不談復甦，現在能夠完好凍存人體嗎：原理技術都不成熟

山東銀豐生命科學研究院開展的中國首例人體凍存操作，讓「凍存人體，未來複活」的概念又火了一把。

「這一刻，她（指中國首例凍存人體展文蓮女士）實現了捐獻自己，獻身醫學的夙願，同時留給她家人的，卻是一個期待未來無限可能的希望。」山東銀豐生命科學研究院在一份《中國首例人體低溫保存紀實》中這樣寫道。

8月16日晚和17日上午，就「人體冷凍保存」接下來的研究計劃、如何評估凍存效果等問題，澎湃新聞（www.thepaper.cn）聯繫了銀豐生命科學研究院宣傳中心主任李慶平。

李慶平表示，「人體冷凍保存」的研究計劃在《科技日報》的報道中已經體現，但澎湃新聞未查詢到相關信息。截至目前，李慶平未回應澎湃新聞的進一步諮詢。

從世界第一例人體凍存至今，50多年時間已經過去。科學飛速發展，冷凍技術有了哪些改變？ 「凍存人體，未來複活」這一概念是科學探索還是只是玩票？

帶著這些疑問，澎湃新聞專訪了中國科學技術大學教授、博士生導師趙剛。他是中國大陸地區唯一一位國際低溫生物學會(Board of Governors)常務理事。國際低溫生物學會成立於1964年，總部位於美國。它是低溫生物醫學領域中成立最早、最具影響力的國際學術組織。

趙剛目前是中國科學技術大學低溫醫學與醫學微系統實驗室執行主任，趙剛還擔任了國際低溫生物學和低溫醫學專業期刊Biopreservationand Biobanking編委、中組部「青年千人計劃」通信評審專家和科技部創新人才推進計劃評審專家。

8月17日，趙剛告訴澎湃新聞，現階段，對於人體冷凍保存而言，從原理到技術上，均尚不成熟。現有的低溫保存技術，還不能實現人體冷凍保存（Cryonics）。國內媒體近期報道的「人體凍存」，實際上是一種「遺體冷存」，更多是用於科學研究，與國際上所說的「Cryonics」（人體冷凍保存）含義並不完全一致。

此外，令人驚訝的是，雖然人體凍存在全球已經實施了300多例，但據趙剛所知，在國際學術期刊，目前尚無人體冷凍保存(Cryonics)方面的文章公開發表。

這意味著，在科學上，並無人體冷凍保存(Cryonics)的科研數據予以公開，也無法作為下一步進行改進其凍存技術、評估損傷等工作的基礎。

趙剛表示，嚴謹的科學研究路線，應該是首先探索疑難細胞的低溫保存、大尺度組織的低溫保存和器官的低溫保存，然後再考慮整個生命體的低溫保存。科學研究不是一蹴而就的，需要長期的艱辛的付出，漫長的探索，日趨全面深入地認識基礎科學機理，才有可能走向最終成功。

《中國首例人體低溫保存紀實》中談到開展的人體凍存的意義時寫道，「現在人類掌握的低溫生物醫學技術保存人體，未來是否能夠實現生命復甦還未可知。儘管希望渺茫，但這項計劃可以激發社會和更多的科技工作者對低溫生物醫學的關注和參與，推動低溫醫學的發展。」

對話趙剛教授：

澎湃新聞：怎麼看待最近的中國首例「人體凍存」？

趙剛：從現有的低溫生物醫學技術來看，還不能實現人體冷凍保存。在國際低溫生物學領域，目前公認的研究進展是：已經實現了絕大多數細胞和小尺度組織的長期深低溫保存，但是對於大尺度組織和器官，目前尚未實現深低溫保存，更不用說人體冷凍保存了。現階段，對於人體冷凍保存而言，從原理到技術上，均尚不成熟。國內媒體近期報道的「人體凍存」，實際上是一種「遺體冷存」，更多是用於科學研究，與國際上所說的「Cryonics」（人體冷凍保存）含義並不完全一致。

澎湃新聞：目前的冷凍技術，會對遺體造成哪些損傷？未來能復活嗎？

趙剛：目前的深低溫保存方法，主要可分為慢速冷凍和玻璃化兩種。一般而言，慢速冷凍保存法使用較低濃度的低溫保護劑（1-2M），通過程序降溫或其它控制降溫速率的方法，將樣品降溫至深低溫（如-40℃，-80℃或者-120℃等），平衡一定時間後，轉移到液氮長期貯存；而玻璃化保存方法，通常使用較高濃度的低溫保護劑（如6-8M），將保護劑載入（滲透）到樣品內部（細胞內部），然後將樣品直接放入一定的深低溫環境（比如液氮），實現超快速降溫、非晶態固化（玻璃化）。

慢速冷凍保存法，由於降溫過程，有大量冰晶形成，會引起「胞內冰損傷」和「溶液損傷」。對於細胞等小尺度生物樣品而言，可以通過適當控制兩種損傷的綜合作用，實現損傷最小化，也就實現了其最優化保存。而對於大尺度生物樣品（如大尺度組織和器官），慢速冷凍保存法很難適用，這是由於：1、大尺度生物樣品往往都含有不同種類的細胞，它們要求的最佳降溫速率不一致，很難協調；2、在冷凍保存過程，冰的生成會破壞其結構和超微結構；3、即使冷凍過程成功了，復溫過程也會由於溫差，引發熱應力和內應力，造成損傷。

目前公認的最有希望實現大尺度組織和器官的深低溫保存的方法是玻璃化保存方法。但是由於樣品具有較大尺度，不可能做到內外同步超快速降溫和復溫，因此往往需要引入極高濃度的低溫保護劑（6-8M乃至更高）。但是濃度過高的低溫保護劑本身就具有較強毒性，會導致細胞、組織和器官的損傷。

此外，即使實現了大尺度樣品的玻璃化，對應的玻璃體在進一步降溫過程中，也會面臨熱應力和內應力問題，極易產生機械損傷。

人體冷凍保存（Cryonics）和遺體冷凍保存（corpse cryopreservation），是兩個截然不同的概念。

人體屬於整個生命體，其具有更高的尺度和複雜度，上述冷凍細胞和組織過程的各種疑難問題皆不可避免，而且可能還會有其它更複雜的基礎科學問題。現有的低溫保存技術，還不能實現人體冷凍保存（Cryonics），但是可以實現遺體冷凍保存以用於科學研究。

世界上有多家人體冷凍保存機構，一般都是「只負責保存，不負責復活」。

澎湃新聞：在凍存過程中可以監測哪些參數來評估凍存效果？

趙剛：人體冷凍保存過程，這類機構究竟監測哪些參數，我們不得而知。但是對於低溫保存相關科學研究，我們一般監控樣品內部多個不同位置的溫度和溶液濃度的變化歷史，相變（水->冰、冰->水）或玻璃化過程，樣品的形態學變化（有無裂紋或者斷裂）等等，可以綜合用於粗略評估保存的效果，但是最直接最有效的評估方式，是降溫-復溫後，檢測樣品的活性和生物學功能。

澎湃新聞：人體凍存還要解決哪些挑戰？科學嚴謹的研究路線大概是什麼樣的？

趙剛：根據我們從事細胞和小尺度組織低溫保存的經驗，對生命體的冷凍保存，需要解決的關鍵科學問題為：(1)、結冰本身導致的損傷，包括細胞內外結冰；(2)、結冰引發的溶液濃縮和極化，進而導致的一系列其它相關損傷；(3)、低溫保護劑的添加和去除引發的滲透性損傷，以及低溫保護劑本身的毒性損傷；(4)、機械損傷，包括冰晶形成和生長過程引發的直接機械損傷，以及熱應力和內應力可能引發的微裂紋和斷裂。

嚴謹的科學研究路線，應該是首先探索疑難細胞的低溫保存、大尺度組織的低溫保存和器官的低溫保存，然後再考慮整個生命體的低溫保存。科學研究不是一蹴而就的，需要長期的艱辛的付出、漫長的探索，日趨全面深入地認識基礎科學機理，才有可能走向最終成功。

澎湃新聞：目前國際上關於人體凍存發表過哪些論文或研究數據？

趙剛：據我所知，在國際學術期刊，目前尚無人體冷凍保存(Cryonics)方面的文章公開發表。

澎湃新聞：目前最前沿的低溫技術致力於解決什麼問題？

趙剛：目前最前沿的低溫保存技術致力於解決細胞、組織和器官的高效低毒、低溫保存問題。低溫生物學學科誕生以來，國際公認的世界性疑難問題是器官的低溫保存問題。圍繞這一問題，目前較為前沿的探索包括：1、新型低毒或無毒低溫保護劑的研究，包括抗凍蛋白、冰晶成核和生長抑製劑等；2、外加物理場（聲、光、電、磁等）調控的大尺度生命材料降溫和復溫過程；3、低濃度玻璃化保存技術；4、微納米技術的使用。

澎湃新聞：目前凍存後又能復甦的「神奇的生物」有哪些？

趙剛：目前能夠經歷深低溫而又存活的主要是低等簡單生命體，比如線蟲、水熊蟲和輪蟲等。加拿大和美國科學家都曾經研究過北美樹蛙的耐凍性，發現樹蛙能夠在被幾乎凍成固體的情況下（身體內超過70%的水份被凍成了冰）保存數星期，實際上是樹蛙體內合成的抗凍蛋白和糖類，確保了其心臟不會結冰，其本身並未完全凍結，也不是深低溫保存。

澎湃新聞：冷凍或低溫生物學領域，如何保存大腦？

趙剛：目前大腦主要以腦片形式保存，用於科學研究。比如，中國科學技術大學生命科學學院就有相關腦資源庫，用於研究AD等神經退行性疾病。

澎湃新聞：「凍存」能保存記憶嗎？會對記憶、神經連接產生什麼影響？

趙剛：從基礎科學的角度而言，目前對這些問題尚無確定答案。但是可以想像的是，假如無法實現大腦的無損保存，物理損傷肯定會導致相關神經功能損傷。

澎湃新聞：可否簡要介紹一下中國科學技術大學低溫保存相關研究和低溫生物醫學學科？

趙剛：中國科學技術大學低溫生物醫學相關研究始於上世紀90年代末，該學科由國際低溫生物學著名華人科學家高大勇教授創立，高教授也是國際低溫生物學會候任主席和主要領導人之一，我本人也是國際低溫生物學會常務理事。我們團隊目前主要致力於探索細胞、組織和器官的長期深低溫保存的新原理、方法和技術。比如，電磁場、微納米技術和材料輔助的低溫保存。我們的研究重點主要集中在人體組織和器官的長期深低溫保存的探索方面，不涉及任何生命體的保存。

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