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哈根斯生物塑化公司 琥珀中的人:当遗体遇见松脂、水银和塑化剂

2022-01-16 00:09搞笑

永生是人类的基本愿望,因为他们有自我意识。

晚明文人张岱在《家传》中描述了他多彩多姿的一家人:父亲的几个兄弟有的善于交际应酬,有的善于聚敛珍宝古玩,有的脾气古怪暴戾。虽然张岱一族既富文采又享富贵,但在晚明糜烂破碎的大背景下,若非靠了张岱以文章带挈,恐怕这家人的事迹也早埋没不可考了。

永生是人类的基本愿望,因为他们有自我意识。首先,秦始皇寻求的不是变老,而是长生不老。据说骊山陵银的灌溉,让始皇帝看起来长生不老。张岱的十叔张玉芳临终前对亲人说:“我死了,要穿衣服,用熔松香盖棺。一千年后,松香会变成琥珀。如果我看到张梓瑗就像苍蝇蚂蚁留下的琥珀,是不是晶莹可爱?”

这段遗言虽然短,一定程度上却反映了晚明文人的自然科学常识:当时的人已经知道琥珀由松脂在漫长的时间作用下而形成;而且,他们认为尸体包含在松脂中就不会朽烂,得以留形千载,正如琥珀中封存的那些虫蚁一样。琥珀来源于凝结的松脂,晋代的《博物志》引《神仙传》,说“松脂入地千年化为茯苓,茯苓化为琥珀”。这个观点包含了部分真相。茯苓是寄生在松树根上的真菌,与琥珀本无关。中国古代关于自然科学的记载常常混杂了接近真实的观察、推测及彻头彻尾的空想,其中并非没有有价值的东西,只是缺乏进一步的筛选鉴别。韦应物的咏琥珀诗说:“曾为老茯神,本是寒松液。蚊蚋落其中,千年尤可觌。”似亦将茯苓与琥珀视为同一物质经过不同时间作用的结果。

凝聚在透明琥珀中的昆虫,几千年来外表甚至姿态都保持不变,这对渴望长生不老的人类来说,是一种极大的诱惑。但是人类不是昆虫,保存姿势也不像昆虫那么容易,不然埃及人也不用花那么大力气做木乃伊了。人体含有大量的水分,肠道和体表有大量的微生物。昆虫的体表是涂有蜡的甲壳素,容易保持形状;人体皮肤主要由蛋白质和脂肪组成,只有薄薄的角质层。死亡后,细胞开始破坏,各种分解酶释放,机体开始自溶;接下来,消化道中的细菌消化分解人体组织,产生大量气体;最后尸体的软组织逐渐被破坏分解,只剩下骨头。除了最后一步需要很长时间,前两步会在短短几天内让一具尸体面目全非。在古代,公共卫生条件不好,在荒野中暴露尸体并不少见。因此,古人经常亲眼目睹腐败尸体的变化。张玉芳发誓要在松节油中凝结自己,并在他出生时一直保持他的样子。虽然他生长在一个富裕的家庭,但他应该见过令人不快的腐肉和骷髅。

想要满足张煜芳自己的遗体“晶莹可爱”地保存千载的意愿,需要达成几个技术关键。尸体首先必须作防腐处理。最天然直接的防腐是风干,极度干燥的沙漠地区经常会发现千年不腐的干尸。与沙漠为邻的古埃及人从沙漠学到了经验,早在五千年前已经是尸体防腐的行家。专门处理尸体的人用水和酒清洗尸体,取出内脏,用香料和苏打填塞空腔,经过四十天的干燥处理后再给尸体内外涂抹油膏和香脂。经过这样干燥处理的尸体不会腐坏,但是因为失去了水分变作干肉,远谈不上“晶莹”。

古时候保存下来的外貌和生理更接近人类生存状态下的遗骸,这就是湖南马王堆的第一具女尸——辛追夫人。各种报道描述,马王堆女尸被发现时皮肤仍然柔软有弹性,甚至注射防腐液时血管也发生了肿胀。至于它为什么保存得如此完好,一些专家认为巧合可能非常重要。中国古代人没有保存尸体不腐烂的意愿,珍贵的“金玉衣”反映了王公死后保存遗体的愿望,但金玉件却无法保存,适得其反。有人认为马王堆的女尸保存完好,是因为棺内的红色尸液中含有朱砂,起到防腐作用。还有一种说法是,水银可以保持身体的外观。据史料记载,何律和秦始皇的墓葬中充满了大量的水银。虽然规模和数量看似夸张,但应该有一些证据。还有一个民间传说,宋代刘收养之子为亲生儿子,是为仁宗。李宸妃死后,刘听从寇准的建议,把李宸妃的尸体埋在水银里。仁宗后来查明真相,打开棺材,看到穿着太后的衣服,尸体还活着,所以没有追究刘的责任。水银可以防止腐蚀,这是有道理的。但是水银的比例极高,所以身体会浮在表面而不渗透,实际效果会存疑。此外,有毒的汞蒸汽可能会毒害负责安葬的文武官员和工人,使原本又胖又穷的陵墓工人成为“不可能完成的任务”。木棺能否撑起棺内水银的压力,装满水银后不散架,也是一个问题。最近的帝王墓葬中并没有大量使用水银,这也说明水银保存在古代并不实用。

美国南北战争前后,通用的尸体防腐方法是用大量砷、汞和锌的化合物。这些化合物有剧毒,对入殓师的健康是严重威胁。直到近些年,一些年代久远的墓地还会导致附近的土壤砷含量超过安全标准。为解决尸体防腐使用高毒性药剂的问题,“美国防腐之父”托马斯·霍尔姆斯博士开发了一种毒性较低、通过动脉灌注的液体,能更高效地达到防腐目的。南北战争期间,北方战死的士兵遗体需要运回家乡安葬。为了让士兵的遗体能保全面目回到家乡被安葬,霍尔姆斯向政府收取每具尸体一百美元的费用。战争结束后,他成了一个富有的人,回到他出生的地方——纽约布鲁克林居住。

德国化学家奥古斯特·维哈姆·冯·霍夫曼于1867年发现了甲醛。甲醛对组织具有固定和防腐作用,是现代防腐剂的主要成分。甲醛可以将蛋白质和核酸分子交联固定在一起,凝固细胞内部,从而阻止腐烂过程。迄今为止,尸体防腐液的主要成分是甲醛。甲醛溶液也是保存医学标本最常见的液体。

有了防腐剂,死者的面貌才能保全不至腐坏,与白骨骷髅相比,可算“颜色如生”。但是离“晶莹可爱”还有相当的距离。琥珀之所以晶莹,因为它是松脂的化石。松脂中的有机化合物在地层中长时间保存,发生了聚合反应,形成可以类比于塑料的聚合物。光在进入高折射率的介质时发生反射和散射,令包含在其中的虫蚁“晶莹可爱”。浸泡在福尔马林玻璃罐中的医学标本,虽然也透明,但并不“晶莹”,原因之一是水的折射率为1.3,比琥珀的折射率要低。普通玻璃的折射率为1.5,而加入氧化铅的水晶玻璃折射率为1.7至1.8,所以水晶玻璃显得更晶莹闪亮,用于制作吊灯和刻花杯盘效果更为出色。钻石的折射率高达2.2,更是宝光璀璨。所以要让张紫渊的遗容“晶莹”起来,就要把他包埋进折射率高的物质。张紫渊的办法是自己睡在瓦棺里,直接注满松脂。这个想法纯出本能,意愿不能说不好,但操作起来却有技术难度。人体的主要成分是水,水撑起了绝大部分细胞的主要内容。只要有水存在,折射率高的物质就不容易进入细胞,而是只在外面形成一层壳。要达到从里到外晶莹永久的效果,必须再加上脱水的步骤。在一般的组织化学实验室里,给样品脱水是通过把它们浸泡在梯度浓度的酒精中进行的:把样品从低浓度酒精一步步转移进高浓度酒精,最后浸泡在纯酒精里,样品中的水就被酒精代替了。由于酒精可以与水互溶,也可以溶解一些有机溶剂,这些有机溶剂就可以进一步取代酒精,进入组织,并把起支持作用的可以在一定条件下变硬的化学物质导入细胞。普通组织化学常常要把样品浸入蜡里,蜡冷却变硬,可以把组织切成极薄的切片,观察里面的细胞结构和成分。

德国解剖学家冈特·冯·哈根斯在20世纪70年代发明了标本塑化技术,可以将生物组织变成硬塑料,同时还能很好地保持原有的形状和结构。哈根斯在海德堡大学解剖与病理系任教20年,将被研究者普遍认为并不新鲜的解剖学变成了艺术,起初标本塑化技术只能用于处理相对较小的标本;20世纪90年代后,他开始挑战大型生物组织,并成功地以这种方式塑化了整个器官甚至整个人。在他著名的身体世界展览中,甚至有大型哺乳动物,包括熊、马和长颈鹿。

要让本为血肉之躯的生物组织变得像塑料一样光滑坚硬,必须保证塑化剂从里到外浸透组织。除少数特别多孔的器官如肺以外,肌肉和内脏不是海绵,在普通条件下塑化剂无法百分之百渗透。哈根斯的技术是用冷的丙酮浸泡组织,使丙酮完全渗入组织,并取代其中的水或脂肪,再在真空条件下把组织浸在聚合物的单体中。丙酮在低温真空中“沸腾”,离开生物组织,留下的空间被聚合物单体充满。最后,在紫外线或其他催化条件作用下,聚合物交联硬化,使组织的形态固定下来,原有结构得以很好地保持,并且可以达到张紫渊所期望的“晶莹”效果。

哈根斯对解剖学和塑化技术的兴趣是狂热的。在德国,他被称为“死亡博士”,可能是因为他的杰作是由人或动物的尸体制成的。自从他发明了这项技术并申请了专利,他一直在追求精确、巨大和极端的样本。在他的作品中,每个人体平均需要1500个工作小时,大型动物需要更多的时间。他在中国的实验室主要负责处理大型动物标本。长颈鹿,最难的标本之一,花了三年时间才完成。他最新的杰作是重达3.2吨的大象,塑化大象需要6.4万小时。

他举办了多次令人惊叹的展览,同时也搅起了一场又一场的社会争议。他曾经向苏联篮球运动员、身高两米四八的“巨人” 西佐年科提出经济交换条件,想要得到他的遗体并用塑化手段保存。据“巨人”的朋友说,他拒绝了塑化狂人这一要求,害怕一旦签了协议,就会有什么可怕的事发生在自己身上。“巨人”已于2012年去世,“死亡医生”设想中的“特异人类展览”少了一件标本;但哈根斯本人倒是打算用他发明的这项技术令自己的肉身永垂不朽。2011年1月,他向媒体透露自己正为帕金森症困扰。一旦身故,他的遗体将被做成塑化标本,摆出迎宾的姿势,站在展览入口处迎接访客。他的妻子安吉丽娜·惠丽将负责处理他的遗体,惠丽也是一位医生,同时是他的展览的艺术和创意总监。能亲自负责处理丈夫的遗体,她一定有着钢铁般的神经。

总之,如果张紫渊有幸在这个世纪再活一次,并仍然保持前生被做成琥珀的心愿,各大学的解剖学系,尤其是德国的“死亡医生”应该可助他一臂之力,实现他想象不到的惊艳效果。为他设想一下:他可以穿着层层精美的锦缎寿衣或是羽衣鹤氅被固定在一大块完全透明的树脂里,大袖飘飘作仙风道骨状,或立或卧,或如乘云,或如驾鹤。在锦缎没有覆盖到的部位,解剖专家可以展示给观众看他的头盖骨、大脑、腕关节、桡动脉等,名副其实的“尸解”。这是古人无法想象的晶莹的不朽。

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