出品：中国科普博览 SELF格致论道讲坛
浩瀚宇宙，广袤无垠
多少航天员穷尽一生去探索太空的奥妙？
多希望他们能够像科幻电影里那样，
经历一觉长眠，醒来就已经是目的地！
近日的一则消息已经让我们燃起希望——
俄罗斯人体冷冻技术公司KrioRus透露，
预计5年后就能使被冷冻封存的人体器官“复苏”
等到2032年，用于深空飞行的“人体冷冻术”也可能将会面世！
其实，早在去年的SELF讲坛现场
来自中国制冷学会的沈俊就已经和我们畅聊过这些话题
2025年全球禁用氟利昂，大热天的空调还吹不吹了？
器官及人体的冷冻现在研究到什么程度了？
在我们的有生之年还有没有机会“长生不老”？
带着这些问题
让我们一起来感受沈俊的“温度”吧~
嘉宾介绍
沈俊
中国科学院理化技术研究所研究员、博导、优青
中国制冷学会低温专业委员会委员、中国电子学会应用磁学分会委员
演讲实录：
今天我来给大家，讲一讲温度的故事。
从这个图片大家看到，很多科幻电影里都会出现的一个场景，有一个非常漂亮的棺，你可以躺进去，躺进去之后再飞行几百年，再出来还是一个美女，在座的有没有人想把自己冻起来的？举手我看看，真的有啊！来找我，我可以把你冻起来。实际上我们现在冻，就是把你放在一个液氮罐里，那么真的能把人冻起来吗？在场的有没有人能回答，是可以？还是不可以？我可以告诉你，现在是肯定不可以的，以后答案是肯定的，我们一定可以把人冻起来。
这个是前一阵子在网上传得很火的一个视频，就是把金鱼放到液氮里面它马上又复活了，你看是吧，又活的很好。我再问你 ，动物冻起来还能复活吗？你们有没有答案给我，可以吗？我听到有说可以的，那么我告诉你这个视频是假的，是不可能的。实际上，它把金鱼放在液氮里面只有几秒的时间，这个几秒只是把金鱼的表层给冻了，冻完以后它（金鱼）的里面，内脏这些都是没有冻的，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，这种生命体的复活，对于人类来说还是一个难题。
刚才说了半天整个物体可不可以，有没有可以的呢？刚才主持人也提到了、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，已经产生了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，另外组织的冷冻到什么尺度呢？比如说我们的皮肤、角膜，我们身体里面比较小的器官它也是可以的，比如说我们的皮肤，在毫米这样一个尺度把它冻个十年二十年，再拿出来用是可以的。所以现在有很多，比如说医疗机构、美容院，说你要保存这个细胞那个细胞，我们给你冻起来也是可以达到的。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。我们也看到了，现在做这种生意的也有几家公司，美国有一个最出名的Alcor公司，有一个非常知名的作家，他把他的头送到这个公司，现在任何人如果你想冻自己都可以把你送到这个公司去冻，只要你能付大概全身二十万美元，如果你想冻个头大概几万美元就可以实现。但是可以告诉大家，现在的甭管是Alcor还是俄罗斯的（KrioRus）这个公司，它都只是做遗体的保存。就是你想把我冻上二十年，活着的我冻上二十年，我想再复活现在我们的技术是达不到的。为什么？有没有人能告诉我？其实刚才我已经讲了，为什么？在场没有人知道是吗？就是因为这个尺度大，我们身体里面大概70%都是水，这个大家都是知道的，包括我们的骨头里面大概有25%到30%的水，水在结晶的时候，我们都知道水冻成冰，它会产生结晶体，就是冰晶或者结晶态，结晶态它会刺破你的细胞你的肌体组织。这样的各个机构，也就是说这种结晶态，它会导致你整个器官 ，或者功能的丧失、破坏，这里我放了一个《三体》图片，大家可能都看过三体，大刘刘慈欣，我认为他还是做了非常多的功课。他也非常有科学素养，大刘他提到三体人在三星耀日的时候，他突然间脱水，我们如果把这个水全部都脱掉，不就不会产生结晶态，就不会使得器官破坏，大刘这个方法非常好。但是我们在想，怎么才能瞬间脱水呢？人家好，人家有三个太阳，人家有三个太阳就可以脱水了，其实大刘这个方法是一个非常非常好的方法，我们现在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，用微尺度的这个，来替换你身体里面所有的组织、水。这样一些方法来进行这种人体的冷冻，我们现在想冻整个人，还达不到这样的技术，这是我们做的一个低温的小冰箱，它是用来转运人体的器官，或者是医院的血液血浆转运都是可以的。
我刚才说的这个可能比较炫，就是冻人。冻人实际上就是把人放到这个液氮罐里，这只是制冷的冰山一角，制冷还能做很多很多事儿，方方面面的事情。
我们可以看到一个温度计，我们从室温到零下最低是到273.15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。我们刚才也提到了，我们用的冰箱、空调，大概就是到零下四十度这样一个温区，我们刚才也说到空调，你今天能这么舒服地坐在这儿，而不是很烤这样一种状况的话，空调你可能现在已经离不开了。但是我告诉你，在不到十年的时间内，我们都知道空调有一个问题它有氟里昂，氟里昂会破坏臭氧，还会产生就是我们所说的GWP温室效应，还有ODP的排放等等。这样一些不好的地方，大概是京都议定书，蒙特利尔协议告诉我们说不到十年，到2025年所有的世界上的氟里昂都不能使用了，到时候我们怎么办？你们说冰箱空调不用了，你们同意吗？可能现在还是不行，现在我们就有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，它有这样一个液体，液体在里面循环，它从液体变成气体，然后再回来，只有一个这样的循环，才能达到我们的目的。我们现在研究一种新型技术，磁制冷这个技术，这个技术它是用固体来制冷。我们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。像氟里昂这些都是液体，我们不要液体了，我们用固体，把它放在什么里面呢？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，然后把这种温度的变化循环起来，它就是制冷了，这样就达到绿色环保的目的。
这个是我们现在实验室研制的磁制冷机，现在你在市场上还不能够买到这样的磁制冷机，就是由于我们现在还有一些，比如说材料的问题、回热器换热效率低、系统的制冷能力等等这样一些问题。但是我们现在逐步解决这样一些问题，可能过一段时间，在几年之内吧，我相信应该能够在市场上看到了。现在也有一些原型机，比如说 刚才那是我们做的原型机，这个是美国通用GE公司，你可以看到它前面有一个啤酒，我们用这种磁制冷机把啤酒冷下来。好像在伦敦奥运会的时候，也有这样一个应用，你可以把这个啤酒放进去一会儿它就凉了。这是磁制冷冰箱，这个右边的是海尔公司。海尔公司现在也在积极跟我们合作，这是他们的一个磁制冷酒柜，是用磁制冷这项技术做的一个酒柜，这是在2015年美国的CES消费展上展出的一个酒柜。但实际上海尔里面的这个机器是美国的一家公司来给他制作的。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。
为什么叫交叉定制呢？我们其实做温度做制冷的也可以为其他的很多学科来服务。比如说化学这个学科，我来参加这个活动是因为青促会，中科院的一个组织。青促会我认识了很多很多朋友，其中就包括青促会第一任理事长罗三中，他是化学所的，他是做化学材料的合成。他就来找我，他说你们是做低温制冷的，我这个化学合成一般都是高温，你能不能给我做个低温的呀？我说行啊没问题，后来我们就给他做了一个，低温下的化学合成的一个反应器，他们用这个合成的反应器合成了非常多非常有价值的新材料。
这是我在丽江的照片，在座有没有去过丽江的？举手我看看还是有不少，这个是我们中科院在丽江的天文观测站，有没有去过这个观测站的？还真的有一位女生，这个地方是天文台，我去过很多的天文台，丽江的这个天文台也是专门邀请我去。给他们解决什么问题呢？他们说哎呀，丽江云南嘛属于偏远的地区，我想要液氮，但昆明我们云南的总台他又不给我，所以说他们这个天文台就没法做实验了。我说那没问题呀，我就直接给你做一个液氮机，从空气中采集氮气，然后再把这个氮气液化成液氮，你不就可以做实验了吗？他们说那很好啊，然后说没问题，这里原来有一张照片，是我们的一个液氮机。
我们现在能够做每天产十升到一千升的液氮机，提供给这种用户小型的液氮机，他可以做实验用，可以做一些科学的实验等等。
其实到了液氮温度已经到了零下196摄氏度了，也就是说我们说的液氮77K，这里面还有什么应用呢？比如说天然气，现在天然气是一种绿色清洁能源，我们都主要提倡不用石油、化石能源，而用天然气这种清洁能源。它的贸易呢？是世界范围的，我们也像各个国家一样收集各种资源，我们用天然气吧。大约是在十年前，我到了新疆图喀，我看到了很多冲天的火炬，我去的时候又是夏天，然后又是沙漠，那上面烧的是什么？烧的就是天然气。为什么？因为他们要采底下的油、采煤，上面那个气田它可能没有那么大，这个气田只能够采五年十年，像这种小一点的气田他们全部都烧掉了。每年我们国家要烧掉大概两百个亿左右！这都是钱呀，你们说能不能烧啊？十年前我们去了，去了之后呢，现在我们就开始做。那怎么办呢？你如果想把天然气液化的话，一个是建一个场站，建一个工厂，这个工厂的造价呢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，另一种方法是铺管线，铺管线它造价也是非常的高，一般都是国际间这种大的气田传输才铺这种管线。我们就是想了一个方式，用什么呢?做一个小型的液化天然气设备,类似于这样的大家看 ,就像在一个车上有一个集装箱这样的大小,这个大小非常的紧凑,我们用非常好的流程设计,来使得它整个非常紧凑.有一些同学可能是打游戏,比如说红警还有什么星际啊,其实我都没玩过.比如说像你的主基地一样,我在这个地方采气,采气把它液化成液体,然后采采采采完了以后再到另外一个地方采采采,这不都是我的资源嘛，那么我就都可以卖钱了。气采完了以后它就变成液体，能压缩六百倍，压缩六百倍之后卖给这种天然气的加气站什么的，它就直接可以变成钱了。这个天然气液化的装置，也是我们做的非常好的，刚才也提到了我们为此成立了一家公司，现在内蒙、山西、陕西已经投产了十几套了，它的市场占有率现在大概能超过40%，它也能为二氧化碳减排等做一些贡献。
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，还有红外，就军事上面用的红外遥感遥测，以及我们都知道北京的正负电子对撞机，所有的这些大科学装置内都离不开低温。还有上海，不知道有没有上海过来的同学，它做的超导磁悬浮列车也是需要低温制冷存在的。最低的温度，我刚才也说了是零下273.15度，到我们空间，就是我们太空里面，它就需要这样一个低温，这个左边 实际上就是磁制冷的一个设备，这个是美国做的，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，是用在空间的这个望远镜上面。刚才也说到了散热是制冷的另外一种表述，这个地方有一张图，我不知道大家知不知道这是什么图？有没有人能看出来？这是特斯拉的工厂，前一阵子有人说特斯拉工厂里面一个工人都没有，全是机器，他们要来做什么呢？做这种汽车，比如说钢板的割焊接，还有这种，这个是空客A380的蒙皮，我们坐飞机都看到飞机翅膀上有无数的铆钉，我们想用激光的焊接来替代这些铆钉，就能使机身减重整个成本下降，机身减重之后，可能我们这一堆人，就能坐在同一个飞机上了是吧。但是他们遇到的一个问题，半导体所的来找我，他们是做激光器的，他们说 我们现在一千瓦的焊不了这个蒙皮，我们必须要三千瓦的要五千瓦的，那三千瓦五千瓦它在非常小的一个激光芯片上发出来的，大概有一平方毫米。一平方毫米什么概念？大概你指甲盖大的1/100，在这样小的一个面积上要有超高的热流密度，它才能产生那么强的激光，才能做激光的焊接、溶覆，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达到什么程度呢？达到太阳表面的热流密度，大概要到10^7每平方米，这样也是非常非常难的。对于我们来说就要在一个非常小的面积非常快速把温度给它散掉，这是我们设计的新型激光器的热沉结构和它的制冷系统，后来我们也为半导体所，还有我们国家解决了这个问题、他们做出来的新一代的半导体激光器就用于我们将来的先进制造2025，也就是说我们要做什么呢？我们要做中国的特斯拉工厂。
温度定制，存在于我们身边每个角落，可能包括我们所说的冰箱、空调、军事、航天各个方面，我们就是来定制你要的温度，包括你们如果想把自己冻起来都可以来找我。欢迎各位！谢谢！
