基因突變是不定向的，為什麼沒有生命體突變成長生不老的個體呢？

回答這個問題，我將從進化理論基礎出發，提一下長壽基因，最後從哲學角度收筆

一. 中性進化和汽車改款

目前科學界普遍認可的進化理論是木村資生（kimura）提出的中性進化理論（太田朋子Ohta進一步完善為近中性理論）。基本含義是：在分子水平上，基因組上大部分的突變（mutations）都是中性的，所謂中性就代表突變對生物個體的生存（表現為對環境的適應性fitness）沒有顯著影響。通俗的說，就是大部分物種的基因組是會不斷變化的，但這種變化是隨機的，而且大部分變化都無關痛癢。對應到基因上，也會有這種隨機突變產生，有些甚至會導致同一個基因，在一個物種里的不同個體身上，所編碼的蛋白機器，都會有小小的不同（稱為同工酶）。好比同一款的兩輛車，不同的人開時間長了，車的外觀也不一樣了，有新有舊，有保養如新，有磕碰掉漆。但總的來說，車的還是沒有本質的變化，大眾不會被開成豐田。像這種把同一款車開成不同樣的事情，在所有物種的基因組上非常普遍的發生著，進化上叫做遺傳漂變（genetic drift）。

偶爾的，變異會發生在基因的關鍵信息點上，這就會對基因功能造成大的影響。好比把汽車的發動機改了，那會有兩種結果。第一是改的很好，汽車大賣，市場上都是這種車了；第二是改的很差，汽車根本沒法開，只能停產。而這正對應著進化上的兩個概念：那些對生物體生存有害突變，稱作負突變（nagetive mutations），有益的稱為正突變（positive mutations）。保留有益突變的自然選擇，稱為正選擇（positive selection）；去除有害突變的自然選擇，稱為負選擇（nagetive seletion），正選擇或者負選擇，都稱為定性選擇。

二. 生命周期和長壽基因

關於所謂長壽基因（longevity genes）的研究，一直是普羅大眾關注的熱點，實際上相關工作最早是從發掘線蟲等低等生物生命周期相關的基因開始的。大概方法就是敲除一些線蟲生物鐘相關基因，看看什麼樣基因的變異會讓線蟲活的更長或更短；或者反著來，找一些活的很長或很短的線蟲，看看它們之間哪些基因不太一樣。識別一些候選基因以後，就利用同源基因比對的方法，在其他更高等的動物中尋找相關基因。說到這個，10年前本人在國外讀生信博士的時候，還做過相關項目。最近隨著測序技術的發展，有不少歐美的項目是這樣乾的：找一堆長壽老人，然後測序他們的全基因組，再用全基因組關聯（GWAS）的方法，一攬子識別他們與普通壽命人群基因的差別。這些有差別的基因，就是長壽候選基因。

目前確實識別了一些著名的長壽候選基因，比如SIR2，FOXO3A等。長壽人群中，很多確實在這些基因存在一些不同於普通人群的突變。但是，這些基因突變與長壽的關係並非完全對應，而且這些突變為什麼會導致長壽機理，目前基本是不清楚的。因此，這些變異是否對身體其他功能有負作用，也是不好說的。一句話，相關研究還僅僅處於基礎階段。

三. 這個男人來自地球

說到長生不老的哲學層面，我極力推薦神片《這個男人來自地球》。如果地球上有一個人基因突變，導致其長生不老（更科學層面的說法是生命周期明顯長於普通人）。他生活的世界從史前時代，一直延續到現代社會，經歷滄海桑田，山河巨變。神片告訴我們，這在思想實驗的層面上，似乎並非不可能存在。

我仔細思考了一下，從進化角度，似乎也沒有理論上的禁區。當然前提是，這種情況如果出現，只能是個例，而且不太可能大範圍遺傳。我只能說，長生不老，對個體可能是好事兒，但對某一個物種的整個群體來說，並非好事兒。相反，可能是非常不利的事情。原因很簡單，過長的生命周期，一個可能是導致其生育周期延長，如果是這樣，整個群體的進化速度會變慢。一旦環境巨變，這個物種將很可能不足以應對而整體滅絕。看看自然界里物種的生命周期和它們的適應性就可以知道，活的短的那些物種，往往都是群體生命力極強的。另一種可能，生育周期不變，那麼後果更嚴重，出生率和死亡率的失衡，將導致群體數目呈指數增長，結果是快速消耗掉生存資源，大家一起die。

而對於人類來說，我們是不是已經到達了可以靠技術適應環境的程度，從而直接規避長生不老對整個人類群體的副作用，我看還遠遠沒有達到。但可以預見的是，人類平均壽命已經並還會繼續延長。在本質上，這實際也是人類進化的結果。

人類有沒有超越意識形態的共同理想？應該有，起碼「長生不老」就是一個。

但是與其說「長生不老」是理想，還不如說是夢想更加合適，因為在技術上幾乎是不可行的。「長生不老」經常作為「荒誕不經」的代名詞而被人笑話，比如秦始皇尋找不死葯什麼的。即使在現在還不時能聽到有人在談論長生不老，但除了一些對於長壽的並無多少根據的樂觀期望之外，真正認真在談論「長生不老」的不是利用巫術就是使用大多數人所不理解的一串不相干的古怪科技名詞連接起來在行騙，也就是在自古就有的騙術上再添加幾個新名詞再利用罷了。

但實際上在大多數人並沒有注意到，「長生不老」在理論上已經是可行的了，而且現在從技術上實現這一理論的工作也在緊鑼密鼓地進行中。因為「長生不老」這個字所實際具有的哲學甚至宗教的意義，嚴肅的醫學家和生命科學家不會去使用這個字，因為他們懼怕討論討論這個概念引起的轟動會對研究工作帶來負面效應。也是一種「少談點主義，多解決問題」的現實主義世界觀。

山中伸彌

2012年，日本京都大學的山中伸彌教授和英國的約翰·戈登爵士一起獲得了諾貝爾醫學生理學獎。山中伸彌的獲獎成就是成功地製成了iPs細胞。iPs細胞是「誘導性多能幹細胞」（induced pluripotent stem cells）的簡稱，之所以寫成iPs的形式是因為發現者山中伸彌教授是資深果粉，他很喜歡當時非常流行的iPod，也希望這個概念能夠像iPod一樣流行起來被人注意。

山中教授的希望實現了。這項成果的公布是在2006年8月，當時的蘋果公司連iPhone都還沒有拿出來。但短短6年之後的2012年，這項成果就得到了一般要等待20年左右甚至更長時間的諾貝爾獎，其速度出乎了包括山中教授本人在內的所有人的意料之外。這項成果發表的時候就是公認的諾貝爾獎級成果，但大家都認為獲獎時機大概是十年後的2016年。

這項獲獎神速的成果在應用研究方面也進展神速。

2011年3月，東京大學的研究小組從老鼠的iPs細胞中培育出來的胰臟細胞可以降低血糖，到2015年這些胰臟細胞已經可以分泌胰島素了，使用iPs細胞來根治糖尿病的醫療方法正在完成中；2013年7月，橫浜市立大學的研究小組從iPs細胞中培養出了直徑5毫米大小的人工肝臟，到2015年1月，橫浜國立大學培養出來的迷你肝臟甚至包含了血管部分；2013年10月，熊本大學的研究小組培養出了腎臟組織；2014年6月，京都大學iPs細胞研究所將從iPs細胞分化出心肌細胞的技術轉讓給了「寶生物技術」公司，同年京都大學還製造出了心血管細胞；2015年2月日本國立成育醫療中心成功地從人體iPs細胞開始培育出了視神經細胞。

同時，在2012年10月還發生了這麼一件醜聞，東京大學醫院的特任研究員森口尚史宣稱已經將從iPS細胞中製作的心肌細胞移植給重症心臟病患者，但後來被發現是學術造假。

這還只是在日本獲得的成果，其他國家的生物工程科學家們也在iPs細胞上做了大量工作，最新的成果是1月26日發表在美國權威的《CELL》雜誌上有關在宿主動物體內培育人體器官的技術的論文。

現在人們把治療各種絕症的希望都寄託給了iPs細胞，因為iPs細胞的別名是「萬能幹細胞」，他能夠生成各種組織或者器官的細胞。從前面可以知道，人們正在試圖從iPs細胞中造出各種人體需要的組織或者器官的細胞甚至組織和器官自身。

人體由多少細胞所組成？一般的說法是60萬億個，也有說37萬億個的。但這數十萬億個的細胞是從最初一個單一的細胞演變而來的。其實不僅是人類，所有的生物都是這樣。卵細胞在受精之後通過不斷的分裂和成長最後成為各種組織和器官而構成了各種生命體。

人類在發育成熟之後細胞的分裂速度會逐漸緩慢下來，最後停止。細胞本身也會衰老，所以人類是一定要衰老走向死亡的，時間的運動只指向一個方向，不會反向也不會停止，所以返老還童或者長生不老是不可能的。相對論已經解釋了時間單向性的原因，就是光速是運動的最高速度。當然如果能進行超光速運動的話，返老還童是可能的，但到現在為止還找不到進行超光速運動的方法，所以時間的箭頭還是單向的。

所以人生只能是出生->成熟->衰老->死亡，可能會缺少其中一兩個環節，但是順序是不會錯的，人生充滿了各種不確定性，但唯一的確定就是會死。

但是從上世紀60年代開始的幹細胞研究卻暗示人類可能有另外一種存在方式。

幹細胞（Stem cell）是原始且未特化的細胞。顧名思義。幹細胞是未充分分化、具有再生各種組織器官的潛在功能的細胞，像樹榦一樣，從它這裡長出其他的枝葉。幹細胞分為全能、萬能、多功能以及專一性等種類，比如受精卵就是一種全能型幹細胞，從它能夠發育出一個完整的個體。成人體內也有不少幹細胞在維持著個體的生存，比如造血功能和傷口癒合功能就是通過不同的幹細胞實現的，但是萬能幹細胞是沒有了。

順便說一句，有人認為癌症也是因為癌症幹細胞由平時的休眠狀態突變為活動而發生的，這種理論能夠解釋殺死癌細胞的困難性以及癌症轉移的機理，而且也是現在癌症治療的一個主攻方向。

利用幹細胞的這種特性應該可以製造出人造細胞組織甚至臟器，這樣就出現了「再生醫學」（Regenerative medicine）的概念。如果能利用幹細胞製造出自己的組織或臟器細胞甚至組織或臟器本身，那麼在人類的組織或者器官發生疾病或者衰老之後只要用幹細胞再重做一個換上去就可以了，這種方式既不存在捐助者的問題，非常方便。

原來的計算機出故障之後修理時需要定位到某個具體的故障電子元件，那時的修理工作需要有經驗的修理工程師，而現在修理故障計算機只需要簡單地換一塊主板或者顯示器就行了。同樣，現在的對醫生的要求很高，會不會有一天只需要拆卸會安裝就行了？

如果一台機器能夠不斷地更換老化了的零件，那麼這台機器是可以永遠使用下去的，人體也是這樣，所有衰老的組織和器官都能夠不斷地更換的話，人類也就可以永生了。

就是說「長生不老」在理論上是可行的，只要更換掉老化了的零件就能做到。

這種研究代表了醫學的未來，各國都投入了巨大的力量。在其他方面已經可以和歐美媲美，但在醫療和醫藥方面和歐美國家相比還處於發展中階段的日本和韓國更是如此，他們認為這是他們能夠彎道超車趕超歐美的最好捷徑。

人們最初著眼的是胚性幹細胞ES細胞。這也是一種萬能型幹細胞，能夠用來製成人體組織或者器官細胞。轟動一時的韓國黃禹錫作假事件就發生在ES細胞的研究上，從黃禹錫事件中也能看出韓國對於幹細胞技術的重視。但是一來因為ES細胞是從受精卵或者囊胚製作的，有「是不是在殺人」這麼一個倫理上的問題。其次是無法製造出自己的ES細胞，因此用ES細胞製造出來的組織或者臟器進行移植時仍然有一個異體排斥的問題，所以ES細胞並不理想。

而山中伸彌教授的成果iPs細胞解決了ES細胞的這些問題。

山中伸彌教授的諾貝爾獎獲獎理由是「發現了成熟細胞可被重寫成多功能細胞」（for the discovery that mature cells can be reprogrammed to become pluripotent）。

iPs細胞和ES細胞不同，最早的iPs細胞是將Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4這四種轉錄因子引入在老鼠的皮膚細胞中進行誘導得出的，所產生的iPS細胞在形態、基因和蛋白表達、表觀遺傳修飾狀態、細胞倍增能力、類胚體和畸形瘤生成能力、分化能力等都與胚胎幹細胞極為相似。

就是說山中教授把成熟了細胞的時間重置（reset）了回去，回到了胚胎的時候，一切都從頭開始了。

而且iPs細胞可以使用患者自己的細胞，這樣不但沒有任何生命倫理上的問題，也沒有了異體排斥的問題，還可以大量生產。

這就是山中教授成果的偉大之處，所以他在這麼短的時間裡就獲得了諾貝爾醫學生理學獎。

有關iPs的應用技術在不斷地取得成果，可以想像在將來會有那麼一天，人類可以比較簡單地用「自己的」更年輕的器官、肌肉、皮膚更換掉那些已經衰老了的。現在半開玩笑的那句恭維話「觀音菩薩，年年十八」或許真的會成為事實。

筆者在2016年10月在這個專欄寫的《日本那些任性的諾貝爾獎得主》中有一句「也許是因為山中教授的研究給了面對少子、老齡和同性戀的人類一點安慰？」，其實就是隱晦地在表示這個意思。因為如果能實現再生醫學的這些目標的話，現在困擾著很多國家的因為少子老齡化而帶來的眾多社會問題將不在存在，因為那時的社會從技術上就無法老齡化了。

雖然現在不少社會對同性戀表現出越來越寬容的態度，但是同性戀無法繁衍後代，在目前的人類生殖條件下同性戀是違反人類種群生存準則的，因此從人類種群的利益來說不應該提倡，筆者本人是支持一些社會對同性戀的嚴厲態度的。但是如果每個人都能不老不死的話，人類種群的繁衍就不是了問題，那時候再對LGBT之類的性少數派再表示寬容也不遲。

從這個角度來看，山中伸彌教授的成果就不光是生物技術意義上的，而是範圍更廣，意義更大，因為這種技術可能導致不老不死成為現實，可能會徹底改變人類社會到現在為止的基本存在方式。

當然，能不能做到不老不死是技術上的問題，而不老不死是不是真的值得去追求則是另外一回事了。而到現在為止，人們對自己的所謂未知的命運唯一能夠肯定把握的就是知道自己肯定會死，只不過不知道什麼時候罷了。人類也是這個星球上唯一意識到自己「活著」的生物。正是這種生與死的矛盾，對於生的渴望，對於死的恐懼和面對死的無奈才引導了人類以無比旺盛的精力進行各種探尋和追求。真不好想像如果沒有了時間的約束，人類將會以怎麼的形式存在。

而且,並不是所有的人都害怕死亡。對於有些人來說，死亡也是一種解脫。但是如果連解脫都成為了不可能的時候，有些人的人生將是永遠的黑暗，這難道不也是一件很可怕的事情嗎？

當然有可能並不是所有人能使用iPs技術來達到不老不死，也就是到那時候階級劃分可能是「死亡階級」和「不死階級」的，那樣的社會真會比現在更好嗎？

也許就是這些問題使得人們害怕討論iPs細胞技術的哲學和社會學意義。

長壽，問題不全在基因，甚至可以說，基因佔到的比重最多不超過3成。真正的關鍵是，基因外端的鏈接物，端粒體。

人要存活，就需要不停的新陳代謝。而新陳代謝就代表了舊細胞死亡，新細胞成長。但很多人不清楚，一個人一生細胞分裂的次數是有上限的，這就是端粒體的損傷。

細胞複製的核心是細胞核的分裂，而細胞核分裂的重點是dna（基因鏈）的分裂複製。但是，以現有的人類進化程度，做不到dna的完美複製，每一次複製都是有損傷的。於是包括人類在內的高等生物，進化出了一種折中的方案，端粒體。因為每一次的複製都會讓dna變短，所以乾脆就在dna兩端塞入一些無實際意義的端粒體，代替基因鏈被消耗。這就像程序員明知程序在複製過程中會被破壞，於是就在容易最先被破壞的地址塞入大量多餘文本文件類似。端粒體從誕生的那刻，就註定了這是一種消耗品。

端粒體的數量，決定了細胞分裂複製的次數上限，而細胞的分裂，又是生存不可或缺的。當端粒體消耗完畢或者即將完畢時，細胞的複製就將直接消耗dna了。dna你們懂得，這就像是細胞的大腦和中樞神經，一旦出現問題就好比活人少了內臟，直接影響到細胞發揮正常功能。而無論是內臟，骨髓，還是血液，大腦，都是細胞構成的。細胞的錯亂猝死同樣也代表了身體的錯亂猝死。很多老年人平時看著沒病，突然倒下幾分鐘就心力衰竭猝死。說到底，就是細胞錯亂達到臨界點了。

我想說，你問的問題不成立。生命突變為長生不老的個體是存在的。燈塔水母，水螅等。突變為長生不老的細胞應該是母細胞（例如受精卵，無性繁殖則是分體前的母細胞）。要突變為長生不老的個體，低級生物應該比較容易，因為生理結構簡單，不容易出現器官不協調造成的死亡。所以很多微生物其實都是長生不老的。高級生物，例如人，應該很難。其實高低級生物都是存在長生不老的生物的 。但是為什麼現在看不到這種普遍現象呢？原因是進化。長生不老的存在雖然代表壽命無限，但是也代表著不再進化，不再進化，就會讓環境淘汰，讓周邊時刻進化的生物最終戰勝和殺死。進化是長生不老的殺手。假設人能產生不老，其實也不會有多長的壽命的，因為自己不會老死，不代表不會被別的生物殺死，例如狂犬病，或者別的病毒殺死。被動物咬死的人也不算少。另外還有意外死亡，缺少食物或水源或者化學毒害死亡等。總的來說，這個宇宙的規律限定了產生不老的可能性和形態。

這個可以期待…只不過，我們是沒有希望了。以目前的科學而言，每一次生命的dna複製的過程，都會有可能出現一些小小的偏差，無數的小偏積累差到了最後，dna也就會因為錯誤太多而無法進行複製，最後導致了機體的衰亡。

當然，許多的醫學雜誌上說的，控制生命dna複製的其實是端粒酶，但是每一次dna的複製都會消耗一點點，一直到了最後，dna無法自主複製了…沒有了新的細胞可以替代舊細胞，生命也就只有死亡這一條道路。

…還有許多種說法，比如：人體的各個器官是經由人類的幹細胞發育而來的，其他的器官的細胞都具有分裂和自我修復的能力，唯獨心臟的細胞是一次性成形的，一旦生長發育出來了，也就再也不會自行生長分裂了，因此，人類的心臟細胞是有一個算一個的，損傷一個也就少了一個，再也沒有可以補充的細胞了，因此，人類的壽命，很大的一個因素是由一個人的心臟的壽命來決定的…

對於許多的高級動物而言，由於dna的數目太大，功能太過於完善和複雜，因此，如果在複製的過程當中出現了一點點的差錯，都極有可能導致致命的疾病，因此，高級動物的基因突變絕對不是好事，想要靠基因突變成為長生不老的個體，可能性微乎其微，突變成為怪胎的可能性幾乎高達百分之九十九點九九九…無數個九…後面或者還是九…

基因突變本身是器官組織能量層面的不平衡或受到外因過度影響導致的。。生命體本身的能量級別（或者說意識層次及緯度）加上所承載能量的限度決定了生命體的生命長度，長生不老也僅僅是一種希望罷了，從開始到結束，結束又意味著新的開始，一如宇宙天體有始有終。。。。

所以基因突變僅僅是局部改變了生命體的物質能量結構，而不是改變了生命體的意識，該生命原本的意識層次得不到升華，那麼意識所能容納的能量限額就是固定的，於是生命也就依存於這個能量的由盛到衰過程，能延長些許，卻不能達成突破性延長。。。長生不老就更不可能。

比如昆蟲它再基因突變也無法達到和人一樣的生命長度，只能因受到局部能量的畸變而延長一部分生命，假設昆蟲能接近人類的生命長度那麼一定是這個昆蟲的意識產生了提升，於是軀體容納能量的限額也就相應的提高，同時它的行為也就不會再限制於昆蟲形態，而會出現相應的類人智慧。。就像黃鼠狼或者蛇龜等等有很多生命超過人類的例子，那麼它們的意識層級就和人類相同（但要受限於動物軀體不能像人類一樣完整自由的發揮智慧和創造），反而人類被黃鼠狼等等高意識生命施展的意識附體能力而崇敬跪拜，這也恰恰表明了人類本身的意識層次有的還不如低端生命，這正是動物有著人的心，人活著像動物。。。。

至於人類如何延長生命，動物如何提高意識，肉體如何保持能量長期循環這就要歸到佛家和道家修行的範疇里，這就話長了，不過總而言之，生命的輪迴往複是自然之道，強求便走了邪路，何況意識本身沒有生老病死，都是肉體軀殼在替換罷了，生亦何歡死亦何懼，心正德備即長生。

物理學上不允許！熱力學第二定律就決定了長生不老不可能存在，因為不可能存在一個完美的不潰散的系統，這是熵增原理決定的。既然最根本的物質規律都否定了長生不老，那麼只是在物質規律基礎上建立的生物體系又怎麼能夠違背根本原則呢！所以，幻想長生不老，或者是什麼完美社會的人都可以醒醒了，該好好學習物理學啦！

這個問題不值得回答。如果長生不老的個體是存在的，不定向才可能和長生不老相聯繫。如果長生不老根本就不存在，再不定向，也和長生不老沒聯繫。就像基因突變是不定向的，為啥沒突變成一台汽車呢？??

基因突變是不定向的，也是緩慢的過程，如果宏觀上看是有長生不老的比如，各種癌細胞就獲得了長生不老的能力，十九世紀的卵巢癌細胞現在hela還在生長中，但對於一個生命體而言是不可能的，因為獲得長生不老的細胞，處於失控狀態，他只是一味的獲得能量，喪失了功能，

在細胞層面，有突變成長生不死的，就是癌細胞；一般細胞因為DNA中有一種酶的存在好像分裂個幾十次就不能分裂了，但癌細胞只要養分足夠可以無限次的分裂下去，長成地球那麼大的腫瘤都有可能