冷冻睡眠与冷冻人
我记得去年3月在全国剧场同时公映的小松左京原作、总监督的科幻宇宙电影《再见吧！木星》的一幕：
一位天文学家和一名宇航员从木星轨道上的宇宙基地将去1万亿公里以外的彗星源。在宇宙飞船“宇宙箭”出发之际，飞船里的冷冻睡眠装置启动了，两人分别躺在各自的密封容器里，眼看他们被冷冻起来。几年后，到达目的地时，他们被解冻复苏。在返回木星时，他们再次进入了冷冻睡眠，可惜宇宙飞船在飞行途中发生了事故，他们俩都死了。
在电影中一再出现的冷冻睡眠，正是冷冻人的变形。实现冷冻睡眠比实现冷冻人更简便，更具有实用性。
那么冷冻睡眠的实用性如何呢？确像这部电影介绍的那样，在宇宙旅行中必须进行冷冻睡眠。大概到21世纪的下半叶，也许要到22世纪，地球上的人类进行星间飞行，仅仅单程就要几十年，当然不能让宇航员的年龄停止增大，冷冻睡眠将成为必要的手段。
另外，医学上的某种不治之症，在几十年后，可以治愈了，此时，再将冷冻睡眠的人解冻，进行治疗，恢复患者的健康。1964年，在美国出版了一本（期待不死）（C. W. 爱卿格著）的书，引起了强烈的反响。书中介绍说，在被医生宣告死亡的一瞬间，冷冻起来，当将来能治好这种“死因”的疾病时，再解冻进行治疗，可能复活。这本有趣的书得到期望不死的人们的支持，在美国各地组织起冷冻保存协会。其中，最著名的是叫克拉依奥技术协会的团体，除纽约、密西根、加利福尼亚、印第安那各州外，在国外巴黎也有分支机构，据说活动很活跃。克拉依奥技术意即冷冻保存人的技术和方法。
世界最早的冷冻人
世界最早用人工方法的冷冻人，是美国加利福尼亚州的心理学家佩托福托教授。教授患癌症后，因医生宣布他不能治愈了，他留下遗言：死后进行冷冻保存，当癌症完全可以治愈时，再进行解冻。1967年，教授去世后，执行遗嘱，在他的遗体血管里注入防止冻害的甘油，在装有液氮（-196°C）的密封容器中冷冻至今。但是，由于1969年密封容器中的液氮发生泄漏，把教授的遗体换入一只新的密封容器中。
自佩托福托教授以后，死后冷冻保存的这种做法，据说仅仅在美国就有几十人。
轰动法国的冷冻人
在法国，冷冻保存尸体虽然没有像美国那样多，但是，曾发生过一件轰动的事情：有人将死去的妻子保存在荒废的古城地下室深处的一个特制的冷冻库里。这事发生在1984年7月，主角是居住在法国西部美奴县某古城中、曾任巴黎大学医学院妇产科副教授的一位62岁的老医生。他在1984年3月，把因翻落事故头部被砸伤而不幸去世的妻子（49岁）放入十年前做好的一个特殊的冷冻库里，在-60 ℃冷冻起来。老医生夫妇相信到21世纪，随着医学的进步，死者有可能会复生，曾相互发誓死后一定冷冻保存起来。
包括这个法国事例在内，至今的冷冻人都是在死后冷冻起来的。从现代医学知识来看，他们都不可能复活。因为一旦人死了，脑神经中枢就遭到破坏，脑神经细胞便不能复活，个体也就不能复苏。
那么，未死前冷冻保存是否可以呢？这恰好就是“冷冻人是否可能”的主题。据说，在世界上至今还没有一个未死前就冷冻保存起来的事例。如果有这样的事例，将会发展成杀人事件。
在超低温下的冷冻人
人体的温度变化很小（无论在高温中还是在低温中）。有不少人认为冻死是在体温降到零度以下发生的。然而，一般说来，人的体温只要降到27"C就死了，可以说这一温度是决定人生死的临界温度。
那么，在超低温中保存活体是怎么一回事呢？
生物的细胞和组织，大约由十分之六至十分之八的水组成。但是，这种水分与普通水即纯水的性质不同。活体中的水，溶解了各种离子、中性物质和有机高分子，由于这些物质的相互作用，水分子的运动状态也呈现各种各样的形态。细胞的冻结温度也由此因水分子的状态不同而发生变化。它大致有两种类型：和有机高分子直接结合的水，即使在-190℃时也不会冻结。但是，一般细胞内的水在-10 ℃ ~ -80 ℃时就冻结了。
根据研究水的先驱者、工业技术院纤维高分子材料研究所物理化学研究室主任上平垣的研究，当细胞冻结时，冻结速度慢会生成冰晶，使细胞破坏；冷冻速度快细胞内的水不会结成冰而变成玻璃状态，不会伤害细胞。也就是说对细胞的生存的最适宜的冻结速度因细胞的种类而异。一般说来，以尽可能快的速度冻结效果才好。在远详渔业中，将刚捕捞出海的金枪鱼、鲣鱼在船上立刻急速冷冻，鲜度与活的没有什么两样。这也是同样道理。
不破坏细胞
现在，我们再回到在-10 °C ~ -80 °C下水冻结的话题上来。
如果根据上平博士的研究，在-80 °C下冻结的水，是指与细胞内与蛋白质和有机高分子直接结合的水；在-10 °C下冻结的水，是残留在细胞质中的水。当水从液体变为固体时，它的体积会发生膨胀。在-10 °C时，细胞质中大部分水因冻结而体积膨胀，使细胞膜破裂。或者，由于细胞外面的水也冻结了，压破细胞膜。因此，如何摆脱-10 °C这一点，就成了不杀死细胞的关键。对-80 °C也同样是这样。此外，细胞外面的水冻结时，由于细胞外面的盐浓度比细胞里面的高，细胞内的水因渗透性渗出外面，发生细胞脱水症而不能恢复原来的状态。即使冷冻顺利，也会在解冻时将细胞杀死。
如果有把活体成功地冷冻保存起来的秘诀的话，那就是不使细胞内外的水冻结。另外，根据最近研究，在解冻时，解冻速度最好与冷冻速度大体相同。例如，冷冻缓慢时，解冻最好也用同样时间慢慢地加温。再有，在冷冻保存中不可缺少甘油和葡萄糖等保护物质，在冷冻前预先加入细胞中，可起到减少水变成冰的数量的作用。最重要的是，冷冻保护物质的浓度要和冷冻速度相吻合，这是提高解冻后细胞成活率的关键。
冷冻精子的实用化
现在，在细胞水平上的活体冷冻保存有了惊人的进步，它的应用范围意想不到的广泛。在家畜中，用冷冻精液人工授精生的牛，在日本，乳牛占99%，肉牛占90%以上，为世界最高水平，在乳牛中，雄牛仅仅留作种牛，它的精液一次采取后稀释，在-79 ℃冷冻保存起来，这样每2000头雌牛只要1头雄牛就够了。
在人类世界中，冷冻精子以1954年开始实用化。在日本国内，因丈夫患无精症等疾病而不孕的女性，可以用丈夫以外的冷冻精液受孕。和用人工授精的称为试管婴儿一样，这样诞生的小孩称为冷冻婴孩。
对冷冻婴孩担心的是，放入由人手冷冻和解冻的精子，也许会发生突变、先天性畸形等问题。
但是，根据庆应大学医学系妇科教授饭塚理八对在庆应医院用冷冻精子出生的婴儿与用通常方法（新鲜精子）出生的婴儿进行追踪调查比较；男婴与女婴的性比，出生时的体重都没有变化；哺乳婴儿的神经发育指数（DQ）、智力指数（IQ）也没有差异。当然没有发现畸形。
冷冻受精卵也获得成功
1958年，日本第一个冷冻婴儿在庆应医院诞生。但那时是用-79 ℃的干冰冷冻的。现在是用-196 °C的液氮冷冻。冷冻保存期一般最多不超过几十天。但在国外有保存10年6个月的精子受孕的事例。在美国的精子银行是预先从丈夫身上取出精子，将来当他们夫妇俩想要孩子时，再给妻子授精生孩子。
由于冷冻、保存和解冻的过程会影响卵子的分裂能力，因此它的实用化也比冷冻精子迟，由人的冷冻受精卵成功地诞生出婴儿是1984年4月之后的事。世界上第一个用冷冻体外受精卵的婴儿是在澳大利亚墨尔本维多利亚医疗中心平安地诞生的。随着冷冻受精卵技术的稳步发展，可以预计这种生殖技术今后将在家畜、人类中普及。
器官水平的冷冻保存
对于活体的冷冻保存技术，不仅应用于像精子、受精卵那样的生殖细胞，而且也实际应用于以红血球为中心，由白血球、淋巴细胞、血小板和血浆组成的血淮，以及骨髓和肿瘤那样的细胞组织方面。肿瘤就是癌细胞组织。据国外报道说冷冻保存了6年的老鼠癌细胞被解冻后，移植到老鼠身上，仍能保持癌细胞的活性。若这种现象能反其道而行之，那么有可能研究探索癌的作用和机理。
超过细胞水平的器官冷冻保存也在一部分器官中达到了实用化，把从死人身上取下的皮肤、骨和血管冷冻保存在-196 ℃的液氮里。在美国产生了叫皮肤银行、骨骼银行的组织。此外，还可以冷冻保存角膜，但是它的需要面不太普及。据说，胰脏的冷冻保存在技术上也是可能的。
那么，称为器官之冠的心脏和叫做人体化工厂的肝脏的冷冻保存如何呢？还有肾脏的冷冻保存怎样呢？
可惜，人的心脏、肝脏等的冷冻保存还没有作为近期实现的目标，只是有过把老鼠的心脏冷冻保存了十一年，解冻后成功地跳动了几个小时的研究事例。1973年，日本国立福岡中央医院的第四外科主任隅田幸男，亲自动手将90只老鼠的心脏（重量为3 ~ 4克），一方面用甘油保护，另一方面用-196 ℃的液氮冷冻保存。2年后，首先解冻的一个心脏卜通卜通地跳了起来。温血动物的心脏￡苏，这是世界上最早的一例。之后，在1984年解冻了10个左右，均连续跳动了1 ~ 2个小时。隅田博士是日本低温医学的先驱者，在1966年最早用冷冻血液（红血球）进行输血获得成功的人。在继续向尚存的几十个冷冻心脏的复苏纪录挑战的同时，从1984年秋开始冷冻保存一只兔子的心脏，不久会进入猿、猪等大型动物，进而是人的心脏。
肝脏的冷冻保存也是非常困难的。但是，1984年的研究成果表明：把猪的肝脏切成边长为3 ~ 5毫米的一角，放入容积为300毫升的胶囊中，瞬间冷冻到-269 ℃的极低温，解冻后，完全能起到人工肝脏的作用。
肝脏是除脑以外最复杂的脏器，血管和胆管纵横交错，它起体内代谢、排泄和解毒作用。人工肝脏是对于急性肝炎等患者，在血液体外循环过程中，从血浆中除去毒性物质和昏迷物质的装置。北大医学参第一外科的川村明夫的助手们从猪的肝脏腔内完整地取出肝脏，输入狗的血浆，结果活了30个小时。
过去，把边长3 ~ 5毫米一角的复杂肝脏冷冻保存，没有考虑到解冻后还能否保持它的功能，现在，由于出现了可以在1分钟内将胶囊瞬间冷冻到-269 ℃的液氨冷冻技术，这已成为可能。但是，由于液氦的价格贵和冷冻技术还不成熟，所以还不普及。这种角状的瞬间冷冻肝脏的成功，不仅在临床上具有作为简易人工肝脏使用的价值，而且对将来实现冷冻保存肝脏增加了可能性。
冷冻大脑也在实验中
实际上，冷冻保存器官的复苏在脑中已经试验过了，当然，对象是一条狗，1965年，在神户大学的生理学教研室，把取出的狗脑在-20 ℃下冷冻，203天后解冻，狗脑对电刺激能发生反应。这次冷冻脑试验的新闻使世界学者大吃一惊，因为脑神经的细胞很脆弱，通常被破坏后不可能再复生了。
进入人的冷冻保存
回到标题：“冷冻人可能吗”的话题上来。现在，在细胞水平上冷冻保存活体可以认为已基本上成功了。然而，从组织和器官的冷冻保存的现状来看，还是很困难的。但是，在器官中已看到了一些复苏的现象，不过，这只是一些小动物，只是一部分器官，另外，对人的组织和器官的冷冻保存的应用也只是从死人身上取下皮肤、骨头和血管等。
至少现有的技术水平，冷冻保存的人在解冻后是绝对不可能复活的。隅田博士甚至断定：这是“胡说八道”。将来，100年后又是怎样呢？由于不破坏脑的特殊部分的冷冻保护技术的开发和人工器官的显著发达，连主要器官的零件也可以调换了，也许可以考虑人的冷冻，但是，这种想法，不过是基于20世纪后半叶的科学技术的发展。
[ UTAN（日），1985年第2期]