徐小蠻　王福康

世界上第一位冷凍人

1964年，美國出版了一本《期待不死》的書。書中介紹說，在被醫(yī)生宣告死亡的瞬間，立即冷凍起來，將來如果能治好這種病的時(shí)候，再解凍進(jìn)行治療，可能會(huì)復(fù)活。結(jié)果，這本有趣的書在讀者中引起了強(qiáng)烈的反應(yīng)，得到期望不死的人們的支持。

1967年，美國加利福尼亞州的一位心理學(xué)教授佩托福托，因患癌癥，不治而死。他留下遺言，要象這本書上所介紹的那樣，死后立即冷凍起來，等將來癌癥可以治療的時(shí)候，再進(jìn)行解凍。醫(yī)生在他死去的瞬間，向他的血管里注入防止凍害的甘油，并裝入充滿液氮的密封容器中，在-196℃中一直冷凍保存至今。佩托福托教授是世界上第一位冷凍人。據(jù)說，現(xiàn)在美國已有幾十位冷凍人。

除了美國，在法國也曾發(fā)現(xiàn)有冷凍人。1984年7月，居住在法國西部一座古城的一位62歲的老醫(yī)生，曾任巴黎大學(xué)醫(yī)學(xué)院產(chǎn)科副教授。幾個(gè)月前，他的49歲的妻子因頭部被砸傷，不幸去世。這位老醫(yī)生相信，到21世紀(jì)，隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步有可能治好他妻子的頭部砸傷，救活他妻子的生命。于是這位老醫(yī)生將他妻子的尸體放在一座荒廢的古城地下室深處的一個(gè)特制的冷凍庫里，在-60℃中保存起來。當(dāng)這件事被發(fā)現(xiàn)后，在法國引起了轟動(dòng)。

那么，這些冷凍人在若干年后真的還能復(fù)活嗎?大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為這是不可能的事。因?yàn)榘ǚ▏睦鋬鋈嗽趦?nèi)，這些冷凍人都是死后才冷凍保存起來的。人死后，腦神經(jīng)細(xì)胞很快就死亡了。腦神經(jīng)細(xì)胞一旦死去，就不能再復(fù)活了。如果人體其他部分的細(xì)胞能復(fù)活，但由于腦神經(jīng)細(xì)胞不能復(fù)活，人的生命仍然不能復(fù)生。

如果在死前冷凍起來，可能情況會(huì)有些不同。但是，至今在世界上還沒有一個(gè)在未死前就冷凍起來的冷凍人，只有1981年12月美國的一位少女在-26℃下凍僵后又復(fù)蘇的事例。在動(dòng)物方面，整體冷凍復(fù)活也只有在液氮-196℃中放置15分鐘的“死金魚”在溫水中復(fù)活，以及一只猴子冷凍5天后，經(jīng)解凍、輸血使之復(fù)活的事例。可見要真正實(shí)現(xiàn)活體整體的冷凍保存將是十分遙遠(yuǎn)的事。但是，它的美好前景，象磁石一樣吸引著科學(xué)家，許多科學(xué)家投身于這一研究課題，在活細(xì)胞和活器官的冷凍保存方面卻獲得了可喜的進(jìn)展，并且誕生了一門低溫生物醫(yī)學(xué)，專門研究活體細(xì)胞和器官的冷凍保存。

冷凍保存的奧秘

人的溫度變化很小，如果人體溫度下降到27℃就會(huì)死去，這一溫度也可以說是決定人生死的臨界溫度。那么，為什么極低溫中冷凍的活體在解凍后仍能復(fù)生呢?它的奧秘在哪里呢?

我們知道在活體的細(xì)胞和組織，大約有十分之五至十分之八的水。這些水有兩種類型。一種是與有機(jī)高分子直接結(jié)合的水，這種水在-190℃時(shí)也不會(huì)凍結(jié)；另一種是溶解了各種離子、中性物質(zhì)和有機(jī)高分子的水，它在-10°～-80℃時(shí)才凍結(jié)。

在凍結(jié)時(shí)，使活體細(xì)胞受到傷害的主要是凍結(jié)溫度太高(即高于-80℃)，細(xì)胞質(zhì)中殘留水凍結(jié)成固體的冰，體積膨脹，使細(xì)胞膜破裂，殺死了細(xì)胞?；蛘撸捎诩?xì)胞外面的水被凍結(jié)成冰，體積膨脹，壓破了細(xì)胞膜，殺死了細(xì)胞。即使細(xì)胞未被殺死，但也由于細(xì)胞外面的水凍結(jié)后，細(xì)胞外面的鹽分濃度相對(duì)來說要比細(xì)胞里面的高，因滲透壓的關(guān)系，細(xì)胞里的水會(huì)滲出外面，發(fā)生細(xì)胞脫水癥，細(xì)胞解凍后也不能復(fù)活。同時(shí)，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，如果細(xì)胞冷凍的速度慢，細(xì)胞中的水分便生冰晶，傷害細(xì)胞；反之，冷凍速度快，細(xì)胞中的水分便成玻璃態(tài)，不會(huì)傷害細(xì)胞。因此，科學(xué)家用在極低溫中速凍的辦法，減少細(xì)胞中的水分成冰的數(shù)量，以保護(hù)細(xì)胞不受損害。另外，在細(xì)胞中加入甘油或葡萄糖等保護(hù)物質(zhì)，也能保護(hù)細(xì)胞少受凍害。不使細(xì)胞內(nèi)外的水凍結(jié)也可以說是使活體冷凍保存成功的秘訣。

活細(xì)胞的冷凍保存

目前，活體細(xì)胞的冷凍保存有了驚人的發(fā)展，特別是冷凍精子和冷凍受精卵的廣泛應(yīng)用，使生殖技術(shù)發(fā)生了一場革命性的變化。

在日本，99%的乳牛、90%以上的肉牛都是用-79℃冷凍保存的精子生殖的。在人類社會(huì)中，冷凍精子從1954年開始應(yīng)用，使因丈夫患無精癥而不孕的婦女也可以懷孕生孩子了。這樣誕生的嬰兒世界上已有三千多名，被稱為冷凍嬰兒。

開始，人們還擔(dān)心用這種方法出生的嬰兒可能會(huì)有畸變等問題。但是，根據(jù)科學(xué)家對(duì)冷凍嬰兒的追蹤研究，無論是男女性比、出生時(shí)的體重，還是神經(jīng)發(fā)育指數(shù)、智力指數(shù)都沒有異常。因此，人們的這種疑慮可以打消了。

1984年4月，在澳大利亞墨爾本維多利亞醫(yī)療中心又誕生了一名由冷凍受精卵發(fā)育而成的嬰兒，這標(biāo)志著細(xì)胞冷凍技術(shù)又有了新的突破。

活細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)，不僅應(yīng)用于象精子、受精卵那樣的生殖細(xì)胞，而且也應(yīng)用于以紅血球?yàn)橹鞯摹⒂砂籽?、淋巴?xì)胞、血小板和血漿等組成的血液，以及骨髓和腫瘤那樣的細(xì)胞組織方面。據(jù)國外報(bào)道說，冷凍在-196℃的液氮里的老鼠的癌細(xì)胞，6年后再解凍，移植到其他老鼠身上，仍具有癌細(xì)胞的活性。這對(duì)于探索癌細(xì)胞的病理機(jī)制可能會(huì)有用。

器官的冷凍保存

現(xiàn)在，不僅活體細(xì)胞能冷凍保存，而且某些器官也能冷凍保存，并且能得到應(yīng)用。例如，在美國有皮膚銀行、骨骼銀行等組織，將死人身上取下的皮膚、骨頭和血管等在-196℃的液氮里冷凍保存起來，供人體移植用。

被稱之為器官之冠的心臟和人體化工廠的肝臟的冷凍保存研究也在進(jìn)行之中。1973年，日本國立福岡中央醫(yī)院的第四外科主任隅田幸男，曾將90只老鼠的心臟(重量為3～4克)用甘油保護(hù)后，將它們冷凍保存在-196℃的液氮里。二年后，他先解凍了一個(gè)心臟，結(jié)果心臟卜通卜通地跳了起來。溫血?jiǎng)游锏男呐K冷凍復(fù)蘇，這在世界上還是第一次。1984年，他又解凍了10只老鼠心臟，也都連續(xù)跳動(dòng)了1～2個(gè)小時(shí)。在此以后，隅田博士又冷凍保存了一只兔子的心臟，過一段時(shí)間再將它解凍復(fù)蘇，如獲成功，那么，不久就會(huì)進(jìn)入豬、猿等大型動(dòng)物的試驗(yàn)，甚至還可能進(jìn)入人的心臟試驗(yàn)。

肝臟是人體除腦以外最復(fù)雜的器官。肝臟中血管和膽管縱橫交錯(cuò)，承擔(dān)著體內(nèi)代謝、排泄和解毒等作用。肝臟的冷凍保存是非常困難的。目前還不能使整個(gè)冷凍保存的肝臟，在解凍后恢復(fù)肝臟的功能。最新的研究成果只能做到:將肝臟切成邊長為3～5毫米的一角，然后放在容積為300毫升的膠囊里，將它瞬時(shí)冷凍到-269℃，保存起來，在解凍后能起到人工肝臟的作用，即在血液的體外循環(huán)中，能去除血漿中的毒性物質(zhì)和昏迷物質(zhì)。這一試驗(yàn)的成功，不僅在臨床上具有作為簡易人工肝臟的使用價(jià)值，而且還增加了實(shí)現(xiàn)冷凍保存肝臟的可能性。

腦的冷凍保存也已做過試驗(yàn)。1965年，日本神戶大學(xué)生理學(xué)教研室從一條狗的頭里取出大腦，放在-20℃中冷凍保存了二百零三天，然后進(jìn)行解凍復(fù)蘇。結(jié)果，狗的大腦對(duì)電刺激仍有反應(yīng)。這一冷凍大腦的實(shí)驗(yàn)結(jié)果使世界學(xué)者大吃一驚。因?yàn)槟X神經(jīng)的細(xì)胞很脆弱，通常被認(rèn)為一旦腦神經(jīng)細(xì)胞遭到破壞就不能再復(fù)生了。

器官的冷凍保存的成功，必將促進(jìn)移植醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展。

(題圖:鄧中和)