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低温休眠技术能否实现?“死而复生”离我们还有多远?

低温休眠技术能否实现?“死而复生”离我们还有多远?

作者: 有爱科学 | 来源:发表于2018-12-13 14:26 被阅读20次

    如果你经常看科幻电影的话,你或许听说过低温休眠技术

    这个技术主要是指在极短的时间内,将人类冷冻到极低的温度,让细胞停止活动,无限延长人类的生命周期。从理论上来讲,低温休眠技术可以实现。

    细胞在低温下可以长期保存的机制在于低温下细胞的新陈代谢急速减慢。温度越低,新陈代谢就越慢,保存的时间也就随之变长。

    比如,血液中最多的红细胞如果在零下65摄氏度中保存,保存时间就能长达十年。当然,假使不考虑更低温度下造成的细胞损伤,红细胞的保存时间应该能更长。

    所以从目前的技术上来看,人类还不能做到低温休眠并将其唤醒。低温保存过程本身也会杀伤细胞及损害组织,这些风险包括化学性损伤,也包括物理性损伤。

    造成化学性损伤的主要元凶是我们赖以生存的基础:氧气。氧气是生命的基础,我们的生命基本上是一部氧化与还原的循环机器,氧化作用转变成我们可以利用的能量并消耗它,这个过程无疑会意外地产生许多自由基。

    尤其在身体环境恶劣的情况下,会生成大量更加活泼的活性氧自由基。在常温状态下,人体内本身就具有清除多余自由基的能力。

    但随着温度的降低,虽然自由基产生的速度也随之下降,但因酶类物质的催化防御才拥有的对抗能力,会随着酶的活性剧烈下降,也会急剧降低,原有的化学平衡被打破,损害的速度远超修复的速度。

    其次就是物理性损伤。我们都知道水是生命之源,而体液就占我们人体体重的六成左右,大脑甚至占了近九成的比例。

    所以物理性损伤主要是指我们的体液在极低温下必然结冰,而结冰后产生的冰晶也会像刺猬一样从里到外扎破细胞。所以要实现低温休眠的话,最绕不过的就是要对每一个细胞进行低温处理。

    在实际应用中,低温冷冻的第一步就是要对细胞添加低温保护剂,然后才能进行安全降温。值得注意的是,温度不够低就肯定无法达到休眠的需求,但是零下15到零下60摄氏度的低温过程对于细胞来讲是致命的。降温速率一旦过高或过低,稍不注意便可对细胞造成不可逆的损伤。

    不过,相比给不同细胞实施精准降温,更难的是给细胞复温。倘若不能从休眠中醒来,那休眠的意义何在?如何安全地给细胞复温,是低温休眠技术最为关键之处。

    其结果首先取决于前面降温过程是否导致细胞内结冰。但是即便缓慢降温过程中没有结冰,不同细胞的复温条件也各不相同。

    而且,苏醒过后的机体是否会受到负面影响也是一个大的问题,当人体肌肉长期缺乏锻炼时,其势必会出现废用性肌萎缩。相信有过体验的人应该都知道,躺在床上十天半个月不动的感受是如何的。

    或许未来这项技术可能会成实现,但现在是遥不可及的。世界上已经有数多家机构都提供人体低温冷冻技术,但也仅包含“冷冻”保存这一项,且价格不菲。他们主要是为身患绝症或刚去世的人提供服务,以待未来攻克复温难题之后再将其解冻。

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