科學貓科普：很遺憾的告訴你，沒有人可以阻止衰老

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老齡化是生活的一個自然部分，但這並沒有阻止人們不斷的試圖停止這個過程。

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不幸的是，根據亞利桑那大學的研究人員，這些嘗試可能是徒勞的：這些研究人員已經在數學上證明不可能阻止像人類這樣的多細胞生物體衰老。

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亞利桑那大學生態與進化生物學教授喬安娜?馬塞爾（Joanna Masel）說，老化在數學上是不可避免的，而且是嚴重不可避免的，在邏輯上、理論上、數學上沒有出路。

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馬塞爾和亞利桑那大學博士後研究員保羅?納爾遜（Paul Nelson）在一項題為「跨細胞衰老的細胞間競爭和不可避免的多細胞衰老」的新研究中概述了他們對數學和衰老的研究結果，發表在《美國國家科學院院刊》上。

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目前對老齡化演變的理解揭示了唯一使衰老停止的可能性：利用科學找出一種在生物體之間進行完美選擇的方法。一種方法可能是使用細胞之間的競爭來消除與老化相關的功能不足的「遲滯」細胞，同時保持其它細胞完整。

然而，解決方案並不是那麼簡單，馬塞爾和尼爾森說。

納爾遜解釋說，隨著我們衰老，身體在細胞水平上發生兩件事情。一個是細胞減慢並開始失去功能，例如當你老的時候，頭髮細胞停止製造色素時，頭髮會變白。發生的另一件事是，一些細胞會增加其生長速度，這可能導致癌細胞的形成。研究人員說，隨著年齡的增長，我們都傾向於在身體發育癌細胞，即使沒有引起癥狀。

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馬塞爾和納爾遜發現即使自然選擇是完美的，老化也會發生，因為細胞競爭時癌細胞往往會欺詐。

「隨著年齡的增長，我們身體中大部分細胞都在不斷凋謝和失去功能，而且它們也停止增長，」研究的主要作者尼爾森說。 「但是身體中的另一些細胞越來越瘋狂，我們所看到的就是形成一個雙重的束縛 - 就如Catch-22悖論一樣（例如：如果用人單位總是以經驗不足為借口而不願給我好工作，我如何得到更多的工作經驗來找到一個好的工作？）：前面說了，阻止衰老唯一可行的出路是通過競爭來完美選擇細胞，但是如果你擺脫那些因衰老而功能不好的細胞，那麼這樣就會讓癌細胞增多；如果你擺脫或減少那些癌細胞，這樣就使得衰老細胞積累下來。所以你被困在或者讓這些緩慢的細胞積累或者讓癌細胞增殖的地步，但是兩者卻不能同時做到。」

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雖然人終究會老死是無可爭議的生活事實，但研究人員的工作提出了一個數學方程來表明為什麼衰老是一個「無可爭辯的真理」和「多細胞生物的內在屬性」，尼爾森說。

「我們都會死，這並不奇怪，很多事情都是顯而易見的，因為它們對我們非常熟悉，但如果你仔細想想，為什麼我們會衰老呢？我們的研究開始解釋為什麼。」馬塞爾教授同時也在教一門研究生跨學科的《應用數學》課程。

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「人們已經從『為什麼沒有自然選擇沒有阻止老化』的角度研究了為什麼衰老會發生？這就是科學家們所問的問題，其實隱含的是這樣的一個想法：如果阻止衰老是可能的，那麼為什麼我們沒有進化出長生不老的本領呢？我們的研究說明這不僅僅是一個進化論的問題，而是通過自然選擇或任何其它方式都做不到的問題。」馬塞爾說。

最後，根據數學模型顯示，我們身體中正常的細胞會隨著時間的推移而崩潰，如果試圖修復它們可能會使事情變得更糟。

「你可能能夠減緩老化，但你不能阻止它，」馬塞爾說。 「我們有一個數學示範，為什麼不可能同時解決這兩個問題。你可以解決一個問題，但你被困在另一個問題，隨著時間的推移，這兩種方式或兩者都會變得更糟：要麼所有的細胞會繼續變得衰老，要麼你得癌症。而最基本的原因就是細胞會衰老，不管你花多少代價嘗試阻止它們。」

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正如尼爾森所說：「如果你想成為一個多細胞生物體，這就是代價。」

尼爾森和馬塞爾的工作得到了美國國立衛生研究院和約翰?坦普頓基金會的支持。

來源：UNIVERSITY OF ARIZONA 亞利桑那大學