人类冬眠！？我们能暂停体内时间吗？

在二月的满月之夜，西藏人民会庆祝这一年中最寒冷的日子。佛教僧侣穿着轻便的棉披肩爬到海拔约 1.5 万英尺的悬崖岩架，以童子姿势入睡，额头贴在寒冷的喜马拉雅岩石上。深夜时分，温度骤降到冰点以下，但僧侣们仍然安然入睡，没有瑟瑟发抖。

这种仪式的记录可以追溯到 1985 年的冬季，当时由哈佛心脏病学家赫伯特・本森（Herbert Benson）领导的一组医学研究人员被允许作为观察员进入印度北部的上达拉姆萨拉镇外的一座寺院。研究人员渴望了解这些僧侣能在寒冷的夜晚存活下来的生理机制。僧侣的身体进入了一种被称为奇迹的状态，这需要多年冥想和体能练习。如果本森的研究是在今天进行，很可能他会把这种现象称为“生物停滞”。

我们的身体在井然有序地运行。为了维持生命，我们需要被持续地供应氧气，我们的体温只能在很窄的范围内波动，发烧或严重的低体温都可能会致死。健康的身体有着稳定的心跳和氧气消耗率，医生们将其用作代谢的衡量指标。如果我们的体内燃烧的生命如同一曲交响乐，那么代谢就是精心编排的乐谱 —— 所有发生在细胞内的化学反应的完美总和。

如果我们体内燃烧的生命如同一曲交响乐，那么代谢就是其乐谱

直到最近，至少从西方医学的角度来看，生命的节奏被认为是不可改变的。这种观点的改变来自一项由支持美国军方的国防高级研究计划局（DARPA）领导的不同寻常的首创计划。在过去的五年里，DARPA 资助了对生物停滞技术的研究，旨在将这场代谢的交响乐暂时冻结，然后在一段不确定的时间后恢复，且还原到与中断时完全相同的状态。

DARPA 生物停滞研究的一个目标是通过药物提供一种生命暂停或生理不变的状态，而不是通过多年的冥想练习。这与麻醉不同，生物停滞作用于所有人体组织，而不仅仅是暂停意识和疼痛。它旨在将整个身体 "瞬间冻结"，而不是通过冷却来实现。

通过研究生物停滞，DARPA 在未知的医学领域树立了旗帜，要求研究人员探索超越常规健康的领域 。曾担任 DARPA 项目经理、创建了生物停滞项目的 Tristan McClure-Begley 解释说，项目的主要动机是延长“黄金时刻”—— 重伤后急救尚且来得及的短暂时间窗口。特别是对于头部和脊髓创伤，如果救助延迟，将会造成不可修复的损伤。在战场上运用生物停滞技术能够为受伤士兵争取时间，提高他们的生存机会。

DARPA 曾呼吁大众资助研究人员开发生物停滞药物，哈佛大学生物灵感工程 Wyss 研究所是回应该呼吁的团队之一。该研究所的创始人兼哈佛医学院和工程学院的讲座教授唐・英伯（Don Ingber）表示：“DARPA 的呼吁很有趣，因为它是如此前卫。”他补充说：“没有任何起点，没有药物靶点或筛选方案可供实施。”令人瞩目的是，在没有学术先例或可借鉴的研究历史的情况下，去年初他们提出了首个成功的生物停滞药物。

这是一种称作 SNC80 的小分子药物，最初在非洲爪蟾蝌蚪上进行了测试。这种冷血两栖动物的胚胎在实验室中易于操纵，并且是模拟人类神经和免疫系统的有效模型。它们头部很大，内有大脑和脊髓，以及一个用于游泳的尾巴。蝌蚪有着跳动的心脏、鳃和肠道。其核心器官对于预测人类相应的器官可能发生的情况非常重要，而蝌蚪的游泳能力为生物停滞提供了快速简便的筛选方法。

微小剂量的化学药物渗透到蝌蚪半透明的皮肤中，减缓了它们的游泳速度，使心率减慢了一半，并将用来衡量代谢率的黄金标准 —— 氧气消耗量，降低到了基线的三分之一。最重要的是，这些效应是可逆的。在药物排出后的一个小时内，蝌蚪们又活跃地在培养皿周围游动起来。据研究人员所知，蝌蚪的核心器官没有受到药物的不良影响。

领导蝌蚪研究的 Wyss 研究所博士后研究员梅根・斯佩里（Megan Sperry）解释说，SNC80 分子能够渗透到蝌蚪的所有组织中，包括它们的肠道、鳃和骨骼肌。这是一种影响整个生物体的药物，很可能在生物学中扮演着至关重要的角色，它能够无差别地抑制所有生物过程。后来发现，SNC80 的作用是减缓线粒体的活动，而线粒体是所有细胞的能量源泉，所以这种药物能够抑制代谢过程，而不会杀死组织。斯佩里强调，这种药物不会“引发毒性”。

在自然界中，可逆地关闭新陈代谢并不是闻所未闻。典型的例子是对冬眠动物生物习性的深入挖掘。例如生活在阿拉斯加的棕熊可以在冬季主动将新陈代谢降到更低的水平，将心率减慢到每分钟四次，将体温降至华氏 40 度以下。外表低调的林蛙（Rana sylvatica）甚至可以完全冻结成固体，来度过北极的冬季。

科学家们如何看待那些减缓自己新陈代谢的僧侣？

也许生物停滞现象中最令人印象深刻的壮举之一是由多刺沙漠鼠完成的，这并没有逃过 DARPA 的注意。多刺沙漠鼠有着圆润的耳朵、深色的油亮的眼睛和金色的皮毛，拥有堪比 DC 漫画中超级英雄的能力。多刺沙漠鼠是已知唯一能够进行组织再生的哺乳动物，当捕食者咬掉一块肉时，它们能够重新长出皮肤、汗腺、毛发，甚至是软骨，却几乎没有疤痕。而且在极端需要时，它们可以进入长达六至七个小时的全身休眠状态。它们可以在非洲沙漠的高温环境中做到这一点，这是罕见的为应对炎热而不是寒冷而进入休眠状态的例子。

开发适用于人类的生物停滞药物最大的挑战在于找到一种能够作用于整个身体，并且能温和而深远地影响各种组织和器官的化学物质。哈佛团队测试了 SNC80 对“器官芯片”的影响，这是一种微芯片设备，以微小的通道连接着活性人体器官细胞。研究人员也测试了对挑选的人体组织培养物的影响，包括肠道、肝脏；以及对猪的整个器官和肢体的影响。效果令人瞩目，和依赖于机械冷冻的传统保存技术相比，一颗活性的猪的心脏的保存时间可以延长一倍。“而且猪心几乎和人心一样大，”英伯说。“所以这可能是我们所做的最令人印象深刻的事情。”

完美的生物停滞药物应该是一种不会影响代谢过程的和谐，并能将身体的不同组织连接为一个整体来处理的药物。英伯承认 SNC80 并不是那种完美的药物。但正如药物开发的常态，这些实验已经是一个良好的开端。英伯表示，SNC80 是“朝着可逆地减缓代谢的化合物迈出的第一步。”“我们已经发现了更加有效的分子版本。这种药物可以在组织和单个器官的水平上起作用。”下一步将是让这种药物对整个人体起作用。

赫伯特（Herbert）成功说服了他在偏远的兰特克寺观察到的西藏僧侣参与一项医学研究。在一个大型的未加热的礼堂里，僧侣们盘腿坐着，同意在每日冥想时戴上特制的连接到呼吸计的面罩。这使医生们能够在他们呼吸过程中收集到少量的呼出空气，并对其进行氧气含量分析。令人惊讶的是，他们发现在几种不同的冥想练习中，静息代谢率“可以提高（高达 61%）和降低（高达 64%）”，后者与 SNC80 对非洲爪蟾蝌蚪的影响相当。

我问英伯对于那些显示出人体整体代谢可以减缓的僧侣有何看法。“在某种程度上，你可能是对的，所有这些都涉及神经系统的参与，”他说。“但氧气利用只是代谢的一部分。如果你轻轻拍打一下西藏僧侣，他们会醒来，所以这并不完全是一种休眠状态。但这肯定是减缓新陈代谢的第一步，并且可以在短时间内实现。”

生物停滞研究最初的目标是：创造一种可以持续暂停的生命状态直到抵达遥远星球或在灾难性伤害之后存活超过“黄金时间”，这依然遥不可及。但并非完全如此。毕竟，我们自己也是动物。“我看待这件事的方式是，”英伯说，“像阿拉斯加地鼠这样的动物可以进入休眠状态，长时间不需要进食。熊可以冬眠。今年夏天我刚想到了蜂鸟和蝴蝶。它们每天晚上都会进入休眠状态。”

当科学家们继续致力于开发一种能够让人类进入全身休眠状态的疗法时，也许他们应该再次仔细研究一下西藏僧侣在冬日寒冷中冥想的仪式。他们看起来像蝴蝶一样平静而满足。

参考文献

• From the documentary, Advanced Tibetan Buddhist Meditation: The Investigations of Herbert Benson, M.D., by filmmaker Russell Pariseau.

• Sperry, M.M., et al. Identification of a pharmaceutical biostasis inducer that slows metabolism in multiple vertebrates that do not hibernate. bioRxiv (2023).

• Benson, H., Malhotra, M.S., Goldman, R.F., Jacobs, G.D., & Hopkins, P.J. Three case reports of the metabolic and electroencephalographic changes during advanced Buddhist meditation techniques. Behavioral Medicine 2, 90-95 (1990).

作者：ELENA KAZAMIA

翻译：小线

审校：Meyare

原文链接：Can We Stop Time in the Body?

本文来自微信公众号：中科院物理所 （ID：cas-iop），作者：ELENA KAZAMIA

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