如果你想把自己冻起来，可以来找我 | 沈俊

2020-07-02 09:32#1 标记1

“《神雕侠侣》中小龙女睡的寒冰玉床可以修炼疗伤，《太空旅客》中神奇的冰冻睡眠，可以帮助人类穿越时间和空间限制，进行太空旅行。以往这种神奇的低温功效只存在在影视作品中。直到液氮超低温冷冻治疗的出现，人们意识到，原来这些想象真的可能变成现实。”
沈俊
中国科学院理化技术研究所研究员

今天我来给大家，讲一讲温度的故事。

这个图片是很多科幻电影里都会出现的场景。一个美女躺进非常漂亮的棺，之后飞行几百年，再出来还是美女。有没有人想把自己冻起来？如果有，来找我，我可以把你冻起来。
低温冷冻复活术？
实际上所谓的冻人，就是把你放在一个液氮罐里。但真的能把人冻起来吗？我可以告诉你，现在是肯定不可以的，但未来是肯定可以的。未来我们一定可以把人冻起来。
这是在网上很火的一个视频，就是把金鱼放到液氮里面冻住，然后放到水里后它马上又复活了。动物冻起来真的能复活吗？答案是不可以。
实际上，把金鱼放在液氮里只有几秒的时间，只能把金鱼的表层冻住，金鱼的里面，内脏这些都没有冻住。如果里面全部冻了的话，它是绝对复活不了的。也就是说到目前为止，生命体的复活，对于人类来说还是一个难题。
刚才说了半天整个生物不可以，有没有可以的呢？
细胞，比如说精子、卵子，它冻完了以后我们再给它复温，复温之后再把它受精，还可以孕育出非常健康活泼的小朋友。

也就是说细胞层面的冷冻是可以的，另外组织的冷冻可以到什么尺度呢？
比如说人类的皮肤、角膜，我们身体里面比较小的器官它也是可以的，比如说皮肤，在毫米这样一个尺度冻个十年二十年，再拿出来还是可以用的。所以现在有很多医疗机构、美容院，说要保存细胞，通过冷冻是可以达到目的的。
但到目前为止，人体的器官、还有人冻起来之后，是不可能复活的。

现在做这种生意的有几家公司，美国有最出名的是Alcor公司，有一个非常知名的作家，他把他的头送到了这个公司。现在任何人想冻自己都可以把自己送到这个公司去冻，冷冻全身大概需要二十万美元，如果你想冻个头大概只要几万美元就可以实现。
但是可以告诉大家，现在不管是Alcor还是俄罗斯的KrioRus，只是做遗体的保存。你想把活着的自己冻上二十年，然后再复活，现在我们的技术是达不到的。
为什么？就是因为这个尺度大，我们身体里面大概70%都是水，包括骨头里面大概有25%到30%的水。
水在低温状态下会结冰，它会产生结晶体，就是冰晶或者结晶态，结晶态会刺破你的细胞和肌体组织。也就是说这种结晶态，会导致你整个器官功能的丧失、破坏。

这是一张《三体》图片，大家可能都看过三体。作者是大刘，刘慈欣。我认为他做了非常多的功课，也非常有科学素养。
他提到三体人在三星耀日的时候，突然间脱水。如果把水全部都脱掉，就不会产生结晶态，器官也不会被破坏，大刘这个方法非常好。
但是怎么才能瞬间脱水呢？《三体》中有三个太阳，有三个太阳就可以脱水了，大刘这个方法是一个非常非常好的方法。
现实中我们也在研究各种各样的方法，比如说用磁性的或者是其他的一些纳米颗粒，用微尺度，来替换你身体里面所有的组织、水，用这样的方法来进行人体的冷冻。
目前想冻整个人，还达不到这样的技术。我们做过一种低温的小冰箱，它可以用来转运人体的器官或者血液血浆。
冻人听起来比较炫，但实际上就是把人放到液氮罐里，这只是制冷的冰山一角，制冷还能做很多很多，方方面面的事情。

可以看到这是一个温度计，从室温到最低是零下273.15度，也就是我们的绝对零度，在整个这样的温区内，我们的工作就是定制你想要的温度。你想要一个什么样的温度，我们就做这样一个温度提供给你，这就是我的工作。
生活定制：-40℃
平时用的冰箱、空调，大概就是到零下四十度这样一个温区。说到空调，夏天大家能舒服地在室内，而不是很烤的这样一种状况，空调可能是必不可少的。但是我们都知道空调有一个问题，就是它有氟里昂。
氟里昂会破坏臭氧，还会产生GWP温室效应，还有ODP的排放等等，这样一些不好的地方。京都议定书，蒙特利尔协议告诉我们不到十年，到2025年世界上的氟里昂都不能使用了，到时候我们怎么办？

冰箱空调不能用了，你们同意吗？
现在我们就在研究各种各样的替代物质来进行新的制冷。我们现在的制冷方式，是采用蒸汽压缩式制冷，有这样一个液体，液体在里面循环，它从液体变成气体，然后再回来，通过这样的循环，达到我们的目的。

我们现在还在研究一种新型技术——磁制冷，这个技术是用固体来制冷。

可以看到左边的这个图，它是一个稀土，中间是我们在磁制冷里面用的材料，它是蓝铁硅。
氟里昂这种都是液体，我们不要液体了。我们用固体，把它放在一个磁场里面，加上和去掉磁场的时候，就会产生温度的变化，然后把温度变化循环起来，形成制冷，这样就能够达到绿色环保的目的。

这个是我们实验室研制的磁制冷机，目前在市场上还不能够买到。因为我们现在还有材料的问题、回热器换热效率低、系统的制冷能力等等这样一些问题。但是我们正在逐步解决这些问题，大约几年之内，我相信你们能够在市场上看到了。
现在也有一些原型机，我们做的磁制冷机就属于原型机。这个是美国通用GE公司的原型机。这种磁制冷机可以把前面的啤酒冷下来。伦敦奥运会时，也有这样的应用，把啤酒放进去一会儿就凉了。这是磁制冷冰箱。

右边的是在2015年美国CES消费展上展出的海尔公司制作的磁制冷酒柜——是用磁制冷这项技术做的一个酒柜。实际上海尔里面的这个机器是美国的一家公司制作的。而目前为止，我们国家自主知识产权的磁制冷技术就是我们在做。
交叉定制：-80℃
为什么叫交叉定制呢？因为做温度做制冷也可以为其他很多学科服务。比如说化学。来自化学所，做化学材料的合成的青促会第一任理事长罗三中，曾来找我问能否给他们高温的化学合成做个低温制冷的。
后来，我们就做了一个低温下的化学合成的反应器。他们用这个反应器合成了非常多，非常有价值的新材料。

这是我在中科院丽江的天文观测站的照片。他们是专门邀请我来给他们解决问题。

丽江云南属于偏远的地区，想要液氮，但昆明云南的总台不给，所以说这个天文台无法做实验。所以我说可以直接给他们做一个液氮机，从空气中采集氮气，然后再把这个氮气液化成液氮，就可以做实验了。
工业定制：-196℃
我们现在能做每天产十升到一千升液氮的液氮机，提供给用户做一些科学的实验等等。其实液氮温度已经是零下196摄氏度了，也就是我们说的液氮77K，那它还有什么应用呢？
一是应用在绿色清洁能源天然气的采集。

大约在十年前，我到新疆图喀，看到了很多冲天的火炬，上面烧的竟是天然气。
为什么？因为他们要采底下的油、煤，但上面那个气田它可能没有那么大，只够采五年、十年。而像这种小一点的气田他们全部都烧掉了。所以每年我们国家要烧掉两百个亿左右！
这都是钱呀，你们说能不能烧啊？当然是不能继续浪费。那怎么办？其中一种方法是将天然气液化。
但需要建场站，建工厂，而这个工厂的造价可能是非常非常的高。比如说这个气田，采了五年十年以后，它没了那怎么办？
后来还有一种方法，是铺管线，铺管线它造价也是非常的高，所以一般都是国际间这种大的气田传输才铺管线。
我们后来想出一个方式——做一个小型的液化天然气设备。类似于这样的 ,就像一个集装箱的大小。

我们使用非常好的流程设计,使得它整个非常紧凑。这就像有游戏里的主基地一样,设备在这个地方采气，之后把它液化，天然气液化前的体积是压缩后的六百倍。再到另外一个地方采。最后卖给天然气的加气站等，就直接可以变成钱了。
这个天然气液化的装置，我们做的非常好，为此成立了一家公司。目前在内蒙、山西、陕西已经投产了十几套。它的市场占有率现在能超过40%，同时也为二氧化碳减排等做一些贡献。

科学定制：全温区
另外还有一些低温的应用，比如说大的科学装置，超导射频和它的低温系统，还有军事上用的红外遥感遥测。

以及我们都知道的北京正负电子对撞机。所有的这些大型科学装置内都离不开低温。

极限定制：-273℃
还有上海的超导磁悬浮列车也是需要低温制冷存在的。最低的温度是零下273.15度，我们的太空里面，也需要这样的低温。

左边是美国做的一个磁制冷的设备，它能够达到50毫K，也就是说在1K以下50毫K这样的一个温度，可以用在空间的望远镜上面。

散热定制全温区
散热是制冷的另外一种表述。下图是特斯拉工厂，里面一个工人都没有，全是机器。我们也想建立这样的工厂，要来做什么呢？

比如说汽车钢板的割焊接。还有飞机的焊接。飞机翅膀上有无数的铆钉，而用激光的焊接替代这些铆钉，能使机身减重，并且总体成本下降。机身减重之后，能有更多乘客坐在同一架飞机上。

而当时半导体所制作的激光器遇到一个问题。上图为空客A380的蒙皮。他们一千瓦的激光器焊不了这个蒙皮，必须要三千瓦、五千瓦，并且它要从面积约为一平方毫米的激光芯片上发出来。
但是一平方毫米，大概为人类指甲盖的1/100。在这样小的面积上要有超高的热流密度，它才能产生足够强的激光来焊接、溶覆。
所以我们刚才说的特斯拉工厂里面，焊汽车、焊飞机这种事情热流密度要达到太阳表面的热流密度：大概要到10^7瓦每平方米。这是非常非常难的。

因此，要在一个非常小的面积，非常快速地给它降温，我们设计出新型激光器的热沉结构及其制冷系统。

后来，我们不仅为半导体所，还为我们国家解决了这个问题。半导体所做出来的新一代半导体激光器就用于国家将来的先进制造2025，也就是说我们要做中国的特斯拉工厂。

所以，温度定制，就存在于我们身边每个方面，包括冰箱、空调、军事、航天等等。
我们就是来定制你们想要的温度，如果你们想把自己冻起来都可以来找我。欢迎各位！谢谢！
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