【原創】死亡起源(七)—— 迷霧與雜訊

簡介:這篇文章的話題雖然是死亡, 但是, 這篇文章真正要討論的, 卻是「永生」, 或者, 是某種程度上的"永生」。

本文於2016年3月開始,連載於西西河論壇,到目前更新到了第十九節《自我意識,究竟是什麼》。我自己簡單統計了一下, 到目前為止, 在西西河這個小眾的網站,點擊超過42萬,全系列得「花」(西西河的獎勵措施,相當於點贊)超過2400,因為西西河是個國外的小眾論壇,有時候也會被牆,我覺得有必要我將此文連載轉發到知乎上,以供大家討論。附本文在西西河的連接:【原創】死亡起源 The Origin of Death -- 西西河。

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續上:死亡起源(六)—— 死亡起源

3. 衰老和死亡的開關

3.1 迷霧與雜訊。

通過分析水螅、水母、線蟲這樣的低等生物,我們似乎已經找到了衰老和死亡的關鍵點了。但是,隨著生物的演化,生命變得越來越高級,也越來越複雜以後,各種迷霧與雜訊就隨之產生了。

《Cell》 雜誌在2013年5月發表了一篇綜述:《The Hallmarks of Aging》(衰老的標誌)[14],文中綜合敘述衰老和死亡的9個標誌。它們分別是: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)。相信該文章的作者以及許多人或許就把上面的這些標誌作為原因了。不過我們只要細想一下,就會發現,這些標誌當中,相當部分可能都只是結果,而不完全是原因。

圖28. Cell 期刊的文章描述了9種衰老標誌/原因

圖29. Cell期刊的文章中,針對9種衰老原因的處理措施

說個題外話。本段一開頭所舉出的這篇文章《The Hallmarks of Aging》,是世界頂級期刊《Cell》的一篇綜述。所謂的綜述,就是它不是一篇文章,而是一個集大成者。是這些年無數最頂尖的關於衰老研究的各種文章的集大成者。所有的試圖挑戰這篇文章的人,首先得捫心自問:自己是不是一個瘋子? 即便是俺這個滿腦子離經畔道思想的人,也不敢一開始便挑戰這篇文章,因為我很清楚,我一定會被人當瘋子看待。呵呵。

好在,我們已經從(一)討論到了(六)了,已經詳細討論了許多關於「永生」、「有機整體的程序化死亡」等等概念了。現在開始質疑這篇文章,我們已經開始有了一些底氣了。(另外,這篇綜述是2013年5月出的,而我們拿2015年才出來的諸多證據來反駁它,這也多少也有些佔便宜了。 呵呵。)

之所以要把篇文章拿出來討論,是因為這篇文章所敘述的內容,和它所表現出的思想,其影響非常的深遠。在承認它的合理性的同時,我們也必須指出它的不足之處

如果我們只是把眼光局限在細胞內的話,我們或許也可以得出許多可以自圓其說的結論。比如,(六)裡面所舉的美國西北大學線蟲的死亡開關的例子,如果一個研究者,觀察到線蟲體細胞內的分子變化和蛋白質質量控制的下降,它完全可以就此得出一個簡單的結論:是因為細胞內的這些蛋白質的變化,導致了線蟲的衰老和死亡。而實際的情況呢,卻是真正的原因,是來自於細胞外的,由線蟲的生殖幹細胞給出的「死亡信號」。

另外,有些細胞死亡的原因,可能已經超出了它的「理想狀態"了,這個不在本文討論的範圍之內。總不成拿個探針,把一個細胞破壞掉,然後與我討論它的衰老與死亡的概念吧。 呵呵。

相信大部分人可能還會堅持,由於高等生物的組織分化的複雜性,生物的衰老和死亡,主要是因為組織結構過於複雜,各種組織、細胞隨著時間消耗老化所致。另外,還有人試圖用物理學的「熵增大」的概念來解釋生命的衰老與死亡。因為根據物理學第二定律,「熵」總是要增大的,物質總是傾向於從有序到無序,所以,象生命這樣的複雜系統的崩潰和死亡也就是無法避免的。不過,我認為這種解釋是說不通的。因為熱力學第二定律的前提條件是一個「孤立系統」。但是,很顯然,生命並不是一個孤立系統,與外界的物質和能量交換,乃至新陳代謝,是生命的基本特徵和屬性。

總之,上面的各種說法,我承認其中有相當的合理性,而且在某種意義上的事實也是如此。但是,事實絕對沒有那麼簡單。實際上生物的衰老和死亡,或許和上述的原因有許多關聯,但是起決定性的,還是死亡和衰老機制的適時開啟或者關閉

為了解釋這一點,我們可以看一個非常簡單的例子:比如人類與狗的比較。人類與狗的基因以及細胞乃至器官結構,有非常多的相同之處。在已識別出的2.4萬多個人類基因中,至少有1.8萬個與狗的基因相同。從演化的角度看,人和狗擁有共同的祖先,而且兩者的親緣關係還比較近。但是,我們如何解釋這樣一個現象:一個15歲的小孩,他的全身的細胞和組織器官都處在欣欣向榮的狀態,而一隻15歲的狗,卻已經開始垂垂老矣,器官衰竭,面臨死亡?如果簡單的以消耗論的觀點來看,我們如何解釋,結構非常接近的15歲的人類少年的器官,為什麼就要比15歲的狗的器官要更年輕,要更有活力?另外,用消耗論的觀點,我們也無法解釋,為什麼15歲的狗的患癌症的概率,要遠遠超過15歲的年輕人類的患癌症的概率

圖30. 15歲的年輕人,滿臉朝氣蓬勃

圖31. 一隻15歲,面臨死亡的老狗,這個年紀的狗有50%都會患有癌症

然後,當我們把前面所述的一些衰老標誌當作我們身體內細胞和組織衰老和死亡的主要原因的時候,我們不妨再拿出我們身體內的一個細胞來觀察。當我們注意到這個體細胞的各種衰老的標誌,比如生長緩慢、DNA錯誤累積、蛋白質出問題、分裂速度變慢甚至不再分裂、細胞凋亡等等,我們卻不能忘記一個事實:根據細胞學原理,這個細胞,是從幾十億年前,由某個細胞,一直分裂而來的!它穿過了億萬年的時空,經歷過可能超過上百億次的分裂,以「永生」的方式生存到現在,然後才能被我們觀察到。不管這幾十億年當中,有多少它所分裂的細胞死亡,但是它卻一直是那個幸運兒,所以它才能活到現在。現在,我們只注意到了它的生命,最終在我們觀察下逐漸停止分裂並死亡,卻完全無視了它在過去幾十億年的永生!當我們看清楚這一點的時候,我們就可以知道,許多關於細胞衰老和死亡的原因的假說,都是不靠譜的。任何的假說,都必須首先面對這個細胞在過去的幾十億年的永生這個事實,然後再去自圓其說

前面我們已經說過了,死亡機制,並不是一開始就有的,在死亡機制沒有產生之前,許多生物或許是可以「永生」的。並且,我們現在通過比較15歲的人和狗的表現,可以觀察到兩者巨大差別,雖然他們之間的基因和細胞結構的差別,特別是細胞的內部機制,各種蛋白質的構成其實差別不大。

那麼問題又出來了,為什麼人和狗會有這樣截然不同的表現?答案其實也很簡單:由於「永生」是生命的基本屬性,在死亡機制產生之後,生命的長短,對於絕大多數多細胞生物來說,其實都是可調的,它是一個可變的變數。某個物種生命的長短,不是內在恆定的,而是自然選擇和競爭的結果。當競爭和環境改變了,生命會選擇最有利競爭的方向,去改變這個變數。也就是說,複雜生物的生命的長短,不但可控,而且,它們可以通過調整自己生命的長短以適應環境的變化,凡此種種,只是競爭的一種手段而已。而做到這一點,則是通過打開或者關閉死亡衰老機制的開關。生物通過這種方式來進行對自然選擇的適應性調節。

為了說明這個問題,我可以再舉些例子來說明:

待續............請點擊: 死亡起源(八)—— 可調的壽命

備註與參考文獻

[14] Carlos López-Otín, Maria A. Blasco, Linda Partridge, Manuel Serrano, Guido Kroemer, The Hallmarks of Aging,cell.2013.05.039


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