刘欣

| 人工冬眠 |

2020年6月11日，日本科学家通过英国《自然》科学杂志公布了一项新发现，它或将改变人们对“寿命”的常规认知。

筑波大学研究所的团队发表论文称，通过人工干预，可以让本身没有冬眠行为的小白鼠进入冬眠状态。冬眠会降低生物代谢速度，抑制老化。这项技术也许能用于人体，成为医疗或宇宙航天领域里的重要应用。如果能够完善人工冬眠技术，人类寿命将不再止于百岁。

研究团队的领头人是筑波大学的樱井武教授。当被问及开展研究的初衷时，他答道：“我研究冬眠的目的并非出于对长生不老的兴趣。”原本埋头研究未知的遗传基因与神经细胞机能的樱井武教授，在无意间发现，解决问题的关键在于“冬眠”。樱井教授说：“人的想象力是有限的。若只着眼于当下的研究，作出科学假说（译注：根据已知的科学事实和科学理论，对研究的自然现象及其规律性所作的推测性的说明和假定性的理论解释），无论如何也无法获得重大发现。”

1998年，在得克萨斯州大学作研究的樱井教授发现了“食欲肽”，这是一种脑内神经递质，能够抑制睡眠与清醒的交替机制。2006年，樱井进一步研究脑内神经，成功地从动物脑内提取出QRFP神经肽。筑波大学的研究团队继续探究QRFP的作用，将研究重点转向小白鼠丘脑底核的特殊神经细胞。

研究发现，Q神经元位于控制动物体温及代谢的部位，给予一定刺激后，小白鼠的体温会大幅下降。Q神经元的命名源于“休止”的英文Quiesce，同时也与“休”的日语发音类似。理化学研究所的砂川玄志郎等研究员与筑波大学研究团队展开合作，持续对相关数据作了进一步解析，发现Q神经元兴奋后，能大幅降低体温与氧气消耗量，适当抑制代谢，让动物处于拟冬眠状态。

当环境气温为23℃时，刺激小白鼠的Q神经元，可以让其体温在几分钟内从37℃降为24℃，氧消耗量减少到平时的1/8。与普通小鼠相比，经历过拟冬眠状态的小白鼠并未出现脑及心脏方面的异常，可多次安全地进入拟冬眠状态。研究者发现，Q神经元能利用谷氨酸发送信号，充当启动冬眠功能的开关。

哺乳动物的体温大多约为37℃。一些恒温动物为了将能量消耗压缩至最低，在严寒及缺少食物的时期，会降低自身代谢，进入“节能状态”。这种受限的低代谢就叫作“休眠”。24小时之内的休眠叫日休眠，超过24小时的季节性持续休眠就是冬眠。

本次试验证实，既不会冬眠也不会短暂休眠的小白鼠可以模拟出类冬眠的低代谢状态，而人体也有Q神经元，或许包括人在内的其他哺乳动物也有与小白鼠相同的机能。也就是说，人为地刺激Q神经元，极有可能成功地诱导不会冬眠的动物进入拟冬眠状态。

| 延缓老化的可能性 |

如果能够确立人工冬眠技术，就有可能提高对病危病人的救治率：在尚未开始治疗的运送过程中，倘若安全地降低人体对氧气和能量的需求，那么内脏与人体组织受到的伤害将降至最低。科学家期待这项技术能进一步应用于脑萎缩等病症的治疗，以及在氧气与食物受限的状态下帮助宇航员进行长时间航空探索。

这项技术在人体应用方面还存在着难题。在本次研究中，为了能反复刺激Q神经元，使用了经过基因改造的小鼠。然而，改造人体基因是不可行的，而且，由于这项技术在应用于人体时，只能对Q神经元产生有限的刺激，因此还需研发诱导冬眠的药剂。

樱井在多年前就预见了制药的可能性，但要用于人体，相关试验是必不可少的。从发现食欲肽到药物的产生，樱井耗费了18年的时间，而他原本的推测是至少要花20年才能实现药用。

通过小鼠试验，研究人员已经确认，注射一次刺激Q神经元的药物，可让小鼠“冬眠”30多个小时。理论上来说，当这类药物投入实际使用后，只要给人体注射一定剂量，通过输液等方式保证水分与营养的摄入，人就可以长时间保持冬眠状态。在此状态下，随着人体代谢率的降低，老化速度或许会减缓，但并不会完全停止。科学家们希望人工冬眠能够帮助避免一些死亡及绝症，但我们并不能通过它直接实现“长生不老”。

日本筑波大学教授樱井武

蓝色发光点就是活跃的Q神经元。它们位于第三脑室前方丘脑下部，如果激活90%以上的Q神经元，就能诱发冬眠状态。

|“上传”意识 |

长生不老真的只能是幻想吗？得出这样的论断为时尚早。其实，多国都在推进“不死技术”的研究。走在最前端的是东京大学研究生院工学系副教授渡边正峰。

渡边研究的并非生理上的长生不老，而是“意识上传”技术。东大成立了“设备中的思维”风险企业，试图将这一构想变为现实，渡边作为技术顾问参与了研究。

渡边强调了两点：第一，这项技术是可行的，与脑科学专家合作探讨后，他相信思维上传不再是天方夜谭;第二，在现有技术的基础上，20年内就可将这种构想变为现实。

实现构想的关键在于承载意识的机器，以及将它与人脑连接的装置——脑机接口（BMI）的开发。2020年5月，东京大學为渡边设计的“神经束断面计算型BMI”申请了研发特别许可。

渡边构思的上传意识的步骤分为三步：首先准备承载意识的机器，然后让机器与人脑连接，最后上传人的意识。

有一点或许会让你感到意外，那就是在上传人类意识之前，这部机器自身需要先具备意识。麻省理工学院此前合作过的公司Nectome尝试分析死者大脑连接构造，将意识上传至机器。但渡边等多位脑部专家认为，如果采用这种方法，即使花费百年时间也无法让设想成真。

因为除了“神经元是否连接”之外，连接的强弱也需要复制。如果只着眼于复制连接的有无，得到的成品与不懂自主学习的人工智能无异。即便Nectome可以将人脑切为薄片，认认真真地观察神经元连接，但若想读取连接的“强弱”，仪器精度至少要提升1万倍以上。

那么，渡边所说的“具备意识的机器”是什么呢？

渡边认为，要实现这项技术，就应该动用所有可动用的力量：先做出“婴儿机器”，让机器学习各种知识，进行多方位的体验，这项工作可能会耗费几万个小时。然后，将能够读取超高密度信息的BMI放置于人的左右脑之间，再将人的右脑与机器的左脑、人的左脑与机器的右脑相连。最后就是记忆的传送。在这一步之前，人的记忆先短暂地存在于大脑的海马体位置，在睡眠中再转移到大脑皮层。渡边认为按此模式进行设定，通过回想清醒时的记忆，利用梦境和BMI给人体大脑的电流刺激，就能将记忆传输至机器。人脑与机器连接的时间越长，传输的记忆就越多。渡边计划在20年内按照这三个步骤，将自己的意识上传至机器中。

东京大学研究生院工学系副教授渡边正峰著有《大脑的意识，机器的意识》一书。

俄罗斯KrioRus公司提供人体冷冻服务。其冷冻保存容器内部通过液氮可达到零下196℃的低温。

渡边说，他的研究动力来源于从小学开始的对死亡的恐惧。成为脑科学研究者之后，希望彻底搞清人类意识相关问题的想法与对死亡的恐惧一直萦绕在他的脑海里。通过研究，他了解到，即便身体与大脑停止了活动，人的意识也可以无视“死亡”，在电脑中继续生存。这里说的电脑是能够与人脑等速运作的超级电脑，按现在的开发速度，十年后的产品应当可以达到这样的水平。在渡边的构想中，届时有人会选择将意识送入数码虚拟世界继续生存，也有人愿意利用机器人承载意识回归现实社会。

渡边说：“这就像在游戏厅，你继续给游戏机投币就能接着打游戏。不过我们难以想象，伦理观念的变化等因素会对现实世界产生怎样的影响。”也就是说，在未来，我们可以从意识上实现永生不灭。渡边希望将相关费用压缩到与二手车等价。尽管现在真正想永生的人并不多，但当这项技术问世后，一定会有越来越多的人前来尝试。或许有一天，人类会惊诧于“过去的人竟然会死”。

现在，已经有公司提供人体冷冻保存服务，以期在医疗水平高度发达的未来，让部分患者苏醒，获得治疗。永生技术的发展将会对医疗产生巨大的影响。

[编译自日本《AERA》周刊]

編辑：侯寅