（來(lái)源：麻省理工科技評(píng)論）

L·斯蒂芬·科爾斯（L. Stephen Coles）的大腦安放在亞利桑那州一處儲(chǔ)存設(shè)施的容器里。十多年來(lái)，它一直被保持在大約零下 146 攝氏度，幾乎沒(méi)有被動(dòng)過(guò)。

唯一的例外是大約一年前，科學(xué)家們緩緩將大腦抬起來(lái)拍了幾張照片。更早之前，團(tuán)隊(duì)曾從中切下幾小塊組織，寄給了科爾斯的朋友。科爾斯是一位研究衰老的科學(xué)家，他對(duì)人體冷凍學(xué)很感興趣——即長(zhǎng)期儲(chǔ)存人類遺體和大腦，期望有朝一日能讓它們重獲生命。去世前，他委托冷凍生物學(xué)家格雷格·法希（Greg Fahy）研究保存過(guò)程對(duì)他大腦的影響。法希說(shuō)，科爾斯尤其想知道他冷卻后的大腦是否會(huì)出現(xiàn)裂紋。

科爾斯的大腦在他 2014 年去世后不久就被保存了下來(lái)，但法希直到最近才著手分析那些樣本。他說(shuō)，科爾斯的大腦“保存得好得令人吃驚”。

“我們能看到（大腦活檢結(jié)構(gòu)中的）每一個(gè)細(xì)節(jié)，”法希說(shuō)。他是生物技術(shù)公司 Intervene Immune 和 21st Century Medicine 的首席科學(xué)官與執(zhí)行總監(jiān)，他希望這意味著科爾斯的大腦在未來(lái)某個(gè)時(shí)候仍有復(fù)蘇的可能

其他冷凍生物學(xué)家則沒(méi)那么樂(lè)觀。“這顆大腦已經(jīng)沒(méi)有生命了?！泵髂崽K達(dá)大學(xué)研究人體器官冷凍保存方法的約翰·比紹夫（John Bischof）說(shuō)。

不過(guò)，法希的研究可能為神經(jīng)科學(xué)家提供一種新的大腦研究工具。雖然冷凍保存后復(fù)活人類仍屬科幻范疇，但利用這項(xiàng)技術(shù)保存用于移植的器官已經(jīng)觸手可及。

儲(chǔ)存一顆大腦

科爾斯是一位老年學(xué)家，職業(yè)生涯的后期專注于人類長(zhǎng)壽研究。他選擇在因胰腺癌去世后，將自己的大腦進(jìn)行冷凍保存。

在被宣布死亡后，科爾斯的遺體被保持在低溫狀態(tài)，隨后被轉(zhuǎn)運(yùn)至 Alcor，一家位于亞利桑那州的人體冷凍機(jī)構(gòu)。他的頭部被從身體上分離，團(tuán)隊(duì)將“冷凍保護(hù)”化學(xué)物質(zhì)灌注到他的大腦中以防止結(jié)冰，然后將大腦從顱骨中取出，冷卻至零下 146 攝氏度。

科爾斯還有一個(gè)請(qǐng)求。作為科學(xué)家，他希望自己冷凍保存的大腦能被研究。已有數(shù)百人選擇將自己的大腦（有的連同全身）存放在冷凍設(shè)施中（目前 Alcor 以全身或頭顱形式儲(chǔ)存著 259 人的遺?。５茖W(xué)家們對(duì)這些大腦發(fā)生了什么知之甚少，也沒(méi)有證據(jù)表明它們能夠被復(fù)蘇。科爾斯因?yàn)楣餐P(guān)注長(zhǎng)壽研究而結(jié)識(shí)了法希，并委托他進(jìn)行調(diào)查。

“他覺(jué)得如果自己做了冷凍保存，我們就能通過(guò)他的大腦了解裂紋是否會(huì)發(fā)生，”法希說(shuō)。他表示，器官放入零下 196 攝氏度的液氮中時(shí)通常就會(huì)出現(xiàn)這種情況。極端低溫會(huì)在系統(tǒng)中產(chǎn)生“張力”，“你輕輕敲一下，它就會(huì)碎掉。”在稍高一些的保存溫度下，這種開(kāi)裂的可能性較低。

法希從取樣階段就參與其中：“我們?nèi)套尫ㄏＴ陔娫捓飬f(xié)調(diào)，包括從哪些部位取活檢樣本，”Alcor 的研究負(fù)責(zé)人尼克·盧埃林（Nick Llewellyn）說(shuō)?；顧z樣本被儲(chǔ)存在液氮中，留給法希。大腦的其余部分被冷卻并保存在 Alcor 的溫控儲(chǔ)存容器中。

結(jié)構(gòu)回彈

直到數(shù)年后，法希才開(kāi)始研究這些活檢樣本。他想了解具有毒性的冷凍保護(hù)劑，可能對(duì)腦細(xì)胞產(chǎn)生了什么影響。此前的研究表明，大量灌注冷凍保護(hù)劑會(huì)扭曲細(xì)胞結(jié)構(gòu)，本質(zhì)上是把細(xì)胞壓扁了。

這是冷凍生物學(xué)家在超低溫儲(chǔ)存人體組織時(shí)面臨的眾多挑戰(zhàn)之一。卵子和胚胎的玻璃化（將它們冷卻到零下 196 攝氏度，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴ＡB(tài)）保存已經(jīng)變得相對(duì)常規(guī)，但用同樣的方法保存完整器官要困難得多。大型物體很難均勻冷卻，即使使用了冷凍保護(hù)劑，它們?nèi)匀蝗菀仔纬捎泻Φ谋?，也容易開(kāi)裂。

法希發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他將科爾斯的腦細(xì)胞復(fù)溫并重新水化后，細(xì)胞結(jié)構(gòu)似乎在一定程度上恢復(fù)了原狀。法希在一次 Zoom 通話中展示了這種效果：“它看起來(lái)像這樣，”他雙手合十做出祈禱狀，“然后變回這樣，”他補(bǔ)充道，用食指和拇指圍成三角形。

在他看來(lái)，組織結(jié)構(gòu)也相當(dāng)完整，不過(guò)他承認(rèn)，如果一個(gè)完美主義者期待看到完好無(wú)損的結(jié)構(gòu)，恐怕會(huì)失望。他和同事們已經(jīng)能夠在細(xì)胞及其組成部分中看到驚人的細(xì)節(jié)。“沒(méi)有什么我們看不到的，”法希說(shuō)。他已將尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審的研究結(jié)果發(fā)表在預(yù)印本服務(wù)器 bioRxiv 上?！翱雌饋?lái)通過(guò)冷凍保存的方法，你可以保留一切。”

至于裂紋問(wèn)題，“據(jù)我了解，最初保存大腦的團(tuán)隊(duì)沒(méi)有觀察到裂紋，”法希說(shuō)。Alcor 的團(tuán)隊(duì)在取活檢樣本時(shí)拍了大腦的照片，但這些圖片后來(lái)因服務(wù)器故障丟失了。在較近期拍攝的照片中，大腦表面覆蓋了一層霜，無(wú)法看清是否存在裂紋。嘗試去除霜層可能損壞大腦，所以團(tuán)隊(duì)決定不做處理。

復(fù)蘇的可能？

法希和同事們?cè)趯⒖茽査沟拇竽X樣本復(fù)溫后，使用化學(xué)物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行了“固定”處理。這種操作通常用于防止新鮮組織樣本降解，但它同時(shí)也會(huì)殺死組織。

不過(guò)他認(rèn)為，自己的研究結(jié)果表明，冷凍保存小塊腦組織并將其復(fù)蘇以進(jìn)一步了解大腦運(yùn)作方式是有可能的。在小鼠身上，功能恢復(fù)似乎是可行的——幾周前，德國(guó)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)展示了他們能夠復(fù)蘇在零下 196 攝氏度保存的腦切片。這些腦樣本在冷卻和復(fù)溫后表現(xiàn)出了電活動(dòng)。

如果冷凍生物學(xué)家能在人類腦樣本上實(shí)現(xiàn)同樣的成果，這些樣本將為神經(jīng)科學(xué)家提供關(guān)于活體大腦運(yùn)作方式的新洞見(jiàn)。

“大腦冷凍保存能捕捉到大腦復(fù)雜性的更多信息，”麻省總醫(yī)院的冷凍生物學(xué)家香農(nóng)·特西耶（Shannon Tessier）說(shuō)。她正在開(kāi)發(fā)保存心臟、肝臟和腎臟用于移植的技術(shù)?！澳軌蚴褂靡压蕚€(gè)體的人腦樣本，可以為研究工具箱增添新的維度，”她說(shuō)。

法希的論文還展示了“當(dāng)我們?cè)噲D玻璃化一升重的、致密的大塊組織時(shí)會(huì)發(fā)生什么，”德州農(nóng)工大學(xué)的冷凍生物學(xué)家馬修·鮑威爾-帕姆（Matthew Powell-Palm）說(shuō)，“我們現(xiàn)在有了有力的證據(jù)，表明相當(dāng)大體積的組織和器官可以通過(guò)灌注實(shí)現(xiàn)玻璃化，不會(huì)形成太多冰晶?！?/p>

我采訪的所有科學(xué)家，包括法希在內(nèi)，也都在研究冷卻和保存用于移植的器官的方法。器官供體長(zhǎng)期短缺，部分原因是器官?gòu)墓w身上摘取后通常必須在幾小時(shí)內(nèi)移植給受體。

比紹夫說(shuō)，冷凍保存可以爭(zhēng)取到足夠的時(shí)間來(lái)利用更多器官、找到更匹配的供受體組合，甚至有可能提前調(diào)節(jié)受體的免疫系統(tǒng)，讓他們免于終生服用免疫抑制藥物。比紹夫本人也在開(kāi)發(fā)器官冷凍保存的新技術(shù)。

比紹夫、法希和其他研究者在這方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)展，例如他們已經(jīng)成功地在兔子和大鼠身上完成了器官的摘取、冷凍保存和移植?！拔覀冋幱谌梭w尺度器官冷凍保存的臨界點(diǎn)，”比紹夫說(shuō)。

但說(shuō)到保存大腦，目的并不是器官捐獻(xiàn)。科爾斯的希望是復(fù)蘇——一個(gè)遠(yuǎn)比器官移植宏大的目標(biāo)，取決于能否恢復(fù)大腦功能。

大腦復(fù)蘇

法希承認(rèn)，雖然科爾斯大腦樣本的結(jié)構(gòu)確實(shí)恢復(fù)了，但沒(méi)有證據(jù)表明這些細(xì)胞能夠被重新激活，恢復(fù)電活動(dòng)和正常代謝?！白屗謴?fù)功能……那完全是另一回事，”他說(shuō)。

但他認(rèn)為，成功的大腦冷凍保存“是通向人類假死狀態(tài)的入口，這最終可以讓我們飛向星辰”。他還認(rèn)為，搞清楚人體保存的方法也能讓人們通過(guò)他所說(shuō)的“醫(yī)學(xué)時(shí)間旅行”來(lái)規(guī)避死亡——穿越到未來(lái)某個(gè)不確定的時(shí)間點(diǎn)，屆時(shí)科學(xué)已經(jīng)找到了治愈導(dǎo)致此人死亡的疾病的方法?！斑@將是一個(gè)值得追求的終極目標(biāo)，”他說(shuō)。

“我認(rèn)為大腦復(fù)蘇的可能性相當(dāng)?shù)?，”Alcor 的盧埃林自己也這樣說(shuō)，“我們需要的那種技術(shù)，目前幾乎無(wú)法想象?！?/p>

特西耶表示，已經(jīng)儲(chǔ)存在 Alcor 和其他機(jī)構(gòu)中的大腦，其保存方式“并沒(méi)有被驗(yàn)證適用于復(fù)蘇”。期待它們有朝一日以某種形式被喚醒，“是一種相當(dāng)大的信念飛躍，并不建立在科學(xué)基礎(chǔ)之上”。

鮑威爾-帕姆說(shuō)得更直接：“那些神經(jīng)元可能已經(jīng)報(bào)廢了，原因不計(jì)其數(shù)?！?/p>

https://www.technologyreview.com/2026/03/24/1134562/cryopreservation-brain-cryonics-organ-transplantation/