一位義大利神經科學家最近幾周承諾，一種新型手術——請注意，人體頭部移植——將準備好在真實的活體患者身上進行嘗試，未來兩年內即可實現。不幸的是，根據許多其他神經外科醫生和移植專家的說法，這是一個荒謬的說法。我們至少在幾十年甚至幾個世紀內（或者永遠）都無法用更年輕、更健康的模型來替換我們的身體。
儘管如此，有些人還是在死後冷凍了頭部，希望未來的科學進步能夠讓他們復活，將他們的頭部安裝在一個新的身體（生物或機器人）上，讓他們永生。棒球名人堂成員泰德·威廉姆斯就這麼做了。（沃爾特·迪斯尼沒有——抱歉。）然而，生物學家說，消除對數千億個腦細胞的冰損傷——這只是實現該目標的眾多挑戰之一——使得這種壯舉只不過是一個未來的幻想。
儲存任何器官的前景，即使是比大腦次要的器官，仍然是一項艱鉅的挑戰——但針對心臟或肝臟進行冷凍儲存可能是可行的。最近，國防部（DoD）的努力支援了器官冷凍儲存的研究，該部門在 1 月份宣佈了首批政府器官庫研究撥款：三個專案，每個團隊獲得高達 350 萬美元的資金，資助 20 多個研究團隊。* 而就在上週末，來自世界各地的科學家聚集在加利福尼亞州帕洛阿爾託，參加了為期三天的器官低溫銀行峰會，這是三十多年來的首次。組織這次峰會的小型非營利組織器官儲存聯盟的執行長塞巴斯蒂安·吉瓦宣稱，這次活動標誌著器官庫的“現代阿波羅計劃”的開始。
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今天，冷凍、解凍和移植器官只在兔腎和少數大鼠心臟上成功進行過。如果人類器官能夠冷凍儲存，醫院可以建立器官庫，心臟、肺、腎臟等器官可以隨時供外科醫生和患者使用：無需漫長的移植等待名單，也無需不必要的死亡。
使用目前的技術，移植器官無法長期儲存；肺在體外只能儲存 12 小時，心臟只能儲存四到五個小時。由於器官無法儲存，甚至在許多情況下無法長距離運輸，據美國衛生與公眾服務部稱，每天估計有 21 人在等待移植時死亡。
已經可以冷凍單個細胞，例如卵子和精子，但是冰晶和其他冷凍效應會對大型組織造成嚴重破壞；它們會分裂、斷裂、瘀傷並死亡。“我們要求系統做的是容忍極其異常的條件，”21 世紀醫學的首席科學官格雷戈裡·法伊說，他已經在峰會上研究器官冷凍儲存超過 30 年。他承認，正因為如此，“成功案例寥寥無幾”。 然而，與會者對國防部的新資助表示樂觀，研究團隊針對冷凍器官的兩個最困難的問題：低溫保護劑的毒性和解凍，提出了值得注意的進展。
低溫保護劑是在冷凍過程中使用的化學物質，用於防止或控制冰的形成並減少細胞損傷。不幸的是，最常見的低溫保護劑在高濃度下對人體組織有毒。在峰會上，來自渥太華大學和阿爾伯塔大學的科學家描述了合成低溫保護劑的建立，該保護劑可以抑制冰的形成，且毒性較低。該團隊合成並評估了 225 種不同的分子，每種分子都是從南極魚中分離出的天然抗凍蛋白的略有不同的版本。其中一種產生的分子使他們能夠成功地冷凍並快速解凍人類紅細胞。領導這項工作的渥太華合成化學家 羅伯特·本說，由於合成分子很小且可以定製，“它們在組織中發揮作用的可能性很大”。
冷凍似乎是困難的部分，但真正的難題是解凍器官。想象一下，將冰塊放入一杯溫水中——它會分裂和破裂。由於加熱不均勻，器官在解凍過程中也是如此。由明尼蘇達大學的約翰·比紹夫領導的團隊推出了一種新的均勻解凍組織的方法，他們稱之為“奈米加熱”。這個概念是將組織包裹或注入生物相容的磁性奈米顆粒。（奈米顆粒已在幾項美國食品和藥物管理局批准的人類療法中被證明是安全的。）然後，科學家們將其暴露在無線電波下以激發奈米顆粒，從而在整個組織中產生熱量。“我們將奈米顆粒用作小型加熱器，”比紹夫說。“我們正在控制熱量的來源。”該團隊在一個概念驗證實驗中使用了這些顆粒，以均勻地解凍細胞溶液，接下來將在動脈和心臟瓣膜中測試該程式。
那麼我們很快就會冷凍我們的頭部嗎？不要抱有希望。冷凍和解凍器官最困難的部分之一是保持結構，而大腦具有所有器官中最複雜且最不被理解的結構，而且有許多不同的細胞型別會以不同的速率冷凍。
儘管如此，隨著更多的時間和金錢投入，捐獻的器官最終可能會在您附近的醫院冰櫃中出現。“我比以往任何時候都更加樂觀，”法伊說。“這裡有很多能量。現在是時候了。”
*更正（3/12/15）：此句子在釋出後進行了編輯；原文錯誤地陳述了國防部資金的金額和分配情況。