為什麼生物不能永生?
說不定一開始是有的,因為其他物種的進化使這些無法發生基因突變的生物淘汰掉了?
然而是有的。
如果題主的「永生」指的不是絕對的永生——即包括遭受災變、傷害依然不死的——而是指不會隨著年齡增長而死亡的情況了話。(do not age)
我以下的「永生」都是指這種概念的「永生」。希望不要給人以誤解。
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bristlecone pine(狐尾松)
在北美,很多這樣的樹樹齡已達五千年。
這些樹看起來很老,但那只是因為風霜。細胞水平上,它們似乎依然和出生時一樣年輕。。。
Ming(明)是一種ocean quahog(海蠣?) ,撈出來時已經507年了,據推測如果沒有撈出來,估計會一直活下去。
這種東西可以數出來年齡,但其它一些生物就只能靠估計了。。
Hydra(水螅)
水螅據估測可以壽達一萬年
jellyfish(水母)
水母大部分周期是無性克隆的,這時它是可以不斷更新保持永生的。只有突然變成了有性,才關閉了不死開關。
American lobster(美國龍蝦)
在有性繁殖的生物里,大部分物種進入性成熟期就不再生長了。但也有例外。這種玩意好像根本不會變老,只會不停地變大。。。(我不知道有一天殼不能長了,它會不會被箍死。。但這也不是老死的。。)
turtle(烏龜)
烏龜當然是會死的。但是,它們並不是死於「衰老」,而是疾病、傷害、etc。
好像是,它們長到成年之後,時間就被「卡主」了,不會繼續衰老下去。
Bdelloids(蛭?)
這種生物已經存在了八千萬年的時光了。一直以來,它們既不是有性繁殖,也不是克隆自己,而是靠偷別人的基因過活。然後,它們大概就可以這樣不停地偷下去。。。它們的死,並不是因為「衰老」,而是,譬如水質變了。。
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生物為什麼不會永生?
因為基因在突變和複製的過程中,會出錯。於是事情就被搞砸了。
年齡越大,錯誤積累的越多,最後做為一個系統,就難以順利運作了。
事實上,嚴格意義來說,沒有人是死於「衰老」,而是死於「伴隨衰老而發生的某種疾病」。
當然,你說,如果保持精確複製是不是就可以了。但無法100%精確複製恰好是生物演化的秘訣。在基因複製過程中產生的「突變」,有可能恰好更加適應環境而產生生存優勢,並擴散開來,最終此物物種發生了演化。可惜,這些異軍突起者,如上所說,大部分,都做了炮灰。
所以,能夠「永生」的,往往是非常低等的生物。它們在千萬年中,都沒有發生什麼變化。類似的生物,也許很多,但大部分都被淘汰了。
保持永生並不一定是什麼好事。
事實上,人體細胞的死亡開關不早已經找到了嘛!
細胞上有些東西專門負責「細胞凋亡apoptosis」,也就是在它們不是出於損害(這種造成的死亡叫細胞壞死necrosis)時,就進行的自殺程序。
目前已經發現了一種叫做FoxO的基因。如果你把它敲掉,大概你就可以成為萬年老妖了。
(評論中@blackzjy xiao 同學指出,其中的FoxO1基因,如果被敲掉了,你就出生不出來了!)
至於上文的東西為什麼沒有這個開關,迄今原因未明。
有專家猜測,在植物里,有些基因組(幹細胞群)不進行突變,或保持一個非常低的速率進行突變,可以做為一個back-up後備安全選項。而這個非突變中心,也會同時抑制其它部分的基因的突變速率。
其表現,就是這些基因組合系統們看起來不會變老(do not age),除了外力之外,自身在理論上達到了「永生」。
另外一個控制細胞數量的東西是「端粒酶」。端粒好像個計數器,細胞分裂會削短這個端粒。被削完了細胞就沒法再分裂下去了。。。在人體大部分體細胞中,它的活性是受到抑制的。端粒酶顯示活性的細胞,就具有無線增殖的特點,「永生」了。
我想你一點也不希望你的永生開關被激活——否則,你就得癌症了!
癌細胞是「永生」的,它們的死亡不是「衰老死亡」,而是死於主人死了它們也得不到營養了被餓死的。。。。。
另外如上所說,幹細胞也不會衰老。
人體還有一種細胞,從「do not age」的角度看是「永生」的,就是生殖細胞。生殖細胞在成熟之前,大部分會被「凋亡程序」搞死;但成熟之後,就不會像其它的細胞一樣會age(變老),而是宛如剛剛生成時那般。所以新生兒出來後都很年輕。
但是,克隆羊多利(Dolly)就不是了。因為它是從乳腺細胞里克隆的,而這些體細胞並沒有「永生」功能。所以,在細胞水平上,多利剛出生時就已經很老了(其染色體端粒出生時就是短的)。而且,它衰老的速度也很快,沒幾年就得癌症死了。
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(多謝諸位謬讚!本來要做費流量黨的,竟然補充地越來越多了。。就請湊合著看吧)
最後,我想這個話題的「永生」,第一討論的是「個體」層面,即一個基因組合系統,而不是一個基因。
如果是基因的話,並不方便討論了,且這個討論暫且沒有意義。首先,基因並不是一個界限分明、活生生擺在你面前的東西。譬如人體,30億個鹼基對形成的核苷酸序列,分布在DNA鏈條上。有不同的序列,我們把某些序列做為一個功能性的DNA序列,而把某些序列劃為兩段功能性序列之間的逗號句號。其實所謂「一個基因」,不過是形象化的口語的說法而已罷了。
其次,說到「永生」,是指的一個基因,還是把其複製品也包含進去?作為一段功能性的DNA序列,有的會發生變異,有的會因失去生存優勢而滅絕。或者,你指的「基因永生」是指一個基因庫?
評論里有說「傳宗接代即可以達到永生效果的」。首先,感謝知友點評,這個腦洞很有趣。但其實,這種說法不過是「延續血緣」的現代版本。生育來達到「永生」效果不過是人們古老的想像和祝福罷了。如果非要說到基因永生的視角,那麼結論也許是恰恰相反——即做為一個個體,壓根不需要生育。因為你身上的所有基因,都會在人類的基因庫中找到。甚至於,人類所剩不多也沒有什麼關係,因為人類和其他生物共享了很大一部分基因庫庫存呢!
PS一句這也是同性戀基因(如果有的話)為什麼沒有在進化中被淘汰的假說依據之一。據研究稱男同性戀的女性姊妹生育力更強。也就是說,相關基因的存在有利於其家族的小基因庫取得生存優勢。當然,同性戀基因到底存在不存在,還不是一個共識。
另外,「生物性永生」(biological immortality)本身並不具有正負意義或功能,是好是壞要看上下文。比如,人體內控制細胞數量維持系統平衡的有兩大機制:細胞凋亡機制和端粒控制增殖次數。它們的重要功能包括不要讓過多的細胞佔據資源,也包括不要讓複製出錯的細胞的錯誤蔓延下去。這些機制被抑制了,細胞就會無限制增生。單純的無限制增生便是良性腫瘤。無限制增生+細胞複製出錯→錯誤無限蔓延下去無法得到遏止。就是癌變。錯誤的細胞複製品太多,切都切不掉了,那就是癌症晚期了。
演化也是這樣。演化本身沒有任何意義,基因的複製和突變也沒有任何「目的」。生物的演化也不是從低到高等、由海洋到陸地的線性發展,整個過程充滿了凌亂和誤打誤撞、修修補補。
從演化論的角度看,能不能永生沒有任何等級意義或好壞區別,只有對這種生物是否能夠適應此時此地的這種環境的區別。像上文所舉例的那些簡單生物,也是自然選擇的贏家。不知道有多少永生族被刷掉了呢!
第二,討論的是生物層面。而不是哲學層面。包括同一性問題(identity),也包括「永生」的定義——文化傳承、思想延續——我覺得這只是個比喻。不說這些問題因為議題太廣。我想首先要有個清晰的定義再在這個統一定義下討論問題才比較有效。我理解的題主問的「永生」就是生物個體的生物性永生。
下面有同學提到意識永生個體就永生了。這涉及到缸中之腦的思想實驗。另外,永生意識大概要靠計算機智能技術的發展。不只涉及到生物領域了。
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下面評論@Goox有問道癌症與端粒的。端粒里有個「端粒酶」,一般細胞里其活性是收到抑制的,只有在幹細胞造血細胞和生殖細胞中顯示出活性(就是上面說的不老細胞)。而在癌細胞中其活性超強,所以可以無限增殖。
另外,目前衰老機制的原因,還大都是假說,包括端粒假說,自由基假說,etc.。所以有很多抗自由基的產品上市。。。。。。
參考資料:
BBC - Earth - The animals and plants that can live forever
http://www.cracked.com/article_20055_6-unassuming-animals-that-are-secretly-immortal.html
Do People Really Die of Old Age?
The Immortal Life of Henrietta Lacks (豆瓣)
細胞叛逆者 (豆瓣)
自私的基因 (豆瓣)
演化 (豆瓣)
為什麼要相信達爾文 (豆瓣)
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呃、、從來都是十贊封頂。。。這陣勢、嚇尿了。。
各位錯愛!非常感謝各位謬讚!甚至還得到了一些生物學專業的大牛們認可,誠惶誠恐!
然而我是一個地地道道的文科狗。。。本科和研究生都與理科不沾邊,,雖然現在為了混飯吃在做財經方面的工作。。(⊙﹏⊙)b
歡迎各路大俠高手斧正!
下面有個答案@李雷 的很多乾貨,大家移步去看吧!我這個外行只能自行慚穢了(我說真的。。。)/(ㄒoㄒ)/~~
唯一但就是,除了前面的123、、、乾貨,(已收藏學習),對那個答案最後幾句話斗膽存疑:
1. 科學不是證真而是可證偽,以上的長壽物種,雖然還不能確定它們可以「永生」,但只要也沒有確定它們不是不可以永生的,先放到這裡也不是太大問題吧!(對水母質疑的那個鏈接我進去看了,感覺說服力並不強呀)
2. 關於物種永生的不合理性,恕難認同。產生可遺傳的突變確實有利於物種對自然的適應,不過一個物種和另一個物種不一定處於競爭狀態呀!在一個生態環境中,各棲態都有物種佔據。演化論難道不是提倡一種強調「適合」而不是「進步」的非線性發展論嗎?
還有,以上例子可以看出,很多永生族的繁殖率並不強大。親代產生的子代比子代產生的子代多,這與不能永生有什麼關係?
3. 關於「永生」的定義,我在開篇就特意列明了。我想對於一個個體而言,對環境的適應性可以不指偶然性事件,(譬如,對於所有人類而言,頭頂上掉下一塊磚,路口衝來一輛車,其是必然會發生的;但對人類的一個個體而言,這卻是個偶然事件呀)所以因偶然性事件而死亡的不能算進「不能永生的理由」,不然這問題就沒法回答了。
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順便自爆一下,我是個不折不扣的antinatalist(反出生主義者)。我來說一下從無法抗拒衰老的角度來看無法永生。
當然,也有可以抗拒衰老的細胞,比如癌細胞,相關的內容可以去看我的一個對於癌症的見解。
癌症是不是一種進化? - 李雷的回答
說明:本文是來自Cell的綜述文章,The Hallmarks of Aging,屬於嚴謹學術類內容。
我理解很多人的想法,但是,很多想法,需要證據和實驗支撐。
拋開二者,我也可以幻想解決端粒問題,消除損傷,提高修復機制,甚至直接不依賴肉體,比如這個答案
人類有可能避免死亡嗎? - 李雷的回答
我從幾方面來說一下我的看法。
一、生物永生的障礙
二、生物永生的不合理性
由於學識淺薄,又不是博物類的,所以,我主要從哺乳動物的角度來看,生物為什麼不能永生。
一、生物永生的障礙
先給大家看一個圖,這是今年cell上發的一篇綜述,The Hallmarks of Aging。講述了衰老的標誌,事實上,總結了衰老的各種原因,也就是,嚴格意義上,我們無法永生的最基本原因,因為,我們要衰老,要死亡。
我講一下常見的導致我們衰老死亡的原因,正是因為這些障礙我們無法克服,所以,我們無法永生
他們是基因組不穩定性(genomic instability), 端粒縮短(telomere attrition),表觀遺傳學改變(epigenetic alterations), 蛋白內穩態喪失(loss of proteostasis), 營養感應失調(deregulated nutrient sensing), 線粒體功能異常(mitochondrial dysfunction), 細胞衰老(cellular senescence), 幹細胞耗竭(stem cell exhaustion)和細胞間信息交換改變(altered intercellular communication)。
障礙一
基因組不穩定性Genomic Instability
體細胞核和線粒體基因突變積累,基因組結構不穩定,外源刺激諸如氧自由基的影響(大寶SOD蜜哈哈),基因組在複製過程中有大量的錯誤,諸如這些錯誤一般情況下會得到修復,這也是2015年諾貝爾生理生化獎的內容2015 年諾貝爾化學獎「DNA 修復機制研究」屬於什麼領域?目前的研究進展是怎樣的? - 段洪超的回答。但是錯誤不會被全部修復,最後,當無法修復的時候,那麼細胞就走向凋亡。隨著人的年齡增加,修復能力越來越差,那麼,最終,錯誤積累的無限多,就走向衰老死亡,這是阻礙永生的一個障礙。將來可能利用哪些手段對 DNA 進行人工修復? - 知乎用戶的回答——人力有限哇
障礙二
端粒縮短(telomere
attrition)
科學家們在尋找導致細胞死亡的基因時,發現了一種叫端粒的存在於染色體頂端的物質。端粒本身沒有任何密碼功能,它就像一頂高帽子置於染色體頭上。在新細胞中,細胞每分裂一次,染色體頂端的端粒就縮短一次,當端粒不能再縮短時,細胞就無法繼續分裂了。這時候細胞也就到了普遍認為的分裂50次的極限並開始死亡(這個稱作海弗里克極限,我們現在做成纖維細胞實驗依然無法突破)。因此,端粒被科學家們視為「生命時鐘」。
這東西,倒是有的細胞可以修復,比如「癌細胞」
障礙三 幹細胞耗竭(stem cell exhaustion)
幹細胞是具有高度自我分化和更新潛能的細胞。我們身體源源不斷的細胞替換就是來源於幹細胞(頭髮,皮膚,血液等所有的細胞)。然而,當這些幹細胞衰老化,那麼他就無法繼續大量的去彌補身體細胞的消耗,最終,個體就衰老死亡了。幹細胞其實是我們真正需要的不老源泉
障礙四 表觀遺傳學改變(epigenetic alterations)
一些遺傳密碼或分子可以在不影響DNA序列的情況下改變基因組的修飾,這種改變不僅可以影響個體的發育,而且還可以遺傳下去。因此,這類變異被稱為表觀遺傳修飾,也是導致遺傳物質一致的孿生子出現個體差異的主要原因。
表觀基因組的一些小變化,如DNA的甲基化,可以隨著時間推移而積累,在導致基因表達和細胞功能更廣泛的變化的同時,影響人的壽命。表觀遺傳在細胞和器官衰老中的角色,衰老的表觀遺傳失調節,幾種與衰老相關分子的表觀遺傳學,如PASG、EZH2、PcG和端粒酶。
表觀遺傳大有可為,大家可要關注嘍,後天的改變會影響基因的傳承嗎? - 知乎用戶的回答
障礙五 蛋白內穩態喪失(loss of proteostasis)
生物體是一個非常穩定的性狀。蛋白質是生物體內執行生物功能的最基礎執行者,蛋白質穩態對細胞的基礎活動十分必要。蛋白質穩態失控的時候,機體會去處理,主要有兩個蛋白質分解系統用於蛋白質質量控制,分別是自噬—溶酶體系統(autophagy-lysosomalsystem)和泛素—蛋白酶體(ubiquitin-proteasomesystem),這兩個系統功能均隨著年齡而下降。這兩個系統均是起到降解損傷或有毒蛋白質的作用。
障礙六 營養感應失調(deregulated nutrient sensing)
對於可利用的營養物質,人體細胞均可對之感應並波動性反饋。然而,如果細胞的營養感應缺失,則會導致細胞不受控制的生長。碳水化合物、氨基酸等營養物質的調控信號,均緊密調節著細胞增殖,同時也可將細胞「引入歧途」,例如肥胖或惡性腫瘤。
障礙七 線粒體功能異常(mitochondrial dysfunction)
線粒體是我們人體的能量工廠,是真核生物進行氧化代謝的部位,是糖類、脂肪和氨基酸最終氧化釋放能量的場所。線粒體負責的最終氧化的共同途徑是三羧酸循環與氧化磷酸化,分別對應有氧呼吸的第二、三階段。此外,線粒體本身也有自己的基因組,由於能量代謝發生在線粒體,會形成大量的自由基,對線粒體基因組損傷也很大。一旦線粒體功能異常了,那麼我們的機體能量系統就出問題了。隨著衰老,線粒體的功能也會隨之下降。
障礙八 細胞衰老(cellular senescence)
細胞是機體的基本組成部分。細胞衰老(cell aging)是指細胞在執行生命活動過程中,隨著時間的推移,細胞增殖與分化能力和生理功能逐漸發生衰退的變化過程。細胞的生命歷程都要經過未分化、分化、生長、成熟、衰老和死亡幾個階段。衰老死亡的細胞被機體的免疫系統清除,同時新生的細胞也不斷從相應的組織器官生成,以彌補衰老死亡的細胞。如果細胞衰老了,同幹細胞衰竭聯繫在一起,無法繼續彌補細胞衰老的缺失,那麼機體必然衰老。
障礙九 細胞間信息交換改變(altered intercellular communication)
作為一個多細胞個體,細胞之間的溝通協作是至關重要的,細胞之間的信息交流包括直接傳遞和間接傳遞。比如體液傳遞,接觸傳遞。一旦細胞間信息交流發生了改變,那麼細胞功能就得到了破壞,最後機體也會隨著受到影響。
二、生物永生的不合理性
很多人沒有想過,永生事實上是不合理的
地球上,生命如此多彩,其根本原因是什麼?答案是突變。因為有了突變,這些突變不斷地匯聚分化,最後形成了各種各樣的生命。
我們從一個原始的單細胞生物,經過突變積累,我們形成了細菌、古細菌和真核類,然後我們機一部進化出動植物,進一步,我們進化出了有性生殖(最偉大的進化之一,、使後代產生更大的變異(因為有染色體分離和重組),使後代產生新的性狀,更有利於適應環境,有利於種族的繁衍。 ),這一切,都依賴於突變和基因組的改變。
如果生物永生了,那麼,我們將無法獲得這些
因為,最初的那個no1,只要他永生了,第一,他會佔據絕對優勢(否則就無法永生,會被其他的新生後代幹掉),第二,他的後代只能在他的基礎上發生改變。如果他存在,那麼他的直接F1代將源源不斷的產生。而F2代的數量都遠遠達不到F1代(畢竟F1從成長到繁殖需要時間,這期間,F0可是源源不斷的在產生後代)
—————————————————一些討論————————————————————
1、長壽和永生如何判斷?
這個問題,我無法回答。因為真的沒法回答。
我們對目前人類的長壽或很多生物的長壽是又判斷的比如,目前學術界對於人類,90歲以上,被定義為longevity。
但是如果一個物種,從我們開始觀察為止,一直不死,算不算長壽?比如那些動輒千年的生物,即便幾百年的也可以啊,比如烏龜可以活幾百歲,那些明朝時代的烏龜,明朝人一直看不到它死,記錄肯定是這東西是長壽的,但是不是永生的呢?這需要鑒定
類似的還有燈塔水母(已闢謠,非永生)
2、討論的大前提是定義和概念的確定
這一點很關鍵,否則無法探討。
有人認為「永生可以不繁殖「,事實上,這一點直接違背了生物的定義,大前提沒了,自然無法討論了。生物定義里必須包含了繁殖(還有新陳代謝和應激反應)。否則的話,非生物界的東西時時刻刻教做人。朊病毒是不是永生的?石頭是不是永生的?岩漿呢?類似的也可以應用於人工智慧是否屬於進化的方面。
3,關於生物假說
我覺得,這個真的是誤解。
隨手看了下假說和理論的區別,感覺有點文字遊戲「科學假說是科學性和猜測性的統一,其內容有一定的科學依據,但卻沒有經過試驗來驗證,而科學理論是經過實踐檢驗並已經顯示出自身理論正確性的理論,客觀真理性是科學理論的根本特性。」
按照這個理論,事實上,目前的生物假說都是生物理論了,因為這些理論都是有實驗支撐的。
另外,對於人工智慧,機械之類的,個人認為,從目前的定義來看,這些已經超出了生物的範疇,不予考慮,有興趣的可以去參考我的一個狂想
人類有可能避免死亡嗎? - 知乎用戶的回答
ps:這種嚴肅的翻譯內容,其實我不喜歡,我喜歡調皮點的,奈何江郎才盡了
——————————補充——————————
對於想從《自私的基因》角度去解讀這個問題,我想說的是,這是一本社會學書,如果當做生物學書,你會遇到一些根本性的錯誤,我在這個答案下列舉了部分錯誤。
如何評價《自私的基因》這本書? - 李雷的回答
我在讀初中的時候,擔任班上的生物課代表。那時候我有一個疑惑,困擾了我很長時間:為什麼人不能永生?
我之有這個疑惑並不是因為我怕死,那時候我什麼都不怕,只怕我自己。我有這個疑惑是因為我學糊塗了,學生物學糊塗了。
那時我剛接觸達爾文進化論,知道了什麼叫做「物競天擇,適者生存」。就是這八個字,成為我疑惑的開端。
當時我是這麼想的,如果有一個物種可以永生,在相同的生存條件下,種群的增長速率會比沒有這種基因要高,這無疑會使它在與其他物種競爭時擁會有巨大的優勢。
這就好比老李家要與老王家要拖家帶口打群架,但是老王家有不死基因,所以打架那天老王家把他們的太爺爺、太太爺爺甚至祖宗都拉過來助陣。老李家別說打,嚇都要嚇個半死。
人類為什麼不能永生?這個問題一直都沒有搞懂。為此我那時還特地去請教了我的生物老師,希望他為我解惑。
那天我收好生物作業,便去了生物老師辦公室。他正在備課,見我交完作業還沒有走問我有什麼事,我便把這個問題拋給了他。生物老師聽到這個問題放下了手中的備課資料,表情略感詫異,說到初中就提出這個問題想當難得!我知道他在誇我,臉頰微紅。
後來生物老師和我解釋的一大堆,試圖向我闡明其中的原因。當時我腦袋比較木訥,前面還好,後面就完全不知道我的生物老師在說什麼。
不過我也不是一無所獲,在我和生物老師的交流中,他說到:小王啊,其實你的觀點也不是完全正確,你看燈塔水母就是不死之身嘛。
我對這句話印象非常深刻,以至於我現在記得還非常清楚,當時我完全不相信有什麼東西可以永生。為此我還上網查了資料,還真有這麼一回事,燈塔水母確實是不死之身。但不是人類傳統意義上的長生不老,它實際上是一種無性繁殖方式。
那次和生物老師的交流並沒有解開我心中的疑惑,但這反而引起我對這個問題更大的興趣。
後來上高中我再次擔任班上的生物課代表,我繼續和高中老師討論這個問題。但是依然沒有搞懂。
值到最近讀《自私的基因》,我似乎才找到問題的答案。
事實上,我們以及其他一切動物都是我們自己的基因所創造的機器——作為載運工具的機器人。我們存在的目的就是為了永久保存所謂基因這種稟性自私的分子。而永生,對於我們體內的基因來說,並不是他們永久保存的最優策略。
千萬不要以為我胡說八道,這可是作者的觀點。「事實比想像更離奇」,這句話說一點都沒錯。要想真的了解上述的觀點,還得從生命的進化歷程說起。
四十億年前,地球上的一些有機物質在海洋里積聚起來。在受到如太陽的紫外線之類的能量的進一步影響後,它們結合成大一些的分子。到了某一個時刻,一個非凡的分子偶然形成 ,我們稱之為複製基因。它並不見得是那些分子當中最大的或最複雜的。但它具有一種特殊的性質——能夠複製自己的拷貝。看起來這種偶然性非常之小。但是墨菲定律告訴我們,再小概率的事件只要時間夠長也會發生。
同樣根據墨菲定律,任何複製過程都不可能是完美無缺的。在某一時刻,它的複製過程準會發生差錯,而且這些差錯是累積性的。
隨著複製錯誤的產生和擴散,海洋中充滿了由好幾個品種的複製分子組成的種群,它們都是同一個祖先的「後裔」。這時A基因意外進化出能使自己更穩定的性質,不象其他分子那樣易於分裂。因此,A基因將會相對地多起來,這不僅僅是「長壽」的直接邏輯後果,而且是因為它們有充裕的時間去複製自己的拷貝。在當時,基因使自己永生無論什麼情況都不是一件壞事,假定其他條件不變的話,那麼A基因就會出現一個朝著壽命變得更長的「進化趨向」,最後達到永生。
本來講到這裡故事就結束了,A基因極目四野,看到周圍基本都是自己的同類,不禁大呼一聲:還有誰?就在這時,狗血的事情來了。
被A基因壓的抬不起頭的B基因意外「發現」了一些方法,通過化學途徑分裂A基因的分子,並利用分裂出來的構件來複制自己的拷貝。這些原始肉食動物在消滅競爭的對手的時候同時攝取食物。
A基因悲劇了,永生在這種情況下並沒有多大卵用。如果一成不變的化總會淪為B基因的食物。
A基因積極尋求改變,試圖通過其他手段使自己達到永生。它也許發現了如何用化學方法,或把自己裹在一層蛋白質之中來保衛自己。
這也許就是第一批生命細胞的成長過程。而那一層保護衣,就是基因最原始的生存機器。
後來,新競爭對手陸續出現,它們擁有更優良、更有效的生存機器,因此生存鬥爭隨之逐漸激化。生存機器的體積越來越大,其結構也漸臻複雜。這是一個積累和漸進的過程。
從這個角度來看,現在的人類與最初的那層蛋白質,對於基因來說,並沒有太大區別,我們就是基因們高級一點的生存機器。它們存在於你和我的軀體內;它們創造了我們,創造了我們的肉體和心靈,而保存它們正是我們存在的終極理由。
上述我解釋了為什麼說人是基因的生存工具,雖然基因在分子層面上完全不具智能,就是根據化學信號簡單的複製而已。但在宏觀層面上卻具有很好的環境適應性。基因寄存在生物體內,並且根據環境變化進行適當的自我改造,從而獲得生存和延續,這種策略在生存層面上無疑比人類引以為豪的智慧更加高效,而且40億年的進化史證明這種策略卓有成效。
接下來我想說明的是為什麼對於基因來說,個體的永生不是他們續存的最佳策略。
眾所周知,現在的很多細菌都還採用二分裂方式進行繁殖,就像我們最原始的祖先那樣。從某種意義上來看,他們都獲得了永生,只要不是意外情況,他們都會無限分裂下去。而且這種生存策略對於細菌基因來看想當奏效。但這種永生我們感覺很變扭,它不同於人類普遍所認知的永生,既自己的肉體和自我意識永遠存在下去。
那麼人類個體的永生為什麼不是我們體內基因續存的最佳策略呢?
假如人類能永葆年輕,還能不停的生育。那對於我們體內的基因來說,這不是一個吊炸天的存在么?那麼基因為什麼不幹呢?
這是因為個體能夠獲得的資源是有限的,在把有限的資源用在自己的日常消耗上還是用在培育子代上,基因必須精打細算。培育子代收益/消耗比相對恆定,但是單個體的存活時間越長修復器官的損傷消耗的資源越多,即收益/消耗比逐漸減小 。
如果有一個種族是永生的,那麼種族的每一個個體都要把大部分資源用於自身的日常維持上,只有少量的資源用於生育上。這就意味著永生的種族生育率極低,基因更換周期極長,在對環境的適應性上,當然比不過短命多產的種族。
況且如果舊的基因型個體如果永生,就會因為經驗而壟斷資源,使得新變異的個體得不到生存資源而淘汰,使得整個物種的基因進一步固化。
永生的種族在地球歷史上肯定存在過,但最終被不斷變化的自然環境淘汰。
其實永生基因並不是完全沒有其施展拳腳的時候,「環境適宜生存,生命就選擇繁衍;環境不適宜生存,生命就選擇永生。」摩根弗里曼在《超體》里說到。細細思索不無道理。恐怕再次看到自然里的永生生物要到末世之時了,那是永生生物體內基因為延續自己最後的掙扎。
在環境適宜生存的情況下,為保證基因的多樣性,使其在未來環境的變化中有足夠的應付能力,避免自己種群的滅絕,個體必須死亡。
不得不提的是,促使其個體死亡的基因稱為致死基因。半致死基因具有某種使個體衰弱的作用。任何基因都在生命的某一特定階段對個體施加其最大的影響,致死和半致死基因也不例外。有趣的是,基因庫中的晚期活動的致死基因要比早期活動的致死基因穩定得多。假如一個年紀較大的個體有足夠的時間至少進行過若干次生殖之後,致死基因的作用才表現出來,那麼這一致死基因在基因庫中將仍舊是成功的。例如,使老年個體致癌的基因可以遺傳給無數的後代,因為這些個體在生癌之前就已生殖。而另一方面,使青年個體致癌的基因就不會遺傳給佷多的後代;使幼兒得致死癌症的基因就不會遺傳給任何後代。
根據這一理論,年老體衰只是基因庫中晚期活動致死基因同半致死基因的一種積累的副產品。這些晚期活動的致死和半致死基因之所以有機會穿過了自然選擇的網,僅僅是因為它們是在晚期活動。
事實上,野生動物幾乎永遠不會因衰老而死亡,飢餓、疾病,或者捕食者都可以使它們喪生。直到前不久人類的情況也是如此。大部分動物在幼年時期就死亡,還有許多尚在卵子階段就結束了生命。癌症以及其他老年疾病大部分的只會發生在人類身上。
那人類可以永生嗎?
在《自私的基因》種,作者提出了兩種可以使人類長壽的方法。
第一種方法完全是扯犢子,作者說到:「我們可以禁止在一定的年齡之前生殖,如四十歲之前。經過幾世紀之後,最低年齡限制可提高到五十歲,以後照此辦理。可以想見,用這樣的方法,人類的長壽可提高到幾個世紀。」我想問這種獲得長壽的方法,收益的還不是自己,擱到你身上,你願意嗎?但是不能否認的是,作者的這一方法存在理論上地可行性。
第二個方法存在技術上的可行性,作者說到:「我們可以想辦法去「愚弄」基因,讓它認為它所寄居的個體比實際要年青。如果付諸實踐,這意味著需要驗明隨著年紀的增大,發生在個體內部化學環境里的種種變化。任何這種變化都可能是促使晚期活動的致死基因開始活動的「提示」 。以仿效青年個體的表面化學特性的方法,有可能防止晚期活動的有害基因接受開始活動的提示。」現代科學證實,人的壽命和染色體上端粒的長度息息相關,現在已經通過修改端粒酶在細胞中的表達效率實現了人體組織細胞體外培養永生化,這就意味著端粒長度與致死基因的活躍度有很大關係。正如作者所說,如果我們修改端粒酶的活性,人為的加長端粒的長度,「愚弄」致死基因我們還很年輕,抑制他們的活動,或許我們能因此而永生。
事實上,人類是一種非常特別的動物,因為我們擁有自我意識。我們把自己看成一個單獨的個體,而不是把自己看作一大堆細胞堆成的一坨,更不會把自己看作是基因的容器。我不否認存在其他生物也擁有自我意識,但是從意識對自身的改造改造力度上來看,人類無疑走在了最前列。我們最終從主宰我們的主人即基因那裡解放出來,變成有執行能力的決策者。腦子不僅負責管理生存機器的日常事務,它也取得了預測未來並作出相應安排的能力。它甚至有能力拒不服從基因的命令,例如拒絕生育它們的生育能力所容許的全部後代。但就這一點而言,人類的情況是非常特殊的,自我意識的產生似乎是基因進化的一個意外,就像40億年前海洋里最初那個複製基因的誕生。
隨著科學技術的發展,人類越來越有可能通過基因技術的改造而達到永生,完成古代帝王夢寐以求的夢想,並且不要擔心生育率和環境適應性所帶來的問題。技術會幫我們解決這一切難題。但我想現實往往沒有這麼簡單。
其實限制永生的最大難題不是在於科技的難關,而是在於倫理和文化。假如永生技術在民間普遍化合法化,那麼它對我們現代社會的組織架構和人與人的生產協作方式的打擊將是摧毀性的。我們可以好吃懶做,先浪幾千年再談工作問題;兒孫太多,只能斷絕與他們大部分人的交往;和配偶結婚幾千年了,想從換一個。。。對於個體,我們無疑會從永生技術中活得巨大的好處。但對於現有的人類的社會結構,個體的永生不見得是一件好事。
就算人類普遍獲得了永生,那我們又回歸到了最初的哲學問題:我們為什麼會來的這個世界上?我們要到哪去?我們永生的意義是什麼?
總不能玩到最後一輩子搓麻將吧。離山有鳥,其名為浮,身長百尺。乘暖風而上,汲日曜之精,御冷風而下,沐月華之氣。飄然凌千山之上,泠然生萬歲之壽。
坎海有蟲,其名為舜,身不逾寸。不飲不食,不喜不悲,朝生暮死,不知四時。或
有人聞之,欲與之交,遂遣遊子往。
遊子見舜,言未畢而歷百世,遊子見浮,窮萬語不過須臾。
此二者,皆宇宙之奇也。以人言說之,殆矣!
有一門學科獲得了大多數學科從未獲得待遇:被大眾所熟知,但同時又被深深的誤解。這就是進化論(大意) ——生物學家理查德.道金斯
這裡永生應不是遭遇地震海嘯仍然存活等情景、而指保持壯年不因衰老導致自然死亡。那麼將問題換一種描述或許更能緊扣本質:
為什麼生物沒有進化出永遠保持壯年的特性?
先上結論:
生物進化的本質是基因的存續 -&>
基因為了存續製造了生物個體 -&>
在基因的控制下,個體的目的不是讓自己更好、而是保障基因的存續 -&>
由於個體總會因遭受意外而死亡(被捕食、地震海嘯等),個體必須擁有繁衍的能力,否則種群數量將逐漸減少到零、最終導致基因消亡 -&>
個體應保障自己在培育出「具備繁衍能力的子代」之前存活 -&>
個體能夠獲得的資源有限,培育子代消耗/收益比相對恆定,個體的存活時間越長修復器官的損傷消耗的資源越多、即消耗/收益比逐漸減小
-&>
如圖1所示,在兩線交點的右方、即消耗相同的資源培育子代收益更大時,為了使基因的整體收益更大,個體逐漸減少投入「維持自身」的資源、逐漸衰老直至自然死亡。
即為了保障基因的存續,個體在適當的年齡進行衰老,是一種最佳的策略(為了表述的簡潔,上述情形進行了簡化、用詞也不一定準確)。
現先對上述結論的關鍵點進行補充:
一.生物進化的本質是什麼?
大多數學科都存在若干「公理」,在此基礎上進行推演即可構建整座學科的大廈。 例如歐式幾何的建立在下面簡單幾句話之上:
1.過相異兩點,能作且只能作一直線
2.線段(有限直線)可以任意地延長
3.以任一點為圓心、任意長為半徑,可作一圓
…
例如圖靈機的模型也不過幾百個字元,但現在最複雜的、手冊動輒數千頁的CPU架構在本質上與其也沒什麼不同。
那麼進化論的公理或曰本質是什麼?
組織化的基本單元通過複製、和外部環境進行質能交換等方法,維持自身的組織化。
(不同的學派對「基本單元」有不同的定義如:生物種群、生物個體、基因等。按照奧卡姆剃刀法則,本文認為「基本單元」是基因——以使闡述最為簡潔)。
現將對上述抽象的定義推演成我們更加熟悉的模型:
基因製造生物個體,生物個體通過光合作用、捕食、交配等手段生存和繁衍,最終使基因能夠存續。
理解進化論的關鍵在於理解基因的目的是什麼(子集:人類進化的目的是什麼?)請幻想下地球漂浮在無盡宇宙的情景、然後思考此問題三分鐘。顯然這是一個容易落入哲學範疇的難題、像一道鎖住的門阻止我們窺視真相。
而答案的探索其實不並需要專業、高深的知識,只需要我們稍稍轉變下思維方式:基因的目的其實是「基因沒有目的」。基因之所以看起來「很努力的在進化」,只是因為「碰巧」那些能夠在環境中生存和複製的基因活下來了:
在地球原始的海洋中漂浮著無數有機物,有機物以隨機的成分和結構組成大分子團,由於熵增效應、大分子團隨即又分解為有機物。如此億萬年,某種大分子團剛好擁有了「能夠複製自身」的特性(這並沒有什麼神奇之處,就像一隻猴子不停的隨機敲擊鍵盤,終有一天它會敲下「一隻猴子正在敲擊鍵盤」這句話),並在它被分解為有機物之前、複製了自身。
我們將這種能夠複製自身的大分子團起名為jiyin0,可以想見,若干時間後,原始海洋中不再是「漂浮著無數有機物」,而是擁擠不堪的充滿了jiyin0們。jiyin0們在複製自身的過程中會隨機的出現差錯(又是隨機!),就像我們在複製文件的過程造成的差錯、大多數時候會破壞文件一樣,出錯的複製品往往喪失複製能力、消解為有機物。但某種出錯的複製品剛好擁有了「將jiyin0消解為有機物、並利用這些有機物進行複製」的特性。
我們將這種能夠吃掉jiyin0的大分子團起名為jiyin1。事情開始變得有趣起來,jiyin1之間開始競爭,促使了其他種類jiyinN的產生、最初的jiyin則被淘汰。環境越來越複雜,競爭也越來越激烈:
jiyin種類 適應的環境
jiyin0 有機物
jiyin1 有機物、jiyin0
jiyin2 有機物、jiyin0、jiyin1
jiyin3 有機物、jiyin1、jiyin2 (jiyin0消亡)
… …
jiyinN 有機物、jiyinA、jiyinB、jiyinC…
二.生物為什麼會進化出神經系統、進而產生智能
對於低等生物種類,基因直接控制行為模式足以適應簡單的環境:
基因 -&> 構建蛋白質 -&> 表現行為模式
優點是簡單,缺點則是行為模式固定、難以適應複雜的環境。比如大多數植物為了適應季節的轉換、進化出按日照長短進行生命狀態調節的行為模式。但如果通過燈光、人為的控制植物感受的日照長短,就可能造成植物的紊亂。
對於高等生物來說,世界早已不是jiyin0所面對的那個僅僅由有機物組成的簡單環境。其他生物種類的存在,不僅直接導致競爭、同時所有其他的生物作為環境的一部分,使高等生物所面對的環境越來越複雜。對於基因來說編碼這樣的行為模式是可能:(喝水)如果體內溶液鹽密度過高、避開當前高濃度溶液環境,移動到低濃度溶液環境、並進行溶液交換。但要基因編碼這樣的行為模式是強人所難:如果渴了,且方圓十里只發現一個盛水的、瓶口窄小玻璃瓶,銜石頭將水面抬高再喝水。
還好基因擁有「隨機」、「複製」兩大神器,並最終進化成下面的模式:
基因 |-&> 構建蛋白質
|-&>
構建神經系統 -&> 神經系統制定動態策略並通過控制身體進行實施
對於行為模式來說,基因好比操作系統的源代碼,僅定義了基本規則,高效而簡潔。同時神經系統也好比running的操作系統,能夠建立外部環境的模型並進行複雜運算、能夠載入無數的應用程序(後天學習無數的行為模式)。
私貨:
神經系統不斷進化,建立的外部模型也越來越複雜,當終於將「我」這個概念也進行建模並運算時,意識便產生了,進而產生智能。智能意味著個體可以有意識的控制自己(甚至他人)的一切行為,遊戲規則便發生了質的改變。
其實某種前提下是可以的。
根據高維空間的時間弦理論,在高維度視角下時間會成為一個物理量,類似於時間軸這樣的一個量,這時只需要對這個量進行操作即可。
人的時間的量的總量是一定的,在高維視角下通過對時間的操作可以把其他人的時間剪切到同一個人的時間軸上,這樣這個人就可以永生。但是顯而易見,永生的前提是有足夠數量的其他人為其提供時間來源。
經過科學論證和實驗檢測,取一個人大概六十分之一的時間加到同一個人屬於比較安全和節約的範疇。
現階段,時空管理局已經成功對一個實驗體使用了時間剪切技術,並成功達成永生的目標,但由於技術不成熟,代價依舊高昂,可操作性較差,實現比較困難,因此該項技術暫時不會對外開放,僅可為該實驗體一人使用。因為沒必要,又很危險。
假如你是一個車主,又不缺錢,你能一輛車開幾百年嗎?
哪怕車不壞,但在這幾百年中:
交通規則修訂無數次了,你的車已經不符合上路標準了。
內燃機淘汰了,全世界就一個加油站還是在博物館裡。
柏油公路沒了,輪子也早淘汰了,城市裡鋪著的是電磁導軌。
塑料因為污染問題被判定為非法,持有大量塑料會被判刑。
鐵因為在太空探索中的重要性被劃歸戰略物資,必須由太陽系聯邦統一調配。
。。。。。
那麼作為車主,你是硬要開著這台完全不能上路的老爺車上路,還是趁早買台新車呢?
不過你不是車主,基因是車主,人類是車。實際上生物的永生未必不可能,不過可能是由另一種途徑實現。以下答案引用自我的專欄文章。
2000年夏天,凱文.華威(kevin warwick)把自己改造成了世界上第一個半機械人。
作為英國雷丁大學控制論系的主任,凱文是未來主義的堅決擁護者。他認為,未來人類的存在方向就是科技和人體的結合。為了實踐這個理論,凱文將一百餘塊晶元植入了自己的身體。這些晶元植入在凱文的神經線上,能和神經同時接收到大腦傳遞給身體的信號,在接受到信號後,這些晶元將把信息轉發到計算機系統上。憑藉這些晶元,凱文獲得了超感官的感知和控制能力。
凱文的計算機將大腦產生的神經電信號進行分析後,轉化為計算機命令,又將機械感應器傳遞迴來的信號轉化為模擬神經電信號傳遞迴凱文的身體。藉助這種轉換,凱文可以感受到來自機械手臂的觸感和力度。
在實驗中,凱文可以用思想驅動機械,他可以靠思想操作交通工具甚至更複雜的機械設備。還可以和同樣植入了晶元的妻子進行遠距離遙感。
靠外置的信號傳輸設備,凱文可以用大腦遙控安裝了接收轉碼器的電子設備。為了這個設備的誕生,凱文花費了將近二十年。圖為初期型神經信號發射器。
凱文正在進行的工作是用計算機模擬正常人體無法完成的行為,然後將這些虛擬信息傳遞給人體來觀察人體的反應。在凱文的預想中,這種實驗可能會創造出三超(超壽命,超智慧,超感知)人類。
凱文的實驗實際上只是人類追求永生的努力之一。不同於古代人延緩身體新陳代謝的各類修行法,有科技加持的現代人對永生的研究熱情異常高漲,各國科學家的比拼每時每刻都在進行著。
克里夫.麥凱(Clive McCay)是永生研究的先行者,他是美國生物化學家,營養學家和古生物學家,在1927 - 1963年任康奈爾大學教授。在他於上世紀50年代進行的實驗中,他將不同年齡的兩隻老鼠進行了血管聯通手術,讓兩隻老鼠擁有了共同的血液循環。令他驚異的是,年齡大的老鼠在血液聯通術後恢復了身體因衰老失去的活力。
對這個實驗的後續研究很多,一直持續到今天。
《自然(Nature)》雜誌2014年5月刊發了網頁文章:《Young blood reverses age-related brain impairments in old mice》
《自然通訊(Nature Communication)》vol 6, 2015刊發過這樣的文章:《Exposure to a youthful circulation rejuvenates bone repair through modulation of β-catenin》
這兩篇文章的內容都是在講年輕血液擁有逆轉衰老的力量,難怪血腥瑪麗和德拉庫拉伯爵那麼喜歡血。
但是在2016年11月,伯克利大學的團隊否認了這一點,伊琳娜.康博(Irina Conboy)用先進設備全面混合了兩隻老鼠(分別相當於人類的20歲與80歲)的血液,年老的老鼠僅僅恢復了少許活力,但年輕的老鼠卻陷入了全面衰老。看來血液的魔力還遠沒有那麼大。
定製身體是科學家的下一個議題。1996年,中國組織工程學研究者曹誼林在哈佛留學期間培養出了「人耳鼠」,將利用可降解支架在白鼠身上培養出了耳形軟骨,轟動一時。
曹誼林進一步的研究方向為利用人體自體體外培養自體器官供自身移植使用。不過這項研究一直未有太大進展。他貢獻出了一個優秀的思路,即體外培養人體器官。為了表彰他的貢獻,2010年,曹誼林獲得被稱為世界整形外科學界最高榮譽獎的「Maliniac Lecture Excellent Honor Esteem」獎。
在3D列印技術面世後,體外培養人體器官這一思路終於有了合適的工具,中國工程院院士盧秉恆在演講《3D列印與精準醫療》中這樣說:「3D列印能為醫療做些什麼呢?它不但能列印器官模型,應用於骨科、口腔科等,還能用於癌症的靶向治療,準確殺死癌細胞;未來,還能製造人工心臟、列印腦組織……」
當然,列印器官是用特殊的細胞材料完成的,這項技術現在已經不再是幻想。請看如下的一批新聞標題:
《首個「人工心臟」進入批量動物試驗期》、《替代肝移植的生物人工肝》、《我國首個3D列印髖關節進入「量產」時代》、《復旦大學製備出新型纖維狀人工肌肉材料》、《日本研製出世界最細人工血管》、《清華研發出首個人工神經突觸》、《人體細胞首次被培育成人工聲帶組織》、《科學家將開發由電池供電的可穿戴式人工肺》......
再來一個污的。欣賞一下這位阿三大叔因為3D列印技術而爽朗的笑容。
但是,再好的人工器官也不能讓人無限的活下去,再說,無論是用自身組織培植耳朵,還是用幹細胞材料打一個人工心臟換上,始終都得動手術才行。把全部器官都換成人工的?那恐怕身體早就先給割零碎了。另外,人工器官並不是萬能的,實際上,再好的人工器官,無論是細胞材料還是無機材料製成,它們的壽命都遠低於正常的天生人體器官。
看來,要靠這玩意兒多活一百年不太容易,手術台上五十年,手術台下五十年,不爽。
日本模擬機械人學者石黑浩(Hiroshi Ishiguro)的願望是改造人類的身體,使之完全機械化。圖中所示的並非石黑浩的雙胞胎兄弟,而是他製造的以自己為原型的石黑浩二代模擬機械人(2007)。
2012年香港的 "Robots in Motion 2012" Expo中出現的石黑浩三代模擬機械人。
石黑浩一代(2003)長這樣。
他的另一個研究方向是機械能否擁有情感。從一代模擬機械人起,石黑浩就已經為其植入了情感程序,成功實現了機械人自主與人類簡單對話。
當然,石黑教授的野心遠不止於此。
因為製造出了完美構造的機械人,石黑浩得以加入2045計劃。這是於2013年在紐約組建的一個全球最高水平的科技團隊,對外稱為「全球未來會議組織」,由狂熱的俄羅斯富豪德米特里·伊茨科夫(Dmitry Izhkov)組建,這個組織的最終目的是研究出讓德米特里永生不死的方法。計劃分為四步:1、通過人腦遙控機器人。2、將人腦移植到可維持大腦生命的機器人身上。3、造出可以替換及複製主人個性與記憶的存儲體,即「人造大腦」。4、人的意識與記憶保存在晶元里,通過晶元操作全息影像版的虛擬分身。
德米特里先生長這樣,在2012年,某位基因科學家根據他的基因算出他只可以再活35年,不甘心這麼早就死掉的德米特里憤而組隊,決心力抗死神。
2045計劃的方向是根本性的避開人類機體的衰老。計劃的靈感來自於艾薩克.阿西莫夫(Isaac Asimov)的一句話,「機器人最後會逐漸從金屬向有機體轉變,而人類將逐漸從有機體向金屬和塑料轉變,最終兩者在某一點匯合。」
日本漫畫家木城雪戶的漫畫《銃夢》中出現的,就是一個人與機器人共生的社會。
大腦中的神經元產生電信號,這些電信號影響著大腦中無數神經突觸所處的位置,決定著人們的記憶和思維。
記錄大腦電信號並加以分析,以掌握大腦所用的神經元語言是2045計劃的第一步。利用凱文.華威的技術原理,科學家們在因遭槍擊而導致脊椎受損全身癱瘓的前黑手黨徒埃里克.索爾托(Erik Sorto)身上進行了異常冒險的實驗。他的大腦內被直接接入兩列電極,電極鑲嵌在大腦皮層上,記錄他思維時所產生的神經電信號,並分析各種動作所產生電信號的不同。實驗十分辛苦,埃里克要將各種肢體動作在大腦中幻想很多次,直至產生足夠電腦記錄並分析的神經電信號為止。在成功分析了這些信號之後,計算機對各種信號進行了編程,成果很不錯,埃里克只需要在想像中做出某個動作,計算機就可以操作機械完成他所想的全套動作。
圖為埃里克用想像控制機械手喝飲料。
參與埃里克項目的研究人員。
獲得新生的埃里克說:「大腦是一個時刻在利用任何工具使我們進步的器官。」
解讀了大腦所用的神經元語言之後,德米特里僱傭了蘭德爾.庫內博士(Dr.Randal Koene,荷蘭神經科學家,神經工程師,腦模擬學創始人和開發者)擔任計劃的科學總監,開始向另一個難題進軍,即大腦內存儲信息的上傳。
在洛杉磯,肯.海沃斯醫生(Dr.Ken Haywprth,保存大腦基金會主席)有一種可能的答案。在超高倍電子顯微鏡下,他的計算機程序可以繪製出每一個具體的大腦神經元結構,並繪出大腦神經元連接圖。人腦有數萬億神經突觸,全部的神經突觸互相連接,以不同的連接組合方式來存儲腦內信息。電信號可以改變這些突觸的組合方式和位置。圖為大腦神經元連接群。
「大腦的神經連接體對我們所有的記憶進行編碼,使我們有了自我意識。同理,計算機硬碟也只是0和1編碼,只要這些0和1能傳到另一台電腦,到哪裡信息都是一樣的。我不在乎我的神經連接體是否在自己體內生效,我只關心它是不是在所有機體內都能生效。無論是另一個人體,還是計算機模擬的機器人。」他這樣說。
但是,大腦的數據異常龐大,即使繪製蒼蠅的大腦,也需要一年時間。所以數據提取是肯沃斯醫生目前還無法解決的問題。
與此同時,2045計劃的其中一位顧問,拉法.尤斯特(Rafael Yuste,哥倫比亞大學腦科學教授)在研究大腦神經元放電。拉法.尤斯特正在研究水螅的神經系統,他用轉基因技術造出新種水螅,這種水螅的神經元放電十分明顯,易於觀察。利用給水螅不同方式的刺激,法拉成功的描繪出了水螅的幾乎整個大腦神經元連接圖,並將神經元信號圖和水螅的行為成功對照,解讀了水螅的大腦語言。他預計,十五年後,人類將可以描繪出鼠類的整個大腦神經元連接圖。當然,這不符合德米特里的期待,十五年實在太長了。
杜克大學的米格爾.尼克萊斯基(Miguel Nicolelis,腦機介面技術開創者)也正在挑戰大腦信息上傳的關鍵問題。他的方式是使用光電子技術。在他的實驗中,他將紅外線感知器直接接入了一隻被剝奪了視覺的老鼠大腦皮層中,這個感知器在接收到紅外線光束時,會模擬觸覺神經將電信號傳遞給老鼠,在實驗後期,熟悉了這種信息接收方式的老鼠儘管沒有視覺,但仍能夠100%的根據感知器傳遞給大腦的電信號找到食物。
老鼠大腦在尼克萊斯基的實驗中學到了新的感知技巧。他認為,生物大腦可以不停的學習新的信息感知與傳遞技術,從信息中學到新知識。法拉和尼克萊斯基正一起研究一種新的技術,可以同時觀察大腦里所有神經元的活動。當這種技術成真。2045計劃團隊就將能夠下載大腦內的所有信息,進而在計算機中複製同樣的大腦。
這種技術的前景可能是十分驚悚的。人類將上傳自己的大腦意識與記憶,在機械人身體上的承載著的人工大腦將下載同樣的信息,人類將脫離肉體的限制而長期生存下去。
在神怪傳說中有近似的描述。電影《萬能鑰匙》的結尾中,女主人公被老婦的靈魂佔據了身體,而自己的靈魂則跑到了垂死的老婦體內。這部電影是根據美國路易斯安納州的奪魂術傳說改編的。中國也有類似的傳說,傳說中使用的法術名叫「奪舍術」,可以將別人的軀體佔為己有。
英國倫理委員會對這項技術持猶豫態度,委員會成員們認為,這種技術的出現將大大加劇富人和窮人的矛盾,富人長生不老,窮人只能各安天命。
但無論如何,這項技術都必定會出現,只是出現的日期早晚問題。大量的政客和富豪都在等著這項技術的出現。為了能夠等到那一天,他們藉助冷凍技術將自己的軀體或大腦保存在特製容器里。位於洛杉磯的21世紀醫療中心就從事著這項業務。
在《X檔案》第一季23集「雙胞奇緣」中,就有用冷凍技術保存大腦的設定。在故事中,冷凍艙內的雙胞胎哥哥的大腦和白痴弟弟的大腦之間發生了思維聯通現象。
不過現實中冷凍技術保存著的並不是活腦。用致死毒藥戊二醛作固定劑的冷凍艙將使大腦內的蛋白質瞬間凝固,大腦中的每個神經細胞都會被100%的原樣凝固,包括裡面神經突觸所處的位置。這就保存了裡面的全部神經信息。當大腦複製技術成熟時,這些硬膠凍形態的大腦會被拿出來,提取出裡面的信息以供複製。雖然2045計劃異常大膽,也得到了每年數百萬美元的資金支持,但德米特里最後的歸宿很可能也是這裡的某個冷凍艙。目前,每個冷凍艙位置的售價約為人民幣1000萬元。
能夠力壓2045計劃的項目只有一個,就是奧巴馬政府主導的大腦計劃項目,這是世界上至今為止最大的神經科學項目,由2045項目的顧問拉法.尤斯特領導,該項目動用了60億美元,企圖全面繪製人類大腦的全部神經元連接。
在未來,終有一天,也許我們的記憶和意識可以在晶元中永存下去,在千百年後的廢墟中被探險者發掘出來,希望那時的世界幸福美好。
今天就到這裡,下次見。
就目前來說,眾所周知的燈塔水母就是永生的,龍蝦自然生長最後會被自己的殼憋死,並不會自然老死。
永生就意味著減少了後代基因突變的幾率:例如一些植物,壽命可達3000年,但是他的成熟期也相應推後,一些植物在500年才進入成年期,才能繁衍後代,這和人十幾年就繁衍一代,相比較而言,人類已經繁衍30代,壽命長的才剛剛進入繁衍期。
一旦外界環境進行較大的變化,缺乏多樣性的,繁衍周期長的生物必然會因為不適應環境而滅亡。
久而久之,由於缺乏競爭力,生存環境日益縮小,這類物種便逐漸減少,直至消亡。
PS:燈塔水母的永生涉及到特修斯之船,本人才疏學淺,不敢妄加討論,如有賜教,不吝感謝。
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我沒有在題中討論特修斯之船,並不是說沒有這個解釋,是因為沒有這個必要,題主問的問題標籤是:自然科學,生物學,基因,細胞生物學;他裡面沒寫哲學,所以希望大家不要再爭論思想永生算不算永生了。
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另:反對燈塔水母的我不想再強調:現在沒有一個嚴謹的實驗去證明燈塔水母不能永生,只是質疑和推斷,沒有實驗,隨隨便便否定別人經過實驗得出的結論這樣真的好么?沒事你可以去質疑下熱學三定律,這樣得到的快感要比這個什麼永生的要強太多(因為你會遇到一大批物理童鞋們的科普,還有一大波是不想搭理你的那種)。
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再另:至於變回小時候形態,這個記憶在不在,我不知道,我知道的是毛毛蟲會變成蝴蝶,這在生物上是變態發育,初中生物課上講有。至於記憶思維什麼的,你不要跟我爭論,先去看看生物上關於生命的定義,那活了幾千年的樹,路邊的苔蘚,蘑菇,都沒有記憶,那麼他們就不是生物了么?
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所以說,知乎上的答案要麼越寫越長,要麼越寫越短....
人和地球的大多數物種隨衰老而退化的原因有很多。DNA突變和每天對我們體內100萬億個細胞的連續打擊都促進這種不可避免的緩慢衰退。但科學家發現,我們的細胞還有內在的固定壽命。細胞常以每秒數百萬的速度更新和替換它們自己。但大多數人體細胞死前只能複製50到60倍。程序性細胞死亡的原因在於我們的染色體。
幾乎每個細胞的中心都有46條染色體。每條染色體的末端都受到「化學帽」——端粒的保護。端粒扮演著鞋帶末端塑料頭的角色,阻止染色體磨損。但一個人體細胞每次分裂時,這些端粒就會變短。最後約分裂50次時,它們就會短到不能保護 染色體,於是細胞死亡。從青蛙和山羊到斑馬和蜂鳥等幾乎所有動物都有這個特點。
但令人吃驚的是,龍蝦不同。它們製造出足夠數量的端粒酶,以便再生這些具有保護作用的DNA帽,阻止細胞死亡。龍蝦並非唯一進化出生物不朽特點的動物。扁形動物門的真渦蟲是最不可思議的動物之一。像連環漫畫冊的超級英雄一樣,這種蠕蟲可完全再生失去的身體部分。把一條真渦蟲從中間切斷,它會變成兩條健康的蠕蟲。
即使一塊蠕蟲只有身體尺寸的兩百七十九分之一,也會長成一個正常爬行的健康樣本。它們和龍蝦一樣也用端粒酶保護DNA,防止細胞死亡。但它們抵抗死亡行為的一個更加重要的關鍵因素是它們身體的五分之一由幹細胞構成。這些「種細胞」具有變成任何組織類型的能力。大多數動物只有少量幹細胞潛伏在它們身體內。
有些動物並不只是阻止衰老過程,事實上還能讓它們自己變得更年輕。燈塔水母(或叫永生水母)進入成年期,就會改變細胞結構,使它們回到稚嫩的不成熟狀態。這相當於人過了20歲生日然後又回到8歲。只有五分之一英寸長的燈塔水母通過無限期地重複這個過程阻止死亡。
有些動物可以永生,哺乳動物、鳥和蜥蜴怎麼就不能呢?這是一個在達爾文以前長期困擾生物學家的問題。許多永生動物進行無性繁殖,所以瓦特認為死亡可能是動物有性繁殖付出的代價。有性繁殖的動物通過生死輪迴調整和改良下一代的基因。他說:「進化中,有的東西是否對有機體有用不是太大問題,重要的是對基因有利,因為它要把基因遺傳下去。」換句話說,在死前,如果通過繁殖可令物種更強大更具復原能力,死亡就是一件很有價值的事。
如果死亡也有好處,我們又從抵抗死亡的自然奇蹟中學到什麼呢?幸運的是,端粒酶的研究已使科學家研製出治療癌症的潛在新葯。癌細胞在失控情況下分裂的一個原因是它們暴露在端粒酶中,這使它們變成不死細胞。制約長有癌症的身體部分的端粒酶的藥物已用於臨床試驗。
科學家或許會找到用端粒酶阻止程序性細胞死亡從而延續壽命的方法。這種可能性非常吸引人。科學家已開始研究用試管把端粒酶引入人體細胞的方法。但隨意修改程序性細胞死亡過程可能十分危險。延長細胞壽命可能增加細胞經歷其他傷害類型的危險。一個細胞分裂次數越多,新細胞具有潛在危險遺傳突變的危險就越大。
如果我們開始嘗試違背自然規律延長壽命,還會把一個更大的哲學問題置於危險境地。大多數人都願意多活幾年或幾十年。但超過這個界限呢?我們會開心地生活200或300年嗎?如果真活這麼久,我們要在多少歲退休?150歲?人類如何面對人滿為患的局面?更不用說為異常增多的老年人支付數千萬美元的護理費了。到時候,我們要禁止或限制人類繁殖?
如果生命在苦難中度過,延長壽命就是多餘的。幾乎沒有人想要不死之身,他們只是想要永遠年輕。最重要的是,生物永生並不是說你不會死。看看餐桌上的龍蝦,你就心知肚明了。
「說到底我們只不過是基因的容器罷了,容器會壞掉,而基因會一代代傳下去。」
你會死掉,同時,你還會繼續活下去。摘自《第三種黑猩猩》
美國與德國的賓士車車主,大多那樣盤算。但是如果你住在新幾內亞首府莫爾茲比港呢?莫爾茲比港是世界車禍冠軍城,任何車到了那裡,不論怎麼保養,都可能在一年之內報銷。新幾內亞許多駕車族,根本不肯費事保養車子:他們寧肯省下錢,買下一輛車。
借著這個比喻,我們也可以討論:一個動物應該在生物修理方面「投資」多少?要考慮的是修理的代價,以及維修對壽命期望值的影響。但是「應不應該」的問題,屬於演化生物學的領域,而不是生理學。自然選擇往往使生物生養最多的子女,只要它們也能順利生養自己的子女。因此,我們可以把演化當作一種策略遊戲,參與遊戲的生物個體,必須籌劃有效的策略生養子女,子女最多的贏。同此,博弈論運用的推論方式,能幫助我們了解我們的生殖策略是怎樣演化出來的。
壽命,以及生物修理的投資問題,是更大的一組演化問題中的一個:任何一個有利的生物特徵,都有演化的極限,那個極限怎麼設定的?博弈論能幫我們想清楚其中的關鍵。除了壽命,還有許多生物特質,都令人不免懷疑:為什麼自然選擇不讓它們更長、更大、更快或更多?舉例來說,體格魁梧,或聰明、跑得快的人,當然比體格瘦小,或愚笨、跑得慢的人佔便宜——別忘了,人類演化史大部分時間裡,我們的祖先都需要抵禦獅子、土狼。為什麼我們沒有演化成體格更魁梧、更聰明、跑得更快的物種?
簡言之,在一架機器中,工程師不會只修補單一零件而不顧及整體,因為每一個零件都需花錢,占空間,攤重量——那些都可能挪用到其他零件上。工程師得考慮:零件怎樣組合才能使機器的效能達到最佳狀態。同樣的邏輯,演化不會只修補單一生物特徵而不顧及動物整個身體,因為每一個結構、酵素或DNA的片段都耗能量,占空間,那些都可以挪作他用。任何特質組合,只要能導致最大生殖成就,就會受自然選擇青睞。工程師與演化生物學家,都必須評估體系內增加任何東西之後的得與失,也就是必須付出的代價與可能的收益。
運用這套邏輯解釋我們生命循環的特徵,最明顯的困難是:有許多特徵似乎在降低——而不是增加——我們生養子女的能力。老化與死亡就是一個例子,其他的例子還有:女性停經,一胎只生一個孩子,最多一年生一個孩子,12到16歲以後才能生孩子。要是女人5歲就進入青春期,懷孕3個星期就瓜熟蒂落,以5胞胎為常態,不會停經,投入大量資源修理身體,活到200歲,一生至少生養上百個孩子,自然選擇會不喜歡嗎?
但是那樣問問題,等於假定演化可以一個零件一個零件地改變我們的身體,並且忽略了隱藏的代價。舉例來說,女性懷孕期果真縮短成3個星期的話,母親的身體與胎兒都得有配套的改變。記住:我們只能獲得有限的能量供應。即使是運動量大、飲食豐富的人,例如伐木工人、馬拉松選手等,一天消耗的能量,也不可能比6000卡路里多到哪裡去。如果我們的目標是生養最大數量的孩子,我們應該如何調配那些卡路里呢?多少該用來修理身體?多少用來生孩子?
要是我們將所有能量都用來生孩子,一點也不留,不顧修理身體,那我們的身體會很快衰老、崩潰,等不及第一個孩子出生了。另一方面,要是我們花費所有能量維修身體,我們也許可以活得較長,但是卻沒有能量生養孩子——那是一個十分消耗能量的過程。自然選擇必須做的是:調配維修身體與生殖的相對花費,求得最大生殖率(終身生殖成就除以壽命)。對那個問題的答案,各個物種不同,許多因素都必須考慮,例如意外死亡的風險、生殖生理的特徵、修理的代價(修理有許多形式,代價各不相同)。
生物本就是永生的,後代的繁衍就是自己的一部分繼續生存的方式,只是因為意識的不共享讓這種永生方式為人所不認可。
收到些贊就再同大家交流幾句,父母保護下一代的強烈情感,實際上也只有求生欲可以比擬,兩者若統一去看,保護孩子實際上就是保證自己的延續,即保護自己,生物界也是如此。
從數學的角度說;如果你擁有足夠長的壽命,那麼你會100%遇到所有的災難。車禍,綁架,槍殺,雷劈,泥石流,地震,海嘯,核戰爭,超大隕石等等……
所以你明白了,永生意味著你金剛不壞才行……修鍊成仙吧少年……沒有成仙永不了生。
現在沒有任何科學依據證明人類不能永生。
這是大物理學家費曼的原話,就是那個費曼物理學講義的作者,別人用很繁瑣的推導講的東西他幾句話就能說明白。
並且少說什麼因為熵增,只要是能發生的過程,一定是熵增的,任何一個時刻熵都不會減少,如果因為熵增不能永生,生命就不會出現。就算把生命體與環境隔離看的話是熵減,總體看也滿足熵增原理,即某處熵減一定會有別處熵增大於此處熵減。
剛好我的一篇文章就是說這個問題的,在這裡再重申一下觀點。
作者:不務正業的外科醫生
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我們能長生不老么?
首先, 什麼是永生,什麼是死亡? 從哲學的角度,死亡就是生命終止,不復存在。但是從醫學的角度, 這還是一個含混不清的問題。
首先, 什麼是死亡, 從哲學的角度,死亡就是生命終止,不復存在。但是從醫學的角度, 這還是一個含混不清的問題。
「生死之間」
最初人們認為心臟停跳就是死亡, 雖然來源無從考證。但這是顯而易見的,並且這種說法延續了很長時間。但是由於現代醫學的發展,許多人在心跳停止之前被挽救,甚至是心跳停止以後又被按了回來。雖然心跳回來了,但是大部分器官,包括腦組織已經缺血時間過長,完全失去了功能,簡單的說,只剩心臟在跳了,這樣的情況如何界定?
「腦死亡」概念首先產生於法國。 1959 年,法國學者莫拉利特和戈隆在第 23 屆國際神經學會上首次提出「昏迷過度」的概念,並開始使用「腦死亡」一詞。他們認為這種病人蘇醒可能性幾乎為零。
美國哈佛醫學院於 1968 年首先報告了他們的腦死亡標準。要求在 24 小時的觀察時間內持續滿足:
1。病人無自主呼吸;
2。一切反射消失;
3。腦電心電靜止。
同年,由世界衛生組織建立的國際醫學科學組織委員會規定死亡標準為:
1。對環境失去一切反應;
2。完全沒有反射和肌張力;
3。停止自主呼吸;
4。動脈壓陡降;
5。腦電圖平直。
但是世界衛生組織的標準並沒有被全世界所有國家接受。 英國皇家醫學會於 1976 年制定了自己的腦死亡標準, 他們提出腦幹死亡為腦死亡,比腦死亡更進了一步。 我們知道, 腦幹是人的生命中樞, 人為什麼要呼吸心臟為什麼要跳都是腦幹說了算, 而其餘的大腦則控制著其他更複雜的活動。因此腦幹死亡,說明人死的更徹底。 1979 年明確提出病人一旦發生了腦死亡便可宣告其已死亡。
那麼你可能會問, 為什麼要制定腦死亡的標準,為什麼病人心臟還在跳動就認定他死亡了呢? 在我看來有以下兩個原因, 第一, 為器官移植考慮, 腦死亡病人體內有保持良好的器官可供移植使用,而正在心跳循環停止的病人體內臟器多有嚴重損害不具備移植的條件。
第二, 節省醫療資源, 每個腦死亡病人的維持都需要耗費大量人力物力,使用支持系統去維持幾天乃至幾個月,直至心臟自然停跳,並無必要。
雖然腦死亡的概念被越來越多的國家所接受, 近年來的一些「奇蹟」似乎表明腦死亡並不足以證明一個人真正死亡,或者說這種腦死亡後重新恢復自主呼吸甚至意識的可能性不能被排除。也許是因為, 目前人類科學對腦死亡的判定不夠精確,畢竟人類對大腦的了解還知之甚少。正有鑒於此,多數承認腦死亡的國家還保留有傳統的「自主呼吸停止,心臟停跳,瞳孔放大,血壓為 0 等」 作為標準,腦死亡僅僅是輔助判定。
中國對於腦死亡還沒有公開承認, 也沒有公開否定。 腦死亡法的制定也異常謹慎, 畢竟面對偌大的國家,十幾億的人民,制定死亡的標準並不是那麼容易。 中國的腦死亡法一直在起草階段:深昏迷,腦幹反射全部消失,無自主呼吸(靠呼吸機維持,呼吸暫停試驗陽性),瞳孔放大或固定,腦電波消失。在首次確診後,觀察 12 個小時無變化,方可確認腦死亡。
以上內容可能非專業人士並不能理解,簡而言之, 腦死亡法具有較高的科技含量,並涉及倫
理學等複雜問題,其立法必須建立在堅實的醫學基礎、社會基礎和法制環境之上, 現在在中國立刻實行也並不現實。 所以, 現在在中國只要患者家屬不放棄, 哪怕造成資源的浪費, 醫生也並不會宣布患者的死亡。
「長生不老」
古來皇上拜佛祭天,請道士煉丹修仙,唯一的追求就是長生不死, 但依然沒能成功。
一代代的巫師道士只能憑藉虛假的不死之術謀生。
時至今日,全球許多大名鼎鼎的實驗室依然在研究長生不死的技術。只是現在有了更專業的名詞叫做抗衰老或者是退行性疾病的研究。 人類關於長生不死的希望來源於,端粒、腫瘤細胞和幹細胞。
1966 年,美國科學家海弗利克發現,細胞分裂次數是有限的, 大部分細胞是 50-60 次,就慢慢死亡。他猜測細胞內有一個限制細胞分裂次數的「鍾」,他後來通過細胞核的移植實驗發現,這個「 鍾」 就在細胞核的染色體上。現在已經知道決定細胞衰老的「生物鐘」就是染色體兩端的端粒 DNA,它可隨著細胞有絲分裂而縮短。一旦端粒消耗殆盡,細胞將會立即激活凋亡機制,即細胞走向凋亡。 只要能調控這個「鍾」, 就可以長生不死。
科學家還注意到了腫瘤細胞就可以長生不死。其中最著名的就是一位美國黑人婦女海瑞塔·拉克斯(Henrietta Lacks)的宮頸癌細胞的細胞系。半個世紀以前, 一位外科醫生從她的腫瘤上取下組織樣本,並在實驗室中進行培養,患者在 1951 年死於該癌症, 而她的腫瘤細胞卻保留了下來。 在以後的歲月中,海拉細胞被提供給了世界各地的研究機構,用於癌症研究和製藥等。現在想看看「海拉細胞」的真容, 只要在附近研究婦科腫瘤的實驗室就能找的到。
現代科學研究表明,這些細胞不死的原因,在於引發子宮頸癌的人類乳頭瘤病毒(HPV)。
人類乳頭瘤病毒基因,能任意改變與正常細胞的壽命及分裂有關的「開關」,從而使得細胞能夠「長生不死」,無限增殖。當時,蓋伊憑直覺知道,這就是自己多年來尋找的「不死」細胞。為了防止其他科學家利用拉克絲,蓋伊決定,取拉克絲姓和名的前兩個字母,將這組細胞命名為 「海拉細胞」(HeLaCells)。
現在才知道,讓腫瘤細胞長生不死的東西跟前面說的端粒有關,它叫做端粒酶,可以延長端粒。端粒酶在正常細胞中被抑制,而在腫瘤細胞中被激活。如果調控端粒酶,細胞就可以不斷的分裂下去,人類似乎看到了長生不死的希望。
美國德克薩斯大學西南醫學中心的細胞生物學及神經系統科學教授謝伊在包皮細胞和視網膜細胞中誘導端粒酶, 讓細胞已分裂了300多次卻毫無終止的徵兆。 但是它是否能夠讓人體長身不死,還有很長的路要走。不要說如何激活端粒酶,就算能夠激活又如何調控,細胞無止境的分裂,豈不是把正常細胞都變成腫瘤細胞了?
「長生不死」 還有一個重要的可能, 就是現在在學術圈裡如火如荼的幹細胞技術。 幹細胞是什麼? 對於這個名詞也許大家都不會陌生,他是一類具有多向分化潛能和自我複製能力的原始的未分化細胞。簡單的說就是全身其他細胞的祖宗,而幹細胞的祖宗叫做胚胎幹細胞。 他一方面可以無限自我更新,一方面可以分化為體內的各種組織細胞類型, 也稱作「萬能細胞」。
現在的幹細胞技術主要是用來治療血液系統疾病。曾經遇到這樣的患者, 5 歲的女兒得了白血病,父母趕緊要了二胎,利用二胎出生的幹細胞治療大女兒的血液病。還有許多家庭在出生的時候保就存胎兒的幹細胞,用來預防將來可能出現的意外情況。這種情況並不少見。
因為有了這樣的潛力,用幹細胞對自身的細胞修修補補,不是可以長生不死了?
克隆也「長生不死」 的一種可能。克隆技術的誕生一度轟動全球,克隆羊多利的名字也一度轟動全球。簡單來說就是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎,當胚胎髮育到一定程度後,再被植入動物子宮中使動物懷孕,便可產下與提供細胞核者基因相同的動物。
克隆人的技術已經成熟,但是受到倫理學的限制,無法繼續進展。當然,克隆的你,還是你么? 也許有人說,相同的基因,從生物學角度來說,沒有差別。但在思維上,通過克隆得到的複製體,卻無法對本體進行延續。
在這裡我要岔開一個話題「特修斯之船」,這是一個悖論,也是為古老的思想實驗之一。
它描述的是一艘可以在海上航行幾百年的船,歸功於不間斷的維修和替換部件。只要一塊木板腐爛了,它就會被替換掉,以此類推,直到所有的功能部件都不是最開始的那些了。問題是,最終產生的這艘船是原來的那艘特修斯之船,還是一艘完全不同的船?如果不是原來的船,那麼在什麼時候它不再是原來的船了?
人類的細胞反覆更新, 7 年之內全身的細胞都完全更換了一遍。那麼那個你還是你么?還是一個新的人。我們當然知道,應該還是你,因為時空的同一性,你的肉體和思維一直延續下去。不知道大家有沒有別的看法。
「死而復生」
影視作品中大家可能都看過木乃伊復活,或者是巫師施法讓屍體復活。江湖中也不缺乏起死回生的靈丹妙藥,雖然人固有一死,但人類從來都不屈服於死亡。死而復生,也是人類和死亡之間的博弈。不過那麼多的復活傳說,僅僅是故事。
目前似乎算的上靠譜的只有冰凍人體技術。 那是一種試驗中的醫療科學技術:把人體或動物在極低溫(攝氏零下 196 度以下)的情況下冷藏保存,夢想未來能通過先進的醫療科技使他們解凍後復活及治療。目前最大型的人體冷藏公司為美國的阿爾科生命延續基金。
美國物理學家詹姆斯·貝德福就是世界上第一個被人工冷藏的人,他是 1967 年 1 月 19日開始被冷藏的。 最近中國重慶女作家杜虹冷凍大腦的新聞也被炒得沸沸揚揚,負責他大腦冷凍的也是這個公司。目前,該基金會為100多人進行冷凍術,包括著名棒球運動員泰德·威廉斯的大腦和比特幣先驅哈爾·芬尼的身體。目前全身冷凍最低 20 萬美元。雖說價格不菲,但是一想到有可能延續生命,對於那些富豪來說完全可以說是零成本的保存了死而復生的機會。
就現有技術而言, 細胞的凍存技術基本成熟。 實驗室里大大小小的液氮罐都是為了凍存細胞。 凍上的細胞可以長期保存, 復甦之後活力如初。 組織器官也可以通過凍存相對長期的保持形態和功能的穩定。 說到整個人體,目前已經凍上了 100 個,但是有沒有凍壞?如何復甦?還不得而知。
人體冷凍術也面臨著道德方面的問題。一個經冷凍處理的人能適應 100 或 200 年後的全新生活嗎? 一個「復活」的人會如何看待這個世界? 復生之後卻得了抑鬱症再自殺了, 這恐怕要成為天大的笑話。在死而復生出現之前,人們的確需要先考慮好這些問題。
「生不如死」
最後要來說說生不如死。 中國有一句諺語「 好死不如賴活著」。說這句話的人一定沒有在醫院裡看過那些腫瘤晚期或者嚴重顱腦損傷的患者的痛苦過程。
在這裡不得不說說筆者的經歷,實習期間遇到腹腔腫瘤晚期患者,年輕男性,因為胰腺腫瘤,已經開了三刀,身上插滿了管子,有的管子里不斷的灌入維持生命的藥物、血漿,有的罐子里不斷滲出患者的腫瘤壞死所產生的液體,糞便,尿液,每過幾個小時就需要我去給他更換覆蓋在管口和手術傷口上的紗布,不分晝夜。患者意識清楚,每次換藥都痛苦異常,但是如果不換,這個人就要泡在尿糞之中。這種痛苦沒日沒夜,大劑量的止痛藥物也毫無用處。由於年輕人身體基礎經得起消耗,由於現代醫學的發展又很多辦法可以維持生命,這個狀態持續了幾個月,父親母親流幹了眼淚,患者早已精神崩潰變成了行屍走肉一般。這個狀態讓我深深的理解了「生不如死」這個詞。 只記得熬過了那一年的春節,年初三再去上班,那一張病床已經搬空,我愣了一回神,卻長舒一口氣。這個結果無論對於我,還是家人來說,都是一個解脫。 回首那痛苦的幾個月,不知道他的父母心中是什麼滋味?
後來在神經外科工作,太多顱腦創傷的患者。現在神經外科基本上可以做到能下手術台就基本能保住性命。但是對於那些特別嚴重的腦損傷,不要談恢復如初,即使是想要蘇醒都難上加難。患者沒有一點意識,吃喝拉撒通過插管完成。看著家屬耗盡了最後的積蓄,面對一個曾經熟悉的面孔,眼神卻失去了光亮。雖然植物人蘇醒的奇蹟也曾今聽說過,但那個只是個奇蹟,不僅概率是微乎其微,比中彩票的概率都小的許多。而且所謂蘇醒,可能僅僅是可以認識人和說話,距離生活自理仍然相去甚遠。 對於貧窮的家庭來說,更無法負擔期間高額的醫療費用,用幾十萬元來買一張彩票。面對一貧如洗,債台高築和於心不忍,這個時候至親家人是什麼心情?
這種心情,我可以理解。 2013 年,外公去世。他走的很平靜,只是在一個冬天的下午,接到醫院的電話, 通知我們來辦理後事。其實好像我們都在等這個電話,等這一天。外公已經在病床上躺了太久,帕金森病的晚期讓他早已喪失了年輕時的颯爽英姿,沒有意識,靠管子和藥物生活,可能談不上生活,僅僅是生存。僅僅是藥物和儀器讓他維持生命。幾年的卧床,讓他的面容和軀體都變了形,呼吸和進食都靠管子,鼻子失去了呼吸的功能,嘴巴失去了咀嚼的功能,整個臉的下半部分開始萎縮,由於長期卧床和營養不良,瘦的只剩一個骨架,但手腳卻水腫的像個饅頭,皮膚快被撐開,甚至他的尊嚴都在慢慢消逝。 這已經不是我認識的那個人,一個傲骨的學者,一個親民的市長,一個慈祥的外公。我想如果他有意識,一定不允許自己走到這一步。但是有些病魔卻恰恰會吞噬人的思維,難道我們不能有決定自己生死的權利?
說故事,目的在探討生不如死的狀態。雖然求生是人的本能,但是決定自己的生命也應該是一項基本的權利。中國沒有腦死亡法,只要患者還有心跳,醫生無權放棄治療。
這個選擇的權利交到家屬的身上,至親的家人大都會傾其所有延續患者的生命,但是這種延續在我看來更是延續自己的責任,並不是考慮到患者本人的福祉,有的延續卻是痛不欲生。
這一點在西方國家就有所不同,患者在生前簽署協議。是否搶救,是否允許侵入性的操作,是否接受植物人狀態,甚至是在維持多久之後就放棄治療。 但是這也需要強大的法律體系來保障,保障這個制度不會被人所利用。雖然有很長的路要走,但是我想在不能長生不老,不能死而復生的情況下,至少可以選擇死亡。
生和死的博弈, 不僅是一個醫學問題, 更是一個哲學問題。 醫學每天都在直面死亡,似乎如此便可看淡生死,超然物外。但是,在死亡面前,誰又能正真說得清呢?
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道理很簡單呀,任何生物只是DNA的宿主而已,也就是說對於生物個體來說只是DNA乘坐的一個交通工具而已,當繁殖任務結束,DNA 已經換乘另外一輛交通工具了,之前的交通工具就不要擋路了,對於DNA來說讓之前的交通工具死掉是最好的選擇。就像你買了新車,扔掉舊車一樣。
生物不能永生,但DNA 是可以永生的,我們只是DNA 的宿主。關於熵增問題的分歧實際上是外部約束與內部約束的問題。
有些人想要了解的是"是否在理論上存在這樣一種可能性,使得不受到外部硬約束的條件下生命能夠足夠長時間的存續",也就是是否可以消除制約生命存續的內部約束。
而很多人講「因為熵增所以不能永生」是外部約束,很簡單的道理,假設宇宙最終能達到熱寂的話,那麼生命就不可能存在。
前者是生命學關心的問題,並且跟現實生活聯繫緊密;後者則帶有些許哲學味道,它從另一個角度告訴我們不必追求「永遠」。
我們還可以從其他角度來看永遠的問題。即便同時解決了內部約束和外部固有約束的問題,假設生命是可以被外在的偶然因素毀滅的,那麼永生同樣不可能達到,因為在足夠長的時間測度內,黑天鵝事件必然會發生(其實這個歸根結底也是熵的原因)。
更進一步的說,永生這個概念(永恆存在並且保持某種本質屬性不變)在邏輯上要實現自洽,它必定是孤立、靜止、絕對的,這跟人們通常理解的「生命」概念是不相容的。
實際上,內部約束跟外部約束也不是完全分離的。正是因為存在種種外部約束,生命才會不斷進化以適應外部環境。而我們現在關心的問題是,在人類社會發展到一定程度可以不依賴生命進化規律而存續的時候,是否可以依靠科技手段實現「無外部約束條件下的長生」。目前的科學理論並沒有否認這一可能性的存在,或許我們可以看到這項技術實現的一天。
@phox yang關於生命與進化的論述相當精彩。從智慧生命的角度來講,當生命有了「自我」這一概念的時候,自我理解的生命和基因要表達的生命就不是一件事情了。大概是因為(你所說的)【生物】維度包含時間維度。
不過我感覺這等於什麼也沒說。。。
也可能是你問題問的不好。。。
開頭的話的意思是說的確有【生物】是永生的,只是它不能稱之為(我們所知的)【生物】。
那麼答案很明顯也很無聊:
超越時間維度的「存在」(【存在】在這裡指的是一種不精準的指代)都是永生的「生物」。
————————————————————————
看了其它答案,我覺得有必要定義什麼叫「永生」了。
不然那個水母什麼的,變了形態(關鍵在於是否屬於「生物」形態)的也算永生的話,那麼根據【能量守恆定律】,任何東西都是永生的,只是存在形式不同罷了?
好吧,你猜到了。
我又想說,請定義「生物」了。
別理我,我想靜靜…
做人的樂趣就是生老病死啊。
如果你看著身邊的人離開你。
那隻能是一種痛苦。推薦閱讀:
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