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能完好保存细胞组织,“人体冷冻技术”早已被这种小动物掌握

早在上世纪六十年代,科学家们就想要实现亡人复生,然而难以解决的问题有很多,关键技术无法实现,导致世界第一例冷冻人,在50多年后的今天依然没有复生的可能,仍然被冰冻着。如今世界上陆陆续续已经有几十具冷冻的遗体等待复苏,但其实尚无顶点可能,目前只能做到在人濒死时给人以慰藉。

其中最大的难题是如何重现人的意识,另一个则是如何完美保存组织。当人体组织在极低温中以每分钟300多℃的速度降低过程中,物质的迅速结晶可能会产生锋利的晶体刺伤细胞。针对第二个大问题,科学家们发明了一种名为玻璃化的冷冻方式,使细胞本身及冷冻溶液在冷冻时,呈现黏稠而不产生结晶的玻璃化状态,进而降低晶体对细胞的损伤,然而仍不能做到100%完好,在精子和卵子的储存中,之所以都需要取多份储存就是防止冷冻过程中的损耗。

然而人类苦苦追求的人体冷冻技术,却早已经被一种林蛙所掌握。它们分布在格鲁吉亚到阿拉斯加之间,身长不过5公分,面部皮肤是黑色,仅露出1对眼睛,类似于佐罗似的面具,它被称为阿拉斯加林蛙,或者叫做木蛙。通常冬眠的动物需要靠更温暖的地下或者厚厚的脂肪层,冬眠时降低心跳、呼吸的频率,靠消耗脂肪存活。然而林蛙冬眠时却只是钻进枯叶下数公分的地方,以至于有时候暴露在冰天雪地被并称冰坨子,然而来年它依然可以复苏。

不同于别的冬眠物种,在冬眠时依然保持呼吸心跳,这种林蛙冬眠时心跳停止、呼吸停滞、肌肉僵硬、眼睛睁大、眼膜发白,甚至没有可以检测到的脑活动,这对于我们人类来说已经是完全的死亡状态。然而在来年春天,林蛙解冻几分钟之后,随着体温的升高,林蛙却可以活过来。然后伸伸腿、观察一下四周,就迈入了新一轮的觅食、繁衍的旅途,似乎什么事也没有发生过。

这样的能力不是人类梦寐以求的吗?如果现在得了某种重病治不好,那么把人冻起来,过个几十年治疗手段达到之后再复苏,岂不爽歪歪?可惜如前所述,以复生为目的已经被冰冻的几十人,目前看来没有复苏的希望,因为其中一些真的是冰冻前就就已经死了,也无法排除冰冻时组织受损,没有复生的希望,即便真的复生也会面临组织损伤带来的痛苦。可这种小不点的林蛙是如何做到组织完好保存的呢?

深入研究后发现,林蛙能够活用水和糖类。当林蛙的皮肤感受到外界的气温降低到冰点也就是0℃的时候,林蛙会将水聚集在腹部,然后释放肝脏中的葡萄糖,再释放一些储存起来的糖原,使体液中的糖浓度上升数百倍,就像撒盐使路面水的凝固点降低一样,这种方式可以提升林蛙体液抗冻的能力,使水形成更小、更少的锯齿状结晶,避免细胞被刺伤;

而水分经过调动,内脏和肌肉等组织中水已经很少,水被储存在肌肉和皮肤之间,在腹部的水用来包裹干燥的器官,于是林蛙的组织器官像葡萄干一样被保存了下来。就像如今人类用在器官移植上的手段一样,将器官浸泡在药物中保存在低温下。然而这还没完,林蛙还有最后一种能力。如前所述,在冰冻时尖锐的晶体无法完全避免,而林蛙在冬季体内可以产生大量的纤维蛋白原,这种类似于凝血因子的物质,有助于林蛙修复体内因冷冻出现的损伤。

这样的能力使林蛙在冬季能量消耗很少,新陈代谢趋于停滞,即便是暴露在冰天雪地被冻成冰棍依然可以在来年气温升高的时候苏醒。而我们所熟知的一些具有冬眠行为的哺乳动物,其实主要是靠储存脂肪,或者储存食物的方式,一冬天都待在洞里不出来,一直睡觉。在睡觉的时候新陈代谢的速率会降低,也可以使动物不吃不喝度过很长时间,然而只要是有一定的刺激,它们还是会醒,熊会冬眠但是冬季也常出来活动。

林蛙的这种能力,对于人类的意义可不仅仅是传说中的复生,对人类器官组织的保存都有十分积极的意义。如今的人类保存人类器官、细胞的时候,总是会有损耗,比如冻卵子都需要促排,保存多颗,为的就是在需要的时候上有存活着的卵细胞;而精子的保存也差不多,也有一定的损耗,而且解冻后有些精子的活性也会下降。

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