人的“冬眠”
1967 年 1 月 19 日,美国物理学家詹姆斯·贝德福身患癌症,濒临死亡。
医生根据他的请求,把他的身体迅速冷却到摄氏零下 196 度,然后装进不锈
钢棺材,长久冷冻在摄氏零下 200 度的冰墓里。他希望将来有了治癌的好方法后,再把他解冻,治好他的病。
人是会被冻死的,因为当温度降到摄氏零度到摄氏零下 40 度之间的时候,细胞里的水分就会结成冰晶,使细胞组织结构受到破坏,但科学家发现, 在超低温条件下,细胞里的水分就不会结成破坏性的冰晶,而会变成透明的玻璃状物质,这时候生命活动也会完全停止。比如细胞,它的分裂次数是由遗传因子决定的,一般来说分裂 50 次就“寿终正寝”了。如果把已分裂过
10 次的细胞放在摄氏零下 196 度的超低温下,就会发现这个细胞的一切生命活动完全停止而处于“冬眠”状态,而且它的一切细胞结构仍然完好地保存着。一旦恢复到常温,细胞的生命活动随之得到恢复,并且能够继续完成余下的 40 次分裂。
尽管细胞在恢复常温后能够恢复生命力,但复杂的人体在温度回升后能否苏醒过来,还要经过实践的考验。
细胞活活地被冷却到超低温并不容易。因为在冷却的过程中,不可避免地要经过摄氏零下 15~50 度这样一个极危险的“死亡区”,细胞往往就在这一区域内死亡。如果冷得太快,细胞内的水就会由于结冰而把细胞膜胀裂; 如果冷却得太慢,细胞就会由于脱水而引起盐分浓度急剧升高,蛋白质分解, 而导致死亡。所以,寻找一个合适的冷却速度,是使细胞安全地渡过死亡区、成为冷冻贮藏活细胞的关键。此外,使超低温下的细胞回到常温也要一个合适的速度,但一般是和冷却的速度相对应的。
细胞的“冻结”技术已为科学家所掌握,并已应用于建立“冷冻精子库” 等方面的尝试。现在,“冷冻胎儿”的试验也在进行中,但人的冷冻试验的成功还需一个相当长的时期。如果这项试验成功,那将是一项了不起的成就, 不仅詹姆斯·贝德福可能会起死回生,而且在宇宙航行方面具有重要意义。由于有些星球离我们很远,不等飞船到那儿,宇航员就要老死了。如果在航行途中把宇航员冷冻起来,等飞船接近目的地的时候再自动加温,使人苏醒过来,即可解决这一难题了。
一些科学家认为,单纯依靠冷冻可能达不到预期的目的。生物学家经过深入研究,现已揭开了动物的冬眠之谜,原来它是受一些化学物质支配的。冬眠来临前,冬眠动物的大脑分泌出一种名为β—内啡呔物质,这种物质可使动物食欲增加,大量取食,以积蓄能量,供给冬眠停食时的需要;内啡呔还可使体温降低,心跳变慢,降低体耗,同时它还能使肾脏浓缩尿液以保持水分。冬天一过,冬眠动物则分泌出一种抗β—内啡呔的物质,而开始苏醒。现在,科学家正在着手研制这些控制冬眠的物质,一旦研制成功,科学家即可结合冷冻技术,有效地开启生命的发条,使人能够真正进入“冬眠”。