冷冻人体，除了是一些绝症患者最后的希望，也是不少人试图在未来延长寿命的选择。如今的技术发展还有哪些困难？有哪些不同的技术树流派？需要花费多少钱？以及我们面临一项灵魂终极拷问：解冻后的你还是你吗？为了让后代能欣然认领你的身体和大脑，我们不妨从这期学起。
－文字稿－
我们在往期节目（怎么冻猪肉更好吃｜混乱博物馆）中曾提到过：为了更好的保存人体，人们不断在低温保存领域探索，开发出各种方法并取得可观的成果，譬如通过使用冷冻保护剂和玻璃态速冻法来保存一些生殖细胞和一段血管。
但是截止至目前，人类并没有能够掌握，将哺乳动物长期冷冻保存后，再解冻恢复的技术。首先，在升温或降温的过程中，由于水分子和其他组织结构的异向性（Anisotropy） ，会导致结晶或溶解过程不能均匀作用于整体而引起一系列并发问题。比如在升温化冻的过程中，一个处于玻璃化（-196℃）的软组织，其外层结构会率先脱离玻璃态并形成晶体。而这会对组织的结构造成二次破坏。其次，尽管玻璃化（virtrification）被证明有潜力长久保存活体组织，但是由于冷冻过程中，需要向组织内灌注浓度极高的，具有生物毒性的冷冻保护剂（CPAs - cryoprotective agents）。如果有机组织暴露在冷冻保护剂下的时间过长，就会因为严重的毒害而失活；反之，接触时间过短就会导致组织渗透性脱水。此外，人们在更深入地研究冷冻保存的技术后发现，个体体内复杂的生命活动，是一个牵涉到众多细胞和组织共同协作的整体性系统。冷冻则像是一个无可避免的，侵入式的损害，会引起这些组织和细胞对其作出一系列的应激反应，并破坏原有的运作模式。在一些案例中，由于细胞和蛋白仍具有活性，会在长时间储存的过程中发生生化反应并导致组织降解。这就形成了一个有趣的悖论——活性会破坏冷冻效果，而冷冻是为了保持活性。就好像是一家餐厅由前台，服务员，后厨等不同部门组成，由店长负责管理协调整个餐厅的日常运作。在疫情来临时，由于封锁导致员工不能及时就位，也没有客人前来就餐。为了生存，餐厅不得已选择裁员或是部门重组，开启了外卖服务还有网上运营。一些员工为了应对裁员和封锁，则选择其他兼职或转业成为外卖员等。那么问题来了，疫情中选择改变后的餐厅还是不是原来的餐厅？对具有自我意识而言的人来说，这就变成了灵魂拷问 —— 什么才是人的本质？之前人们的努力，就像是疫情中挣扎求生的个人和餐厅，尽管「活」了下来，但解冻复苏后的人还是不是本人要打一个大大的问号。而有人选择了截然不同的方向，给灵魂拷问提供了另一种思路。2005年，美国的未来学家雷蒙德·库茨魏尔（Raymond Kurzwei）在「奇点来临（The Singularity Is Near）」中曾提出过一种设想，将大脑的思想全部上传到电脑从而实现数字永生。他认为，人的本质是意识，而意识是一种信息，信息的载体又是大脑。那么，如何从大脑中读取意识，实现信息的翻译，转录和储存成了重中之重。这种观点在一部分激进的技术至上主义者中受到追捧。尽管目前，并没有人能够清楚意识信息编码的运作原理，但是在对阿尔茨海默症患者的研究中，科学家们观察到，人脑在形成记忆时，神经元之间的连接点——突触，会膨大；而遗忘会导致突触变小甚至消失。基于这种现象，普林斯顿大学计算神经生物学教授承现峻（Hyunjune Sebastian Seung）进一步提出了「我是我的连接体（I am my connectome PS：connect to me）」假说——即假定人的意识信息是储存在神经元的连接关系里，这就为冷冻保存提供了另一种思路：尽可能的保存突触的微观结构。依然以餐厅为例子，这个流派的意思就是：这家餐厅之所以为餐厅的根本，在于其餐厅运营管理的结构。至于岗位上的人，是可以替换的。这也就是醛固化冷冻保存法（ASC -Aldehyde-Stablilized Cryopreservation）与之前的冷冻保存法最大的不同。研究者先用醛溶液对活大脑进行灌注（perfusion）固定（fixed），在脑组织中的神经和蛋白之间形成化学交联键。再用表面活性剂破坏血脑屏障（BBB），来加速高浓度的冷冻保护剂的灌注，并进行程序化降温，实现无脱水玻璃化（-135℃）。由于交联键的存在，突触的细微结构得以完整保留而不会受细胞活性或是其他化学变化所影响。依靠这种方法，罗伯特·麦金泰尔（Robert McIntyre ）创立了Nectome公司，并于2016年成功实现兔脑的固定，且被保存的兔脑能在电子显微镜下呈现所有完整的突触结构。在随后的两年时间内，该技术飞速发展到可以在人脑上实现纳米尺度上的突触固定。在18年3月，由大脑保存基金会（The Brain Preservation Foundation）举办的猪脑保存比赛中，他们以巨大的优势获得了冠军。这种技术的另一个诱人之处在于它大幅度降低了保存的成本。以美国老牌冷冻保存机构安尔科生命延续基金会（Alcor Life Extension Foundation 1972) 为例：头部保存的价格为8万美元，此外每月还需支付705美元的维护费；全身（含头）的价格为22万加每月525美元。而Nectome公司的服务就只需要1万加每月100美元（仅头部）。这不单单是扩大了潜在的消费人群，使得这项服务离普通人不再那么遥远；更重要的是，为公司可持续经营提供了可能。在1960年后，苏联和美国也曾爆发过一股冷冻保存的热潮，诞生过大大小小的公司，但大多因为营收问题破产，仅有三家幸存至今，除安尔科外还有KrioRus和人体冷冻机构（Cryonics Institute 1976）。破产的公司所储存的「身体」，可能会遇到非常多样的问题。请想象一下这个场景，在一个清晨，有人敲开了你的家门，并告知你因为公司破产，请于限定时间内领取50年前某位长辈的冷冻「身体」。如果你还想了解更多人体冷冻技术以及伦理边界问题，最近有一部纪录片《冻结的希望》可以推荐给大家，它会引发我们对科学、宗教以及生死观的更多思考，在B站就可以找到观看。如果你有兴趣，欢迎给我们留言讨论。1.Aldehyde-stabilized cryopreservation Author links open overlay panelRobert L.McIntyreGregory M.Fahy https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2015.09.003
2. Fahy GM, Wowk B, Pagotan R, et al. (July 2009). 'Physical and biological aspects of renal vitrification'. Organogenesis. 5 (3): 167–75. doi:10.4161/org.5.3.9974. PMC 2781097. PMID 20046680.3. Fahy GM, Wowk B, Wu J (2006). 'Cryopreservation of complex systems: the missing link in the regenerative medicine supply chain' (PDF). Rejuvenation Research. 9 (2): 279–91. CiteSeerX 10.1.1.539.7419. doi:10.1089/rej.2006.9.279. PMID 16706656.4. B. Wowk. Thermodynamic aspects of vitrification. Cryobiology, 60 (2010), pp. 11-225. S. Seung. Connectome: How the Brain's Wiring Makes Us Who We Are. Houghton Mifflin Harcourt Publishing (2012)6. D.L. Rosene, K.J. Rhodes. Cryoprotection and freezing methods to control ice crystal artifact in frozen sections of fixed and unfixed brain tissue. Methods Neurosci., 3 (1990), pp. 360-5857. S. Mikula, W. Denk. High-resolution whole-brain staining for electron microscopic circuit reconstruction. Nat. Methods, 12 (2015), pp. 541-54
