零下100多摄氏度的冷冻下,由于分子活动减慢了不止13个数量级,支持者认为,这使得本该腐化的“尸体”像按了时间的暂停键一样,等待来自未来的技术破解。
尽管没有在已经冷冻的人体上进行过试验,一些在细胞、动物组织上的零星希望一直被支持方作为证据,用来论证人体冷冻不完全是张无法兑现的支票。
比如在对关键部位--大脑的冷冻修复上,人们从模式动物上寻找可能的“奇迹”,但又总面临无法直接验证对人体同样受用的难题。
在2015年,作为一家提供人体冷冻服务的美国机构,阿尔科生命延续基金会的研究团队曾在期刊发文,称将秀丽隐杆线虫低温冷冻后解冻,能保留秀丽隐杆线虫在冷冻前习得的和食物相关的行为。然而,从线虫到人类,仍存在需要跨越的巨大鸿沟。
2016年,美国有研究人员在将兔子的大脑冷冻到零下135摄氏度一段时间后,进行解冻。对解冻后的兔脑进行切片观察后,研究人员发现,兔脑神经元之间的单个连接都保持完好,而这些神经元连接对性格和记忆来说至关重要。
有人将这视为对人体冷冻技术的支持,但有人指出,这只是证明结构完整无缺,尚未证明其功能如表面所见般完好,并且,实验用来修复大脑的试剂有毒,并不适用于实际的人体冷冻中。另一方面,对于如此精细的大脑,为了尽可能的保护,防冻剂需要渗透到大脑的每个角落,以防止结晶带来的神经元连接丢失等。而大脑本身的自我防御机制,包括血脑屏障等都设置了对外来物的门槛。有神经学家指出,冷冻中追求完全“玻璃化”,可能适得其反,损伤大脑。
以人类无法预测的方式前进
值得欣喜的是,由于冷冻精子卵子、器官移植等发展的需要,细胞和组织的冷冻与解冻技术也在不断改进中,比如纳米技术被认为将大有作为。这些或多或少让人体冷冻复苏这个遥远的梦想获得了更多的希望。
不久前,美国研究人员在《ACS NANO》上发表文章,提出了一种新型解冻方法,成功复活了冷冻的斑马鱼胚胎。为了提高的解冻效率,在斑马鱼胚胎冷冻前,研究人员在胚胎中注入了抹有防冻剂的金色颗粒,在解冻环节时,用激光光束照射冷冻胚胎,实现快速的解冻。解冻后的胚胎有一部分被培育成斑马鱼,但成功率并不高,超过三分之二的胚胎在解冻后一小时内死亡,第二天只剩下十分之一的胚胎存活下来。
技术仍在以人类无法预测的方式前进。对于300多位人体冷冻者来说,他们都是带着有一天,技术得以发达到复苏他们,并治好生前不治之症的念头而接受低温冷冻的。但至少,现在还不是他们所设想的已经足够发达的那天。(来源: 澎湃新闻)
