一位意大利神经科学家最近几周承诺，一种新型手术——请注意，人体头部移植——将准备好在真实的活体患者身上进行尝试，未来两年内即可实现。不幸的是，根据许多其他神经外科医生和移植专家的说法，这是一个荒谬的说法。我们至少在几十年甚至几个世纪内（或者永远）都无法用更年轻、更健康的模型来替换我们的身体。
尽管如此，有些人还是在死后冷冻了头部，希望未来的科学进步能够让他们复活，将他们的头部安装在一个新的身体（生物或机器人）上，让他们永生。棒球名人堂成员泰德·威廉姆斯就这么做了。（沃尔特·迪斯尼没有——抱歉。）然而，生物学家说，消除对数千亿个脑细胞的冰损伤——这只是实现该目标的众多挑战之一——使得这种壮举只不过是一个未来的幻想。
保存任何器官的前景，即使是比大脑次要的器官，仍然是一项艰巨的挑战——但针对心脏或肝脏进行冷冻储存可能是可行的。最近，国防部（DoD）的努力支持了器官冷冻保存的研究，该部门在 1 月份宣布了首批政府器官库研究拨款：三个项目，每个团队获得高达 350 万美元的资金，资助 20 多个研究团队。* 而就在上周末，来自世界各地的科学家聚集在加利福尼亚州帕洛阿尔托，参加了为期三天的器官低温银行峰会，这是三十多年来的首次。组织这次峰会的小型非营利组织器官保存联盟的首席执行官塞巴斯蒂安·吉瓦宣称，这次活动标志着器官库的“现代阿波罗计划”的开始。
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今天，冷冻、解冻和移植器官只在兔肾和少数大鼠心脏上成功进行过。如果人类器官能够冷冻保存，医院可以建立器官库，心脏、肺、肾脏等器官可以随时供外科医生和患者使用：无需漫长的移植等待名单，也无需不必要的死亡。
使用目前的技术，移植器官无法长期储存；肺在体外只能保存 12 小时，心脏只能保存四到五个小时。由于器官无法储存，甚至在许多情况下无法长距离运输，据美国卫生与公众服务部称，每天估计有 21 人在等待移植时死亡。
已经可以冷冻单个细胞，例如卵子和精子，但是冰晶和其他冷冻效应会对大型组织造成严重破坏；它们会分裂、断裂、瘀伤并死亡。“我们要求系统做的是容忍极其异常的条件，”21 世纪医学的首席科学官格雷戈里·法伊说，他已经在峰会上研究器官冷冻保存超过 30 年。他承认，正因为如此，“成功案例寥寥无几”。 然而，与会者对国防部的新资助表示乐观，研究团队针对冷冻器官的两个最困难的问题：低温保护剂的毒性和解冻，提出了值得注意的进展。
低温保护剂是在冷冻过程中使用的化学物质，用于防止或控制冰的形成并减少细胞损伤。不幸的是，最常见的低温保护剂在高浓度下对人体组织有毒。在峰会上，来自渥太华大学和阿尔伯塔大学的科学家描述了合成低温保护剂的创建，该保护剂可以抑制冰的形成，且毒性较低。该团队合成并评估了 225 种不同的分子，每种分子都是从南极鱼中分离出的天然抗冻蛋白的略有不同的版本。其中一种产生的分子使他们能够成功地冷冻并快速解冻人类红细胞。领导这项工作的渥太华合成化学家 罗伯特·本说，由于合成分子很小且可以定制，“它们在组织中发挥作用的可能性很大”。
冷冻似乎是困难的部分，但真正的难题是解冻器官。想象一下，将冰块放入一杯温水中——它会分裂和破裂。由于加热不均匀，器官在解冻过程中也是如此。由明尼苏达大学的约翰·比绍夫领导的团队推出了一种新的均匀解冻组织的方法，他们称之为“纳米加热”。这个概念是将组织包裹或注入生物相容的磁性纳米颗粒。（纳米颗粒已在几项美国食品和药物管理局批准的人类疗法中被证明是安全的。）然后，科学家们将其暴露在无线电波下以激发纳米颗粒，从而在整个组织中产生热量。“我们将纳米颗粒用作小型加热器，”比绍夫说。“我们正在控制热量的来源。”该团队在一个概念验证实验中使用了这些颗粒，以均匀地解冻细胞溶液，接下来将在动脉和心脏瓣膜中测试该程序。
那么我们很快就会冷冻我们的头部吗？不要抱有希望。冷冻和解冻器官最困难的部分之一是保持结构，而大脑具有所有器官中最复杂且最不被理解的结构，而且有许多不同的细胞类型会以不同的速率冷冻。
尽管如此，随着更多的时间和金钱投入，捐献的器官最终可能会在您附近的医院冰柜中出现。“我比以往任何时候都更加乐观，”法伊说。“这里有很多能量。现在是时候了。”
*更正（3/12/15）：此句子在发布后进行了编辑；原文错误地陈述了国防部资金的金额和分配情况。