的升高,其心跳也開始神奇地恢復,同時開始進行呼吸;眨眼幾次 以後,它的眼睛也恢復了顏色;它伸伸腿,坐起來。不久,它便開 始四處活動,尋親訪友,並踏上了追逐愛人的浪漫之旅,如同什麼事情也沒有發生過一樣。
最瞭解林蛙的人莫過於加拿大渥太華的化學家肯施·多瑞了,他和妻子珍妮特從20世紀80年代初期便開始研究林蛙。有一次, 當他的同事在收集用於研究的林蛙時,意外地將其留在了車廂裡, 此時正好遇上霜凍。當肯施·多瑞早上醒來時,林蛙已經被凍成冰 了。你可以想象一下,當多瑞在實驗室把這些小東西解凍後,發現 它們又活蹦亂跳時的目瞪口呆狀。
多瑞立刻被這一現象所吸引。他當時正著迷於活體組織的低溫 冷凍技術,這種需要付出高昂代價的方法是為了試圖冷凍一些權 貴,以便他們在未來醫學發達之時能得到起死復生,因此低溫冷凍技術自誕生之日起就備受抨擊。但是在醫學領域,低溫冷凍技術大 有用武之地。其中,人們在生殖醫學方面已經取得了革命性突破, 已經可以透過冷凍的方式儲存卵子和精子了。
下一步的目標是如何儲存人體器官,以方便移植。如果這個目 標成功的話,那麼必將是醫學領域的一個巨大突破,由此每年將會 挽救成千上萬的生命。當時,人體腎臟僅能在體外儲存兩天,而心 髒只有數小時。因此,器官移植很大程度上是在與時間賽跑,允許 醫生為病人找到最好的供體器官,並將其帶回手術室的時間非常有限。在美國,每天都有十餘人因為沒有及時得到器官移植而死亡。如果供體器官可以冷凍貯存,並在需要的時候恢復活性進行移植,那麼手術的成功率定將大為提高。
然而到當時為止,這一切都還只是奢望。人們已知道如何使用 液氮以每分鐘315℃的速度降低組織溫度,但這還遠遠不夠,因為 還是不知道如何在儲存活力的前提下,冷凍大量人體器官。而且正 如前面所討論過的,人們還遠沒有達到可以冷凍並讓人起死回生的技術水平。
多瑞為這個研究機遇興奮不已,林蛙的主要器官與人體類似,因此這一研究方向的應用前景將不可限量。在當時,動用所有的技術力量也無法冷藏人體任何一個重要器官,而這種小小的動物卻具有冷凍所有器官並死而復生的本領,這不能不令人稱奇。經過多年研究,多瑞終於得到了大量關於林蛙是如何起死回生的第一手資料。
首先,林蛙的面板能立即感受到溫度降至冰點左右。幾分鐘後,它開始排除血液和組織器官細胞中的水分,不過這一過程並不是透過排尿實現的,它將水分集中到腹部,同時肝臟將大量的(相對於林蛙而言)葡萄糖注入血液,並輔以釋放額外的糖醇,其結果 是血液的糖含量提高了幾百倍。所有這些變化大大降低了林蛙血液的冰點,從而能有效地把血液變成一種含糖的防凍劑。
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神奇林蛙的啟發(2)
當然,林蛙體內仍然含有水分,這些水只是被安置到了更為安全的地方,從而能減少對機體造成的損害。此外,這種變化還能產生一些有益的效果。多瑞在解剖凍結的林蛙時意外地發現,薄冰層像三明治一樣被面板和腿部肌肉夾在中間,腹腔內也有一大塊冰包圍著林蛙的器官;這些器官已經大量脫水,枯槁如葡萄乾。林蛙透過這種方法小心翼翼地將它的器官儲存在冰塊中,就如同人們將等待移植的器官放在冰塊中運輸一樣。通常醫生在切除器官後,會將其放入一個特製的塑膠袋中,然後用一個裝滿碎冰的低溫箱儲存,以便在不產生凍結或受損的情況下,儘可能地降低器官的溫度。
林蛙的血液中雖然保有水分,但是高濃度的糖不僅降低了血液 的冰點,還迫使水形成更小的、更少的鋸齒狀結構的晶體,以保證晶體不會刺穿細胞壁或者毛細血管。當然,所有這些也無法確保萬無一失,但是林蛙自有一套修復的獨門絕活。在嚴冬裡,林蛙能產生大量的纖維蛋白原,這種凝血因子能夠幫助它們修復在降溫過程 中出現的損傷。
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糖尿病幫助人類度過冰河期(1)
排除水分,提高糖含量是抵抗寒冷的有效辦法。葡萄如此,林蛙也是這樣,那麼人類呢?
是否存在這樣一種巧合,13 000年前冰河期的不期而至也能使 受害居民的後裔具備獨特的基因特點,從而能排除水分,提高血糖含量呢?
這種理論的提