本文首次刊登于我们新推出的免费数字杂志第 1 期好奇的。
随着巨型小行星撞击地球的威胁迫在眉睫，梅丽尔·斯特里普等人乘坐宇宙飞船出发，他们的身体被冷冻，寻找新的殖民星球，并最终像上一个星球一样毁灭。如果你还没看过，这是 Netflix 的不要抬头这部获得奥斯卡提名的末日喜剧于去年年底上映。
当然，这是一部科幻作品，在 IFLScience，我们更愿意处理科学事实。考虑到这一点，我们想问：人类真的能在冰冻中生存吗？我们能像梅丽尔·斯特里普一样，简单地解冻我们 22,740 年的冰冻身体，然后像什么都没发生过一样出现在另一个星球上（几秒钟后就会被类似恐龙的生物野蛮地吃掉）吗？
虽然后一个问题完全属于科幻小说的范畴——答案是肯定的“不”，但确实有一些人体在相当寒冷的温度下存活的例子。
1980 年，在明尼苏达州，一名妇女在车祸后在雪地里呆了六个小时，徒劳地寻求帮助。医生报告说，她“冻僵了”，并把她的身体比作？从冷冻库中取出的一块肉?. 然而，不知何故，在一些暖身垫的帮助下，她活了下来，并讲述了这个故事。
在类似2016 年的故事，一名 25 岁男子在零下 20°C (零下 4°F) 的气温下在雪地里坚持了 12 个小时。尽管医生无法检测到脉搏，但他们还是设法“让他复活”，只是因冻伤失去了几根手指。
听起来很惊人，对吧？但这些人真的像新闻标题所说的那样在冰冻中幸存下来吗？
人类在冰冻之下还能生存吗？
皇家墨尔本理工大学物理学副院长 Gary Bryant 教授告诉 IFLScience：“简而言之，答案是‘不’，这是不可能的，而且很可能永远都不可能实现。”
事实上，人体温度通常维持在 37°C (98.6°F)，根本无法应对太大的温度变化。
布莱恩特补充道：“一般来说，如果人体内部温度变化超过几度，就会开始对人体造成损害。”
“发烧超过 40°C [°F] 就非常危险，如果体温降至 35°C [°F] 以下，就会开始出现体温过低的情况。”
他补充道，而冻结“又是另外一个问题。”
“还没有人被真正冷冻后又复活的例子。”
那么，为什么会有这些被冻僵的人恢复过来的报道呢？据布莱恩特说，这些只是人们从严重低温症中恢复过来的例子。可以说这仍然是一个奇迹，但并不像最初看起来那么危险。
在医学上，有一些利用低温来防止组织损伤的例子——称为治疗性低温——但这发生在远高于冰点的温度下。
布莱恩特说：“手术期间对患者进行控制降温是一种可行的方法（通常将温度降至 31-32 °C [°F] 左右）。但这种方法的使用有限（其益处与风险存在争议）。”
2019 年，一名人类被送入紧急保存和复苏 (EPR) 状态？科幻迷可能会称之为？停播动画? ? 首次，基本上变成了人类缓步动物。这个过程包括将大脑注入大量盐水，使大脑冷却至 10-15°C (50-59°F)，为外科医生争取长达两个小时的时间来完成可能挽救生命的手术。
但是，人体冷冻技术，即一种科学性可疑的推测性技术，将人类放入低温储存中，以便将来复活，就代表着未来吗？不是的。
人类如何在极低温度下生存？
要了解人类如何在低温下生存，我们首先需要了解温度到底有多低。
布莱恩特告诉 IFLScience，如果 25 岁男子在雪堆中“被冻住”，其体内温度不太可能低于 30°C [86°F]。
据报道，数字温度计没有显示他的体温，但布莱恩特说，这并不意味着体温低于冰点。
“毫无疑问，他们使用的是非接触式（红外扫描仪），这些扫描仪通常不会记录低于 34°C [°F] 的温度。但是，即使皮肤温度为 30°C [86°F]（例如寒冷天气下我的手指），体内温度仍会在 37°C [98.6°F] 左右。”
至于他是如何幸存下来的，看起来至少在一定程度上要感谢物理学。
“从物理学角度来看，被困在雪下意味着热量损失相当缓慢（雪是一种很好的绝缘体）。辐射损失仍然会发生，但几个小时后，这些只会使体温降低几度，”布莱恩特说。
“即使外层严重冻伤，内部的重要器官也几乎不会被冻住。”
在如此低的温度下，身体内发生了什么来让我们活下去？
要回答这个问题，我们可以看看大自然。众所周知，在冬季，许多动物会离开人世进入冬眠状态——它们通常会增重以准备接下来的长眠（肥胖的熊，我们说的就是你）。但在这几个月的休眠期里，究竟发生了什么，人们却知之甚少。
为了在如此寒冷的温度下生存，冬眠动物会减缓（但不会停止）新陈代谢——将氧气和食物转化为能量的过程。体温每下降 1 摄氏度，新陈代谢就会下降 5% 到 7%。由于新陈代谢速度较慢，冬眠动物在较低温度下需要的氧气较少，因此心率和呼吸会变慢。当食物不足时，这可以节省能量。
在极度体温过低的情况下，人体也会出现类似的情况。
虽然这可以挽救生命，但仍然非常危险——众所周知，呼吸和心跳是生存的必要条件。但是，如果在心脏停止跳动之前发现患有极度低温症的人，那么他们就有很大的机会活下来。
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为什么人类无法在冰冻中生存？
一个词概括：冰。
人体一旦有冰就无法生存。由于冰的形成和冻结是相辅相成的，因此冻结是生存的一大障碍。
布莱恩特告诉 IFLScience：“当内部温度降至 0°C [32°F] 以下时，寒冷本身就已经杀死了许多细胞和器官，而一旦冰形成，基本上就会对大多数细胞造成致命伤害，进而对人类也同样如此。”
不幸的是，对于任何想制作人体冰棒的人来说，成年人体内 60% 都是水。水存在于全身的细胞中：大脑和心脏近四分之三是水，肺部 83% 是水，甚至我们的骨头也含有一些水。在极低的温度下，这些细胞中的水会结冰。当水结冰时，它会膨胀，这会导致细胞破裂。正如布莱恩特所说，这对细胞和人类都是致命的。
人体中的大多数细胞，实际上是大多数哺乳动物细胞，都无法在冷冻状态下存活。然而，这条规则也有一些例外：红细胞、精子细胞、卵细胞、干细胞和一些用于癌症研究的细胞系都已常规进行冷冻保存 - 即在零下温度下保存细胞或组织的过程。
哪些动物能在冷冻后存活？
人类无法适应的地方，动物却能适应。这可能并不常见，但有些动物与我们不同，它们可以在冰冻中生存。
例如，缓步动物对零下温度并不陌生。这种微生物经过数亿年的进化，积累了大量的抗冻剂——一种防止细胞或组织在冷冻时受损的化学物质——使它们能够在冰冻中生存。
而青蛙则以能在冰冻中存活数月而闻名。木蛙体内充满了天然的防冻剂（糖），这可以降低它们体内水的冰点并防止结冰。这使它们能够在极端的冬季温度下生存，因为它们会随着环境冻结和解冻——它们可以冻结高达 70% 的身体水分并存活下来。
不幸的是，人类无法获得抗冻能力（青蛙双关语）。即使我们能改造自己，让其拥有抗冻保护剂，我们也无法忍受它们。
我们只需要穿上保暖内衣，裹上毯子，让动物王国（和梅丽尔·斯特里普）赢得这场胜利。
《好奇》杂志是 IFLScience 推出的一本新数字杂志，内容包括访谈、专家、深度探讨、趣闻、新闻、书籍摘录等。第 3 期现已发布。
