我們生活里,經(jīng)常會把買回來的菜或者剩下飯菜,放進(jìn)冰箱里,這樣就能延長它們的保鮮時間,這就有人問了,要是將人也放置在一定環(huán)境里冷凍,會不會也能延長人的壽命?或者說,人體冷凍后,能不能再次復(fù)活呢? 一個真實(shí)的例子 1999年,一位名叫Anna Bagenholm的瑞典醫(yī)科學(xué)生在滑雪時失去控制,頭部撞到覆蓋山澗的薄冰上。冰塊破裂后,她沉入冰冷的水中。幾分鐘后她的朋友發(fā)現(xiàn)她時,看到的只有露出冰面20厘米的滑雪板和腳踝。 Bagenholm利用一個氣袋,在水中掙扎了40分鐘后,她的心臟停止了跳動。又過了四十分鐘,救援隊(duì)將其救出。在直升機(jī)送往醫(yī)院途中,醫(yī)務(wù)人員還對她進(jìn)行了心肺復(fù)蘇。在她跌落3小時55分鐘后,Bagenholm又恢復(fù)了心跳,并最終身體幾乎完全康復(fù)。 事實(shí)上,被送到醫(yī)院的Bagenholm完全符合臨床死亡的定義:她的循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)已經(jīng)停止工作超過3 小時。在心臟停止跳動期間,她體內(nèi)的細(xì)胞究竟發(fā)生了什么?她的身體組織是否連同意識一起死亡了嗎?在沒有血液循環(huán)的情況下她還能支撐多久?科學(xué)家從中能了解到什么?可以用來幫助使“死亡”時間更長的人復(fù)活嗎? 這就是賓夕法尼亞大學(xué)復(fù)蘇科學(xué)中心的科學(xué)家所關(guān)注的問題,這也改變了人類治療心臟驟停的方式,并重新定義死亡。這一切先要從細(xì)胞層面來研究這個問題。 科學(xué)分析 科學(xué)家普遍認(rèn)為,與細(xì)胞組成的較大有機(jī)體不一樣,一個人體細(xì)胞是否死亡可以明確判斷出。每個細(xì)胞外面都具有緊密的細(xì)胞膜,以此將細(xì)胞本身和外界區(qū)分開,并過濾掉對其功能或存活無關(guān)緊要的分子。當(dāng)一個細(xì)胞即將結(jié)束生命時,這種保護(hù)屏障開始減弱,并且根據(jù)細(xì)胞死亡情況不同,會出現(xiàn)以下三種情況中的一種: 一:細(xì)胞會向?qū)iT的維護(hù)細(xì)胞發(fā)出一個“把我吃掉”的信號,維護(hù)細(xì)胞會把即將死亡的細(xì)胞吃掉,并回收利用這些細(xì)胞所含的物質(zhì);二:細(xì)胞會進(jìn)行自我隔離,并以某種預(yù)設(shè)好的利他型自殺方式來消滅自己;三:細(xì)胞自己突然破裂,溢出之物會進(jìn)入周圍組織中,引發(fā)嚴(yán)重的炎癥和進(jìn)一步的組織受損。 不管發(fā)生什么情況,當(dāng)細(xì)胞外膜受損時,這個細(xì)胞注定要死亡。當(dāng)薄膜滲透性增加到一個點(diǎn)時——細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)向外滲透,這時就無可挽回了。然而,事實(shí)證明,一些細(xì)胞的死亡可能需要很長一段時間。 當(dāng)人體細(xì)胞突然被切斷了血液流動所提供的氧氣、營養(yǎng)以及清潔服務(wù)等穩(wěn)定供給時,細(xì)胞在外膜的阻隔下還能堅(jiān)持很長一段時間。事實(shí)上,在人體失去循環(huán)、意識等生命的組成部分之后幾天,人體并不會真正死亡。只要醫(yī)生能在細(xì)胞瓦解前出手救治,起死回生仍然是可能的。 不幸的是,缺氧和缺乏營養(yǎng)對腦細(xì)胞造成的損害最大。在5至10分鐘的心臟驟停期間,神經(jīng)元膜將開始破裂,導(dǎo)致不可彌補(bǔ)的大腦損傷。這使復(fù)活會更為困難,搶救方式只能是及時補(bǔ)充氧氣與營養(yǎng)物質(zhì)。在一種被稱為再灌注損傷的現(xiàn)象中,缺血細(xì)胞被突然灌入養(yǎng)分供給后會導(dǎo)致細(xì)胞快速自我毀滅。 這些過程的確切機(jī)制目前還不太明確,但科學(xué)家推測,當(dāng)細(xì)胞失去血液供應(yīng)時,它們可能會進(jìn)入一種冬眠狀態(tài),達(dá)到自我保護(hù)的作用。 當(dāng)細(xì)胞被突然灌入氧氣和血液時,毒素積聚于白細(xì)胞時,使發(fā)出的炎癥信號被淹沒,然后細(xì)胞以自毀方式響應(yīng)身體發(fā)出的信號??茖W(xué)家還不是完全理解再灌注損傷的成因,但他們從經(jīng)驗(yàn)中得知,降低病人體溫是防止病人死亡的關(guān)鍵。 Bagenholm在被送到醫(yī)院時,她的體內(nèi)溫度僅為13攝氏度,這大概是她死而復(fù)生的原因,也是科學(xué)家研究“低溫療法”的原因。 急診醫(yī)生發(fā)現(xiàn),當(dāng)病人心臟停搏后,通過靜脈注射冷卻方法或利用某種冰袋緊身衣盡可能快地把病人體溫降至33攝氏度,大大降低患者發(fā)生再灌注損傷的風(fēng)險。通過這樣的過程,有時候能讓已經(jīng)宣告臨床死亡數(shù)十分鐘的病人起死回生。 這種醫(yī)療奇跡是否就是人們口中所說的“死而復(fù)生”,醫(yī)生對此并不關(guān)注,但臨床死亡后的幸存者似乎是從沒意識的狀態(tài)中恢復(fù)過來。曾今有過案例,病人心臟驟停后被成功搶救回來,但他們對在心臟驟停期間卻沒有任何記憶。 將人體放置在一定的低溫環(huán)境下,確實(shí)能一定效果上降低細(xì)胞新陳代謝進(jìn)程。因此,叢理論上來說,可以對人體壽命進(jìn)行一定的延長,一位國外的醫(yī)生就提出大膽設(shè)想,將瀕臨死亡的人進(jìn)行冷凍后,通過一定的科學(xué)技術(shù),就能實(shí)現(xiàn)復(fù)活。 何為人體冷凍技術(shù)? 人體冷凍技術(shù)是把人體在極低溫(-196℃以下)冷藏保存,期望未來能通過先進(jìn)的醫(yī)療科技使病人解凍后再復(fù)活,并接受治療。是一種尚在試驗(yàn)中的醫(yī)療科學(xué)技術(shù)。 一般有兩種實(shí)現(xiàn)途徑:人體快速冷凍,是在形成細(xì)小的冰晶前,就將人體冷凍至-196℃的液氮中。該方法操作難度高。當(dāng)人體溫度降到-5℃時,細(xì)胞內(nèi)水分亦會凍結(jié),形成冰晶。冰晶會穿透細(xì)胞膜,導(dǎo)致嚴(yán)重的組織損傷,從而對軀體造成不可挽回的傷害。 低溫保護(hù)劑置換法,是用不“結(jié)冰”的特殊制劑置換全身血液,再將人體緩慢冷凍至-196℃的液氮溫度,其缺點(diǎn)是冷凍置換劑往往毒性較大,冷凍過程較為危險且不可控。 人體冷凍起死復(fù)生的可行性? 以人類目前掌握的醫(yī)學(xué)技術(shù)和未來數(shù)十年的發(fā)展來看,通過冷凍的方法保存甚至復(fù)活人體確有可行性。無論介于毫微米之間的生殖細(xì)胞,還是大到頭部乃至整個人體,冷凍原則基本相同:快速和玻璃化。 在目前技術(shù)條件下,人體的部分組織和細(xì)胞可以冷凍保存,如臍帶血、干細(xì)胞、皮膚、血液、胚胎等。 在目前的器官移植中,可以使用極度低溫的方法使器官的存活時間延長至數(shù)小時甚至數(shù)天。近年來,人體冷凍技術(shù)有很大進(jìn)步。一方面,灌注的保護(hù)液已經(jīng)改進(jìn),且可以“無冰冷卻”。另一方面,目前的醫(yī)學(xué)技術(shù)支持下,神經(jīng)被低溫冷凍50年,確有復(fù)蘇的可能性。同時,醫(yī)院、醫(yī)生、航空公司、政府等方面的順暢合作,使得病人心臟自然停止后,冷凍過程能立即開始,有效避免了器官和組織可能出現(xiàn)的任何損壞。 然而,生物的冷凍技術(shù)目前還處于摸索階段,人類想通過冷凍完成復(fù)活,難度也非常大。國內(nèi)人體冷凍志愿者趙磊認(rèn)為,做細(xì)胞培養(yǎng)的時候,細(xì)胞脫壁后還得用保護(hù)劑才能保證凍存后有細(xì)胞能經(jīng)歷程序降溫后活下來。再次,解凍后復(fù)蘇經(jīng)常失敗,即使是成功也不過是部分細(xì)胞重新生長而已。單個細(xì)胞都沒法保證成功還想保存人體和大腦。 目前,冷凍科學(xué)家們還沒有成功復(fù)活過任何人和動物。尚未有實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明,在長時間冷凍后,細(xì)胞仍可以完好。而最重要的問題是,那時候人類已經(jīng)攻克癌癥等不治之癥了么? 有些動物可以被冷凍后復(fù)蘇? 在液氮冷凍金魚的視頻中,金魚是可以復(fù)活的,只是在解凍過程中細(xì)胞仍然會受到損壞,一般來說活不過一天。不過業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,其積極意義在于,金魚的大腦在液氮溫度下,顯然不可能有任何生物電,當(dāng)復(fù)溫之后,它的行動在大腦的指揮下恢復(fù)了正常。這說明,只要細(xì)胞結(jié)構(gòu)能夠保持完好,大腦的功能是可以被暫停并重新啟動的。 有些物種,如青蛙、極地魚類和昆蟲能夠在多次冷凍和解凍之后仍然存活,因?yàn)樗鼈兊募?xì)胞中有一種天然的防凍劑,使細(xì)胞不會結(jié)冰。而對于其它動物來說,冷凍形成的冰晶會使細(xì)胞破裂或受損。為了阻止這一點(diǎn),冷凍業(yè)研發(fā)出了保護(hù)細(xì)胞的化學(xué)物質(zhì)。而運(yùn)用玻璃化——即快速冷凍等技術(shù)也能有助于減少冷凍帶來的傷害。這使得科學(xué)家能夠保存哺乳動物細(xì)胞、甚至一個完整的兔子器官,然后再讓它們復(fù)蘇,但從未在完整的動物身上成功過。 人體的某些器官可以實(shí)現(xiàn)低溫保存、轉(zhuǎn)移及移植。 細(xì)胞保存方面的很多技術(shù)進(jìn)展都是由不孕不育和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的需求所推動的。利用低溫保存的細(xì)胞和單一組織器官,如卵子、精子、骨髓、干細(xì)胞、眼角膜、皮膚等等,在技術(shù)上早就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了低溫保存-解凍并用于手術(shù)移植??茖W(xué)家們也已經(jīng)著手研究利用低溫技術(shù)保存人體的一些部分,比如手指或者腳。而一些復(fù)雜器官,如腎臟、肝臟、腸子等等也早已實(shí)現(xiàn)了低溫保存和解凍移植。但手術(shù)移植目前所依賴的技術(shù)仍然是低溫,而不是冷凍技術(shù),兩者之間還是存在不同。 也有醫(yī)學(xué)生表示:人體組織器官的體外保存和復(fù)蘇的技術(shù)是有的,比如血液,是需要將血液成分分離后分別保存。所以,如果需要冷凍人體 ,應(yīng)該將人體拆散,至少在臟器層面上拆散,或者僅保存腦組織,復(fù)活的時候再“拼”回去。把人體拆散并重組就好比連續(xù)n套器官移植手術(shù),別說是身患絕癥的病人,即使是健康人這么折騰一下也是九死一生。所以說近期還是不看好人體冷凍技術(shù)。 記憶能否被復(fù)活? 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授、國際低溫生物學(xué)會常務(wù)理事趙剛表示,根據(jù)現(xiàn)在的科學(xué)積累,這個問題還沒有答案,也沒有直接相關(guān)的研究成果可供參考。如果大腦能夠蘇醒但記憶不復(fù)存在,他個人認(rèn)為,這樣“復(fù)活”的可能是一個完全意義上的陌生人。 有人以挪威滑雪者安娜·巴根霍姆舉例,她在滑雪時不慎墜入冰河,困在冰面下的河水里40分鐘,共2小時沒有呼吸和心跳,送到醫(yī)院時心電圖和腦電圖均無生命跡象。但是仍然被救活了,并且她的記憶和意識沒有受到損害。那么這個例子是否可以證明人的長期記憶、思想和意識也并不需要連續(xù)的生物電保持。并且,依靠這種低溫的保護(hù),有時會人為制造這種“腦死亡”以助于手術(shù)。 如果不能凍結(jié)意識,最后得到的肉體即使成功復(fù)活,也不是原來那個人了。但目前并沒有完美的大腦冷凍保存方案,人們對大腦的認(rèn)識也還沒有達(dá)到像電腦硬盤的認(rèn)知程度。 我國低溫醫(yī)學(xué)已經(jīng)發(fā)展到如何? 趙剛介紹,我國的低溫醫(yī)學(xué)研究與國外基本同步,國內(nèi)學(xué)者已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)細(xì)胞和部分小尺度組織的長期深低溫保存。我國冷凍醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開展的研究主要包括低溫保存和低溫治療(包括低體溫冷療和低溫手術(shù)),相關(guān)基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用的水平與國外基本持平。 比如血細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、肝細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞等以及皮膚、角膜、肌腱、韌帶等組織,已經(jīng)取得卓有成效的結(jié)果,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用。但是器官的保存,無論小動物還是人體的,迄今為止尚無有效方法,只停留在摸索階段。雖然有學(xué)者開展相關(guān)實(shí)驗(yàn),但沒有一例能夠在深低溫保存復(fù)蘇并移植后確保長期存活。 世界上有幾大冷凍機(jī)構(gòu)? 美國阿爾科生命延續(xù)基金Alcor Life Extension Foundation 成立時間:1972年 冷凍數(shù)量:多于100人 收費(fèi):全身冷凍最低20萬美元 重慶女作家杜虹的大腦就在這里冷凍保存(2015年) Alcor的冷凍容器 美國人體冷凍機(jī)構(gòu) Cryonics Institute 成立時間:1976年 冷凍數(shù)量:約100人 收費(fèi):全身冷凍最低15.5萬美元 KrioRus 成立時間:2005年 收費(fèi):全身冷凍起價2.8萬美元 包括中國首例實(shí)施人體冷凍的機(jī)構(gòu)在內(nèi),這些機(jī)構(gòu)都只管“凍”,不承諾“復(fù)活”。 在美國法律中,人體冷凍保存是合法的,也有人將此理解為某種奢侈的“葬禮”。在Alcor的冷凍室內(nèi),如果層參觀過釀酒廠,其實(shí)內(nèi)部環(huán)境差不多。冷凍室內(nèi)是一排排高聳的銀罐,每個銀罐可以儲存4具身體或者 10個頭顱。Alcor依賴基金會運(yùn)營,基金會擁有1000多名會員,都是支持冷凍術(shù)的人,包括很多富豪,他們向基金會捐贈大量資金,資助其研究人體冷凍技術(shù)。 如果死亡100年后可以復(fù)活,冷凍復(fù)活”面臨的倫理問題 除技術(shù)問題,通過冷凍技術(shù)復(fù)活人體還面臨著倫理、法律方面的爭議:“生老病死”是大自然的規(guī)律,一旦破壞,可能給人類帶來無法想象的后果。無論在東西方文明中,復(fù)活死人都是現(xiàn)代社會難以接受的醫(yī)學(xué)現(xiàn)實(shí);如果一個人在死亡100年后被復(fù)活,如何定義其身份及與后代的關(guān)系將成為難題;被復(fù)活的人在接受及融入當(dāng)時的社會環(huán)境也會成為一大問題。而且,我國法律對于人體冷凍尚未有明確的規(guī)定,人體寄存和保管方之間的權(quán)利義務(wù)在法律層面尚屬空白。 在Alcor等人體冷凍機(jī)構(gòu)的判斷中,心臟的停跳并不意味著死亡,而儲存在大腦中信息的死亡,才意味著死亡。志愿者趙磊解釋,儲存在大腦的記憶和情感,尤其是長期記憶是存在于大腦的物理結(jié)構(gòu)中,而一旦這些結(jié)構(gòu)沒有及時被良好保存,甚至遭到嚴(yán)重?fù)p害,那么就會被認(rèn)定死亡,采取施救或者凍存的意義不大。 而阿倫·德雷克則認(rèn)為,臨床上的死亡是心臟停止跳動,并不意味身體已經(jīng)死亡了。按照醫(yī)學(xué)上的標(biāo)準(zhǔn),心跳停止后可以進(jìn)行器官移植,包括心臟、肺、腎,皮膚和組織等,身體還是具有生物活性的,即使是在心跳停止后的數(shù)個小時,這些組織、器官仍然都是可以使用的。他認(rèn)為,隨著技術(shù)的發(fā)展,宣告死亡的定義會隨之改變。最終的死亡是生物學(xué)死亡,這是指細(xì)胞和組織層面的死亡。“我們現(xiàn)在所做的是,在這個過程中,保持體內(nèi)源源不斷的血氧。細(xì)胞根本就沒有機(jī)會死亡。它們只是在不斷地變冷而已,直到它們停止活動。它們不是停止在死亡這個狀態(tài),而是停止在一個代謝暫停的狀態(tài)?!?/p> 而展女士的愛人桂軍民則認(rèn)為:生命的存在是多種形式的。一個人不是說沒有呼吸心跳就是死亡,那只是醫(yī)學(xué)上的判斷?!拔矣X得人還是要有點(diǎn)精神,到現(xiàn)在為止,我不認(rèn)為她離開我了,我認(rèn)為她只是短暫地告別了我們,偷了個懶而已?!?桂軍民也志愿加入了銀豐的生命延續(xù)計劃。 也許,把所有問題交給未來,才是最好的“良藥”。 |
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