1、關于人類冬眠以及冬眠條件應用價值探索目 錄一前言 2 二人類冬眠的例子 3 2.1挪威人 32.2日本人 32.3加拿大人 32.4中國人 32.5瑞典人 42.6不同冬眠人的對比表 4.三人類冬眠條件的探索 63.1動物冬眠 63.2動物與人類冬眠條件的對比表 73.3科學家的探索 83.4冬眠的誘導因素 93.5冷凍與冬眠 10 四當下人類冬眠的價值 11五未來人類冬眠的應用與價值 11 六總結 12 前言自工業革命以來，科技飛速發展，物質文明上升。隨著經濟的突飛猛進，人們的生活水平不斷提高，凡事則利弊均衡。也正是如此，快節奏的生活，人們的身體健康被過早的透支，被損耗。但問題的關鍵是科技發

2、展故然飛速，矛盾的是很多疾病仍舊無法治愈，人們不但忍受著病痛的折磨，還飽受心理和精神上的煎熬。此外由于人身體所承受的極限，近年來世界所關注的航天事業也頗受阻礙。若能巧妙的避免這一缺陷，那將是更大的進步，對此，我們想到動物尚可假死，為何人類不可？關于人類冬眠以及冬眠條件應用價值的研究與探索在動物中，兩棲類動物大多需要冬眠，類似于蛇、蜥蜴、烏龜等，一旦到了冬天就會自己找窩爬進去冬眠。動物的冬眠是一種奇妙的現象。近些年來在世界各地出現了很多人類冬眠的事件，不禁引發我們對冬眠的重新認識和研究。冬眠是動物特有的生存方式嗎？動物為了自我保護選擇了冬眠，人類在特定的條件下能否進入冬眠狀態從而生存下來呢？研究

3、發現在冬眠狀態下的動物體內含有特定的冬眠因子，那么在人體體內也是否存在還未被確定的冬眠因素，如若存在，在怎么的特定條件下才會誘導進入冬眠呢？如果人類冬眠技術研究成功，我們將會迎來星際曙光，在醫學方面也將會是一大突破。通過對人類是否能冬眠的探究，及其條件的探索，總結出冬眠在醫學方面的應用，人類在航空航天方面的應用以及能源問題。為科學，醫學開辟一片新天地。 2 人類冬眠的例子2.1挪威人人類“冬眠”的例子屢見不鮮。1999年，曾經有一位挪威滑雪者不幸被埋在雪下1個多小時，在獲救后人們發現他的心臟已經停止了跳動，體溫也從正常的37降到了13，但是他最終還是通過治療活了過來。2.2日本人35歲的日本男

4、子內越光高在登山途中不慎墜落深谷，在沒吃沒喝的情況下昏睡了24天，等救援人員找到他時，他的體溫只有22，但依然還活著。醫生認為他當時進入了一種類似“冬眠”的狀態，除了腦部活動仍繼續外，身體其他器官的新陳代謝都幾乎停滯。經過2個月治療后，他奇跡般地重返工作崗位。2.3加拿大人2001年，剛剛學會走路的加拿大幼童艾麗卡·諾德比在一個寒冷夜晚竟然自己糊里糊涂地走到室外，當她被母親找到時，全身已經凍僵了。小艾麗卡被緊急送往醫院，經過檢查，醫生宣布她已經“臨床死亡”，因為她的心臟已經停止跳動兩個多小時，體溫已降至16。但醫院抱著試一試的想法，為艾麗卡實施解凍。令人不可思議的是，最后艾麗卡真的蘇

5、醒過來了！2.4中國人61歲的陳鵬程是土生土長的福建龍津村人，據老陳自己回憶，生平他沒去過什么地方，最遠到過漳州。一輩子沒干什么特別的事情，做得最多的事情大概就是睡覺了，老陳每年一覺睡數月，已經持續十多年。除了睡覺，抽煙是老陳平常唯一的嗜好。 老陳依稀記得，第一次“冬眠”時，母親還未過世，但具體是哪年已記不清了。“當時只覺得很累，渾身無力，很想睡覺，倒頭便呼呼大睡。”沒想到，他一覺醒來，母親就告訴他，他這一覺睡得太長了，怎么叫也叫不醒。 他每回“冬眠”持續的時間，沒什么規律，據他回憶，有時是十來天，有時是兩三個月。2002年的“冬眠”發生在農歷九月中旬，那時晚稻還沒收割。陳鵬程回憶說，那個時候

6、，他感覺很累，沒力氣再去勞作了，就呆在家里昏昏欲睡，困得不行了的時候，躺下就開始大睡，沒想到這一睡，消磨了近四個月時間2.5瑞典人科學網()訊 北京時間5月25日消息，早在二月，歐洲遭到大雪的襲擊，當時許多人因此受難。在瑞典有一位被暴雪覆蓋而困在汽車中的人，被發現時已經過去了2個月時間，但他卻奇跡般的生存下來。根據醫生檢查，此人身體正常沒有不適現象，而被雪覆蓋后，他的核心體溫下降到31左右，低于人類的正常體溫，而這種現象與動物界中的冬眠極為相似。2.6不同冬眠人的對比表冬眠者冬眠時身體狀況冬眠地點冬眠時間環境冬眠時體溫/攝氏度蘇醒身體狀況挪威滑雪者心臟停止跳動，體溫下降挪威雪地一個多小時被埋雪

7、下13通過治療活了過來內越光高除腦部活動，其他器官的新陳代謝都幾乎停滯日本山中深谷24天墜落深谷22治療后重返工作崗位艾麗卡.諾比德心臟停止跳動，體溫下降加拿大室外兩個多小時寒冷夜晚16蘇醒過來陳鵬程渾身無力福建龍津村家中四個月農歷九月中旬醒來依舊務農困在汽車里的人被暴雪覆蓋的汽車中兩個月大雪襲擊31奇跡般的生存下來由此可見人類冬眠也不無不可，只是條件還有待探究，人類是哺乳動物，故可以通過探索動物的冬眠條件來進一步了解人類冬眠所需的自然條件及自身條件。由挪威滑雪者和艾麗卡可明顯出冬眠時外界環境溫度很低；由陳鵬程可知外界溫度不是很低亦可冬眠，暫且假設是自身問題即基因問題。人類可進入和動物一樣的冬

8、眠狀態。冬眠期間身體大部分器官的代謝活動基本停滯，心臟停止跳動，下來對比動物冬眠身體狀況及外界環境繼續探索。3人類冬眠條件的探索3.1動物冬眠 動物的冬眠，完全是一項對付不利環境的保護性行動。通常,對于一般的動物來說,引起動物冬眠的主要因素:一是環境溫度的降低，二是食物的缺乏,三是"冬眠素"和基因的作用.即這些情況共同作用會導致動物冬眠. 每當氣候漸漸變冷，食物缺乏的時候，許多動物就進入冬眠，進行斷食辟谷調整機體，減少機體新陳代謝，使其維持在一個比較低的基礎代謝消耗，以期獲得更大的生存空間，從而適應變化的內外環境。所以，冬眠現象是動物生存斗爭中對不良環境適應的一種方法。 科

9、學家們通過實驗證明，動物冬眠會引起甲狀腺和腎上腺作用的降低。與此同時，生殖腺卻發育正常，冬眠后的動物抗菌抗病能力反而比平時有所增加，顯然冬眠對它們是有益的，使它們到翌年春天蘇醒以后動作更加靈敏，食欲更加旺盛，而身體內的一切器官更會顯出返老還童現象。 由此可見，動物在冬眠時期神經系統的肌肉仍然保持充分的活力，而新陳代謝卻降低到最低限度。 另外,近年來，美國科學家終于揭開了這個奧秘。實驗證明，在一些動物的血液中存在著一種能夠誘發動物冬眠的物質。經過無數次試驗，科學家終于提煉出了這種誘發物質，這是一種類似荷爾蒙的特殊蛋白質，被稱為“冬眠激素”。 科學家指出，動物冬眠是為了保持體內的能量、避免凍餓的一

10、種對不利環境條件的適應和“自救”方式，寒冷、饑餓、疾病對冬眠動物是無能為力的。 最近，美國科學家發現了動物冬眠的機理。北卡羅來納大學的研究人員在黃鼠身上鑒別并繪制出了啟動動物冬眠的兩個基因，這兩個基因控制合成對于冬眠至關重要的酶。 據當地媒體報道，該校馬修·安德魯博士等人，利用在黃鼠體內找到的一種基因，控制合成了胰腺甘油三脂酶，這種酶能分解以脂肪酸形式儲存在體內的甘油三脂，然后將之轉化成作為黃鼠冬眠時能量來源的脂肪。另一種基因則控制丙酮酸鹽脫氫酶、激活酶和同功酶的合成，這些在饑餓時候被激發的酶，能幫助保持體內的葡萄糖儲備，在冬眠開始時或即將開始前，兩個基因都在黃鼠的心臟中得到了表達。

11、研究人員還發現，這些基因與在非冬眠動物身上找到的對等基因，幾乎是一致的，但它們在冬眠與非冬眠動物身上的表達不一樣,所以具有該基因的動物更容易發生冬眠反應。 3.2動物與人類冬眠的條件對比表動物人類冬眠原因1， 環境溫度降低2， 食物缺乏3， 冬眠素與基因作用1， 環境溫度低2， 個體自身原因冬眠時身體狀況1， 減少機體新陳代謝2， 甲狀腺和腎上腺作用的降低。生殖腺發育正常3， 抗菌抗病能力比平時增加1， 心臟停止跳動2， 大腦繼續活動3， 其他器官代謝基本停滯蘇醒時身體變化1， 動作更加靈敏2， 食欲更加旺盛3， 身體內的一切器官更會顯出返老還童現象照常工作暫未發現明顯的異常現象科學探究1，

12、兩種基因（酶）2， 一種分解甘油三脂轉化為脂肪3， 另一種保持體內的葡萄糖儲備有同種基因通過上述對比發現，人類冬眠不僅需要過低的外界環境，更需要能夠維持體內能量的酶。哺乳動物是一類具有高代謝率的恒溫動物,它們可通過自身體內氧化代謝產熱在較大的環境溫度范圍內維持高而相對恒定的體溫,其體溫具有周期性節律變化的特征。冬眠是動物在進化過程中形成的一種應對寒冷、食物缺乏等惡劣環境的生物學習性。冬眠時動物的體溫會大幅度下降,這種低體溫是動物主動調節的。冬眠的哺乳動物,不論是在冬眠季節還是非冬眠季節,表現出的體溫都是在中樞神經系統調節下產熱和散熱效應綜合作用的結果,其機理和產熱特征一直是研究的熱點。3.3科

13、學家的探索哈桑阿拉姆是馬薩諸塞州總醫院的外科創傷研究專家，也是美軍的醫學顧問。他目前正在研究如何讓遭受重創的病人在被送往醫院的途中進入“休眠”狀態，為最后的救治爭取時間。根據他提出的觀點，救護車上應當配備生理鹽水，這樣當因車禍受重傷的病人因血液中鈉元素過度流失造成血漿濃度下降的時候，可以在現場輸入一定濃度的生理鹽水暫時提高血漿黏稠度。這會使病人體溫從37迅速下降到10，并使新陳代謝變慢，延緩創傷性休克的發生和傷口的惡化。這幾十分鐘“休眠”就可能拖住死神的腳步。據報道，歐洲宇航局目前正在投入大筆資金研究讓宇航員“冬眠”的太空科技項目，該項目被稱為“太空旅行的圣杯”。一旦科學家發明出讓人“冬眠”的

14、方法，那么宇航員就可以在一種“假死狀態”中進行為期數月甚至數年的太空旅行，根本不需要在太空船上消耗太多的生活必需品。歐洲宇航局科學家希望，如果這種“冬眠系統”及時發明出來，那么他們將在二三三年發射飛船，派人類登陸火星。如果宇航員是處在“冬眠”狀態下，對食物的需求將大大減少，同時新陳代謝也將減慢，宇航船將會變得更輕，可以攜帶更少的燃料。 其實在醫學界很早就已經意識到低溫在醫學上的作用了，比如說，在腦部或心臟手術的過程中通過人為的降低溫度可以使器官代謝下降，從而降低手術的風險性。但溫度不可降的過低，否則會造成不可逆的傷害。一般來說，28是個極限溫度，手術中器官或組織溫度低于此溫度手術風險會成倍增加

15、。讓人類冬眠，科學家們的方案之一是使用一種叫做“戴德勒”（DADLE）的物質。試驗表明，即便是在夏天，給松鼠注射這種物質后，它們也會進入冬眠狀態。在非冬眠類動物身上也能產生同樣的效果。據此估計，這種物質能使細胞分裂的速度放慢，細胞其它生理活動的強度都將降低。這意味著，它很可能也會將人體細胞帶入休眠狀態。 3.4冬眠的誘導因素冬眠是某些動物抵御寒冷、維持生命的特有本領。專家指出，動物冬眠可能是它們體內的某種物質調控的結果。 美國科學家在冬眠動物血液里發現，有一種叫做“冬眠激素”的物質對冬眠起調控作用。科學家們曾把“冬眠激素”注入老鼠、蝙蝠和猴子的身體，它們也出現規律性的長時間沉睡，心跳

16、變慢，體溫降低，呈典型冬眠狀態。當“冬眠激素”的作用減弱后，它們又逐漸恢復正常。瘦素是在1994年鑒定的由肥胖基因(ob基因)編碼的產物,是一種分子量為16 000道爾頓的蛋白質,主要由白色脂肪組織合成,其受體后機制是通過酪氨酸蛋白激酶和轉錄信號轉導物及激活劑途徑實現的,主要活化JAK2-STAT3途徑,其功能主要是抑制攝食和調節機體能量代謝,可使體重下降。許多實驗證明,血漿瘦素與體脂之間存在密切關系。瘦素與肥胖的水平有關,因此瘦素似乎是一個重要的調解成分。有關調節冬眠動物瘦素分泌和功效的知識為理解人類與其他非冬眠種類正常和異常的肥胖調節提供了有用的信息 正在研究的“假死”

17、療法也能做到這一點，他曾經展示過讓大鼠吸入硫化氫以此將其呼吸降低92%，同時降低其體溫，待其復蘇后其表現完全正常 。冬眠激素誘發動物冬眠，“現在已經發現一種叫做冬眠激素的物質，這種物質比蛋白質要小，是一種含有9個氨基酸的肽類，對冬眠起調控作用。”喬專家說。 美國科學家道厄是在冬眠動物的血液里發現這種物質的，它能夠誘發動物冬眠。在盛夏，如果把冬眠激素注入黃鼠和蝙蝠身上，這些動物就會有規律地長時間沉睡。后來又在不冬眠的猴子身上做試驗，發現猴子竟然也出現典型的冬眠狀態，脈搏跳動減少50，體溫也降低了。當冬眠激素的作用減弱后，猴子又逐漸恢復正常。道厄的這項新發現，對人們了解冬眠的機理起著巨大

18、的推動作用。 如果把有著與冬眠激素相同作用的類似物質用于人體，那么人體可能產生類似冬眠的狀態。 人要到太空冬眠，需要具備一定條件，比如，是否存在一種物質，或其它的自動機制，在一定的時間之后，可以重新啟動代謝，使人蘇醒。1974年4月，美國科學家在南極大陸的冰中發現至少凍結了1萬年的細菌。他們在實驗室中配制了營養液并提供適宜溫度，經過精心操作，這些細菌復蘇了。 在低溫和冰凍條件下，細菌為什么沒有被凍死而又復活了呢？科學家們在研究中發現：低溫可使活組織的代謝能力顯著降低。當外界溫度降低到一定程度時，機體的細胞不會衰老，也不會退化，處于“生機停頓”狀態。冷凍阻止了細胞的分解、衰老和死亡，因

19、此生命得以永恒“封存”。 3.5冷凍與冬眠以往人們喜歡把冬眠和冰凍兩個詞混淆。其實人工（誘導）冬眠和冷凍人是兩個概念。冷凍人是將人體在零下幾十攝氏度的溫度下速凍，然后恢復到零下20長期保存。由于是速凍，人體細胞內不會形成大塊的冰凌，所以能夠保持細胞的完整。等將來醫學發達后，為人體完成解凍，并恢復生命。而人工冬眠不同，人工冬眠是通過外界手段將被試動物體溫降到510左右，這時動物體的細胞還在進行新陳代謝，只是代謝降到很低的水平。如上世紀80年代，我國科學家曾經研究過冬眠狀態下的小型蝙蝠（18g左右），每天體重只下降0.002g左右，而一只活動期的蝙蝠，每天都要吃掉相當于自身體重1/3的食物才能正常

20、生存。可見，冬眠狀態下代謝水平下降的程度。冰凍是完全把機體凍起來，基本是讓生命停止在原來的狀況，是完全被動的；而冬眠還有一個基本的代謝，具有一定的主動性。所以說，將來的冬眠人和冷凍人是有本質差別的。4.當下人類冬眠的價值盡管美國宇航局在20年前放棄了類似的研究，但歐洲宇航局卻于2004年重拾該項研究。歐洲宇航局的科學家正試圖發明一種技術，讓航天員能在“冬眠”狀態下在宇宙中飛行。據估算，如果6名航天員在太空中飛行兩年，那么飛船上至少要帶30噸食品。而且長時間的飛行會使航天員產生很大的心理壓力，使他們的肌肉功能變弱。而“冬眠”技術研究成功后，就會在一定程度上解決這些問題，航天員可以在宇宙飛行中減少

21、進食，減輕飛船的重量，減少燃料，節約發射經費。同時，科學家認為，冬眠有可能減輕航天員生理和心理的壓力。 目前開展的人工冬眠實驗真正使動物進入冬眠狀態的例子不多。一個是2005年用硫化氫誘導小鼠冬眠試驗的成功，但是，硫化氫是一種有毒的物質，能否真正用于誘導人類冬眠還有待深入研究。另外就是2006年，一個日本團隊用一種被稱作冬眠特異性蛋白（HP）的物質，給非冬眠的動物注射，可以誘導其進入冬眠狀態，但這種蛋白質是否能被人體所接受，也就是不引起免疫排斥也是未知數。5.未來人類冬眠的應用與價值如果人類具備了冬眠能力。1.人類適應外界環境的能力會提高很多倍。2.被用于車禍事故現場的緊急救治外，3.“人工冬眠”法還可被用到先進醫療手段更加難以到達的戰爭前線。軍事沖突中，許多士兵最初只是受到一些并未危及生命的槍傷，但由于救援力量到達緩慢，部分士兵在等待中慢慢死去。理論上說，如果他們當時能接受“人工冬眠”，那么最終能夠獲救生還的希望將大大增加。4.從生物醫學的角度講，人類冬眠可以為許多目前仍無法治療的疾病爭取治療時間。比如說一個癌癥患者，已經到了晚期，目前沒有辦法