人類最終能否戰(zhàn)勝時間

彼得·雷·埃里森

美國詩人施瓦茨曾寫道：“時間就是燃燒我們的火焰”。我們出生，活著，然后死去。但在整個人類歷史中，我們一直沉迷于任何能戰(zhàn)勝時間的可能性，從睡美人的童話故事到科幻小說中的時間停滯場和休眠假死。

1971年，哈菲爾和基廷在飛機上放置了四個原子鐘，然后讓飛機繞地球飛行兩次，第一次向東飛行，第二次則向西飛。然后將兩次飛行的原子鐘與作為正常參考值的原子鐘進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)時間出現(xiàn)差異。

正如哈菲爾-基廷實驗證明的那樣，時間流逝的速度會依情境和態(tài)況而改變。北卡羅來納州立大學(xué)助理教授麥克說，“如果你以超級相對論的速度旅行，這種速度接近光速，或靠近黑洞（且是在不被它破壞情況下），你經(jīng)歷的時間流逝將少于他人的時間。”

國際空間站上的宇航員會經(jīng)歷時間膨脹，因此他們的衰老速度比地球上的人要慢一點。麥克解釋道：“他們在航天旅行時移動速度很快，所以受到狹義相對論的影響，另外他們也離地球更遠(yuǎn)，因此地球的引力效應(yīng)也較小。”

然而，這種時間膨脹只數(shù)以秒計而已。為了獲得顯著的時間膨脹，將需要極其巨大的引力場或近光速的旅行。兩者目前都是不可行的。

盡管有喜劇色彩，但科幻系列《紅矮星號》為時間停滯場提供了一個有趣的理論; “正如X射線不能通過鉛一樣，時間也不能穿透停滯場。所以，雖然你存在，但你若身在停滯場中即不存在于時間中，你本身也將不復(fù)存在。”這一點，以及劇中設(shè)計的一些技術(shù)可行性，使得劇中角色李斯特都不禁評論道，“真的這么簡單嗎？”雖然如此，卻發(fā)人深省。

要造成巨大的時間膨脹，需要一個強勁的引力場，如黑洞

時間可能是相對的，但時間仍然是我們現(xiàn)實世界的一個基本存在。《紅矮星號》的共同創(chuàng)造者雷洛說：“X射線和鉛是一回事，但時間和停滯場則不是那么的簡單。時間可以是十分狡猾的。正如口腔的細(xì)菌可以繞過角落，除非你遇到一個牙醫(yī)，否則它永遠(yuǎn)不會被抓住。”

改變時間觀念比停止時間要容易得多。麥克說。“你可以在體驗時間時有差異很大的感受，雖然時間其實并沒有停止”。

美國國防研究機構(gòu)的高級研究計劃局目前正在研究生物停滯技術(shù)，以在分子水平上減緩身體新陳代謝的速度。生物停滯會延長所謂的“黃金時刻”即受傷后必須接受醫(yī)療照顧的關(guān)鍵時間。

生物技術(shù)辦公室的項目經(jīng)理貝格利博士解釋道，生物停滯旨在減緩生命運作的速度。“我最初構(gòu)思這個計劃是要探索各種潛在技術(shù)，從分子藥理學(xué)到生物兼容性的材料化學(xué)和工程本質(zhì)的無序蛋白質(zhì)等。”

通過減慢化學(xué)物的反應(yīng)時間，生物停滯還可能延長血庫和其他藥物的保質(zhì)期。貝格利解釋道：“生物停滯技術(shù)最緊迫的潛在應(yīng)用之一是保護(hù)和儲存治療性生物分子，如疫苗，抗體和酶。能夠可靠地保持這些產(chǎn)品的功能，而無需昂貴而繁瑣的冷凍鏈（冷凍儲存），這是該計劃的主要目標(biāo)。”

然而，生物停滯目前僅用于醫(yī)療緊急情況，而非長期使用。我們需要向大自然尋求長期解決方案的靈感。

一些生物，如木蛙，具有被稱為隱生現(xiàn)象的能力，這是一種令所有新陳代謝過程明顯停止的能力，但新陳代謝停止木蛙仍然是活的。這種能力使木蛙能夠被凍結(jié)后還能存活。其他動物，如熊，會進(jìn)入冬眠，此時它們的新陳代謝會大大減慢，然后在幾個月后蘇醒過來。

生物停滯會延長所謂的“黃金時刻”即士兵受傷后必須接受醫(yī)療照顧的關(guān)鍵時間

人類已經(jīng)在醫(yī)學(xué)上嘗試運用這種技術(shù)，盡管程度要小得多。在心臟驟停或腦損傷的情況下，可使用治療性低溫冷卻受傷患者，使其處于低代謝狀態(tài)幾天，讓身體有時間恢復(fù)。

基于這種治療，美國宇航局正在開發(fā)冬眠技術(shù)以幫助宇航員完成火星任務(wù)。

冬眠的過程分為兩個關(guān)鍵階段：初期冷卻期，包括輔以鎮(zhèn)靜劑作用，以及隨后的升溫/清醒期。SpaceWorks總裁兼首席執(zhí)行官及運營官布萊德福德解釋道，“在臨床治療中，您會使用很重的鎮(zhèn)靜劑量并使用侵入式冷卻系統(tǒng)以進(jìn)入冬眠，但我們正在研究能夠最大限度地減少鎮(zhèn)靜劑量并簡化冷卻過程的新藥物”。

已經(jīng)證明，將我們的體溫降低五攝氏度可以讓我們減少50%的新陳代謝（新陳代謝是我們體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)過程）以維持生命。布拉德福德說，“冬眠的動物活得更久，所以有一個恢復(fù)因素。考慮到新陳代謝率下降50%，如果你處于這種狀態(tài)六個月，將需要一個恢復(fù)期，可能是三個月。然而，這方面不是我們研究的主要動機，如果有的話，還需要更多的研究來量化這種影響有多大”。

冬眠技術(shù)也可用于等待器官捐贈的患者。

上述技術(shù)會降低新陳代謝率，但能做到科幻小說的假死嗎？科幻小說中最著名的是人體冷凍法，將身體冷凍至約負(fù)190攝氏度，目的是在未來讓患者復(fù)活。

然而，將某人置于低溫狀態(tài)比簡單地凍結(jié)要復(fù)雜得多。英國研究人體冷凍法的斯提芬斯說：“我們沖洗血液，然后給患者注入低溫保護(hù)液。”

“低溫不是將實驗對象變成冰凍固態(tài)，而是變成玻璃態(tài)，從而減少冰晶對實驗對象的破壞。”所謂玻璃態(tài)是指物質(zhì)在液態(tài)狀態(tài)下快速冷卻，其分子未能形成晶體的一種凍結(jié)狀態(tài)。

一些動物如木蛙，能夠停止新陳代謝，卻仍然有生命

人體冷凍法僅在心臟停止跳動時使用。其設(shè)想是，將來醫(yī)學(xué)充分發(fā)展先進(jìn)到可以復(fù)活和治療。斯提芬斯說：“目前還沒有人能凍結(jié)后成功復(fù)活，因為我們目前還沒有能夠做到這一點的技術(shù)，如果我們成功研究出這個技術(shù)，那么我們可能不再需要在一開始進(jìn)行低溫保存。”

雖然已有數(shù)百種冷凍保存法，但人體冷凍法是一個極端的過程。斯提芬斯承認(rèn)，“這是一個完全實驗性的發(fā)展，尚未達(dá)成結(jié)論”。

2001年，13個月大的諾德拜被困在雪中并進(jìn)入冬眠狀態(tài)大約兩個小時，然后成功復(fù)活。在那兩小時的時間中，諾德拜沒有心跳，被認(rèn)為是臨床死亡。這讓我們期望有朝一日能夠開發(fā)出休眠假死的技術(shù)，但諾德拜個案是一個還不能復(fù)制的孤立事件。

由于時間是我們現(xiàn)實的一個基本存在，我們不可能停止時間的流逝，就如我們不能阻斷深度和寬度的空間一樣。此外，實際的時間膨脹將需要復(fù)雜的工程和能量要求，這在現(xiàn)實仍然是不可行的。

生物工程能否成為這種看似不可能的解決方案，最終讓我們成功戰(zhàn)勝時間？

“也許。”貝格利說。“但在近期是不可能發(fā)生的。”

（摘自英國廣播公司新聞網(wǎng)）（編輯/華生）