五花八门的生物技术低温生物技术

本世纪 80 年代的一天，一个考古工作组悄悄地进入古埃及法老的陵墓。阴森、黑暗的墓道充满着恐怖，种种有关法老对盗墓者报复的传说，使考古工作者不得不小心行事。考古工作者已经靠近法老木乃伊时，突然一个黑影从法老身旁跃起，众人定神一看，原来是一只猫。人们好不容易抓住了这只猫。有人认为，这只猫出生于 4000 年以前，它是以冬眠的状态为法老“守灵” 的，是考古工作者的发掘声响使它惊醒过来。这种说法的正确与否且不去说它，但冬眠的动物体温可以下降，新陈代谢的速度可以减慢，这一点却是不容置疑的。

冰冻动物能复苏吗

1987 年，美国加利福尼亚大学的生理学家哈尔·斯顿伯格成功地使一只

3 岁小狗冷冻 9 个月以后复苏。对此，一些从事低温生物技术研究的工作者受到了极大的鼓舞，他们相信，低温生物技术领域的大发展时代就要来到。通常，温度与生物的新陈代谢速度存在着一种正相关的关系，低温下，

生物的新陈代谢降低到最低限度，处于“假死”状态。一旦环境温度上升，生物又会从这种“假死”的状态中恢复过来。在此同时，生物的寿命却可延长许多。许多动物的冬眠就是很好的例子。

人们对低温下生命维持能力的研究已经有相当长的历史，但作为一门崭新的边缘学科，低温生物技术却形成于本世纪的 60 年代。低温生物技术的要旨就是冷冻生命。这是一项通过迅速降温，使生物在超低温下进入冬眠状态，从而得以长期保存并可随时恢复原状的一项技术。

冷冻生命就是延长生命

低温生物技术因为有灿烂的前景，越来越受到人们的广泛关注。冷冻生命就是延长生命，对许多生物来说意味着人们能延长使用它们的年限，对人类本身来说就是延长寿命。这是许多人梦寐以求的。秦始皇派人不远万里寻找长生不老之药，这种追求，到将来也许不再是虚无的幻想。身患绝症的病人如果对当代的医疗技术缺乏信心的话，可以被冷冻起来。也许用不了多久，随着科学技术的进步，当初的不治之症可以药到病除。如此一来，岂不是延长了生命！飞向另一行星的宇航员要忍受长达数年的枯燥无味的旅途生涯，因此有人设想，冷冻起来进入冬眠状态，那么一觉醒来就可以精力充沛地登上另一星球。这样，不仅可以避开旅途的寂寞，“捡”回寿命，还可以使航天飞机少带许多食品、饮料，减轻了负担。

问题有待解决

虽说低温生物技术有着灿烂的前景，但就现状来说，还有许多障碍要排除。科学家们已经在低温保存哺乳动物早期胚胎方面取得了突破。他们将牛、羊、家兔和犬鼠的早期胚胎保存在-197℃的超低温下，使用时即可放入“养母”的子宫内。用这种方法贮藏小鼠的胚胎已达 5 年之久。然而，目前人类还不能使哺乳动物完整的器官低温冷冻后再完全复苏。例如，人们将添加保护剂的心脏和肾脏冷冻，升温后无论如何也恢复不了它们的功能。研究冷冻哺乳动物的一位专家甚至断言，在-5℃的温度下，成年仓鼠冷冻超过 1 小时或是 50％以上体液被冻结，就再也醒不过来了。在这里，冷冻速度是低温生物技术发展的关键因素。冷冻速度过快，生物细胞内的水分就会结冰，于是细胞因细胞膜破裂而死亡；冷冻速度过慢，则会造成细胞失水，细胞内渗透压和酸碱度的相对平衡被破坏，细胞因蛋白质分解而死亡。由于各种生物细胞的组成成分和含水量并不一致，甚至同一种生物不同个体、一个生物不同部位的细胞内组成成分和含水量也不同。所以，对于由各种器官、组织、细胞组合成的生物体，要确定最适宜的冷冻速度是非常困难的事。同样，对于如何确定冷冻后升温的速度，如何避免细胞内的各种细胞器的损伤等，目前也还没有很好的方法。

但是，研究低温生物技术所遇到的障碍，决不能动摇人们探索这一崭新领域的信心。斯顿伯格的实验无疑为低温生物技术开创了先例。由于低温生物技术凝集着人类的巨大兴趣和期望，所以近 20 年来发展很快。有的生理

学、医学专家甚至大胆地预测，到了 21 世纪中叶，人类有可能第一次对冷冻

保存的人体施行解冻复苏手术。在 21 世纪内，人类利用冬眠技术可以放慢机体的新陈代谢速度，使人的生命延长，再延长。

“液体刀”

脑肿瘤是严重威胁患者生命的疾病。常规的肿瘤切除手术难度极大，浙江大学的舒泉声先生利用低温生物技术制成的液体刀大大降低了手术难度。这种刀像注射器，能射出液氮。患者的肿瘤细胞接触到液氮，便会因细

胞内的水结冰，而使细胞破裂，从而达到杀灭肿瘤细胞的目的。