home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / sci / cryonics / 655 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-22  |  30.3 KB  |  658 lines

  1. Newsgroups: sci.cryonics
  2. Path: sparky!uunet!decwrl!parc!merkle
  3. From: merkle@parc.xerox.com (Ralph Merkle)
  4. Subject: The Technical Feasibility of Cryonics; part #5
  5. Message-ID: <merkle.722467084@manarken>
  6. Sender: news@parc.xerox.com
  7. Organization: Xerox PARC
  8. Date: 22 Nov 92 21:18:04 GMT
  9. Lines: 647
  10.  
  11. The Technical Feasibility of Cryonics
  12.  
  13. PART 5 of 5.
  14.  
  15. by
  16.  
  17. Ralph C. Merkle
  18. Xerox PARC
  19. 3333 Coyote Hill Road
  20. Palo Alto, CA 94304
  21. merkle@xerox.com
  22.  
  23. A shorter version of this article appeared in:
  24. Medical Hypotheses (1992)  39, pages 6-16.
  25.  
  26.  
  27. ----------------------------------------------------------
  28. REFERENCES
  29.  
  30. 1.     "Engines of Creation" by K. Eric Drexler, Anchor Press, 1986.
  31.  
  32. 2.     "Nanotechnology:  wherein molecular computers control tiny 
  33. circulatory submarines", by A. K. Dewdney, Scientific American, January 
  34. 1988, pages 100 to 103.
  35.  
  36. 3.     "Foresight Update", a publication of the Foresight Institute, Box 
  37. 61058, Palo Alto, CA 94306.
  38.  
  39. 4.     "There's Plenty of Room at the Bottom" a talk by Richard Feynman 
  40. (awarded the Nobel Prize in Physics in 1965) at an annual meeting of the 
  41. American Physical Society given on December 29, 1959.  Reprinted in 
  42. "Miniaturization", edited by H. D. Gilbert (Reinhold, New York, 1961) 
  43. pages 282-296. 
  44.  
  45. 5.     "Principles of Tissue Preservation" by David Pegg, chapter 4, 
  46. pages 69 to 105 from "Progress in Transplantation", Volume Two, edited 
  47. by Peter J. Morris and Nicholas L. Tilney.
  48.  
  49. 6.     "Freezing of living cells:  mechanisms and implications", by Peter 
  50. Mazur, American Journal of Physiology, Vol 247 (Cell Physiology 16): 
  51. C125-C142, 1984.
  52.  
  53. 7.     "Scanning Tunneling Microscopy and Atomic Force Microscopy:  
  54. Application to Biology and Technology" by P. K. Hansma, V. B. Elings, O. 
  55. Marti, and C. E. Bracker.  Science, October 14 1988, page 209-216.
  56.  
  57. 8.     "Molecular manipulation using a tunnelling microscope," by J. S. 
  58. Foster, J. E. Frommer and P. C. Arnett.  Nature, Vol. 331 28 January 
  59. 1988, pages 324-326.
  60.  
  61. 9.     "The fundamental physical limits of computation" by Charles H. 
  62. Bennet and Rolf Landauer, Scientific American Vol. 253, July 1985, pages 
  63. 48-56.
  64.  
  65. 10.     "Molecular Engineering:  An Approach to the Development of General 
  66. Capabilities for Molecular Manipulation," by K. Eric Drexler, 
  67. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA), Vol 78, pp 5275-
  68. 78, 1981. 
  69.  
  70. 11.     "The Mind's I", by Douglas R. Hofstadter and Daniel C. Dennett.  
  71. Bantam, 1982.
  72.  
  73. 12.     "Matter and Consciousness: A Contemporary Introduction to the 
  74. Philosophy of Mind", by Paul Churchland, second edition, 1988, the MIT 
  75. press.
  76.  
  77. 13.     "Principles of Neural Science", second edition, by Eric R. Kandel 
  78. and James H. Schwartz.  Elsevier, 1985.
  79.  
  80. 14.     "Molecular Biology of the Gene", fourth edition, by James D. 
  81. Watson, Nancy H. Hopkins, Jeffrey W. Roberts, Joan Argetsinger Steitz, 
  82. and Alan M. Weiner.  Benjamin Cummings, 1987.  It can now be purchased 
  83. as a single large volume.
  84.  
  85. 15.     "Death, Dying, and the Biological Revolution", revised edition, by 
  86. Robert M. Veatch, Yale University Press 1989.
  87.  
  88. 16.     "Human Biochemistry" by James M. Orten, Tenth Edition, Mosby 1982.
  89.  
  90. 17.     "Tiny surgical robot being developed", San Jose Mercury News, Feb. 
  91. 18, 1989, page 26A
  92.  
  93. 18.     Eric Drexler, private communication.
  94.  
  95. 19.     "Rod Logic and Thermal Noise in the Mechanical Nanocomputer", by 
  96. K. Eric Drexler, Proceedings of the Third International Symposium on 
  97. Molecular Electronic Devices, F. Carter ed., Elsevier 1988.
  98.  
  99. 20.     "Submarines small enough to cruise the bloodstream", in Business 
  100. Week, March 27 1989, page 64.
  101.  
  102. 21.     "Calcium and Ischemic Injury", by Joseph Y. Cheung et. al., The 
  103. New England Journal of Medicine, Vol. 314 No. 26 page 1670.
  104.  
  105. 22.     "Differential Rearing Effects on Rat Visual Cortex Synapses.  I. 
  106. Synaptic and Neuronal Density and Synapses per Neuron" by Anita M. 
  107. Turner and William T. Greenough, Brain Research, 329 (1985) pages 195-
  108. 203.
  109.  
  110. 23.     "Cryonics: reaching for tomorrow", by Brian Wowk and Michael 
  111. Darwin, Alcor, 1991, 104 pages.  Available from Alcor, 12327 Doherty St. 
  112. Riverside, CA 92503.
  113.  
  114. 24.     "Many are cold, but few are frozen: A Humanist looks at Cryonics", 
  115. by Steven B. Harris, M.D., Free Inquiry, Vol. 9 No. 2, Spring 1989, 
  116. pages 19-24.
  117.  
  118. 25.     "Conservative Logic", by Edward Fredkin and Tommaso Toffoli, 
  119. International Journal of Theoretical Physics, Vol. 21 Nos. 3/4, 1982, 
  120. pages 219-253.
  121.  
  122. 26.     "The Tomorrow Makers", Grant Fjermedal, MacMillan 1986.
  123.  
  124. 27.     "Computer analysis of neuronal structures" by Robert D. Lindsay, 
  125. Plenum 1977.
  126.  
  127. 28.     "The microcomputer in cell and neurobiology research" by R. Ranney 
  128. Mize, Elsevier 1985.
  129.  
  130. 29.     "Intracellular control of axial shape in non-uniform neurites: a 
  131. serial electron microscopic analysis of organelles and microtubules in 
  132. AI and AII retinal amacrine neurites", by Sharon E.  Sasaki-Sherrington, 
  133. J. Roger Jacobs, John K. Stevens, Journal of Cell Biology 98, April 
  134. 1984, 1279-1290
  135.  
  136. 30.     "Guinness Book of World Records,"  Donald McFarlan et. al., Bantam 
  137. 1989.
  138.  
  139. 31.     "Dissipation and noise immunity in computation and communication" 
  140. by Rolf Landauer, Nature, Vol. 335, October 27 1988, page 779.
  141.  
  142. 32.     "Notes on the History of Reversible Computation" by Charles H. 
  143. Bennett, IBM Journal of Research and Development, Vol. 32, No. 1, 
  144. January 1988.
  145.  
  146. 33.     "Classical and Quantum Limitations on Energy Consumption in 
  147. Computation" by K. K. Likharev, International Journal of Theoretical 
  148. Physics, Vol. 21, Nos. 3/4, 1982.
  149.  
  150. 34.     "Synapses, Circuits, and the Beginnings of Memory," by Gary Lynch, 
  151. MIT press 1986.
  152.  
  153. 35.     "Memory Storage and Neural Systems," by Daniel L. Alkon, 
  154. Scientific American, July 1989, pages 42-50.
  155.  
  156. 36.     "Morphological basis of long-term habituation and sensitization in 
  157. Aplysia" by Craig H.  Bailey and Mary Chen, Science 220, April 1, 1983, 
  158. pages 91-93
  159.  
  160. 37.     "How Much Do People Remember?  Some Estimates of the Quantity of 
  161. Learned Information in Long-term Memory," by Thomas K. Landauer, in 
  162. Cognitive Science 10, 477-493, 1986
  163.  
  164. 38.     "Neurobiology," by Gordon M. Shepherd, Oxford 1983.
  165.  
  166. 39.     "The anatomy of a memory: convergence of results across a 
  167. diversity of tests," by William T. Greenough and Craig H. Bailey, Trends 
  168. in Neuroscience, 1988, Vol. 11, No. 4, pages 142-147.
  169.  
  170. 40.     "Principles and Techniques of Electron Microscopy: Biological 
  171. Applications," Third edition, by M. A. Hayat, CRC Press, 1989.
  172.  
  173. 41.     "Machines of Inner Space" by K. Eric Drexler, 1990 Yearbook of 
  174. Science and the Future, pages 160-177, published by Encyclopedia 
  175. Britannica, Chicago 1989.
  176.  
  177. 42.     "Stopping Biological Time: The Freezing of Living Cells" by Peter 
  178. Mazur, Ann.  N.Y. Acad. Sci. 541: 514-531, 1988.
  179.  
  180. 43.     "Reversible Conveyer Computation in Array of Parametric Quantrons" 
  181. by K. K. Likharev, S. V. Rylov, and V. K. Semenov, IEEE Transactions on 
  182. Magnetics, Vol. 21 No. 2, March 1985, pages 947-950
  183.  
  184. 44.     "Basic Human Physiology: Normal Function and Mechanisms of 
  185. Disease" by Arthur Guyton, M.D., Saunders 1971.
  186.  
  187. 45.     "Theory of Self Reproducing Automata" by John Von Neumann, edited 
  188. by Arthur W. Burks,  University of Illinois Press, 1966.
  189.  
  190. 46.     "The Children of the STM" by Robert Pool, Science, Feb. 9, 1990, 
  191. pages 634-636.
  192.  
  193. 47.     "A Small Revolution Gets Under Way," by Robert Pool, Science, Jan. 
  194. 5 1990.
  195.  
  196. 48.     "Advanced Automation for Space Missions", Proceedings of the 1980 
  197. NASA/ASEE Summer Study, edited by Robert A. Freitas, Jr. and William P. 
  198. Gilbreath.  Available from NTIS, U.S. Department of Commerce, National 
  199. Technical Information Service, Springfield, VA 22161; telephone 703-487-
  200. 4650, order no. N83-15348
  201.  
  202. 49.     "Positioning Single Atoms with a Scanning Tunnelling Microscope," 
  203. by D. M. Eigler and E. K. Schweizer, Nature Vol 344, April 5 1990, page 
  204. 524-526.
  205.  
  206. 50.     "Mind Children" by Hans Moravec, Harvard University Press, 1988.
  207.  
  208. 51.     "Microscopy of Chemical-Potential Variations on an Atomic Scale" 
  209. by C.C. Williams and H.K. Wickramasinghe, Nature, Vol 344, March 22 
  210. 1990, pages 317-319.
  211.  
  212. 52.     "The Anthropic Cosmological Principle" by John D. Barrow and Frank 
  213. J. Tipler, Oxford University Press, 1988.
  214.  
  215. 53.     "Time/Space Trade-Offs for Reversible Computation" by Charles H. 
  216. Bennett, SIAM J. Computing, Vol. 18, No. 4, pages 766-776, August 1989.
  217.  
  218. 54.     "Large Scale Analysis of Neural Structures," by Ralph C. Merkle, 
  219. Xerox Technical Report CSL-89-10, November 1989.  Available from:  Xerox 
  220. Corporation, Palo Alto Research Center, 3333 Coyote Hill Road, Palo 
  221. Alto, CA 94304.
  222.  
  223. 55.     "Cerebral Hypothermia and Circulatory Arrest," by Robert J. White,  
  224. Mayo Clinic Proceedings, Vol. 53, July 1978, page 452.
  225.  
  226. 56.     "Postmortem examination of three cryonic suspension patients," by 
  227. Michael Darwin, Hugh Hixon, and Jerry Leaf.  Available from Alcor.
  228.  
  229. 57.     "Frozen and Alive", by Kenneth B. Storey and Janet M. Storey, 
  230. Scientific American, Vol. 263 No. 6, Dec. 1990, pages 92-97.
  231.  
  232. 58.     "Viability of Long Term Frozen Cat Brain In Vitro" by Isamu Suda, 
  233. K. Kito and C. Adachi,  Nature Vol. 212, October 15, 1966 page 268.
  234.  
  235. 59.     "Analysis of "solution effects" injury: rabbit renal cortex frozen 
  236. in the presence of dimethyl sulfoxide" by Gregory M. Fahy, Cryobiology 
  237. 17:371-388, 1980.
  238.  
  239. 60.     "The Etiology, Concept, and Prophylaxis of Childbed Fever" by 
  240. Ignaz Semmelweis, translated by K. Codell Carter, University of 
  241. Wisconsin Press, 1983.
  242.  
  243. 61.     Alcor has chilled and re-warmed over ten dogs to 0 degrees to
  244. 4 degrees C with full recovery in almost all cases.
  245.  
  246. 62.     "Studies on golden hamsters during cooling to and rewarming from 
  247. body temperatures below 0 degrees C.  III. Biophysical aspects and general 
  248. discussion," by J. E. Lovelock and A. U. Smith, Proc. Royal Society, 
  249. Biology (Lond) Series B 145:427-442, 1956.
  250.  
  251. 64.     "Frozen Dreams: A Matter of Life and Death" by Cynthia Gorney, 
  252. Washington Post, May 1, 1990.
  253.  
  254. 65.     "Cellular and Subcellular Alterations of Human CNS: Studies 
  255. Utilizing in Situ Perfusion Fixation at Immediate Autopsy" by Hannu 
  256. Kalimo, Julio H. Garcia, Yoshinari Kamijyo, Junichi Tanaka, Jesus E. 
  257. Viloria, Jon M. Valigorsky, Raymond T. Jones, Kook M. Kim, Wolfgang J. 
  258. Mergner, Robert E Pendergrass, Benjamin F. Trump.  Arch. Pathol. Vol 97, 
  259. June 1974, pages 352-359.
  260.  
  261. 66.     "Revival of Mammals from body temperatures below zero," by A. U. 
  262. Smith.  In: Biological Effects of Freezing and Supercooling by A. U. 
  263. Smith.  Edward Arnold, London, 1961, pages 304-368.
  264.  
  265. 67.     "Fixation for Electron Microscopy" by M. A. Hayat, Academic Press, 
  266. 1981.
  267.  
  268. 68.     "The Biophysics of Organ Cryopreservation" by David E. Pegg and 
  269. Armand M. Karow, Jr., Plenum, 1987.
  270.  
  271. 69.     "Calcium blockers given after CPR may save brains denied blood up 
  272. to an hour," Medical World News, January 18, 1982, pages 11-13.
  273.  
  274. 70.     "Metabolic Arrest and the Control of Biological Time," by Peter W. 
  275. Hochachka and Michael Guppy, Harvard 1987.
  276.  
  277. 71.     "Vitrification: a New Approach to Organ Crypreservation," by 
  278. Gregory M. Fahy, pages 305-335, in "Transplantation:  Approaches to 
  279. Graft Rejection", edited by H.T. Meryman, 1986.
  280.  
  281. 72.     "Cell Death in Biology and Pathology" edited by I. D. Bowen and R. 
  282. A. Lockshin, Chapman and Hall, 1981.
  283.  
  284. 73.     "The Relevance of Cryoprotectant 'Toxicity' to Cryobiology" by 
  285. Gregory M. Fahy, Cryobiology 23, 1-13, 1986.
  286.  
  287. 74.     "The Ultrastructure of 'Brain Death', II. Electron Microscopy of 
  288. Feline Cortex after Complete Ischemia," by Hannu Kalimo, Julio H. 
  289. Garcia, Yoshinari Kamijyo, Junichi Tanaka, and Benjamin F. Trump, 
  290. Virchows Archiv B Cell Path. 25, 207-220 (1977).
  291.  
  292. 75.     "Lysosome and Phagosome Stability in Lethal Cell Injury" by Hal K. 
  293. Hawkins, Jan L. E. Ericsson, Peter Biberfeld, and Benjamin F. Trump.  Am 
  294. J. Pathol. 68:255-288, 1972.
  295.  
  296. 76.     "The isolation and in Vitro translation of Undegraded Messenger 
  297. RNAs from Human Postmortem Brain," by Marcelle R. Morrison and W. Sue T. 
  298. Griffin, Analytical Biochemistry 113, 318-324 (1981).
  299.  
  300. 77.     "Human Brain in Tissue Culture: Acquisition, Initial Processing, 
  301. and Establishment of Brain Cell Cultures" by Donald H. Gilden et. al., 
  302. J. Comp. Neur., 161: 295-306.
  303.  
  304. 78.     "Brain States: Death, Vegetation, and Life" by Julius Korein, 
  305. pages 293-351, chapter 15, from "Anesthesia and Neurosurgery", 2nd 
  306. Edition, Cottrell and Turndorf, 1986.
  307.  
  308. 79.     "Bioelectric discharges of isolated cat brain after revival from 
  309. years of frozen storage," by I. Suda, K. Kito, and C. Adachi.  Brain 
  310. Research 70:527-531, 1974.
  311.  
  312. 80.     "The Prospect of Immortality," by Robert C. W. Ettinger, Sidgwick 
  313. and Jackson, 1965.
  314.  
  315. 81.     "Chloroplast DNA sequence from a Miocene Magnolia species," by 
  316. Edward M. Golenberg, David E. Giannasi, Michael T. Clegg, Charles J. 
  317. Smiley, Mary Durbin, David Henderson, and Gerard Zurawski, Nature, Vol 
  318. 344, April 12 1990, page 656.
  319.  
  320. 82.     "The Cryobiological Case for Cryonics," from Cryonics, March 1988.  
  321. Reprints available from Alcor, 12327 Doherty Street, Riverside, CA 92503 
  322. for $2.00. 
  323.  
  324. 83.     "Nonexistent technology gets a hearing," by I. Amato, Science 
  325. News, Vol. 136, November 4, 1989, page 295.
  326.  
  327. 84.     "The Invisible Factory,"  The Economist, December 9, 1989, page 91.
  328.  
  329. 85.     "Nanosystems:  Molecular Machinery, Manufacturing and 
  330. Computation," by K. Eric Drexler, John Wiley 1992.
  331.  
  332. 86.     "MITI heads for inner space" by David Swinbanks, Nature, Vol 346, 
  333. August 23 1990, page 688-689.
  334.  
  335. 87.     "Cerebral Death" by A. Earl Walker, Second Edition, Urban and 
  336. Schwarzenberg 1981.
  337.  
  338. 88.     "Fundamentals of Physics," Third Edition Extended, by David 
  339. Halliday and Robert Resnick, Wiley 1988.
  340.  
  341. 89.     "General Chemistry" Second Edition, by Donald A. McQuarrie and 
  342. Peter A. Rock, Freeman 1987.
  343.  
  344. 90.     "A Possible Cure for Death" by Charles B. Olson, Medical 
  345. Hypotheses 1988 Vol 26, pages 77-84.
  346.  
  347. 92.     "American College of Physicians Ethics Manual.  Part II:  
  348. Research, Other Ethical Issues.  Recommended Reading." by the Ad Hoc 
  349. Committee on Medical Ethics, American College of Physicians; Annals of 
  350. Internal Medicine, July 1984; Vol. 101 No. 2, pages 263-267.
  351.  
  352. 93.     "Neurochemical Determinants of Ischemic Cell Damage" by Carl-
  353. Henrik Nordstrom, M.D. and Bo K. Siesjo, M.D., pages 49-66; from 
  354. "Protection of the Brain from Ischemia" edited by Philip R. Weinstein 
  355. and Alan A. Faden, Williams and Wilkens 1990.
  356.  
  357. 94.     "Hemodynamics of Postischemic Reperfusion of the Brain," by K.-A. 
  358. Hossmann, M.D., Ph.D., pages 21-36; from "Protection of the Brain from 
  359. Ischemia" edited by Philip R. Weinstein and Alan A. Faden, Williams and 
  360. Wilkens 1990.
  361.  
  362. 95.     "Post-ischemic resuscitation of the brain:  selective 
  363. vulnerability versus global resistance" by K.-A. Hossman; from Progress 
  364. in Brain Research, Vol. 63, edited by K. Kogure, K.-A. Hossman, B. K. 
  365. Siesjo and F. A. Welsh, 1985, pages 3-17.
  366.  
  367. 96.     Leonard Hayflick, personal communication in January of 1991.
  368.  
  369. 97.     "Resuscitation potentials after prolonged global cerebral ischemia 
  370. in cats" by Konstantin-Alexander Hossmann, MD, Ph.D., Critical Care 
  371. Medicine, Vol 16, No. 10, 1988, page 964-971.
  372.  
  373. 98.     "Charles Babbage On the Principles and Development of the 
  374. Calculator and Other Seminal Writings" by Charles Babbage and others.  
  375. Dover, New York, 1961.
  376.  
  377. 99.     "Molecular Mechanics" by U. Burkert and N. L. Allinger, American 
  378. Chemical Society Monograph 177 (1982).
  379.  
  380. 100.     "Breaking the Diffraction Barrier: Optical Microscopy on a 
  381. Nanometric Scale" by E. Betzig, J. K. Trautman, T.D. Harris, J.S. 
  382. Weiner, and R.L. Kostelak,  Science Vol. 251, March 22 1991, page 1468.
  383.  
  384. 101.     "Molecular Repair of the Brain" by Ralph C. Merkle, Cryonics Vol. 
  385. 10 No. 10, October 1989, pages 21-44.  Cryonics is a publication of the 
  386. Alcor Life Extension Foundation, 12327 Doherty Street, Riverside, 
  387. California, 92503.
  388.  
  389. 102.     "The embryonic cell lineage of the nematode Caenorhabditis 
  390. elegans," by J.E. Sulston, E. Schierenberg, J.G. White, J.N. Thomson, 
  391. Developmental Biology, Vol. 100, 1983 pages 64-119.
  392.  
  393. 103.     "Caenorhabditis elegans: Getting to Know You," by Jean L. Marx, 
  394. Science, Vol. 225, July 6 1984, pages 40-42.
  395.  
  396. 104.     "Why is Development So Illogical?" by Roger Lewin, Science Vol. 
  397. 224, June 22 1984, pages 1327-1329.
  398.  
  399. 105.     "Two Types of Mechanical Reversible Logic," by Ralph C. Merkle, 
  400. submitted to Nanotechnology.
  401.  
  402. 106.     J.A. Armstrong, Creativity, Vol 10 No. 2, June 1991.
  403.  
  404. 107.     "Atom by Atom, Scientists build 'Invisible' Machines of the 
  405. Future," Andrew Pollack, The New York Times, Science section, Tuesday 
  406. November 26, 1991, page B7.
  407.  
  408. 108.     "Theoretical analysis of a site-specific hydrogen abstraction 
  409. tool," by Charles Musgrave, Jason Perry, Ralph C. Merkle and William A. 
  410. Goddard III, in Nanotechnology, April 1992.
  411.  
  412. 109.     "Memory and Brain" by Larry R. Squire, Oxford University Press, 
  413. 1987.
  414.  
  415. 110.     "Physics and Life Prolongation" by Gerald Feinberg, Physics Today, 
  416. November 1966, page 45.
  417.  
  418. 111.     "Near-Field Optics: Microscopy, Spectroscopy, and Surface 
  419. Modifications Beyond the Diffraction Limit" by Eric Betzig and Jay K. 
  420. Trautman, Science, Vol. 257, July 10 1992, pages 189-195.
  421.  
  422. 112.     "Reversible Electronic Logic using Switches," by Ralph C. Merkle, 
  423. submitted to Nanotechnology.
  424.  
  425. 113.     "Hot-Clock nMOS" by Charles Seitz, et. al (complete reference).
  426.  
  427. 114.     "Energy Limits to the Computational Power of the Human Brain" by 
  428. Ralph C. Merkle, Foresight Update No. 6 page 1.
  429.  
  430. 115.     "The Bounded Brain:  Toward Quantitative Neuroanatomy," by 
  431. Christopher Cherniak, Journal of Cognitive Neuroscience, Volume 2, No. 
  432. 1, pages 58-68.
  433.  
  434.  
  435. FOOTNOTES
  436.  
  437. 1) Peter Mazur, a well known cryobiologist and critic of cryonics, has 
  438. said: "Cryobiologists are often asked how long cells can remain viable 
  439. at -196 degrees C, the temperature of boiling liquid nitrogen (which is 
  440. the usual cryogenic fluid).  The answer is clear - more than 1000 years.  
  441. The reason is that direct ionizations from background radiation are the 
  442. only source of damage at such temperatures.  Ordinary chemical reactions 
  443. cannot occur.  The pertinent question then is not storage stability, it 
  444. is how can one get cells down to -196 degrees C and back without killing 
  445. them."[42]  The record for storage is held by Leonard Hayflick, who has 
  446. kept normal fibroblasts from embryonic human lungs in liquid nitrogen 
  447. for 28 years (as of June 1990) without noticeable deterioration[96].
  448.  
  449. 2) There is no implication here that the most powerful repair method 
  450. either will (or will not) be used or be necessary.   The fact that we 
  451. can kill a gnat with a double-barrelled shotgun does not imply that a 
  452. fly-swatter won't work just as well.  If we aren't certain whether we 
  453. face a gnat or a tiger, we'd rather be holding the shotgun than the fly-
  454. swatter.  The shotgun will work in either case, but the fly-swatter 
  455. can't deal with the tiger.   In a similar vein, we will consider the 
  456. most powerful methods that should be feasible rather than the minimal 
  457. methods that might be sufficient.  While this approach can reasonably be 
  458. criticized on the grounds that simpler methods are likely to work, it 
  459. avoids the complexities and problems that must be dealt with in trying 
  460. to determine exactly what those simpler methods might be in any 
  461. particular case and provides additional margin for error.
  462.  
  463. 3) An atomic mass unit is the same as a Dalton.  Different authors in 
  464. different fields have different preferences for the name used to 
  465. describe this unit, and so no single abbreviation will satisfy everyone.  
  466. The use in this paper of the atomic mass unit, abbreviated as amu, was a 
  467. compromise intended to be most easily understood by the widest audience.
  468.  
  469. 4) A wide variety of mechanical computer designs are feasible.  Perhaps 
  470. the most famous proposal for a mechanical computer was made by Charles 
  471. Babbage[98] in the early to mid 1800's.  Mechanical systems can be 
  472. scaled down to the molecular size range and still function, although the 
  473. analysis of such molecular mechanical systems requires the use of 
  474. (appropriately enough) molecular mechanics: a thriving field which 
  475. models molecular behavior by the use of force fields to describe the 
  476. forces acting on the individual nuclei[99].  The time evolution of the 
  477. locations of the nuclei can be followed using relatively straightforward 
  478. computational methods.
  479.  
  480. 5) To fully specify the state of each atom would, strictly speaking, 
  481. require that we specify the states of all its electrons.  For the most 
  482. part, however, these states are known or can be readily inferred once 
  483. the type of atom is given.  For example, a sodium atom in solution will 
  484. normally be the ion, Na+.  Likewise, the bonding structure of two carbon 
  485. atoms separated by a certain distance can normally be inferred from the 
  486. distance.  The state of magnetization, while relevant for computers (the 
  487. state of magnetization of a floppy disk is obviously of importance) is 
  488. of negligible importance in biological systems.  People are routinely 
  489. exposed to magnetic fields of several Tesla to make diagnostic images, 
  490. and appear none the worse for the experience.  While coordinate 
  491. information should be sufficient in almost all cases, we can always add 
  492. a few bits of additional information if there is some ambiguity.  This 
  493. won't increase our estimate of 100 bits per atom by very much, and 
  494. because 100 bits is a conveniently round number we'll continue to use 
  495. it.
  496.  
  497. 6) Because proteins are always produced as a linear chain, they must of 
  498. necessity be able to adopt an appropriate three dimensional 
  499. configuration by themselves.  Usually, the correct configuration is 
  500. unique.  If it isn't, it is usually the case that the molecule will 
  501. spontaneously cycle through appropriate configurations by itself, e.g., 
  502. an ion channel will open and close at appropriate times regardless of 
  503. whether it was initially started in the "open" or "closed" 
  504. configuration.  If any remaining cases should prove to be a problem, a 
  505. few additional bits can be used to describe the specific configuration 
  506. desired. 
  507.  
  508. 7) "For many years, it was thought that irreversible cellular damage 
  509. unavoidably occurs after only a few minutes of complete cerebral 
  510. ischemia.  This opinion has been modified during the past decade 
  511. [omitted reference].  Provided that the conditions for recovery are 
  512. optimal, short-term restoration of brain functions may be achieved after 
  513. periods of ischemia lasting as long as 60 minutes..."[93].
  514. "Most clinical and experimental studies suggest that the normothermic 
  515. brain is not able to withstand complete ischemia of >8 to 10 min.  There 
  516. is, however, firm experimental evidence of functional and biochemical 
  517. recovery of a substantial part of the brain after complete 
  518. cerebrocirculatory arrest of one hour [omitted references]."[97].
  519. "It turned out in fact that appropriate treatment of post-ischemic 
  520. recirculation disturbances led to recovery of energy metabolism and 
  521. neuronal excitability after complete cerebro-circulatory arrest of as 
  522. long as 1 hour at normal body temperature [omitted reference]"[95].
  523.  
  524. 8) Definitions that are similar or identical to the one given here are 
  525. well known in the cryonics literature[23].
  526.  
  527. 9) This issue is of great concern to computer users.  A variety of tools 
  528. and techniques exist for recovering information from damaged or 
  529. otherwise inoperative disk drives, with the intent of recovering the 
  530. memory and "personality" of the computer so that the user will not 
  531. suffer a (sometimes traumatic) loss.
  532.  
  533. 10) Cryonics will also fail if a person is prematurely thawed.  This 
  534. failure mode, however, is not an argument against cryonics, rather it is 
  535. an argument for reliable refrigerators.  A person injured in a car crash 
  536. might die if their ambulance was struck by a train.  This is not an 
  537. argument that we should cremate accident victims rather than use an 
  538. ambulance to transport them to a hospital!
  539.  
  540. 11) There is fairly general agreement that death by the information 
  541. theoretic criterion wil not occur during storage of tissue at the 
  542. temperature of liquid nitrogen, confer footnote 1.  For this reason we 
  543. neglect the possibility that significant information loss occurs during 
  544. storage even though this might be viewed as theoretically possible.
  545.  
  546. 12) Criticisms of cryonics are not supported by the extant literature.  
  547. Interestingly (and somewhat to the author's surprise) there are no 
  548. published technical articles on cryonics that claim it won't work.  As 
  549. one might suspect, there are also no articles in the neuroscience 
  550. literature that address the issue of erasure of memory in the 
  551. information theoretic sense, and there are no articles in the 
  552. cryobiological literature that address the impact of freezing on the 
  553. retention of long term memory in the information theoretic sense.  There 
  554. is an almost absolute conceptual failure to either understand or 
  555. consider the implications of the information theoretic criterion of 
  556. death.  This conceptual failure is a severe impediment to research in 
  557. this area.
  558. Even worse, the Society for Cryobiology has gone so far as to adopt by-
  559. laws calling for the expulsion of members who support cryonics.  Members 
  560. in good standing who support cryonics have been threatened with firing 
  561. if they discuss their views publicly.  Open discussion and review has 
  562. proven to be a remarkably effective engine for driving scientific 
  563. advance.  The suppression of open discussion by a scientific society 
  564. runs counter to one of the most central principles of scientific 
  565. research and seriously impedes progress.
  566.  
  567. 13) Many non-mammalian animals can be frozen to temperatures as low as 
  568. -50 degrees C and survive[57].
  569.  
  570. 14) A majority of the population favor "death with dignity" laws which, 
  571. once enacted, would give the individual control over the conditions of 
  572. their own legal death.  Once such laws are enacted it should be possible 
  573. in many cases to eliminate the ischemic interval entirely.
  574.  
  575. 15) There are various reasons for delay when a person is cryonically 
  576. suspended, ranging from purely pragmatic issues such as delay following 
  577. abrupt and unexpected accidents to legal and social forces that mandate 
  578. that suspension not be started until after a legal declaration of 
  579. "death."  Whatever the cause, the effect is to increase the level of 
  580. damage that takes place prior to suspension.
  581.  
  582. 16) It should be clear that the claim of "irreversibility" is 
  583. unsupported.  Mitochondrial function is well understood: they provide 
  584. energy for the cell.  Even the complete absence of mitochondria would 
  585. not cause death by the information theoretic criteria.
  586.  
  587. 17) Much current work advances the (correct) claim that cellular, organ, 
  588. and body function is lost under certain conditions.  This loss of 
  589. function is incorrectly and misleadingly labeled "death," "irreversible 
  590. injury," etc.  This work forms the backdrop against which tissue damage 
  591. to cryonically suspended patients is measured by most biologists, 
  592. cryobiologists, doctors and other health care workers.  Clearly, this 
  593. work predisposes such workers to dismiss cryonics because, by these 
  594. criteria, much "irreversible" damage has occurred in most cryonically 
  595. suspended patients.  The implications of adopting the information 
  596. theoretic criterion of death have simply not been considered, and we can 
  597. reasonably expect a delay of several years to a few decades before they 
  598. are.  This would be consistent with historical data concerning the slow 
  599. acceptance of new ideas.  Ignaz Semmelweis demonstrated in 1848 that 
  600. washing your hands in chlorinated lime after leaving the autopsy room 
  601. and before entering the maternity ward reduced maternal deaths from 
  602. childbed fever from as high as 25% to about 1%.  Despite this, his 
  603. proposal was widely ridiculed and little practiced for several more 
  604. decades[60].
  605. Interestingly, few of even the most severe critics of cryonics claim 
  606. that death by the information theoretic criterion is likely to have 
  607. occurred when the question is posed to them directly.
  608.  
  609. 18) It is interesting to note that current research into the three-
  610. dimensional structure of neurons often embeds neural tissue in plastic, 
  611. and then produces a series of thin sections (typically 50 to 100 
  612. nanometers thick in electron microscopic reconstruction work) by using 
  613. an ultramicrotome.  The serial sections are then examined by a person 
  614. (typically a graduate student) and the structures of interest in each 
  615. section are outlined on a digitizing tablet and entered into a computer.  
  616. The resulting data-base is used to build a three-dimensional image of 
  617. the neuron[54].  This work has been quite successful at determining the 
  618. three-dimensional structure of small volumes (small enough for a 
  619. graduate student to examine in a few weeks or months) despite the 
  620. adverse effects of tissue preparation and sectioning.  Sections vary in 
  621. thickness.  They also buckle, fold, and tear.  Despite these 
  622. difficulties, the human visual system can reconstruct the original shape 
  623. of the object in three dimensions.  Current electron microscopic 
  624. reconstructions are quite capable of analyzing even the finest dendrites 
  625. and thinnest axons, as well as determining the location and size of 
  626. synapses[27,28], and even finer detail[29].  It seems reasonable that 
  627. the less damaging method of inducing a fracture at low temperature, and 
  628. the more informative and less damaging analysis possible with 
  629. nanotechnology (as opposed to destructive analysis of thin sections by a 
  630. high energy electron beam) will produce more information about the 
  631. structure being analyzed.
  632.  
  633. 19) Under favorable circumstances, we might be able to terminate the 
  634. division process sooner.  That is, it might be that a relatively large 
  635. piece of tissue (several tens of microns or larger) was relatively 
  636. intact, and required little if any repair.  Devising methods to take 
  637. advantage of the minimal damage that might occur under favorable 
  638. circumstances is beyond the scope of this paper. 
  639.  
  640. 20) For those concerned about the omission of water molecules and the 
  641. like, we could just as easily store the coordinates of every molecule.  
  642. This would increase the storage requirement, but would still be entirely 
  643. feasible.
  644.  
  645. 21) Despite the notorious difficulty in obtaining accurate information 
  646. about specific aspects of brain "hardware," as discussed by 
  647. Cherniak[115], it is still the case that rather rough bounds can be 
  648. usefully derived.
  649.  
  650. 22) A literature search on cryonics along with personal inquiries has 
  651. not produced a single technical paper on the subject that claims that 
  652. cryonics is infeasible or even unlikely.  On the other hand, technical 
  653. papers and analyses of cryonics that speak favorably of its eventual 
  654. success have been published.  It is unreasonable, given the extant 
  655. literature, to conclude that cryonics is unlikely to work.  Such 
  656. unsupported negative claims require further analysis and careful 
  657. critical evaluation before they can be taken seriously.
  658.