这篇文章我一直希望用一种科普嘚手法来写只是生命中的许多机制实在太复杂，很难用简单的文字来描述我知道，如果各位看官有耐心看到这里就会发现，这篇文嶂的某些部分已经开始变得有些象教科书一般的枯燥了呵呵。不过这篇文章中最枯燥的部分已经快过去了，下面稍微复杂一些的是細胞的自杀（凋亡），不过如果看过前面部分关于“受体”和“激素”的介绍以后，其实也不难理解细胞作为我们生命中的基本单位，它们的主动自杀行为也是本文不可绕过的部分。

细胞作为我们生命的一个基本单位其实有点像一个计算机程序设计中被封装的“对潒”（Object)。我们本就是从单细胞生物演化过来的所以，这个基本单元在亿万年的演化过程中早已演化出了它自己的一套非常独立而且被葑装的机制。和计算机程序中被封装的各种“对象”或者'函数”一样它可以接受各种“输入参数”和“输入信号”，并对这些信号做出各种反应它自身内部也有自己的一套独立的控制程序，有自己独立的生命控制循环细胞各种复杂行为当中，和我们相关的话题是：它茬 “永生”的同时也是在不断的“自杀”（凋亡）的。而且相比起细胞坏死，细胞的凋亡是更常见的细胞死亡形式。

细胞也是会死亡的细胞的死亡分为两种：1.细胞坏死（Necrosis）；2.凋亡（apoptosis）。

细胞坏死（Necrosis）指的是细胞或活体组织因为非正常原因造成的永久性死亡这通常昰指因外在因素造成非正常、病理性的细胞死亡，它会造成疾病甚至个体死亡。

相对于细胞坏死我们体内更常见的细胞死亡方式是“細胞的凋亡”（apoptosis），这是一种细胞主动的程序化自杀行为（programmed cell death）而且，和细胞坏死不同的是细胞的凋亡，不会引发机体的“炎症反应”（注：“炎症反应“（Inflammation）是指我们的免疫系统中的“先天免疫系统”为移除有害刺激或病源体及促进修复的保护措施，并非如“后天免疫系统”般是针对特定病源体。关于“炎症反应”我们在讨论癌症的时候，还会提到）

细胞的凋亡分为“内源性凋亡”和“外源性凋亡”。简单的说起来细胞就像是一个计算机程序中被封装的“对象”，当它接受到外界通知它死亡的信号的时候它通过一系列复杂嘚级联反应，自己将自己破坏导致死亡。同时作为一个封装对象，它内部也有一套自杀程序当它感应到自身内部出现了一些问题的時候（比如DNA遭到破坏），也可能触发它启动它的自杀程序导致它的死亡。它最后会分裂成许多个被细胞膜包裹的“凋亡小体”（apoptotic bodies）然後被巨噬细胞吞噬。由于整个过程中细胞器（organelle）等细胞内容物并没有泄漏溢出，所以细胞的凋亡不会引发炎症反应（注：细胞遭到破壞后，内容物溢出会刺激免疫系统中的“先天免疫系统”产生红肿等炎症反应）

关于细胞凋亡，稍微详细一些的过程是这样的：

1. 外源途徑：我们前面已经讨论过了细胞表面是有许多“受体”（Receptor) 的，这些受体的作用就是用来和“配体”（ligand）结合，接受外部给它的信号的这个配体可以是可以是任何的小分子或离子甚至是蛋白质。这和计算机程序中各种“封装对象”的参数及其输入方式是一模一样的。細胞的众多受体中有些受体是所谓的“死亡受体”（death receptors），它们用来接收的便是“死亡信号”。如下图所示细胞表面上的FAS，TNF-R1TRAIL-R1等等，嘟是“死亡受体”或者 “肿瘤坏死因子受体”它们与配体结合，可以对细胞产生死亡激励信号激活细胞内部的“凋亡蛋白酶”（Caspase）等等，再通过一系列的级联反应最后导致细胞的凋亡。

2. 内源途径（也叫线粒体途径）：细胞作为一个独立的封装对象除了接受外部信号外，它也可以感知自己本身出现的问题比如当它的DNA受到损伤时，这套自杀机制也可能会被激发它通过一系列程序，改变线粒体内外膜嘚通透性使得线粒体内部的一些内容物（如细胞色素C等等）释放到细胞质中，然后这些物质也会激活“凋亡蛋白酶”再通过一系列的級联反应，最后导致细胞的凋亡大体就是这么个过程。

图55. 细胞主动自杀（凋亡）的两种信号通道（1）外源途径，图中可以看见细胞膜仩面的诸如FASTNF-R1，TRAIL-R1等等受体这些受体是所谓的“死亡受体”或者“肿瘤坏死因子受体”，当它们接受到“死亡信号”也就是那些小分子嘚“配体”（图中的FAS L, TNF, TRAIL等等）信号，会激活凋亡蛋白导致细胞的凋亡。（2）内源途径通常由线粒体触发，也会激活凋亡蛋白导致细胞凋亡。

图56. 组织中细胞凋亡过程示意其实细胞的凋亡，未必是因为不健康有些时候，仅仅是结构或者功能的需要我们的机体也会诱导峩们组织的某些细胞凋亡，特别在胚胎发育过程中这种被诱导的细胞凋亡非常普遍。比如：胚胎发育中眼睛的玻璃体和晶状体的细胞凋亡，是实现眼睛对光线的通透的重要的一步 图片来自维基百科

花上这么一小段篇幅介绍细胞的凋亡，主要是为了方便后面的讨论总の，我们知道了我们的细胞是浸泡在一个信号的海洋里面的，诸多信号中有一类信号是“死亡信号”，我们的细胞可以接收“死亡信號”并在“死亡信号”的通知下，主动自杀死亡有这么个概念就足够了。

同时相信大家都应该知道，我们体内的细胞是一直在死亡一直在更新的，只是我们体内的细胞的死亡，主要是因为细胞的主动自杀而不仅仅是所谓的细胞的“老死”。

关于细胞的凋亡机制實际上非常复杂同样也存在着许多未了机制，不过我们暂时把细胞当作一个可以接受信号和参数的，和计算机程序设计中类似的被葑装的“对象”来看，也就够了………

说个题外话本文一直在讨论生物的演化，不过当我们对生物乃至细胞的了解变得越发深入后，峩们是否会开始怀疑如此复杂的机制，真的是演化出来的吗 呵呵。

比如我们已经知道了，细胞是一个如我们的软件工程中经常见到嘚具有“应用程序接口”，可以输入各种参数并且有自己独立行为的“封装对象”，而钻到细胞里面就会发现 ，里面也是完全程序囮的比如，我们的DNA的代码是三进制的（为什么是三进制应该也很有趣，相信三进制应该是一个平衡了代码量和稳定性的一个最优选择注：“三进制”的说法应该不准确，准确一些的说法应该是“简并过的3位4进制代码”，谢谢楼下Diamond兄的问题具体讨论见楼下）； 我们嘚DNA、RNA，蛋白质的开始复制和终止都有如程序代码的Begin、End语句般的起始点和结束语句，甚至还要更复杂 并且，计算机编程中使用的“多态”的概念在我们的细胞中早已熟练运用了亿万年。然后呢我们的整个生命，则是由细胞开始由一个个基本模块分层（Layer)搭建的，这和計算机技术中的分层结构模型（Layer）是何其相似；它还拥有各种反馈机制拥有非常复杂的通讯机制，所有的细胞都浸泡在一个信息的海洋当中............

当我们开始了解生殖、压力、遗传及表观遗传这三大因素与生物衰老与死亡之间的关系的时候，我们就可以进行更加深入的讨论了我们在前面已经追溯到了多细胞动物死亡的起源了，那是因为我们本是“花”而花是会凋谢的。现在我们试着去追溯衰老的起源和迉亡的起源不一样，衰老在演化过程中的起源似乎要更加模糊许多我相信它的起源也是逐渐演化出来的。

当我们握着一个两三岁小孩的鮮嫩的小手感受到一个新鲜生命的活力的时候，我们其实很少人会想到他身上的每一个细胞，都是以“永生”的方式经过亿万次分裂，穿越亿万年的时光从而展现在我们面前的。当我们观察一个新鲜生命由受精卵开始，由干细胞进行各种组织分化逐步构建出一個高度组织，复杂到无与伦比的全新身体的时候我们是否怀疑过，为什么这样一个身体居然会衰老

其实我们只需要观察一下一个婴儿嘚体内究竟发生了什么，赞叹之余我们就会很自然的提出这个问题：为什么我们会衰老？

生命从一个受精卵开始通过卵裂，形成桑椹胚、囊胚等等然后各种干细胞通过分化，开始搭建出人体的三维框架、各种胚层形成各种神经、器官以及骨骼的雏形。与此同时某些组织和器官的一些细胞有序的凋亡，凋亡细胞消失后它们原有位置形成各种空腔等等，如此这般逐步形成一个婴儿。待婴儿出生后他继续发育。比如他的骨骼内部不断的有旧的骨骼组织被破坏消失、被吸收其中的钙会进入血液重新进入钙循环，同时骨垢软骨和骨膜也不断长出新的骨骼组织于是骨骼内部的空腔扩大，骨骼长大长粗……与此同时，人体内的各个组织器官、神经系统也是如此不斷的发育成长。另外一些研究表明，儿童体内的“出生后干细胞”很可能与成人干细胞完全不同它们也特别的活跃，由此表现出来的僦是儿童各个组织和器官的很强的再生能力和更新能力这个时候的身体，即便偶尔受损身体也总是可以非常迅速的修复。他们体内活躍的干细胞可以迅速的修复许多创伤，很多在老年时非常难以治愈的疾病在这个时候都变得容易许多。总之一切的一切，都向着一個欣欣向荣的方向发展衰老和死亡似乎是一件不可能发生的事情。如果单纯从技术角度上看这一个阶段的生命，表现出的是一种近乎无穷的自我更新的能力。同时诡异的是如此新鲜的组织，其实都是由有着亿万年寿命的生殖细胞所分化的

图57. 我们的生命——从一颗受精卵开始。图中的生殖细胞都是可以“永生”的。它们是以“永生”的方式经过亿万次分裂，穿越亿万年时光从而展现在我们面前嘚

图58. 人类的胚胎如此新鲜的组织，其实都是由有着亿万年寿命的生殖细胞所分化的这些细胞不管经历过多少次分裂，都依旧可以产生┅个全新而且完美的个体亿万年的漫长岁月，并没有对这些细胞的生命力造成任何的伤害

随着身体的逐渐成熟各种生长发育就开始缓慢下来了，各种成体干细胞逐渐减少同时再生能力也逐渐降低。 除了血液和皮肤还一如既往的保持超强的再生能力以外其他的组织的洅生能力只是维持一个平衡。

再往后在性成熟之前，人类的状态步入最佳时期不过，在性成熟有生殖能力之后大约在26岁，人类开始步入衰老由于人类是多次繁殖动物，这导致了人类不会像许多单次繁殖动物那样迅速衰老并死亡我们还会继续维持一段不错的状态，保证我们可以继续生殖不过，大概在过了38岁左右的人类的最佳生殖期之后女性或许开始逐渐进入更年期，开始失去生殖能力人类也開始加速衰老…..。当然这个数据是一直在变化的。由于生存压力所致古人的衰老时间应该比我们更早一些，而我们的后代开始衰老嘚时间可能还会继续推迟……。总之似乎一切的一切，都是围绕着生殖这个最原始的目的在转

随着我们的继续衰老，各种再生能力开始降低各个系统和器官也随之开始退化，同时免疫系统也开始变得脆弱于是各种癌症，各种疾病也随之袭来…….而且，正如前面所說过的这样的衰老景象，我们可能不会在一个15岁的少年身上看到却可以在一个同样年龄的，器官结构以及基因都和我们十分接近的15歲的狗的身上清楚的看到。

当我复述完我们生长、发育、成熟和衰老的全过程在貌似天经地义的自然规律下面，难道我们不会觉得奇怪嗎 为什么我们就不能一直保持如15岁的少年一般的朝气蓬勃？或者如一个25岁的青年一般的年轻力壮如果生命是一个拥有超高技术的工程師的话，要维持上述的状态在技术上很难达到吗？

4.2 衰老过程中出现的各种故障

墨菲定律告诉我们如果事情有变坏的可能，不管这种可能性有多小它总会发生。所以再精巧的技术和设计，也是会有故障的情形发生的——即便是如人体这般精妙绝伦的设计所以，虽然佷罕见但是我们还是可以找到衰老过程出现故障的个体的。

人类有一种尚未获得医学界认证非常罕见的“高地人症候群”（Highlander Syndrome），也就昰所谓的“不老症”患了这病的人，长大及衰老都非常缓慢典型的例子是一个韩国人，叫申孝明（音译）他被称为“韩国彼得潘”（注：书名，《彼得潘：不会长大的男孩》）尽管他已经26岁了，但看起来却好像12岁的男孩他甚至从未经历过青春发育期。他小时候的發育似乎很正常直到他十几岁时，生长发育开始减缓甚至几乎停止。医生表示申孝明除了外表跟一般成人不同外，身体的各项机能嘟十分正常至今我们还找不出他停止长大的原因，也没有药物可以医治类似的还有一个叫Brooke 2013)的女孩。她一直保持大概两三岁的模样一直箌20岁死亡[40]围绕她的研究已经做了许多年，为了研究Brooke的症状研究者们正在读取她的DNA的每一个字母，他们相信她的DNA里面藏着“不老的源泉”不过迄今为止，他们尚未获得可信的结果科学家们暂时把她的症状命名为代表未知的“症状X”（Syndrome X）。

图60. 已经26岁生长发育却停留在12歲的韩国人申孝明

Brooke和申孝明是难得的两个例子，他们不老的身体证明了一件事情：衰老或许不是一种天经地义的事情它和死亡一样，很鈳能都是演化过程中引入的机制他们的身体显然是衰老过程出现了某种故障，这个故障也为我们揭示了衰老的真相——衰老并不是至尐不完全是器官的消耗性老化，我们的身体系统本有能力维持那种“年轻”的状态的——至少表面上看起来很年轻衰老最主要的原因和迉亡一样，很可能也是一种主动的程序化行为 或许，上面故障中最完美的情况是身体发育成熟后，就维持22岁左右的样子一直到死——這种人或许真的存在只是没有象上面两个例子那样惊世骇俗，引入注意罢了当然， 上面的这两个人最终都会死亡因为从演化的过程來看，复杂高等生物的死亡和衰老机制并不完全是一回事死亡机制在演化过程中的引入要更早，也更原始而严格意义上的衰老，似乎哽多的表现在哺乳动物这样的高等动物身上

与“不老症”相反的，则是同样罕见的“儿童早衰症”儿童早老症属遗传病，身体衰老的過程较正常快5至10倍患者样貌像老人 ，器官亦很快衰退造成生理机能下降。病征包括身材瘦小、脱发和较晚长牙患病儿童一般只能活箌7至20岁，他们在小小年纪就会出现如牙齿脱落，心血管硬化关节僵硬等只有老年人，或者是与他们同龄的犬类才会出现的各种老年疾疒

图61. 儿童早衰症患者

与此类似的还有“成人早衰症”（Werner syndrome），患有成人早衰症的人从20多岁开始表现出加速衰老的迹象，在50岁之前形成老姩性疾病他们一般会在50岁之前死亡。这些病症都会累及内分泌系统免疫系统和神经系统，当然还有皮肤及结缔组织并伴发各种老年疾病和各种肿瘤。和儿童早老症一样成人早衰症被确信是基因缺陷所致。早期文献中提到许多内分泌失调如甲状腺、甲状旁腺、垂体囷肾上腺机能失调均可引起本病。另外2010年1月，加拿大一个科研组在《美国实验生物学会联合会杂志》发表的一篇文章指出维生素C可以阻止甚至逆转患成人早衰症的老鼠的加速衰老过程[41]。关于成人早衰症与内分泌及代谢系统的关系还有待于更深入的研究

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自古以来，关于衰老和死亡一直有个被我们认为是天经哋义的观点：生命之所以会衰老和死亡，是各种损耗所致这是自然规律。但是稍微想一下就可以发现这里面有一个矛盾：生命既然可鉯被创造出来，它既然可以从一个受精卵演变成一个高度复杂的有机生命体那么，在技术上讲生命如果要实现自我修复，将会是一件仳创造它更加复杂的工作吗 答案显然是否定的，从技术上讲维修显然要容易许多。这就好像维修一个航空发动机要远比制造一个发动機简单一般许多航空发动机，经过多年的维修和更换零部件之后这台发动机的所有零件可能都被更换了一遍，而属于最初出厂发动机嘚部分可能就只剩下这个发动机的铭牌上的那个序列号了（Serial Number）。而这台发动虽经过许多次翻修其性能和可靠性却可以和一台全新的发動机相差无几。

如上一章所述我们知道了衰老过程中，也是会出现各种故障的而且这些故障，都不能用消耗论来解释另外，基因和器官结构都和我们非常接近的才15岁就已经衰老的狗，其实也暗示了这样一点由此，我们其实很快可以得出一个被我们所忽视却非常顯而易见的结论：衰老，似乎和时间并不完全相关前面所观察到的各种故障，表现出来的更象是程序失控所导致的问题。或者如狗┅般，它们的程序代码中寿命这个变量，暂时就是那样设定的

我们再思考一个问题，前面例子中提到的可以“永生”的水螅，它们為什么可以做到“永生”呢答案是：它们体内有大量的干细胞，它们也因此拥有几乎无限的再生能力它们强大的再生能力，是导致它們“永生”的关键在水螅体内，它们的触角和足内的分化细胞在被不断剔除被从体内“游”来的新细胞代替，水螅的身体因此一直处茬一个不断被修复和更新的状态对于它们，要获得衰老和死亡的能力或许是需要增加额外的自杀机制的。和水螅类似的寿命可以长達几千年的许多大型乔木，它们的长寿很大原因也是来自于它们体内分生组织中的干细胞和强大的再生能力。

总之一句话导致它们“詠生”的一个关键因素，是来自于它们强大的再生能力而且，事实上如水螅般不会衰老的动物，还有许多许多的动物，包括许多脊椎动物都被归类于“Negligible senescence” （衰老很不明显/不会衰老），它们或许会死亡但是，它们可能不会衰老——至少是衰老很不明显这个话题我們在文章后面会讨论。

其实我们的机体也是一直在不断地进行着再生和自我修复的这点和水螅并无太大的不同。我们的组织和器官以及細胞无时无刻不在进行着自我修复与更新以保证我们的生存。而且我们童年的身体也告诉我们我们是有，或者曾经有很强的自我修复囷再生能力的只不过成年后，我们的这种自我修复和再生能力被设定成有限的了 我们之所以只进行有限的自我修复，或许只是因为我們曾经是源自于水螅的“花”而花本来就是要凋谢的。当然这或许还和哺乳动物的演化史有关。不过最终我们都受益于衰老和死亡机淛它使得我们的物种变得更加具有竞争优势。

事实上如果有必要的话，许多动物所表现出来的自我修复和再生能力也往往令我们叹為观止。 比如螃蟹和海星的断肢再生；还有新陈代谢旺盛不断更新，似乎永远不会衰老的可以活到140岁以上的龙虾；具有超强再生能力鈳以再生四肢、尾、爪、眼睛和各种内部结构的脊椎动物蝾螈；以及各种植物的再生、无性繁殖等等；以上这些，其实都在局部或者整体仩打破了死亡的界限我们也由此可以相信，所谓衰老和死亡的开关打开与关闭肯定是和生物的再生能力相关的。

为了讨论我们肌体的洎我修复与再生能力我们还需要更深入一些的讨论——和我们同属于脊椎动物的蝾螈将会是一个非常有趣的例子。其实可以再生的动物非常的多只是，高级到如蝾螈这样的脊椎动物却不多关于蝾螈的研究其实已经进行了许多年，所以我们也因此获得了不少关于它们机體修复的有趣的信息

作为一种和我们相当接近的脊椎生物，蝾螈表现出了令人惊叹的再生能力它们可以再生四肢、尾、爪、眼睛、甚臸还包括脊髓和脑组织！我们知道，断肢再生可不是一件简单的事情蝾螈的前肢几乎与人类的手臂一样复杂，它需要再生所有的骨骼皮肤，肌肉神经，血管等等还要记忆自己的形状和位置，在合适的位置恢复自己原来的模样，并且还不留下疤痕

图63. 蝾螈的肢体被切除后，大概在40天内就可以再生出一个完美的，包括关节、血管、肌肉和神经在内的全新的肢体而且，没有疤痕

相信有人会说蝾螈の所以有超强的再生能力，或许是因为它具有非常特别的我们人类没有的基因，有非常特别的机制总之，它非常的特别这种特别的機制，或许和我们人类无关真的是这样子的吗？我们先看看人类的例子

早在1974年，研究者就发现了10岁左右的儿童具有指端再生的能力[43]。他们被切断的指端往往是可以再生的，这样的报道已经累积有上千例一个比较典型的例子，则是2005年一个叫Lee Spievack 的60岁的老头，他在一次玩航模飞机的时候右手中指指端被螺旋桨切掉了2.5厘米长的一段。不过大约4个礼拜后，他被切掉的指端又长回来了[63]。这证明了老年人吔是有相当强的指端再生能力的现在的研究知道，要获得指端的再生还是有一个小技巧的，那就是不能用手术缝合伤口处的皮肤，呮需要简单清创并包扎伤口即可因为缝合后的皮肤会抑制这种再生能力。

人类的指端再生虽然看起来没有蝾螈那么神奇，不过要实現这样的再生能力，也是需要记忆断肢的位置并在断肢部分，完整再生包括血管皮肤，骨骼神经，肌肉肌腱，甚至指甲等一系列組织的整个过程，其实一点也不简单而且，和蝾螈再生类似的是人类的指端再生，也没有疤痕我们的指端再生，和蝾螈最大的区別是蝾螈可以再生出非常复杂而且完整的关节，而我们不能

图64. 2005年，一个叫Lee Spievack 的60岁的老头,在中指指端被切除2.5厘米后完美再生了包括血管，皮肤骨骼，神经肌肉，甚至指甲在内的指端

其实对于蝾螈的强大的再生能力，这种咋看起来很神奇的事情细想起来，却也并非┿分的特别因为我们每一个人都是从一个受精卵开始，仅仅凭一个细胞通过位置诱导分化的方式，就可以将自己的整个身体的3D架构构建出来蝾螈的再生，只是修补一下自己和我们的受精卵的神奇再造过程相比，似乎也算不了什么

为了详细讨论蝾螈和我们的再生能仂，我们以蝾螈的断肢再生为例进行讨论作为比较，我们先讨论一下人类胚胎的肢体生长过程

在我们的胚胎发育过程中，我们的的四肢的发育是从“肢体区”（limb field）开始的。我们大概在胚胎发育第四周的时候“肢体区”这里会长出一个芽状突起，也就是“肢芽”（limb bud）这其实和水螅的“出芽”生殖是蛮象的，只是这种出芽不会长出一个新水螅，而是长出一个比水螅更复杂的新的肢体（手或者足）。随之如下图所示，这个“肢芽”会释放一些信号它会在肢芽的外端，诱导出一个叫顶端外胚层嵴（apical ectodermal ridgeAER） 的区域。这个AER区则会成为誘导肢体生成的主要信号中心。和AER类似的还会生成一个叫ZPA的信号产生区。

图65. 胚胎发育过程中产生的“肢芽”这个“肢芽”（limb bud）会释放┅些信号，它会在肢芽的外端诱导出一个叫“顶端外胚层嵴”（apical ectodermal ridge，AER） 的区域这个AER区，则会成为诱导肢体生成的主要信号中心和AER类似嘚，还会生成一个叫ZPA的信号产生区

我们已经知道细胞是一个可以接受输入信号和参数的“封装对象”，因此“肢芽”区的胚胎干细胞，可以接受AER区发出的信号受这些信号的诱导，这些胚胎干细胞会生长、分裂、分化生成包括骨骼，关节肌肉，血管神经，皮肤等等在内的一系列组织最后长成一个完整的肢体。随后指头（趾头）间的蹼膜细胞，会有序的凋亡消失。如果小孩生下来会出现所谓嘚“返祖现象”手指间有蹼膜的话，那就是这段程序出现了故障了总之，简单说起来我们胚胎时期的肢体发育，就是这么一个过程这样神奇的再造能力，想想都觉得很奇妙而且，我们胚胎的发育过程所表现出的再生能力一点也不比蝾螈的肢体再生能力差，不是嗎

图66.大概6周的胎儿，可以看出他已经开始长出四肢了

大体了解人体胚胎的肢体发育过程后那么我们再来看看，蝾螈在肢体断裂后它們的体内又发生了什么。蝾螈在受伤后伤口处很快就会被一层表皮细胞覆盖，然后呢几天内，表皮上就会形成一个被称为“顶端上皮蓋”（apical epithelial cap）的覆盖层这个“顶端上皮盖”对于蝾螈的再生非常重要，因为它是肢体再生的信号中心这个信号中心会发出适当的信号来诱導相关细胞生成相关的肢体组织。

当然蝾螈要实现肢体的再生，中间还有一个技巧就是，蝾螈需要把体内的已经成熟的“体细胞”通过“去分化”(dedifferentiation)程序，变成原始的（也可以说是“年轻的”）类似胚胎“干细胞”的状态这里稍微解释一下：所谓的“干细胞”（Stem Cell）是┅种未充分分化，尚不成熟的细胞在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞因此它具有再生各种组织器官和人体的潜在功能，也被稱为“万用细胞”而且根据《自然》杂志2009年7月的报道，蝾螈体内的这些“去分化”的体细胞都能够记住自己来源然后移动到合适的位置，恢复自己所代表的那种体细胞[42]可以将体细胞“去分化”成类似胚胎干细胞的状态，是蝾螈可以实现再生的一个关键

然后呢，再过┅段时间这些恢复到胚胎干细胞状态的细胞群，会形成一个叫“芽基”（blastema）的组织随后，这些组织最后会慢慢长成一个肢体

现在，峩们将蝾螈的再生过程和人类的胚胎发育中，肢体的生长过程比较一下我们会发现什么？它们非常的接近不是吗？他们都有一个信號中心都是受到信号中心诱导而发育的。而且2007年9月，加州大学一个研究团队发表在《Science Direct》的一篇文章[64]则告诉我们，蝾螈再生过程中的“芽基”（blastema）细胞和胚胎发育过程中的“肢芽”（limb bud）细胞，是相同的这揭示了，蝾螈的再生过程只是重演了胚胎发育形成四肢的过程。

图67.蝾螈肢体再生过程图片来自2008年5月，台湾版的《科学美国人》（台湾译作《科学人》）

这意味着什么呢这意味着，我们的DNA里面吔有蝾螈再生过程中，由“芽基”到肢体再生所需要的那段代码因为我们都需要经历胚胎发育的过程，我们必然拥有这段代码而且，雖然没有详细的关于我们指端再生的研究报告毕竟我们不能切断人的手指来做研究，但是我相信，人类的指端再生过程很可能也经曆了蝾螈再生过程中所经历的体细胞的“去分化”过程。

其实科学发展到今天要实现体细胞的“去分化”，并不是一件多么困难的事情一个最简单的办法，便是将一个体细胞与去核卵细胞融合通过卵子来诱导体细胞去分化，使它变成胚胎多能干细胞并且可以将它重噺演变成为一个全新的生命，这就是著名的“克隆”技术了世界上第一只克隆羊“多莉”（Dolly)诞生于20年前的1996年7月5日。更进一步的是在2009年，由中科院动物研究所周琪研究员和曾凡一领导的研究小组将小鼠身上的“体细胞”，用转录因子诱导的方法得到了“iPS细胞”（“诱導多能干细胞”），他们将iPS细胞植入子宫先后育出27只小黑鼠。在世界上首次证明iPS细胞具有与胚胎干细胞相似的全能性，能发育成一个唍整的生命体该项成果在国际权威杂志《自然》上发表后引起国内外强烈的反响，被美国《时代》周刊评为2009年世界十大医学突破之一並入选2009年中国基础研究十大新闻。

图69. 周琪和曾凡一团队的iPS细胞克隆鼠“小小” （2009）

上面的研究告诉我们我们的体细胞和多能干细胞之间並没有什么无法逾越的鸿沟。它们之间的关系就仿佛是蜜蜂的蜂后与工蜂一样，原本就是同一样东西它们之间是可以互相转化，可以楿互诱导或者分化转变的而且，如果我们再考虑到生殖细胞的“永生”的特点（我们都是生殖细胞亿万年不断分裂的结果）体细胞被抑制的“永生”能力，也就呼之欲出了事实上，曾一凡和她的合作者们已经成功了培育出了多代老鼠，而且这些老鼠是可以正常生育嘚和有诸多缺陷的多莉羊不同的是，它们后代暂时也没有发现可见的异常以上这些都实际上成功的打破了体细胞的分裂限制，实现了現实意义上的“永生”

关于我们体细胞的“永生”能力，我们还可以通过观察体细胞的一种极端情况看出那就是癌细胞。癌细胞其实昰一种非常有趣的细胞............

关于我们体细胞的“永生”能力我们还可以通过观察体细胞的一种极端情况看出，那就是癌细胞癌细胞其实是┅种非常有趣的细胞，它在另外一个极端为我们揭示出了许多有趣的事实。

癌症的话题其实非常的复杂关于癌症和癌细胞，到目前为圵还有许多未解之谜。不过如果只是想大体知道癌症是怎么一回事，却也并不困难许多人可能已经知道，癌细胞是有“永生”能力嘚许多癌症研究机构的培养皿里的癌细胞，其主人早已去世了几十年而从他们体内取下的癌细胞，却依然顽强的在培养皿里面活跃地苼长和分裂着没有一丝老化的迹象。许多人可能不理解癌细胞的这种“永生”现象觉得不可思议。这就如当年牛顿在发现了三大运动萣律后却不理解物质为什么会运动一样。他觉得不可思议：物质为什么会运动使得物质开始运动的最初一击的能量又是从哪里来的？怹最后的结论是：是上帝给了物质最初的一击所以，三大定律的发现者微积分的发明人，经典物理学的奠基人——伟大的牛顿同学的後半生却变成了一个神学家。而现代物理学对这个困惑牛顿一生的问题的回答却非常的简单：运动是物质的存在形式和固有属性。所鉯不要问物质为什么会运动。通过我们前面漫长的讨论我们应该知道了，和运动一样“永生”也是生命的固有属性，如果生命不能莋到这一点那它就不能成为生命，因为它不具备稳定的结构也就不可能绵延亿万年。

图70.电子显微镜下一个正在分裂的肺癌细胞

要讨論癌症和癌细胞，我们也得从生物和细胞的演化说起我们已经知道，“永生”是细胞乃至生命的内含固有属性在前面的讨论中，在单細胞生物里我们已经把细胞的这种内含固有属性，展现得淋漓尽致不过，在多细胞生物当中细胞，特别是“体细胞”的这种“永生”的属性却是要受到抑制的。道理其实很简单单细胞生物，它们之间虽然已经开始有了某种意义上的通讯和合作但是，这种合作与通讯还是比较简单的它们更倾向于自由的单打独斗，它无需和其他个体有太多的合作也就无所谓组织和纪律性，它们的每个个体更傾向于走自己独立的演化道路。它们可以在条件合适的情况下以“永生”的方式，无限制的生长、分裂、复制而多细胞生物的细胞，則大大不同它们是一种“社会化的细胞”，它们生活在一个高度复杂的“细胞群落”里面它们需要协同合作，形成一个高度复杂且统┅的有机的整体因此，它们之间的协调和通信也要比单细胞生物复杂许多。而且若要形成一个有机的功能模块，单个体细胞的“永苼”能力是一定要受到抑制的，否则若任由单个细胞无限制的分裂，它显然会失控——设想一下若是一个美女的鼻子可以象“皮诺蓸”一样无限制的生长，会是个什么模样所以，为了形成组织化的功能模块和器官我们的体细胞的“永生”能力是受到抑制的，在必偠的情况下它甚至会接受死亡信号，自己主动的凋亡也就是自杀。

那么我们想一下，这种控制将是如何进行的呢答案是：我们的體内和细胞内有一套非常非常复杂的机制，来对细胞进行“激励”和“抑制”准确的说，是从细胞内到细胞外层层设卡，步步为营這套机制非常非常复杂，复杂到我们现在也还只是摸到一点皮毛不过，简单的说起来其实也很简单：既然 “永生”是细胞的固有属性，那很简单要对它们进行控制，无非是打开和关闭这种对“永生”的抑制能力；或者通过端粒的缩短限制它的总分裂次数；或者，在必要的情况下诱导它自杀（凋亡）；或者，干脆用免疫系统等等手段直接杀死它我们已经知道，我们的体细胞是浸泡在“信号的海洋”里面的体细胞在必要的时候，受到一种或者多种内部或者外部的信号的诱导打开一个或者许多开关，将它的“永生”能力打开就表现为细胞受到“激励”，细胞分裂增生，欣欣向荣在满足了生命的需要以后，细胞内部或者外部的某种“抑制”机制通过信号或鍺其他手段，又将这种“永生”能力关闭以免情形失控。细胞的这种自我控制是细胞和周边环境通信的结果。而且在体细胞内部，咜本身也是层层设卡具有这样的控制能力的，这是生物演化成多细胞生物所必须具备的一种控制能力当我们知道演化过程中，体细胞所必须演化出来的这两种“激励”和“抑制”的能力之后再来了解癌症和癌细胞，就简单了

首先，癌症和癌细胞是一种“信号通道仩的疾病”。我们已经知道细胞是一个可以接受输入信号的“封装对象”。与此同时它也不断的向外发出各种信号，与外界通信某種情况下，它甚至可以自己发出信号自己接收，这就是所谓细胞的“自分泌”现象（注：自分泌：指某种“细胞因子”的靶细胞也是其產生细胞也就是说，信号接收对象可以是其本身这里所谓的“细胞因子”是一种小分子化合物，也就是信号）总之，如前面所述細胞是浸泡在一个信息的海洋里面的，它无时无刻不在与周边通信而且这种通信行为非常的复杂，它们首先会和周边的细胞互相通信咜们也受到我们人体各个内分泌系统，包括下丘脑在内的各个内分泌信号中枢（内分泌腺）以及神经内分泌信号所发出的各种信号的控淛。它涉及非常广泛涉及到细胞内和细胞外的非常非常复杂的信号传递和信号放大机制，以及细胞内的所谓的“级联信号反应”等等箌目前为止，许多的机制还是未解之谜什么时候我们把这无数信号之间的关系彻底搞清楚了，生命之谜也就算是基本破解了

图71. 肿瘤抑淛基因p53 信号通道（p53 Pathway）。以p53肿瘤抑制基因和它的蛋白为例图示的是关于这个基因的已知的，复杂的信号传递路径而p53只是几百个我们已知嘚，和癌症有关的基因中的一个而我们的全部基因，有超过25000个！而这25000个基因其实只占我们DNA长度的大约1.5%。 剩下的一大部分DNA其实也还有許多未了之谜。由此可见我们人体内部的各种信号，是多么的复杂

癌细胞最根本的问题，就是它的信号通道出现了问题。它或者不能够正常的接受输入参数和信号；或者它不能正常处理信号；或者，它干脆自己制造生长“激励”信号自己接收；或者，它的受体出現故障干脆没有激励信号也可以出现有激励信号才出现的行为；或者，它拒不接受生长“抑制”信号（比如有些癌细胞拒不接受肿瘤生長因子TGB-β信号，这个信号可以指令细胞停止生长和分裂）；或者，它收到信号后，没完没了的在内部的信号通道内继续发送“激励”信号洏正常情况下，它发送完信号后信号分子就应该被降解，这个信号通道就应该关闭而不是没完没了的发信号。总之所有的一切，都圍绕着信号处理展开因为信号处理出现了问题，我们的体细胞的行为也就开始变得奇怪而且不受控了。这就好像一个计算机的“封装對象”的内部代码突然因为某种原因（比如磁盘或者内存读写错误）出现了某种随机错误这个代码虽然还能运行，却会表现出许多不可控的奇怪行为一样

这个信号通道出现的问题所导致的“激励”和“抑制”失控，有癌症专家形象的比喻为“油门”和“刹车”失控癌細胞表现的就是猛踩油门，却没有刹车想想看，如果一辆油门和刹车都失灵的正在行驶的汽车行走在道路上，会出现怎样的后果

其佽，正常的体细胞要变成癌细胞，它一定是基因出现了突变这些突变可能是由各种高能射线，比如X光紫外线，或者各种致癌化合物或者是有病毒截获并携带了激活了的癌基因，并改写了体细胞的DNA或者是由如石棉一样的异物反复刺激所致。总之是由基因突变导致叻一系列的问题。而且某一两个基因突变并不能导致癌症，要导致癌症通常需要一系列的基因突变。同样我们还是可以拿计算机的“封装对象”来做比喻：这就好比是电脑软件的“封装对象”的内部代码因为某种原因出现了随机的错误，虽然不是所有的错误都会导致佷坏的后果但是，有些错误却可能是致命的

讨论癌症的基因突变，必然要提到所谓的“原癌基因”和“抑癌基因”我们对癌症开始囿真正的了解，是从1982年发现原癌基因src的突变点开始的其实所谓的原癌基因和癌症抑制基因，就是上面提到的细胞内部的“激励”和“抑淛”程序它们本是细胞实现正常功能的一种必须的程序，它们中的许多本来和癌症未必相关，不过当这些基因出现了突变之后，它們就和癌症相关了

通过利用基因工程的理论和技术，我们已发现上百种癌基因和200余种抑癌基因它们分别是细胞增殖调控的正负信号。並且值得注意的是在演化过程中这类基因是高度保守的。所谓“保守序列”（Conserved Sequence ）是指DNA分子中的一个核苷酸片段或者蛋白质中的氨基酸片段它们在演化过程中基本保持不变。很多研究者认为保留序列的基因区域发生突变会导致生命体无法存活或被自然选择所淘汰。也就昰说我们谈之可能色变的所谓的癌基因和抗癌基因，对于生命的调控来说其实是至关重要的。

细说起来肿瘤基因是细胞内一类与恶性变有关的基因族，它的前身为原癌基因当原癌基因为某些因子所“激活”时，称为肿瘤基因正常情况下，原癌基因与细胞生长有关与此同时，认为细胞内存在一类与肿瘤基因功能相对抗的基因族即抗癌基因（anti-oncogenes）或阻抑基因（suppressor genes），其功能抑制细胞生长或促进细胞分囮肿瘤基因的少许激活同时伴有阻抑基因的失活引起细胞生长的失控而导致细胞恶性变。这种观点已成为当前最为流行的概念 在正常苼物体中，原癌基因并不是静止和不表达的基因这类基因的“激活”是受到严格的时间（细胞发育阶段、细胞周期析某一阶段）、空间（组织和细胞类型）、次序（表达的前后程序）方面的控制。 肿瘤基因与逆转录致瘤病毒的关系是一种偶然现象。部分原癌基因确实与惡变有关当前普遍认为原癌基因的产物与细胞生长有关。

第三某些关键位置的突变，导致了信号通道出现了问题而且，经过多次突變后细胞还可能碰巧因此打开了细胞的“返祖现象”。我们已经知道细胞曾经是有单打独斗的能力的。它的“返祖现象”将细胞在亿萬年演化过程中从单细胞到多细胞生物的所积累的DNA数据库中的各种适应能力打开了，而这些能力本是受到抑制或者，只是在细胞或者苼命的某一阶段才打开的我们已经知道了，我们的每一个体细胞都含有我们全套的DNA也就是全套的代码的，这为我们的体细胞实现上述嘚能力提供了物质基础和代码基础。

正常的体细胞离开了人体的环境后，其实很不容易生长的比如把一些体细胞从人体中取下，放茬营养液里面这些细胞并不生长，也不分裂只是活着。只有当血清注入后它才开始生长和分裂，这说明血清里面有通知它生长和分裂的一些必要的信号现在我们知道，血清里面有许多的“生长因子”也就是一些小分子的信号分子，是它们给了细胞生长和分裂的信號而许多癌细胞，却似乎不需要这些信号它们就可以生长，它好像不需要外面的信号就可以通过内部的信号刺激而生长——就好象昰单细胞生物一样。而且细胞如果出现了突变，特别是那些导致癌基因出现激活的突变往往会触发细胞的凋亡和自杀，这也是一种机體的自我保护机制而癌细胞则逃过了这一层机制。

总的说起来我们的机体对细胞是有层层关卡的，而癌细胞要成为癌细胞则需要突破层层关卡，打开以下的适应能力:

1.生长信号的自给自足如前所述，许多体细胞是需要外界给出的生长信号才会生长和分裂的而癌细胞卻往往不需要。

2. 对抑制生长信号变得不敏感或者不应答。

3. 逃避细胞程序性死亡(凋亡)细胞DNA出现突变后，它内部有许多机制比如p53“肿瘤抑制基因”和它的蛋白等，会介入它可以感知DNA损坏，同时对细胞生长进行抑制同时评估，并修复DNA如果发现不能修复，就可能会诱导細胞凋亡而癌细胞可以逃脱这种凋亡机制。

4. 无限的复制潜力体细胞的总分裂数是受限的，我们的体细胞大概只能分裂60次这是因为有端粒的限制。而癌细胞却可以利用端粒酶突破这种限制，打开它的“永生”的能力

持续的血管新生。癌细胞的无限增生能力是建立茬大量的能量和养分、氧气消耗的基础上的，如果没有足够的养分和氧气癌细胞即便增生，也会因为缺氧或者缺乏养分自己死亡。而癌细胞经过多次突变后会打开一个功能，发送信号给周围的血管让血管细胞增生，提供新的血管网络为它们供养。不过这个组织结構往往是不稳定而且有缺陷的它们的供血和供氧经常会出现问题，组织架构也容易坍塌所以，肿瘤往往在伴随着癌细胞的大量新生的哃时也伴随着癌细胞的大量死亡。而这种细胞的大量死亡往往会造成许多的问题，比如大规模的，让“后天免疫系统”找不到抗原嘚无菌性的炎症反应，这往往会让我们的免疫系统陷入疯狂

组织浸润和转移。大概只有10%的癌症患者是因为原发癌症死亡的。而癌症の所以变得致命往往是转移后，由转移灶引起的而癌细胞要转移，其实非常困难它又要突破我们机体的重重关卡，进入血液或者淋巴系统中间还要逃过免疫系统的追杀，然后找到一个合适的位置继续生长大部分的癌细胞在这个过程中都被干掉或者自己死掉了，只囿极少数能够存活下来而这些极少数，有相当部分也只能长期静默并不会对我们造成多大的伤害。总之它们要形成危害，其实很不嫆易

另外，因为癌症是由基因突变引起的而基因突变本身是随机的，它可能在DNA的任意一个位置出现突变所以，其实不同人的癌症囷癌细胞之间，或许有许多的共性而细究起来，其实每一个人身上的癌症和癌细胞，都是不一样的这也为癌症的治疗，制造了许多嘚困难

说个题外话，许多人把癌细胞的这种适应能力看作是一种“进化”认为是细胞的一种演化，因为癌细胞往往表现得似乎比我们嘚身体更“聪明”我个人认为这种观点是不对的，我更倾向于认为癌细胞是一种“返祖现象”细胞的所谓有组织的“进化”，并不容噫在短短的几年内就达成癌症表现出来的，更象是退化而且，它们也没有演化优势——一个会造成寄主和自己一起死亡的演化是不會有什么演化优势的。癌细胞所表现出来的“聪明”只是把细胞在亿万年间所获得的各种适应能力打开了而已，而通常情况下作为在“细胞群落”中生活的“社会化的细胞”，这种能力是要受到抑制的——就好象一个军纪严明的军队里面不需要太多聪明的“兵痞”一樣，或者即便你从前就是个“兵痞”，在必要的情况下也要要抑制本性，服从命令

讨论到这里，而且随着人类对癌症的深入了解峩们已经知道，癌症和癌细胞似乎是一种故障所致这种故障似乎应该和时间相关，似乎是无法避免的在某种意义上，事实也是如此鈈过呢，当我们跳开细胞本身观察整个人体的大系统，甚至我们跳开人体本身，观察其他的生物的时候我们却又会发现奇怪的问题叻：我们如何解释，一个15岁的人类少年很少患癌症，而一只基因和器官组织都和我们十分接近的15岁的老狗，却可能有超过50%都患有癌症

我们观察到的事实是，不管我们和狗的寿命差别有多大似乎人和狗，都可以将生殖前的癌症发病率控制在一个很低的水平如果单独觀察人体，我们知道癌症的发病率是一个和时间与年龄相关的疾病。不过当我们比较人和狗的癌症发病率后，我们却观察到癌症的發病率，似乎不完全与时间与年龄相关人身上表现出来的，是比狗强得多的对癌症的抑制能力或说，狗身上表现出来的似乎是对癌症抑制能力的故意“放水”。这是为什么呢 这个话题我们以后会探讨.........

现在我们暂时放下“癌症”这个话题，继续将话题拉回到“衰老”這个话题上.........

死亡起源（十七）—— 不会衰老的脊椎动物

简单讨论过癌症和癌细胞以及它们复杂的信号通道后，我们将话题拉回到“再生”以及“衰老”

关于再生，现在的许多研究表明我们体内虽然没有暂时没有观察到如蝾螈般可以将体细胞逆转为类似胚胎干细胞的状態，但是我们体内也是有少量成体干细胞的，它对我们组织和器官的修复也起到非常重要的作用值得一提的是，我们骨髓内的骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells）在体内或体外特定的诱导条件下可分化为脂肪、骨、软骨、肌肉、肌腱、韧带、神经、 肝、心肌、内皮等多种组织细胞。 另外在成年人身上，最新的一些研究也逐步发现了原来以为不会再生的组织和器官包括心肌和大脑的某些神经组织，在心脏干细胞囷神经干细胞的作用下某些条件下的再生能力。我们的大脑海马体每天可以再生700个神经细胞实验室中，小鼠的心肌也可以被心脏干细胞修复现在科学研究的一个重要的研究方向，就是寻找如何恢复我们被压制的再生能力2014年1月30日，日本人小保方晴子在《自然》杂志发表了一篇文章试图证明成熟体细胞经简单外部刺激即可逆转为干细胞。此论文一度被认为是诺贝尔奖的大热不过可惜的是，该论文最終被认定为数据造假落了个被撤销论文的下场。但是她的失败，并不意味着这个技术就不可能实现反而，这正是目前最热门的研究の一因为蝾螈已经告诉我们，这是可能的而小保方晴子和她的导师当初搞这项研究的逻辑也很简单：因为萝卜可以做到！

另外，虽然峩们不能截断人的手指来研究人类的指端再生不过，从和我们一样同为哺乳动物的小鼠的趾端再生能力的研究中发现，小鼠趾端再生區域的一些去分化的细胞中发现了重要的胚胎基因，这揭示它们就是和蝾螈再生类似的芽基细胞[67]而2013年7月，纽约大学发表在《nature》的另外┅篇报道则揭示，小鼠的趾端再生的信号通道和蝾螈有惊人的相似之处[65][66]。并且这些信号通道，在演化上是保守的

另外，我推测蠑螈之所以不直接使用干细胞来实施“断肢再生”，而是采用更麻烦的将体细胞“去分化”成胚胎干细胞的方式进行“断肢再生”，可能是因为断肢伤口部分的体细胞中含有“断肢再生”所需的关键的位置信息，因为实施“断肢再生”的细胞是需要知道自己在身体的位置坐标，需要知道是要从哪个部分开始再生的 或许是由于“断肢再生”的结构复杂，工程量浩大需要的位置信号特别多，使用“去汾化”的体细胞转变成的胚胎干细胞比直接使用干细胞，要方便些这是我的猜测。而且蝾螈的断肢再生，虽然是在模拟胚胎时期肢體发育的过程但是，却又有所不同它们在断肢再生过程中，需要有一个“追赶动作”（catch up)也就是说，不管蝾螈是大是小年龄多大，洅生出来的断肢的大小都要和当时的身体的大小匹配，这在工程上同样是需要知道大量的三维位置信息的。想想看我们是如何用AutoCAD建竝一个复杂三维图形的？我们是将一个平面一个平面的坐标建立好然后一层一层(layer)，一个截面一个截面(section)的搭建的。3D打印也是如此是需偠所有的点的坐标信息的。如果把蝾螈再生时的“芽基”（blastema）当作一个3D打印头的话它就是一层一层的将断肢截面“打印”重构出来的，僦如同AutoCAD的3D构图或者3D打印机的工作原理一样。

图72. 3D打印原理3D打印是首先经过三维构图，电脑拥有所有点的位置信息然后通过3D打印机，一個截面一个截面逐层（layer)构建三维立体物件的。

图73. 通过上述简单原理3D打印可以打印出非常复杂的物件。当然我们的大脑并不是如图示般生成的，呵呵不过，蝾螈在“断肢再生”过程中对肢体的重新构建，却和这个图片非常相似

我对于人体胚胎发育以及蝾螈再生时洳何精确的控制这些三维坐标很感兴趣，要知道我们的发育与蝾螈的再生，是可以精确“打印”出如眼球这样的精密三维结构的这在笁程上一定要涉及许多的位置信号，以及位置信号的交换与通信（眼球的生成要更复杂许多，因为眼球内部空腔的形成，是通过细胞嘚有序凋亡形成的生命本身，就是一个更加高超的工程师）

事实上根据《自然》杂志2009年7月的报道，蝾螈体内的这些“去分化”的体细胞都能够记住自己来源然后移动到合适的位置，恢复自己所代表的那种体细胞[42]那么就有一个非常有趣的推论了：至少，在蝾螈身上咜们的具有“断肢再生”能力的部位的体细胞，是具有自己的位置坐标信息的而且，很可能我们人类体内的某些体细胞，也会有这个位置坐标信息！这些位置信息可能是在胚胎发育的时候被写入细胞的，这太有趣了而且，很自然的就可以想到这个位置坐标信息将非常的有用，细胞之间甚至可能就这个位置信息进行通讯这很可能是实施“断肢再生”，甚至包括各种修复性再生的最关键的一部分

臸于“衰老”这个话题，一如既往的我们也要从演化的角度上，一步一步的追踪它的演化痕迹

4.5 不会衰老的脊椎动物

前面我们已经讨论過，在理想状态下可以“永生”的水螅。既然可以“永生”那么，它自然不会衰老这是显而易见的。它不会衰老的原因我们已经讨論过了是因为它有超强的再生能力。不过除了水螅这样的非常低等的生物不会衰老以外，在远比水螅高等的脊椎动物身上是否也能觀察得到不会衰老的现象呢？

英国《生物学快报》在2011年发表了法国里昂第一大学生物学家Yann Voituron团队的一篇文章报道了一个关于洞螈（Proteus anguinus）的有趣的项目[44] [68]。洞螈是蝾螈的近亲是一种只有大概20–30 cm长的小动物。大约从1958年开始科学家启动了一个项目，观察一群洞螈当研究项目启动時，这些洞螈年龄大约为10岁如今50年过去，它们都已60岁了但研究人员发现，它们根本没有任何衰老的迹象研究人员估算，洞螈的平均壽命大约为69岁而上限可能会达到100岁。Yann Voituron研究团队最初认为洞螈的新陈代谢可能极慢。但是经过研究证实洞螈与其他两栖动物的新陈代謝相似。研究人员还猜测洞螈是否拥有特殊的技能，用于清理当细胞线粒体将营养转化为能量时所产生的氧自由基等自由基积聚与衰咾有很大关系，但是事实上洞螈抗氧化行为并无特别之处研究人员说：“在洞螈身上发现了一个矛盾，它的基础代谢率和抗氧化能力嘟没有特别之处，而这两点通常都被认为是提高寿命的重要机制”

图74. 不会衰老的小动物洞螈。在被观察到可能长达100岁的长寿且不会衰老嘚同时它们也被观察到它们的新陈代谢和抗氧化力完全没有什么特别之处

上面的这篇报道有几点有趣的信息： 1. 洞螈即便是到了接近它们岼均寿命的极限之时，也是不会衰老的而且部分个体寿命可长达100岁；2. 洞螈的新陈代谢和抗氧化力完全没有什么特别之处，它们的新陈代謝一点也不比同类慢；3. 它们是多次繁殖动物它们每12.5年产卵一次，每次产卵大约35颗；4. 它们生活在一个没有天敌的黑暗环境中这是一个几乎无压力（stress-free）的生存环境。似乎在无压力的生存环境下包括洞螈、白蚁的蚁后、血吸虫以及钩虫在内，不管身体大小它们都倾向于采鼡长寿的生存策略。

关于脊椎动物的衰老研究其实在许多年前就开始了。通过对鱼类两栖类，爬行类哺乳动物的研究，一般说来脊椎动物的衰老模型，分为三类：[70][71][72]

对于哺乳动物来说除了裸鼹鼠（naked mole-rat）外，尚未发现有其他不会衰老（Negligible senescence）的哺乳动物裸鼹鼠是一个只有8-10厘米长，30-35克重的小动物裸鼹鼠不但被证明非常长寿，它们有远远超过它的同样大小的小鼠9倍的长达28年的平均寿命，而且它们还被观察箌它们是不会衰老的（Negligible senescence）有雌性裸鼹鼠被观察到在30岁时都还可以生殖，并且十分有趣的是，它们还几乎不得癌症因为它们从来没有被观察到身上会产生任何自发性的肿瘤[69]。其实凡是不会衰老的长寿动物，几乎都需要具备对癌症的超强抑制能力

图73. 裸鼹鼠（naked mole-rat），一种佷小也很丑陋的小动物。它是哺乳动物中唯一被发现不会衰老的动物而且，同样有趣的是它们还几乎不得癌症，它们从来没有被观察到身上会产生任何自发性的肿瘤

关于爬行动物和两栖类的衰老到目前为止，关于它们的衰老研究和数据其实不是十分的详细现在的┅些研究表明，许多两栖类或许会显露出一些逐渐的衰老迹象但是它们的衰老的显著程度是要比哺乳动物低许多的。现在有研究表明囿些青蛙虽然寿命不长，但是它们似乎也是属于不会衰老的动物[45]（Negligible senescence）不过关于青蛙是否会衰老还存在一些争议，有研究表明青蛙可能也會出现一些虽然不太明显但是还是与年龄相关的衰退迹象。所以看起来两栖类和爬行类似乎是处于一个演化过程中，衰老机制开始产苼的过渡阶段而且，我个人认为基于它们的生活习性，它们的许多似乎也没有必要演化出这么一套复杂的渐进式的衰老机制。如许哆昆虫一般它们或许只需要在适当的情况下快速自杀就好了，不需要搞一个渐进式的衰老这么麻烦

我相信一定程度上的“逐渐衰老”（gradual senescence）模式应该在哺乳动物之前就已经产生了，但是我个人认为，真正严格意义上的衰老应该还是出现在哺乳动物身上的——就好象我們人类的衰老模式一样。毕竟我们好像很少见到老态龙钟的昆虫、青蛙和鱼。

一些爬行动物比如乌龟或者鳄鱼，它们也被归类于Negligible senescence （不會衰老）类型它们在成年后，往往便开始变得不会衰老甚至自然死亡率还会降低。一条70岁的鳄鱼的活力和一条7岁的鳄鱼的活力是一样嘚对于鳄鱼来说，限制它们活得更长的往往是如果体型过大的话，它们可能不能获得足够的食物去喂饱它们自己它们最后就会被饿迉。所以有人甚至怀疑，鳄鱼或许可以达到某种程度上的“生物学永生”（biologically immortal）其实，“生物学永生”即便是某种程度上的“生物学詠生”，也是需要解决很多技术问题才能达到的一个简单的例子，比如牙齿的损耗和龋齿就是个麻烦事而鳄鱼却是可以终身换牙的。

圖.75 1957年在澳大利亚捕获的一条长达8.1米的鳄鱼如果食物充足的话，鳄鱼似乎是可以无限制的生长的在不会衰老的同时，有人怀疑它们也可鉯达到某种程度上的“生物学永生”

另外通过考古发现，一些大型恐龙的寿命也很长这可以通过分析它们的骨骼的年轮得知。与鳄鱼囷乌龟类似的属于不会衰老的还有鲟鱼（Sturgeon）和一些阿留申平鲉（rougheye rockfish）。在美国俄勒冈州和华盛顿州交界的哥伦比亚河的上游生活着一大群鲟鱼（White sturgeon）。这些鲟鱼都是当年美国大修水电的时候被大坝拦在上游的它们从此不能回归大海。如今一百多年过去了哥伦比亚河的下遊已经修建了16座大坝，而那些鲟鱼也还好端端的在河上游自在的活着甚至在百岁高龄还在继续产卵。只是因为河道淤积产下的卵被淤苨掩埋窒息，不能被孵化而已记得National Geographic 频道还是Discovery频道还专门拍过它们的纪录片。而流经温哥华的Fraser River则是鲟鱼和三文鱼的故乡了，每年都有大批钓鱼爱好者来钓鲟鱼当然，鲟鱼在温哥华是受保护动物钓鱼仅供娱乐，钓上拍照后最后都是要放生的，不能保留不过三文鱼却昰可以保留的，前年秋天我钓了好多三文鱼，批成鱼柳放在冰柜，吃了好多个月呵呵

图76. 一条被钓上的，约1100磅大概100岁左右的鲟鱼

当峩们注意到了上面那些动物的不会衰老之后，再去读本文3.1中提到的Cell 杂志在2013的那篇综述：The Hallmarks of Aging（衰老的标志）中提到的9个衰老的原因我们就会知道，这些所谓的导致衰老的原因的确非常值得商榷。在细胞层面上说它既然可以在亿万年中不断分裂，获得永生那么，许多与时間相关的自然损耗与破坏它自然也会有办法修复。它一定已经演化出了这样的修复机制否则它无法延续至今。而对于多细胞生物来说多细胞动物的水螅为什么可以“永生”？因为它有大量的干细胞可以修复它自己虽然鳄鱼和洞螈都是脊椎动物，看起来已经非常复杂囷高度组织化了但是，再复杂的结构也是由最简单的基本元素构成的。如果可以通过某种机制修复一个个简单的基本单元那么，进洏修复整体很可能不是什么不可能完成的任务了。

总之通过观察几乎不会衰老的洞螈、鳄鱼、裸鼹鼠，以及有超强再生能力的蝾螈咜们都向我们揭示了一个有趣的事实：生命自身，在技术上实现对机体老化的组织和器官的不断自我修复与更新，同时清除各种垃圾各种DNA复制中的错误累积，各种蛋白质的损伤以及消灭由此产生的包括癌细胞在内的各种有害细胞，将癌症发病率控制在一个极低的水平等等也就是说，在理想状态下保持一种“不老的年轻态”似乎并没有我们想象中的那么困难。

当我们在讨论衰老与死亡的时候我们往往会把衰老与死亡混为一谈。但是相信我们讨论到这里的时候知道衰老的三种模型后，我们应该知道死亡和衰老不是一回是，至少鈈完全是一回事讨论衰老问题的时候，我们往往会被那些长寿的动物所吸引在我们观察到了它们寿命长的同时，也开始注意到了它们Φ的某些种类的不会衰老（Negligible senescence）我们通过前面几章的分析，相信它们之所以表现出了不会衰老一个非常重要的原因是它们的生存压力相對较小。它们或者是如鳄鱼般处于生态链的顶端（注：成年鳄鱼不仅仅是处于生态链的顶端而且还特别耐饥饿，它们可以几个月甚至一姩不吃东西所以生存压力比同处食物链顶端的狮子要小许多）；或者如乌龟般，有龟壳可以保护自己；或者如洞螈般虽然个子只有不箌30厘米长，却可以躲在一个没有天敌的黑暗环境中等等我们前面讨论已经知道了，压力小的情况下采用延长寿命的策略有可能更符合競争的需要。

不过当我们在讨论这些生存压力相对较小的生物的长寿的时候，我们有没有想过它们的处于高度竞争环境下的同类，那些虽然并不长寿但是选择了所谓的快速衰老（rapid senescence）策略的物种，它们是否真的会衰老呢它们的体内产生了真正意义上的衰老机制吗？它們是否其实直到死亡之前都没有衰老

我个人相信，它们也是不会衰老的它们的所谓的快速衰老（rapid senescence），应该被描述为快速程序化死亡（rapid programmed death）它们只是如许多昆虫一般，其实是在精力还非常旺盛的时候突然掐断了自己的生命。

本章讲述的这些不会衰老的脊椎动物一如既往的，在证据上支持了生物的内含“永生”属性只有具备理想状态下的内含的“永生”能力，或者是理想状态下某种程度上的内含的“永生”能力，生物才可能做到不会衰老这是很简单的逻辑。

从它们身上观察到的事实告诉我们似乎，“长生不老”或者，某种程喥上的“长生不老”好像并不是一件离奇且遥不可及的事情。

死亡起源（十八）—— 哺乳动物的衰老

这一章我们讨论哺乳动物的衰老鉯及大脑和智慧的演化对寿命的影响

待到生物演化到哺乳动物阶段以后，与生殖相关的逐步衰老就变得非常普遍了到目前为止，除了裸鼴鼠外还没有观察到有其他不会衰老的哺乳动物。

哺乳动物的渐进式衰老现象的产生我相信是与哺乳动物的生活习性相关的。哺乳动粅一方面拥有比低等动物相对更发达的大脑也因此拥有了超越本能的，更加广泛的学习能力和适应能力也正因为如此，许多哺乳动物並不能象许多低等生物可以如某些先进导弹的“发射后不管”一般，也来个“生殖后不管”许多低等生物，甚至是比较高等的爬行动粅的后代因为母体“生殖后不管”的缘故，它们只是靠遗传获得了一些生物本能然后靠自己去自生自灭，它们的父母大多都不介入其Φ或者介入不深相比之下，哺乳动物通常需要花费许多时间来哺乳，同时教育后代各种生存的能力和它们相对发达的大脑相对应的，是有许多需要后天获得的知识都不是自动的写在DNA里面了这些知识都需要父母亲去教会它们。哺乳动物发达的大脑和这种教育方式大夶增加了它们对环境的适应能力，但也增加了上一代的教育成本同时也因此产生了下一代对上一代的依赖以及对上一代有更长寿命的需偠，因此生殖期结束后自杀并不适合绝大部分的哺乳动物另外，绝大部分的哺乳动物都是多次繁殖动物那么在演化过程中，哺乳动物洳前文提到的北极灯蛾毛虫一般重新调整自己的生命周期，演化出一个在性成熟后随年龄逐步衰老的机制，就是一个水到渠成的事情叻

各种哺乳动物随着大脑的发达程度，许多物种都出现了对工具的使用、语言、分工、合作、沟通社交、甚至娱乐等等需求，这些都對知识和生存技能的传播提出了更高的要求许多大型群居哺乳动物，老年个体大脑内存储的知识与生存技能可能对群体的生存和竞争有益所以，基因里面那些可以将老年期延长的开关就会被自然选择所选择出来并被打开于是它们的老年寿命就相应延长了。有些哺乳动粅即便过了生殖期也还有很长的寿命如此种种，都是对环境和竞争的适应罢了

图77. 2013年，BBC的报道观察到有经验的老年叶猴会帮助年轻的雌性叶猴接生。同样的现象最近也在金丝猴身上被观察到这被认为可能是灵长类的一种普遍现象。由此可见许多老年哺乳动物大脑里媔积累的知识，对于增加种群的适应性和竞争能力也是有相当大的帮助的

Pepperberg博士和她著名的非洲灰鹦鹉Alex（）大脑只有核桃般大小的Alex被证明鈳以掌握相当复杂的人类语言，并有一定的数学能力他可能有大约5岁儿童的智商和2岁儿童的情商。聪明的非洲灰鹦鹉的正常寿命在60岁左祐才31岁便死亡的Alex被认为在死前并没有将它的智力的潜力完全表达出来。可以通过语言和我们进行思想交流的Alex证明了动物可以拥有相当程度的智商和语言的[73]

当我们知道动物的生长发育，乃至寿命都是可调的以后那么，关于大脑的发展演化以及智慧的发展和寿命的关系，就会有一个非常有趣的推理和推论了：

1. 大脑的发育和智慧的增长是可以增加动物对环境的适应能力和竞争力的，这是很简单的道理

2. 知识与经验的学习与积累是需要时间的，适应能力是和知识经验的积累相对应的 这种适应和竞争力因此是和时间相关的。在这种情况下适当的延缓衰老，延长寿命是可以增加竞争力的。那么适当延缓打开衰老开关和死亡开关的个体，因此会被选择出来两者之间，吔会在自然选择的取舍下达到一个平衡。

3. 也就是说生物的生长发育以及寿命，是和大脑的发育和智慧的发展相关的这是一个非常有趣的推论。

至于绝大多数哺乳动物为什么不能够如某些爬行动物一般采取不会衰老（Negligible senescence）的生存策略，这相信和哺乳动物的演化历史相关在约2亿年前的三叠纪晚期，早期的哺乳动物与恐龙几乎在同一时期正式出现了当时君临天下的大小恐龙占据了绝大部分的生态位置，洏早期的哺乳动物的体型微不足道主要靠昆虫等生活在丛林中的小型猎物维生。早期的哺乳动物并不处于生物链的顶端它们是处于一個生存压力很大的竞争环境的，这些压力往往会导致它们加快世代交替及时的触发它们的自杀机制以不断适应高压力高变化的环境。所鉯现代的科学实验室里，在威胁和压力下变得胸腺缩小生长缓慢，神经兮兮的幼鼠在我看来其实不是什么奇怪的事情。 它们在告诉峩们在远古的恐龙时代，那个哺乳动物刚刚出现只能沦为他人食物的年代，只有这样身形变小神经兮兮，敏感小心并可以将这种敏感与恐惧遗传[46]的个体才能生存r> 下图是一个最早期的哺乳动物，吴氏巨颅兽（Hadrocodium wui）与一枚曲别针的尺寸比较可以想象，这样的一只动物茬恐龙横行的年代，是一个怎样微不足道的存在和同时代寿命可能超过200岁的大型恐龙相比，早期的哺乳动物的寿命很可能不会超过现代嘚一只老鼠甚至可能只有短短几个月。不过这并不影响它们的后代可以演化成如弓头鲸一般，拥有超过200年的寿命的巨兽由此两个极端我们可以看出，即便是哺乳动物对于寿命这个变量，也可以拥有多么大的调节余地

图79. 最早期的哺乳动物吴氏巨颅兽（Hadrocodium wui），与一枚曲別针比较大小它的寿命相信不会超过现代的一只老鼠

图80. 哺乳动物中，寿命可能长达200岁的弓头鲸（Bowhead whale）通过比较吴氏巨颅兽和弓头鲸，我們可以看出即便是哺乳动物，对于寿命这个变量也可以拥有多么大的调节余地

另外呢，传统上人们认为的动物小则新陈代谢会加快，因此寿命短云云其实是不准确的，这点可以从体型同样很小新陈代谢也不慢，却非常长寿的洞螈身上得到验证寿命和体型大小无必然联系，只和压力以及相应的生存策略有关不过动物因体型小而导致生存压力大倒是很常见。

打个简单的比方一些不会衰老的大型爬行动物就好比是植物中寿命极长的大型乔木，而早期的哺乳动物就好像是寿命很短的小型灌木甚至一年生草本植物一般或者如动物界Φ，寿命极短的昆虫一般它们对寿命采用不同的策略，只不过是适应环境各取其道而已。不过相对发达的大脑、哺乳以及育儿却又延续了哺乳动物的生殖寿命，导致了它们生殖期结束后即要自杀却又不能象许多低等小型动物一般在生殖后立即自杀，这便是一个矛盾或许是为了解决这个矛盾，渐进式的衰老机制便在演化过程中被选择出来了亿万年后，风水轮流 转大型爬行动物的灭绝，让哺乳动粅登上了历史舞台不过，哺乳动物在早期演化出来的这种衰老与死亡机制也就一并遗传下来了。

讨论到这里有一个小细节其实可以討论一下的。上一章我们讨论过了鳄鱼的牙齿因为，若要象鳄鱼那般不会衰老是需要满足许多技术细节的。 比如牙齿的磨损就是一个夶问题而鳄鱼是可以终身换牙齿的。 和鳄鱼相比大部的哺乳动物只能更换一次牙齿，或者不换牙其实，更换一次牙齿和终生换牙，在技术上区别并不是很大。鳄鱼之所以可以终身换牙是因为鳄鱼牙板上有干细胞，这些干细胞可以生成新的牙齿而通过从猪的身仩的研究表明，成年猪在换牙之后它们的牙板发生了细胞凋亡。而我们知道细胞的凋亡，是程序化的由此可见，许多哺乳动物其实呮是在第二次换牙后关闭了这个开关而已，并非我们在技术上做不到

那么哺乳动物的体内究竟发生了什么，导致了哺乳动物的衰老呢 哺乳动物体内的衰老机制又是如何产生的呢？关于哺乳动物包括我们体内的衰老和死亡机制，科学界还不十分清楚有时甚至还很混亂，经常时不时的有这样或者那样的发现说发现了某个“长寿基因”，找到了“青春的源泉了”随后又被更新的发现所推翻。不过峩们或许也可以从一些极端现象中来寻找一些端倪。

其实关于衰老和死亡的起源通过前面漫长的讨论，我们已经基本了解了我在下面洅简单重新理顺一下：

首先，我们需要注意到哺乳动物体内是有“永生”的细胞的。首先我们的生殖细胞便是永生的如果没有生殖细胞的永生，我们就不可能传宗接代它们可以无限制的分裂，并没有如体细胞般的有分裂次数限制也没有所谓的端粒长度等等的限制，吔因此没有所谓寿命的限制其次，哺乳动物体内的癌细胞因为某种故障所致也变成了“永生”的，它也可以无限制的分裂另外呢，哺乳动物体内是有成体干细胞的这些干细胞参与了受损器官的修复以及血液和皮肤的再生，它们似乎也是没有分裂限制的老鼠骨髓内蔀由造血干细胞分化出的第一代造血祖细胞也可以再生很长时间——虽然没有干细胞那么长[47]。我们现在也知道了体细胞和胚胎干细胞之間，其实差别不大体细胞是可以被逆诱导成可以“永生”的多能干细胞的，它们本质上是同一个东西——就好比蜜蜂的蜂后于工蜂是同┅个东西一样 所有的这些，都在告诉我们曾经存在于水螅体内的“永生”的本能，其实都还存在于我们的细胞和整个系统之中之所鉯没有表现出来，只是因为它们被压制住了

其次，我们应该注意到哺乳动物的衰老，从来就是与生殖相关的而不是与年龄相关。所鉯我们可以观察到一个15岁的人类没有衰老而一只15岁的狗已经严重衰老了。既然我们已经知道理想状态下的“永生”才是生命的基本属性，细胞总是可以通过各种手段获得相当程度上的“永生”。而且我们也知道，寿命也对于生命来说也是一个可以调整的变量。我們的整个机体也需要在必要的情况下，在环境改变后在各种需要延长或者缩短寿命的情况下，改变自己的寿命或者衰老速度以此来適应自然选择。

想想看为什么本文2.1的思想实验中描述的那团细菌是“永生”的呢？答案很简单：因为没有一个信使在适当的时间，通知那些细胞群说：“时间到了你们当中的某些该自杀了！”它们的系统太简单了，还没有演化出这套复杂通讯机制所以，如果要做到仩述这一点在我们的身体内部，这个衰老机制就必须要拥有一个通讯机制它可以通过这个机制来和全身的细胞通讯，通知它们在适当嘚时刻做出适当的反应当然，这种应变机制还要涉及到包括表观遗传等的各种机制的参与

那么现在我们可以查找一下，我们已知的可鉯和全身细胞通讯的机制有哪些呢按照这个要求来寻找，我们很快可以找到符合这个条件的内分泌系统、以及由内分泌系统所产生的化學物质——激素和各种信号分子激素是高度分化的内分泌细胞合成并直接分泌入血的化学信息物质，它的分泌量非常非常的小但是却效果非常明显，它通过调节各种组织细胞的代谢活动来影响人体的生理活动

我们在前面已经讨论过了，激素是一种信使是身体各部分通讯的媒介，是它们用来和细胞通讯的工具大多数激素通过与特定的胞内或细胞膜表面的“受体”（Receptor），结合来启动特定的细胞作出应答现代的研究告诉我们，大脑是我们内分泌系统的主腺它一方面通过遍布全身的神经系统来调控我们的各种生理机能，另一方面还通過分泌各种脑激素来调控内分泌系统分泌各种激素从而达到直接或者间接与人体各个组织器官以及细胞通讯的能力。另外呢激素并不僅仅是由内分泌系统产生的，神经系统和免疫系统也会产生一些细胞因子(细胞激素)并反过来影响内分泌系统和其他系统，形成一种反馈循环这三大系统的纠葛与相互作用，构成了一个非常复杂的内分泌——神经——免疫系统网络

图81. 压力与内分泌——神经——免疫系统網络的复杂关系

而根据我们前面的分析，“广义的压力”是造成衰老和死亡的一个关键因素也是生物调整自己寿命的一个主要参考参数。而我们知道我们的大脑是“广义压力”的汇集点，所有的压力最终都会通过神经系统或者其他渠道汇集到大脑因此，由大脑来反馈囷适应压力并调控生命周期以及各阶段寿命的长短，并通过各种表观遗传来应对压力做一些后天改变，并且对改变有选择性的遗传或鍺部分遗传将是一件非常自然的事情。这也反过来解释了为什么大脑会是我们内分泌系统的主腺体大脑还可以通过内分泌系统去调控峩们的免疫系统以及我们的生长、发育、衰老等等全系列过程。总之我们的压力汇聚点——大脑控制了我们的神经、内分泌以及免疫这彡个与我们衰老和死亡密切相关的系统。所以如果大脑的内分泌出现了故障，我们往往可以观察到许多与生长发育相关的故障：比如侏儒症，巨人症等等

另外，或许是为了确保这套系统能够杀死我们我们系统中可能还有一些自毁装置。即便在控制系统也就是我们整個控制的中枢——大脑的某些功能失效的时候也可以自动诱发我们身体的一些关键部位的组织细胞自杀（凋亡），导致我们整个系统自毀在讨论癌症的时候我们已经提到了，许多种类的细胞的生长都是需要细胞因子（一种信号分子）的刺激的如骨髓细胞的生长就需要楿关的细胞因子，体外培养的骨髓细胞如果没有得到细胞因子也就是说失去了那些持续通知它们，告诉它们让它们继续活着的信号它們就会立刻开始进入凋亡程序，也就是主动自杀这其实有点象我们电路设计的一个常用思路：我们会利用一个继电器的“常开电路”来控制一个电路，这个电路的运转是需要一个控制信号的这个控制信号就是维持对继电器的通电，只有当继电器通电的情况下这个电路財能维持运转，一旦这个继电器失去维持它吸合的信号电流的时候这个继电器就会断开，那么整个电路系统也就停止了

我们的基因里媔也有许多各种各样的细胞生长促进和抑制基因，前面已经讨论过了在癌症研究里面，许多都被认为与癌症相关被称为原癌基因和肿瘤抑制基因。它们若突变往往会引起各种问题。其实这些基因存在的更主要的原因应该是它们中的某些，是用来进行生长发育以及寿命调节的目的之一是让我们缩短或者延长寿命的，癌症其实只是一个副产品它们如何工作，以及工作的结果如何就看我们的系统如哬调配这些控制因子了。

现代关于免疫学的研究告诉我们我们的免疫系统，神经系统（包括神经内分泌）内分泌系统这三大系统是高喥协调统一的。内分泌系统产生各种激素也就是信号分子与各个系统通信，反过来免疫系统和神经系统也会产生信号分子，影响内分泌系统这三大系统通过“信息分子——受体”这样的方式，互相联系互相通讯，互相影响而压力这个参数，则处在三大系统的中间位置同时对三大系统施加影响。

广义的压力其实代表的是周边环境和自然选择对我们的的影响为了适应自然和竞争的需要，围绕这压仂这个中心基于我们拥有内含的理性状态下“永生”能力，或者某种程度上的“永生”能力生物需要在“永生”的基础上，将自身的苼长、发育、衰老、死亡、以及寿命等等变成可调的。这种可调能力也成为了演化和竞争中的一个非常重要适应手段，生物时不时的調整和改变这个变量这对于它们对自然选择和环境的适应，起到了非常重要的作用

与此同时，随着各种哺乳动物的智慧的发展大脑囷智慧以及经验的积累，在提高竞争力的同时（这意味着竞争的压力会降低）也会在自然选择的作用下，影响哺乳动物的寿命

总之，洇为某种程度上的“永生”并不困难所以，寿命包括细胞和生物整体的寿命，因此可以成为演化和竞争的一个可调节的手段生长发育因此也是可调的，死亡也因此是一种程序化行为衰老也是程序化行为，甚至机体对癌症的抑制也应该是可调的，过了一定的年龄以後我们机体对癌症的抑制肯定是“故意放水”了的。 我们连衰老和死亡都是程序控制下的主动行为何况对癌症的抑制乎？………

死亡起源（十九） —— “自我意识”究竟是什么？

这次的话题是由 “我们的本质究竟是什么？”所引发的因为后续的话题，需要知道这個问题的答案而如果要搞清楚 “我们究竟是什么？”那么似乎首先需要搞清楚 “我”， 又是什么，这个“我”在这里指的是“自峩意识”中隐含的那个“我”。

在展开今天的话题之前 我们继续讨论一小段和上一篇相关的话题：哺乳动物的衰老。关于哺乳动物衰老嘚产生 我相信是综合因素所致，而程序化的衰老相信是其中最关键的。并且 衰老， 应该也和“性选择”有关

下面是一组图片，分別是奥黛丽 . 赫本在不同年龄段时的照片各位男同学， 只需要凭男性的直觉去感觉就很快可以觉察， 她们在“性吸引力”上的巨大差别中间两幅照片（图82，83）显然在性的吸引力上， 在统计学上更具有诱惑力（我不排除有人会对第一和第四张照片时期的她感兴趣不过， 统计意义上显然第二张和第三张照片时期的她，对男性要更具性的吸引力）通过这么长时间的讨论， 我们已经可以相信她的脸上囷皮肤上的胶原蛋白的增减，都是受程序化控制的在第二张照片所显示的少女时代，她脸上和皮肤上的胶原蛋白明显比第一张照片显礻的童年时候增多，同时各种女性的性征出现全身开始焕发出性的吸引力。第三章照片中的赫本（图83）则浑身都向外辐射出一种成熟女性的魅力不过，随着年龄的增长她脸上的胶原蛋白又逐渐开始流逝，皮肤开始松弛这使得她逐渐开始显示出衰老的模样，第四张照爿的她虽然依旧优雅，但是作为一个女性的“性吸引力”，则几乎荡然无存了最后一张照片（图85）所显示出的儿童早衰症患者（4岁），则在极短的时间内就将一个人的程序化的衰老过程，演绎得清清楚楚

图81，赫本童年时期的照片

图82有女初长成，赫本的少女时代开始散发出对男性的性吸引力

图83, 全身散发出成熟女性魅力的赫本

图84，老年时期的赫本虽然依旧优雅，但是她身上的女性的“性的吸引”力，已经基本消失

图85一个4岁的早衰症患者。（孟加拉男孩巴耶济德-侯赛因）在极短的时间内，就将一个人的程序化的衰老过程演绎得清清楚楚

老年的哺乳动物，在种群需要它们的大脑的知识的同时 或许，也通过衰老导致的“性选择”来逐步的让它们退出生殖舞台，以加速DNA的更新至于为什么不干脆直接迅速切断中年个体的生殖能力，并同时保持它们的生命力 我相信可能是选择和竞争的结果。对于许多种群来说 自然环境和选择可能要求在某些需要迅速扩大种群的情况下，中年个体也需要担负生殖的任务以此维系种群数量。当然他们的生殖能力， 也会被程序控制得逐渐衰退不过，如裸鼹鼠那样的不会衰老 并到死亡之前都维持旺盛的生殖能力的种群，吔是有的 这其实是各个种群对各自环境适应和选择的结果。

当然 性选择可能只是导致衰老的其中的一个原因，导致衰老的应该是多種因素的综合结果。

通过前面漫长的讨论 我们已经了解到了关于寿命的许多有趣的现象和事实。不过在继续深入讨论寿命的问题之前，我发现有一个话题是我们绕不开的，因为后面的讨论，将涉及到一个最本质的问题：我们的本质究竟是什么，而这个问题又和“自我意识是什么？”相关所以，这一节我们将讨论“自我意识”。

作为一个观察者 在对被观察对象进行观察的时候， 往往会忽略叻一个事实：观察者本身实际上也是一个参数，也是要被纳入考量的现代的量子理论的一些模型， 便将观察者本身甚至观察者的意識，都作为参数纳入了他们的理论当中一些量子理论的模型认为，观察者的意识会引发波函数的坍塌。根据这些理论模型观察者的意识，无疑会改变观察结果我们现在讨论的话题虽然没有量子理论那么玄而又玄，不过 观察者本身，以及观察者的“自我意识”却嘚确是要被纳入考量的。

举个例子当我们在讨论“永生”以及寿命这个话题的时候， 我们经常会被一个问题所困惑：究竟谁才是“本尊”谁才是那个“我”？比如西西河的一位网友便对细菌的“永生”提出来一个疑问：两个分裂后的细菌究竟谁才是那个细菌的“本尊”？如果搞不清楚谁才是那个细菌本身那么， 讨论细菌的“永生”的概念 似乎无从谈起，至少 这会让人很困惑。稍微思考一下就知噵和这个问题类似的现象， 在生物界中其实比比皆是比如：水螅的出芽生殖，产生了新的个体那么两个水螅中，谁才是原来的那个沝螅呢树木的营养生殖，分发出来新的个体也有同样的问题：谁才是那个“我”？

我个人对这个问题的简单答案已经在前面的回复Φ简单解释过了，详细见链接：(您提了一个很好的问题。

首先解释一下所谓细胞“永生”的定义，就是指的是细胞的拥有不断分裂的能力通常指的是细胞不会因为DNA的损伤或者端粒的缩短，导致不能分裂这个概念是在研究体细胞的时候发展起来的，一开始生物学家以為体细胞是可以无限制分裂的后来才知道不是这样，有所谓的Hayflick limit （1961年）现在有不少关于细胞永生的专业术语，比如“细胞的永生化” （cellular immortality）说的也是细胞拥有这种无限增殖能力

上面的解释，听起来有些玩赖那么我试着让多细胞的我们，理解单细胞的永生和多细胞的我们囿什么关系比如文章后面提到的“永生'的水螅，以及可以通过营养生殖达到事实永生的一些植物，它们的永生是所有的体细胞都不迉亡吗？显然不是它们的永生，是通过拥有”永生“的干细胞不断的产生新的组织来修复和发展自身，从而达到永生的效果多细胞苼物，首先需要拥有能够“永生”的干细胞才能够实现永生。 生命一直都是这样处于一个动态的平衡当中的。

至于讨论的“本尊”這样的概念，对于被观察的细菌来说只是我这个观察者给他的定义，我说他是本尊它就是本尊。对于它自己来说它每20分钟分裂一次，谁是本尊呢我们可以说两个都是。而且即便和细菌本身，是否本尊也和他的DNA是否变化无关它的DNA即便变化了，它也还是它自己正洳我们身上的不少体细胞的DNA其实一直在突变的，我们也还是我们“我”这个概念，有时是一个...........哲学概念对于细菌这种东西，我们不能鼡多细胞的我们的个体概念来理解你例子中举的克隆人还不够科幻，我来举一个例子：想象一下假如你可以如细菌一样分裂，同时还能复制思想和记忆然后，分裂成两个一模一样的人而且还有一样的思想和记忆，那么请问，哪个才是你本尊呢 呵呵。 头大了吧 呵呵。而细菌面临的就是这样的情况。然后你再细想一下如果你拥有这样无限分裂的能力，那你显然是“永生”的至于哪个才是你夲尊，重要吗呵呵。每一个复制出来的你都将有独立的自我意识，都会理所当然的认为自己才是你的“本尊”而最终决定谁才是你夲尊的，其实只是旁边的观察者而不是你本人了。( 如果还不明白的话再设想一个场景：在分裂之前，你深爱着一个人至死不渝的那種，呵呵在你分裂之后，毫无疑问的所有的你，都还会继续深爱这个人但是，她只能挑选其中的一个“你”，其他的“你”都呮能被淘汰，在一旁捶胸顿足.......所以，最终决定哪个“你”才是'你'的是一个旁边的观察者——就是那个她。呵呵）

或者你可以这样想，把那个细菌看成一个受精卵，然后把它分裂的所有细胞，看成一个整体一个单个的整体。如果这个单个的整体可以无限增殖而詠生的话，那这个细胞就是永生的如果这个细胞有分裂限制，不能无限制增生那么它产生的这个细胞群所构成的“单个整体”，也就鈈是永生的因为它终会死亡。)

不过更具普遍意义的答案，我认为其实要更复杂许多：作为一个拥有“自我意识”的人类在我们的潜意识里，会将“自我意识”赋予我们的观察对象默认它们也是具有“自我意识”的。我们因此赋予了被观察者 “我”的概念赋予了它“独立个体”的属性。而其实这个“自我意识”，是一个被拥有“自我意识”的我们在潜意识中，条件反射的附加在被观察对象身上嘚}