冷凍人體可行嗎？以後還能復甦嗎？《白澤論壇》帶你走進低溫下的生命世界

昨天下午，上海理工大學醫療器械與食品學院院長劉寶林教授做客第38期白澤論壇，帶來了《生物樣本低溫保存技術》主題演講。低溫下的生命有着怎樣的奧祕呢？一起來看看吧。

我們通常喜歡待在一個令自己舒適的溫度範圍，因此，我們會在冬天衝暖飲，夏天喫冰鎮西瓜。超過這個範圍的溫度會令我們感到不適，而當溫度不斷趨近於極高或極低，我們的生命會完全消逝嗎？還是有其他答案呢？

一些動物會在低溫下“假死”

加拿大科學家在研究一種樹蛙時發現，被霜凍的樹蛙，在解凍後又活蹦亂跳的“復活”了。這隻樹蛙提供了一個“其他答案”，透露出極低溫下生命祕密的一角。

那麼極低溫下的生命究竟是怎樣的呢？

生命由細胞組成，細胞再由分子、原子組成，這些分子、原子的運動也就是我們生命活動的基礎。而這些微觀粒子的運動與溫度密切相關，當溫度降至一定溫度下，這些粒子運動會逐漸減慢甚至停止（這一溫度稱爲“絕對零度”，也是原子所能達到的低溫極限），與之相對，我們的各項生命活動也會隨之減緩，這便是低溫科學的理論起點。

人們對“低溫延長生命”的探索

低溫之下，運動變得緩慢，相比之下，時間被無限的放大。因此，人們將凍結視爲一種延長生命的方式。在科幻作品中，主人公常常是在低溫深眠下穿過遙遠的宇宙光年、或是漫長的末日長夜。

現實中，也有人選擇了使用低溫冷凍來延長自己的生命。美國的阿爾科基金會已經冷凍了一百多具“人體”，其中不乏各界名人，他們在生命臨界終點時，被冷藏起來，等待在未來某一天“甦醒”。但這些人是否能夠真的“復活”，沒有人知道，因爲現在爲止還沒有實施過這些低溫人體的復甦。

低溫技術在醫學的應用

雖然“冷凍人體”聽起來仍過於玄幻，但在醫療領域，低溫技術距離我們其實並不遙遠。目前，低溫存儲在臨牀上多應用在細胞層面，隨着細胞醫療興起，細胞作爲一種新型式的藥物逐漸被應用在免疫性疾病、惡性腫瘤等疾病的治療當中。

但有別於傳統化學藥物，細胞作爲一個有活性的生命體，其療效往往需要建立在有效的存儲之上，這就需要低溫技術的介入了。

低溫存儲的難點是水

我們常說“沒有水就沒有生命”，水的獨特性質使其成爲衆多生命活動的基礎，如水良好的介電性、高值的比熱容。但水在低溫下凍結，卻是細胞存儲面臨的主要問題。

1972年，Peter Mazur提出，細胞在冷凍過程中面臨兩大損傷，即“胞內冰損傷”與“溶質損傷”。

從上面不同冷卻速率下細胞存活率曲線，我們可以看到：降溫速率過慢，細胞主要因溶質損傷而失活，而降溫過快，則面臨胞內冰損傷。而曲線的最高點，就是細胞凍存時的最佳降溫速率。

爲什麼會有溶質損傷和胞內冰損傷呢？

兩者的出現與細胞膜滲透性有關。當細胞冷卻過快，胞膜內水分子來不及外滲即過冷，細胞中的胞質便會結成冰晶，對細胞器乃至整個細胞造成損傷；而冷卻過慢，細胞外液會先結冰，導致滲透壓升高，細胞內水分外滲，若這一過程過久，會導致細胞失水皺縮。