【新智元导读】
就在刚刚，复旦的科学家们成功了冷冻18个月的人类大脑，直接破了低温技术领域纪录，登上了Cell子刊。网友们纷纷炸锅：三体成真了？！这个项目，马斯克看来是要投了。更有人为已经在液氮罐中冻了几年的冷冻人惋惜：是不是冻早了？
就在刚刚，科学家们成功地复活了冷冻的人类大脑！
这项技术，是低温技术领域的重大突破，为改进神经系统疾病的研究方法铺平了道路。
本月，复旦大学邵志成博士团队的这篇工作，也正式登上了Cell子刊。
论文地址：https://www.cell.com/cell-reports-methods/pdfExtended/S2667-2375(24)00121-8
以前，脑组织是无法在冷冻和解冻过程中存活下来的。这个问题，给医学研究造成了巨大的障碍。
当然，这依然阻挡不了有钱人的脚步——他们前赴后继地投入巨资，把自己的大脑乃至整个身体冷冻起来，以期在未来复活。
如今，他们的理想可以成真了！
免疫荧光染色成像技术显示了解冻的大脑类器官
对此，英国伯明翰大学的João Pedro Magalhães教授表示，自己被震撼到了。
要知道，脑细胞是非常脆弱，对压力极其敏感的。而团队采用的方法却可以成功防止细胞死亡，甚至让它们保留功能，这不得不说是一项奇迹。
Magalhães教授大胆预言，我们现在完全可以想象这样的场景——
几十年或几个世纪后，绝症患者可以被冷冻保存，等待有治愈方法的那天。
宇航员可以被冷冻，醒来时就已经被送到了其他星系。
这是一场豪赌，赌赢了可能就是永生
至此，看来三体是要成真了，云天明的大脑不用靠三体人拦截，靠我们自己就能让他复活。
图源：知乎「吴牛喘月」
这样看来，马斯克大概会非常喜欢这个研究，人体冷冻技术，或将成为可行性巨大的投资。
总的来说，这个研究的亮点就是——
团队开发了一种全新的冷冻保存方法（MEDY）
MEDY不会破坏神经细胞结构或功能
MEDY可用于保存各种脑类器官和人类脑组织
有趣的问题来了——大脑解冻后，脑中所有的信息/记忆也会被完好无损地保存吗？
所以，我们究竟有没有灵魂？
「人类的冰冻世时代要来了，我们将穿越浩瀚的虚空海洋，那里的每一颗星星，每一个未曾见过的角落，都将感受人类的触摸。」
「太癫狂了，我们不仅能扫描人类大脑，还能把它们冷冻起来。」
此前，谷歌的十年神经科学成果——人脑图谱，登上了Science。人们被这张1立方毫米的纳米级人脑皮层图震撼到了
已经有志愿者表示，愿意参加人体试验了。
这位表示，已经迫不及待想冷冻自己的大脑，然后在机器人体内醒来了。
一觉睡过奇点，醒来就会身处一个崭新的纪元。
「等我老了，把我冰冻，推送到一艘殖民船上，让我的大脑在罐子里操作机器人。」
所以，如果当初有人冷冻爱因斯坦的大脑，我们或许就能让它复活了。
评论区被提到最多的科幻，就是三体和波比宇宙。
「现在我们只需要一个1%光速行进的探针，就可以依靠自身动力运行数百万年，同时还要避免空间碎片。三体舰队已经走了200年了。」
当然从现实层面讲，还需要有一个巨大的铅罩，来保护大脑免受宇宙辐射的影响。」
总之，这项研究实在太不可思议了，堪称是打破了科幻和现实的壁垒。
讨论甚至上升到了玄学。
言归正传，之前的那些低温冷冻人，他们还好吗？
目前，美国已有数百人冰封在-196℃液氮罐中，等待复活。最小的冷冻人只有2岁，费用高达22万美金
有懂行的网友解释说，其实这些冷冻人也使用了类似的化学物质。
冻整个人和只冻大脑最大的不同是，在人冷冻后，需要尽快让化学物质进入大脑的血液系统。冷冻必须逐渐进行，以防止冰晶的形成，速度必须很快，因此任务很紧迫。如果没有活跃的血液循环，大脑很快就会退化了。
而只冻大脑的时候，因为是小样本，因此不存在这些问题。
从技术上讲，这些人的身体并不是「冷冻」的，而是「玻璃化」的。一旦身体冷却到零度以下，溶液非但不会结晶，反而会越来越厚。它就像一个玻璃块，将所有细胞固定在原位，没有任何内部结构变化，因此不会造成任何损害
为了保证冰冻人们的未来，Alcor公司成立了一个信托基金，作为一个独立的实体来管理和保护冷冻患者的资金，以防几百年后实施冰冻公司不在了
就在最近，著名科学杂志New Scientist，还针对这项研究做了一篇专题报道。
复旦大学团队利用人类胚胎干细胞，在三周时间内培育出了大脑类器官，这些自组织脑细胞的小簇，就可以发育成各种类型的脑细胞。
然后，研究人员将这些类器官浸入不同的化合物中，包括糖和防冻液，这样就可以让它们在液氮中冷冻至少24小时。
样本解冻后，他们在接下来的两周内，监测它们的生长和细胞死亡情况。
尝试了各种不同化合物的组合之后，研究者发现了一种理想组合，可以让组织解冻后死亡的细胞最少、生长得更多。
这种组合，就是由甲基纤维素、乙二醇、DMSO和Y27632组成的化学混合物，被研究者命名为「MEDY」。
有网友在MEDY的成分中发现了「华点」——如果喝了有其中3种成分的洗发水，会长生不老吗？
为何MEDY能保存脆弱的脑组织细胞呢？研究者认为，这是因为MEDY干扰了一个通常会导致脑细胞死亡的路径。
随后，团队对MEDY进行了一系列测试，实验对象包括从28天到超过100天的脑类器官。
这些器官在冷冻前，都会被放入MEDY中冷冻48小时，然后再解冻。
团队惊喜地发现，解冻后的类器官，在外观、生长和功能上与从未冷冻过的同龄类器官非常相似！即使是在MEDY中冷冻了18个月的类器官，也依然如此。
他们甚至创造了一项纪录——在解冻后，大脑类器官可以继续生长，存活长达150天！
这种组合的有效性已经得到了证明：研究者从一名9个月大、患有癫痫的女孩身上取出了3立方毫米的脑组织，脑组织在解冻后至少两周内，仍然保持着活跃状态。
冷冻大脑怎样保存
以下，就是冷冻和解冻大脑的具体步骤。
首先，在进行冷冻保存之前，大脑类器官需要在含有10μM Y27632的培养基中培养1.5小时。
随后，我们需要将它转移到冷冻保存溶液中，在室温下静置1/6-5小时。
这个静置时间，取决于大脑类器官的直径，它的直径每增加1毫米，室温预处理时间就需要延长20分钟。
之所以要进行预处理，就是为了让Y27632充分渗透到器官内部，从而减少玻璃化现象，增加渗透压。
预处理完成后，类器官就就可以放入存储管中，在−80°C的低温下保存了。24小时后，我们需要把它转移到液氮中，进行长期保存。
冷冻完成了，该如何解冻呢？过程是这样的。
首先，把类器官从液氮中取出，尽快在37°C下解冻，这个速度越快越好。
然后，我们需要小心地将类器官转移到含有10μM Y27632的W4培养基中培养两天，然后继续在37°C下培养。
两天后，每天都要更换一次培养基。
从第三天起，就要开始使用不含 Y27632的W4培养基，继续培养两天。
最后，将解冻后的类器官用Matrigel包裹起来，并继续培养。
掌握了以上步骤，我们就可以顺利冷冻自己的大脑了不是。
高效保存皮质类器官
为了解决3D脑类器官长期可靠存储的挑战，团队开发出了一种新的冷冻保存方法，包括对冷冻介质成分和冷冻解冻过程的精确控制（图 1A）。
为了进一步提高冷冻保存的效率，团队测试了候选试剂与ROCK抑制剂Y27632的不同组合，形成了新的冷冻介质（CM1–CM4）。
综合来看，CM1（1% 甲基纤维素 + 10% 乙二醇 + 10% DMSO + 10μM Y27632）是脑类器官的最佳冷冻介质——即MEDY。
图 1. MEDY冷冻保存技术的建立
维持功能性细胞结构
脑室区（VZ）的结构和多个皮质层在维持脑类器官功能方面起着重要作用，能否在冷冻保存后保留这种功能结构至关重要。
团队使用MEDY冷冻保存了28天的皮质类器官，并在解冻后继续培养3周，然后进行皮质层标记物的免疫染色（图 2A和2B）。
在第50天，解冻后的类器官中Sox2+和Pax6+的VZ样结构完全保留（图 2C和2D）。具有正常形态和神经突生长的MAP2+和Tuj-1+神经元均匀分布在VZ样区域的外层附近（图 2C和2D）。
不仅如此，团队还检查了冷冻保存1年半后复苏的类器官。免疫染色显示，祖细胞和神经元得到了良好的维持，大多数祖细胞在解冻后仍在增殖，这与正常组相似。
综上所述，皮质类器官的功能性细胞结构在MEDY冷冻保存过程中得到了很好的保留。
图 2. MEDY对皮质类器官功能结构的保护
细胞多样性和细胞群
为了探讨MEDY冷冻保存是否会影响基因表达，团队进行了整体RNA测序，检查了正常和MEDY冷冻保存类器官的基因表达谱。
结果显示，NPC标记物的表达没有明显差异（图 3A和3B）。与神经元相关的基因，包括运动神经元、多层皮质神经元和胶质细胞，具有相似的转录谱，表明冷冻保存过程没有引起基因表达的变化（图 3A–3E）。
为了研究MEDY冷冻保存类器官的细胞多样性和细胞群，团队还进行了单细胞RNA测序。
结果显示，正常和解冻后的皮质类器官都包含主要的神经细胞群体，包括多层皮质神经元、NPC 和胶质细胞（图 3F 和 3G）。其中，NPC的数量没有减少，这表明MEDY冷冻保存没有抑制正常类器官的神经发育过程（图 3H和3I）。
