首发于 闪念与认知
从基因进化角度揭秘:人类为什么会衰老?为什么无法永生?

从基因进化角度揭秘:人类为什么会衰老?为什么无法永生?

迭代版本:108,约1.5万字

为什么源源不断地供给能量,人体却不能一直运转永生下去呢?发生过一次的事情,只要条件达成,难道不应该永复循环吗?

换言之,人体拥有自我修复机制,但为什么身体还会逐渐衰老呢?衰老究竟是怎么样发生的?还有人类为什么会有生长衰老的周期,这一切背后的机制和原理,又是什么呢?

本文,将会以基因进化的视角为基础和切入点,深入分析解读:人类的衰老、永生基因的关系,以及人体基因的关系。

主题目录如下:

自私的基因

著名生物学家——理查德·道金斯(Richard Dawkins),在《自私的基因》中,给出了这样一个视角:

人类,只是基因的生存机器(即宿主),在漫长的进化历史中,基因才是主角,人类只是一个配角。

由此来看,基因为了永续留存,其产生的根本驱动力就是——复制遗传,据此它控制人类产生的根本驱动力就是——繁衍后代

事实上,基因进化的结果,就是在根据环境信息,编制存储各种行为策略为本能程序,以应对环境变化所带来的生存压力

而基因复杂高级的功能表达,如情绪情感、自私无私、利他奉献等等,也都只是环境压力所塑造和筛选的结果,其目的全在于为了让基因复制遗传的过程,能够顺利且更好地完成,以让基因永远地流传下去。

例如,基因可以通过对其生存机器(即人类),发出如下形式的指令,来编制本能程序:

那么显然,基因会对人类的繁衍行为,做出强有力的化学奖励,即:让人感到无比的快乐和愉悦,以驱动人类热衷于繁衍后代

有趣的是,著名作家、金句王——奥斯卡·王尔德(Oscar Wilde),曾说过一句名言:

“这世界的一切都关乎繁衍,除了繁衍本身,因为繁衍就是权力。”——又因为对权力的欲望,最终还是来自繁衍,所以繁衍的目的就是繁衍本身,这是一个自洽的“繁衍循环”

Everything is about Sex, except Sex, Sex is about power.

这对应了,著名外交家——亨利·基辛格(Henry Kissinger),曾说过的一句名言:“权力是最好的春药。”

前提约定

本文探讨的,始终是人类的衰老和永生,并不涉及微观生物——比如细菌、病毒,还有自然界某些奇奇怪怪的生物——比如灯塔水母、水熊虫。

但基因作为生命的基本构造和蓝图,被进化利用,驱动了所有生物的发展,由此也可以把本文的讨论内容,推广至所有生物。

另外,基因是微观,其作用上升到宏观的时候,是一种统计效应,也就是说,生物个体的表现不具有统计意义,很多生物群体的行为趋势才具有规律性。因此,不能用个例否定群体,来作为逻辑链的推理。

人类为什么会衰老

总的来说,有四个原因:

第一,有一个经典的比喻,基因每次复制就像一次复印的过程,只不过每次复制都是使用上次的副本来复印,这样随着复制次数的增加,基因丢失的信息就越多。

显然,基因丢失的信息越多,根据基因信息,复制出的细胞和蛋白质分子(包括各种酶和氨基酸)就会越容易出错——产生功能性错误。

而随着错误不断积累——超过容错阈值,即修复能力的上限,就会开始慢慢影响上层组织器官的功能,和运行效率,从而产生衰老的感觉和表现。

基因——是具有遗传效应的DNA片段或RNA片段,即多个DNA或RNA,由碱基序列组成。基因编码了氨基酸和RNA,氨基酸组合形成肽链,多个肽链形成蛋白质。

DNA——存储遗传信息的碱基序列,通常位于染色体上,非染色体上也有,比如线粒体与细胞质中。

人类体细胞染色体上的DNA共有碱基对三十亿个,其中绝大部分遗传信息并不会表达出来,同时对性状也没有直接的影响,这些是没有遗传效应的DNA片段,反之有遗传效应的DNA片段,就是基因

并且,这种基因复制丢失信息的过程中,还伴随着信息的错乱所带来的随机突变。这些突变:

基因突变——是指基因在结构上,发生碱基对组成或排列顺序的改变。
碱基异构互变——是指DNA中的四种碱基,各自的异构体之间都可以自发地相互变化。
异构体——是指具有相同化学式,有同样的化学键,但有不同原子排列的化合物,即相同分子式不同结构的物质。

那么,基因的突变,不仅会加速衰老,还会导致不可逆转的,且无法自我修复的,细胞功能性错误——这也就是各种严重疾病的源头,例如:阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease)和癌症。

可见,正是由于基因复制中不可避免的错误,所以在宏观上,人体才会表现出衰老,只是不同人衰老快慢的程度不同,每个人的完全成熟期也有差异,但在发育成熟后,衰老就会开始一刻不停地进行。

然而,甚至还有观点认为,发育其实也是衰老过程的一部分:

因为从受精卵开始,细胞不断地分裂分化、从通用性到独特性、从独立性到被迫协作——普通细胞沦为神经系统的奴隶——这可以看成是,细胞从出生、到残化、到弱化、最后到死亡的过程。

其实,如果说发育成长是基因按时调控的结果,那为什么衰老死亡不是呢?

第二,从微观角度来看,细胞的代谢过程,其实是一个线粒体磨损消耗的过程。

可以说,线粒体就是细胞内部的“发电站”,上升到宏观层面,也就是人体的“能量之源”。

线粒体——是细胞内部提供能量供给的细胞器,也就是有氧呼吸的主要场所,而90%以上吸入体内的氧气,都会被线粒体转化为能量消耗掉。

既然,线粒体是能量之源,那么可以想象,细胞中线粒体的数量,就会取决于该细胞的代谢水平,即:代谢活动越旺盛的细胞,其线粒体就会越多。

例如,由于肌肉要求获得更多的能量,其细胞内密布线粒体,而脂肪多的细胞内,则线粒体数量较少。

例如,肝脏细胞中有1000~2000个线粒体,酵母细胞中却只有一个线粒体,而大多数哺乳动物的成熟红细胞中没有线粒体。

所以,细胞代谢的过程,其基础就是线粒体的氧化代谢过程,而线粒体在工作过程中会不断地磨损消耗,其原因主要来自于两个方面:

其一,线粒体有其独立的基因遗传体系——与人体其它细胞的基因信息并不相同,但只要存在基因复制就会有前面提到的——基因突变。

那么,基因突变积累的错误,久而久之,超过了自身修复能力的上限,线粒体就无法正常工作了。

其二,线粒体在氧化代谢过程中,大约会有4%~5%的氧分子转变为氧自由基,即氧分子形成的自由基

那么,被自由基抢夺电子后的蛋白质分子和基因,就会发生畸变和突变。并且畸变后的分子,又会继续去抢夺电子,从而形成一种链式反应——创造出更多的畸变和突变。

自由基——是具有不成对电子的原子或基团,其化学性质活泼,拥有强氧化性和磁矩,会试图去抢夺蛋白质分子和基因的电子,以恢复为成对的电子状态,也因为其反应迅速而存在时间极为短暂。

但线粒体,通常会把氧自由基“限制封闭”在双膜结构内部,不准它到处“流窜作乱”,并会通过超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD),把两个氧自由基转变为H2O2和O2,以达到清除自由基的作用。

只不过,如果氧自由基超过了线粒体的处理能力,线粒体自身基因突变导致功能下降,或是“中和物质”不足够,都会让氧自由基对线粒体产生损伤——包括基因突变和分子畸变。而这又会导致线粒体功能的下降,接着进一步加剧氧自由基的损伤,形成一个恶性循环。

值得一提的是,运动会产生更多的自由基,但同时也会激活身体的代谢机制,去清除自由基,并且清除的会多于产生的,这种冗余性带来的过度补偿机制,就是运动健身,会有益健康且不断变强的进化逻辑。

最终,线粒体就会因为不断地磨损消耗,而丧失功能,导致一系列不可逆转的结果。

事实上,细胞的修复机制,是依赖于线粒体供能的,也就是说,线粒体的损伤会间接导致细胞修复能力不断地下降,出现越来越多的功能性错误。所以,线粒体的磨损消耗,其实加速了细胞的衰亡。

而现代研究表明,其实线粒体不仅提供能量,还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。

例如,线粒体能够,调节内膜电位,引起跨膜电位的耗散,并提高内膜的通透性,从而诱导凋亡因子(Apoptosis Inducing Factor,AIF)从内膜释放进入细胞质基质,破坏细胞结构,最终导致细胞凋亡

这意味着,细胞的凋亡,也是线粒体参与调控的结果。

但要知道,就算氧气不产生自由基,线粒体一直不损伤,细胞自身的基因复制错误,也会不断的积累,最终让细胞发生变异——这时候,细胞的“自我凋亡”,其实是在防止细胞癌变。

程序性死亡(Programmed Cell Death,PCD)——是由基因决定的细胞主动有序的死亡方式,目前了解的主要有:细胞凋亡(Apoptosis)、细胞坏死(necrosis)、细胞焦亡(Pyroptosis),其主要区别在于:凋亡细胞不会破裂且会被重新吸收利用,而坏死细胞焦亡细胞,会破裂并引起周围组织的炎症反应。

那么可见,衰老不可抗拒的关键就在于:虽然细胞死了,还可以创造新的,但是基因就像图纸,如果损坏了,自然就没法造出正常的细胞了。

第三,从环境和进化角度来看,对于衰老,环境并没有给基因施加压力,表示开始衰老就必须停止繁衍,否则衰老就会严重影响繁衍。

于是我们看到,人类的极限寿命很长(120岁以上),而中间衰老的过程,并不会对人类的基因遗传,造成立竿见影,或是毁灭性的影响。

因此,衰老和繁衍是可以同时进行的,哪怕衰老效应越来越明显,人类仍然可以一边衰老,同时也可以一边不停地进行繁衍。那么衰老,自然就会在自然进化的随机试错中保留下来,并且也就不会进化出,保持不衰老等待繁衍期的功能机制了。

当然,繁衍是有最佳的时间段的,也就是说,衰老对繁衍的影响有一个阈值,如果超过了,负面效应——比如后代基因突变数,还是会成正比例增加的,但总体看来影响很小。

而从另外一个方面来看,人类的繁衍期非常长(并且几乎全年无休、随时随地),那么进化出不衰老等待繁衍期的可能性,就是不存在,也是不合理的——因为不衰老就会一直繁衍,一直繁衍就又不会衰老——这就是循环依赖,产生永生了。

所以,从某种角度上来说,繁衍能力的衰退,就是衰老的一部分,并且还代表着衰老的进程。

事实上,不能繁衍的生存机器(或说宿主),对基因来说就没有价值,并且随着繁衍能力的衰退,宿主的价值也是在不断降低的。

试想,病毒会把宿主给弄死,但在此之前,病毒会极力的通过宿主扩散(如打喷嚏、剧烈咳嗽),那么类比起来,基因的扩散手段就是——繁衍

换言之,病毒与基因都可以看成是,人体的“寄生虫”,只不过它们的传播途径不同——前者依靠体液和血液,后者依靠精子和卵子。

因此,基因还进化出精子和卵子活力很强,复制过程明显不同于人体其它细胞的机制——也就是说,精子和卵子不怎么衰老(复制稳定),但人体的其它细胞则在不断地衰老(复制不稳定)。

例如,高龄男性,在接近寿命极限的情况下,其精子依然可以进行有效繁衍——据报道,印度有一男子,名为拉姆吉特·拉加夫(Ramjeet Ragav),他在2010年94岁首度生子,成为全球最年长的新生儿父亲,更令人惊讶的是,2年后,96岁的他又有了第二个儿子,刷新了自己创下的记录。

由此可见,人类利用智能创造的医学手段,并不能延长人类的极限寿命,而只是在增加抵达极限寿命的概率。那么人类的极限寿命到底是多少呢?目前有以下推测:

所以,人类寿命的极限是130岁——而最长寿的吉尼斯纪录是122岁的珍妮·卡尔曼(Jeanne Louise Calment),目前的平均预期寿命是80~86岁——其底层生物逻辑是代谢,即:代谢越快寿命越短,反之越长,因为代谢会产生磨损。

事实上,基因“在乎”的——只是生存机器的繁衍,然后就是把后代养大,并能够让后代正常的递归进行繁衍。

其中养育后代,这个操作是必要的,因为没有完成把后代养大(可以独立繁衍)操作的基因,就会有更大概率的得不到复制遗传,而最终消失。

那么,把后代养大——父母平均50岁之后,即20岁生育,后代抵达20岁,再冗余10年备用——这就是环境压力给基因的筛选指令,即:选择压力。

为什么会有中年危机,为什么平均到53岁的时候,人的幸福感会降到人生的最低点?

这是因为性激素水平会突然下降,接着导致一系列宏观的“现实问题”,那为什么性激素水平会突然下降?

这是因为基因“认为”,此时生存机器的核心任务已经完成——残酷地说,已经没从前那么重要了。

那么再往后,基因的复制就开始愈加混乱了,越来越胡来了,积累的错误和突变,也就更多了,身体就更容易崩坏了,疾病、癌症、脆弱的可能性也就更高了——这都是因为,没有环境压力给予的“约束力”“驱动力”来维持有序,所造成的结果。

显然,在实际生活中,很多疾病的发病概率,都是和年龄成正相关的——可能大家觉得这是习以为常的自然规律、是常识。

但这正是说明了,发育成熟后就开始衰老,并没有什么问题——以目前人类的衰老速度,并不会影响养育后代,从而影响基因复制遗传。

那么,基因随机到这个结果,并适应了环境,就会一直保持,直到环境压力驱使它改变。

第四,基因并不会衰老,基因只是一串排列组合的信息,相反存在越久远的基因,越会存在更长的时间。

事实上,衰老的是上层结构,基因代表的是信息,描述了上层结构,结构复制结构就会把基因传递下去。所以,基因指导了结构的复制,这是基因的生存之道,而结构的复制错误,就是衰老的原因,并且会反作用于基因的复制。

而从宏观来看,风险哲学家、随机性大师、“黑天鹅之父”——纳西姆·塔勒布(Nassim Taleb),在《反脆弱》中,说道:

局部的牺牲是为了让整个自然更好地运作,我们牺牲自己是为了让基因留存,就好像用我们的脆弱换取了它们的生存。我们会衰老,但是在我们的肉体之外,基因会永远年轻,而且越来越适应新的环境。小规模的破碎永远存在,这往往是为了规避影响广泛的大规模灾难。 ​​​​”

换言之,整体的存在与进化,依赖于局部个体的衰退与消亡。

但或许,人类衰老的起点——并不是在皮肤松弛之时,而是在失去好奇心的那一刻。

最后,特别说明,氧气并不是所谓的“毒药”。

因为,除了氧气,还有N多的途径在人体内产生自由基,比如药物、辐射、烟草、发烧、吸入非有机微粒和微生物、体内分子自动氧化等等。

而人体也进化出了清除自由基的机制,例如:

并且,控制得宜的自由基是有用的,例如:

人类为什么无法永生

这是一个黑暗一点的视角,衰老并不是意外,也不是没有需求的随机结果,而是基因的功能,即:基因设定了生存机器,也就是人体的衰老周期和死亡。

为什么?——简单来说,这会有利于基因的复制生存。

显而易见的是,永生会带来资源的匮乏,会带来冲突与战争,一个培养器皿能养活得了无限增殖分裂的细菌吗 ?就像一个细胞癌变获得了永生,最终人体就会消亡,随之这些永生的癌变细胞也就一起消亡了。

那么,人类是不是就像,挣脱了自然环境束缚的癌变细胞呢?

地球的资源有限,如果人类不衰老死亡,(从目前来看)人口就将会在几百年之内,耗尽地球的所有资源。

同时,生存机器(即人类)之间必然还会进行,相互博弈资源争夺,甚至自相残杀,而每个生存机器里运行的,都是同样的基因复制品,于是基因自然就会选择保留下一代,而不是上一代。

那么,如何保留?——自然就是上一代衰老,并伴随着生存博弈能力的下降,然后死亡,最后把空间和资源留给下一代。

由于是基因创造了人类,接着人类改造环境,然后环境压力(信息)反作用于基因,基因再改进人类——可见,基因是拥有对人类(也就是宿主生存机器)的控制权的。

所以,在人类可以星际开拓,攫取宇宙无限资源之前,基因一定会锁死人类的生命极限的,不然所有的基因都得消失。

或许,在地球35亿年的生命进化历程中,曾经“随机”出现过可以永生的基因,但它们最终不是消亡了,就是“放弃”了永生的权利。

因此,基因不仅不会进化出永生的功能,甚至还会进化出“防止”永生的功能,而这一切都源于,环境压力的“不准许”

这里需要指出的是,基因对资源的利用能力,决定了基因“眼中”资源的多少——就像阳光对植物是生存资源,但对狮子就不是生存资源——所以,在获取资源能力不足(也就是环境可用资源有限)的时候,物种之间的竞争是异常激烈的,这意味着基因“看待”年老与年轻个体的价值是不同的。

那么,从宏观角度来看,大自然(即环境)计划生育的方法有:战争、饥饿、自然灾害、自相残杀等等;而从微观角度来看,就是基因控制的——“程序性自杀”,也就是自然衰老死亡。

甚至有观点认为:致死病毒(如埃博拉)就是地球的免疫机制,这是大自然执行人类清除计划的一部分。

最后,试想在未来,如果可以永生,但却资源有限,那么在永生和生育之间,就需要做出选择——选择永生,就要放弃生育。

而永生,也会让生育意愿和意义,下降到一个很低的程度。如果仅仅是追求‘‘养成游戏’’的快乐,相信那个时候的科技,会有更多的可选择性,都会优于生育。

基因的合作与未来

可是,都是同样的基因复制品,为什么基因要保全下一代呢?

答案是——因为进化,下一代是进化的产物,更适应环境。

在进化的历史进程中,凡是没有进化能力的基因都消失了——被环境所筛除,留下的都是有进化机制的基因。

而进化机制,让基因在复制的同时,能够产生适应环境的新功能。于是这些能够进化的基因,自然而然地就选择了更有利于下一代生存的机制——就是上一代的衰老和死亡。

关于基因的遗传进化,这里需要进一步地说明:

基因,是最小的复制遗传单位,控制着生物体的功能表达,并且它们之间需要相互配合。

例如,控制产生尖牙和消化肉类的肠胃,就是两组相互配合的基因。

例如,蜜蜂的幼虫会得一种传染病,有些工蜂可以清除这些得病的幼虫,防止传染病扩散,但清除工作有些复杂,由两种相互配合的基因共同完成:一种基因,让工蜂把病幼虫巢室的盖子(即门)打开;另一种基因,让工蜂把病幼虫扔到蜂巢外。

而配合不好的基因组,就要一起消失。

例如,对于蜜蜂幼虫的传染病,缺少配合基因(即开门与扔出)中的一种,工蜂都无法完成清除工作,从而造成灭顶之灾。

例如,牛——有吃草的牙齿和消化肉的肠胃,或是老虎——有尖牙和消化草的肠胃,这些基因组合也许曾经出现过,但都会随着其物种一起灭绝。

于是,经过环境的筛选,一起幸存下来的基因,必然就会相互配合,如果环境变化,就会突变出一些新功能以应对,而只有下一代才能让这些突变产生,并让所有的合作基因一起受益。

事实上,更具体地说,同一种基因通过突变(即改变基因序列中的某个碱基),可以形成不同的“基因变体”(如控制虹膜不同的颜色),这可以理解为——基因通过突变进行了“版本升级”

例如,我们与尼安德特人有99.7%的基因相同,与猩猩有98.8%的基因相同,但相同的基因,其变体(即序列版本)一定是不同的。

至此,我们可以把个体——看成是永生基因组成的临时同盟,所造就的生存机器。

所以,这些合作基因——控制着人体的生长进程,自然会“想方设法”试图通过繁衍去到未来,接着弄死旧的生存机器——给新的自己让路(因为它们是永生的)。

基因的死亡控制器

那基因,是如何操控生存机器的生命长度的呢?

答案就是——端粒。

它是细胞染色体末端的一小段——DNA与蛋白质的复合体,其长度反映了细胞复制史和复制潜能,被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”

染色体——是细胞核中载有遗传信息的物质,主要由DNA和蛋白质组成。每条染色体含有1~2个DNA分子,每个DNA分子上有多个基因,每个基因含有成百上千个DNA。

蛋白质复合体(Protein Complex)——是有两个以上功能相关的多肽链,通过二硫键或其它蛋白质相互作用,所形成的复合物。

也就是说,细胞分裂复制次数越多,其端粒磨损就越多,细胞寿命也就越短。

其原因就在于,端粒DNA在细胞每次分裂的过程中,都会丢失基因信息(碱基对),而不能达到完全复制。因此,每次细胞分裂复制,端粒就会缩短一点,一旦端粒消耗殆尽,细胞就将会终止其功能不再分裂,并且立即激活凋亡机制,即细胞走向凋亡。

那么显然,端粒DNA也是一种基因,其功能、长度和作用,是与其它基因配合的结果。我们可以说,端粒就是基因产生自我衰老的控制,也是细胞自我凋亡机制的一部分,即细胞程序性死亡

基因——有结构基因与非结构基因。
结构基因——编码RNA或蛋白质。
非结构基因——是结构基因两侧的一段不编码的DNA片段,即侧翼序列,参与基因表达调控(端粒基因的模式)。

当然,相信还有更多其它的衰老控制基因,在暗地里控制生存机器按时按需的死亡,而这一套机制,我们就可以称之为——基因内在的死亡控制时钟。

而基因之所要进化出一个死亡计时器,因为这是一种取舍的策略。

就如前面所说,基因突变会产生错误,这些错误的积累,会不可避免地产生癌症。于是,这就出现了一个选择压力,即:

所以,为了适当的延长人类个体的寿命,不至于大概率的在繁衍和育儿之前死亡,基因就必须要让可能癌变的细胞,按时的自我凋亡

事实上,人体内的衰老细胞,即是那些停止分裂但没有死亡的细胞,它们会释放炎症因子,损害附近的细胞——其结果是,不仅它们自身会容易癌变,还会增加周围细胞的癌变概率。

由此可见,癌症其实是一个,细胞不按时“自杀”,结果导致身体不得不“自杀”的悲剧——这或许就是,局部永生会给整体带来的代价。

这么来看,基因的死亡计时器,就是一种让人避免癌症的保护机制,只不过副作用就是让人类的衰老死亡。如果这样,好像就不能说基因是在“故意”弄死生存机器(人类),因为这貌似是一种没办法的办法。

基因与端粒

对于,基因能不能让生存机器永生,是不是在“故意”弄死生存机器,我们需要更进一步的来了解端粒。

首先,端粒DNA有一个重要的作用,解决染色体DNA复制的末端隐缩,保证染色体的完全复制。

染色体末端隐缩——简单来说,就是染色体复制的时候,会在末端残留一小段RNA引物(RNA Primer,是DNA的复制起始点)无法被正确复制成DNA。尽管这个RNA引物不长,但是细胞不断复制,如果不进行补偿,染色体就会不断缩短,最终就会消失。

形象地说,染色体复制就像拉锁一样,RNA引物就是末端与“锁”的结合点,而咬合处才能复制,锁的位置无法“咬合”复制。

那么,染色体上的DNA就是基因的本尊,染色体的完全复制,就是对基因的完全复制,显然对基因来说——这是至关重要的。

而端粒基因,就像染色体基因的“帽子”,负责保护染色体基因在复制时不丢失。所以,你可以说,端粒基因是染色体基因的一部分,也可以说是它们是在相互配合。

其次,研究发现,细胞中存在一种酶,称之为端粒酶,它可以合成端粒,保持端粒在细胞分裂复制后不缩短。

但在正常人体细胞中检测不到端粒酶,只有在生殖细胞、睾丸的位置、卵巢、胎盘、及胎儿细胞中发现此酶——注意这些有端粒酶的组织器官,都是和繁衍息息相关的

最后,除了人类生殖细胞和部分体细胞外,端粒酶几乎对其它所有细胞都不起作用,但它却能维持癌细胞端粒的长度,使其无限制分裂复制。

事实上,人们早就发现了,在精子和癌细胞中,染色体的端粒可以长时间的保留,而不被损耗缩短,并且基因已经实现了肿瘤的“永生”——只要资源足够。

至此,难道还没发现吗?

癌细胞是变异,挣脱了基因的控制,但精子的与众不同,就像是“体制内的特权”——很明显,精子是基因去到未来的船票,所以享有了某种“永生”的功能。

或说在生物学上,精子和卵子是通向未来的“护照”——对于个体来说,基因所构造的生物体特性与功能,都是为了让基因可以顺利地通向未来

此刻,我们再想想,为什么男性在80、90岁了,精子还能正常的繁衍后代,是不是答案就更加清晰可见了?

当然,可能有人会想,为什么女性在更年期后,就早早的不能繁衍后代了呢?

对此,道金斯在《自私的基因》中,给出了基因遗传概率的视角(总结性概述):

第一,老年女性照顾孙代,其基因遗传概率更高。

因为,女性主要负责抚养后代,但随着衰老抚养能力会下降,所以老年女性的抚养能力,远不及其青年女儿的抚养能力,即:老年女性的后代,预期寿命(包括成活率、出生率)不如其孙代。

那么,老年女性选择投资孙代,而不是后代,其基因遗传概率就会更高,并且孙代越多遗传收益就越明显——显然,老年女性有自己的后代,就无法更好的投资孙代(甚至产生代际之间的投资矛盾)。

第二,老年男性只要繁衍后代,其基因遗传概率就会更高。

因为,所有的遗传风险(生育、抚养、停歇)都会转移给女性,投资后代孙代都比不上繁衍后代,所带来的遗传收益。所以,男性的繁衍能力,是慢慢衰退的——可谓是保留了,遗传收益最大化的能力。

可见,男性与女性,在繁衍与代际方面的(投资)行为,仅仅只是基因操控生存机器,为其自身遗传最大化的表现而已。

进化与致死基因

既然这样,我们可能会疑惑了,那为什么基因没有进化出,阻止基因突变的功能呢?这样基因既可以不停复制,生存机器也可以获得永生,还能摆脱突变的副作用,岂不是更好?

这是因为,基因突变就是进化的核心,虽然突变带来的负效应远大于正效应,但进化就需要依赖于突变。

所以,基因必须要选择保留突变来进化,并通过繁衍来遗传有利突变,和有限度地(利用细胞的自我凋亡)来抑制突变错误,以保证繁衍过程的顺利进行,最后可能还需要,利用致死基因来销毁上一代,以给下一代腾出资源,并防止突变出“永生”的可能性。

事实上,致死基因的机制与程序性死亡完全不同,程序性死亡的目的是为了抑制突变——让人可以活下去继续繁衍,而致死基因——则就是为了不让人活下去的最后保障。

要知道,道金斯在《自私的基因》中,说道:

“一个基因之所以被选择,是因为它们能够发挥它们具备的力量,它们将利用可以利用的一切机会。因此,同一个基因,当它存在于年轻个体之内时,它展现出的作用将不同于,它存在于年老个体之内的时候。 ”​​​​

对此观点,道金斯给出了一个思想实验,如下:

“我们假设偶然出现了这种情况:一种S物质在老年个体中的浓度,比在青年个体中来得高,这种S物质本身可能完全无害,也许是长期以来,体内积累起来的食物中的某种物质。”

“如果有这样一个基因,它在S物质存在的情况下,碰巧产生了有害的影响,而在没有S物质存在的情况下,却是一个好基因,这样的基因肯定在基因库中自动地被选择,而且实际上它成为一种「导致」年老死亡的基因。”

“也可能存在一种Y物质,这种物质在青年个体中,要比在老年个体中更集中。从这一意义上讲,Y物质是青春的一种「标志」。同样,那些在有Y物质存在的情况下产生好的效果,而在没有Y物质存在的情况下,却是有害的基因会被选择。”

显然,如果致死基因存在,就一定会选择在老年启动,并产生“致死作用”——否则,在生物体繁衍之前启动,它就会无法遗传而被进化淘汰。

对于这种“延迟致死”的致死基因,道金斯称之为“半致死基因”,他指出:

“促使其个体死亡的基因称为致死基因半致死基因具有某种使个体衰弱的作用, 这种作用增加了由于其他因素而死亡的可能性。任何基因都在生命的某一特定阶段,对个体施加其最大的影响,致死半致死基因也不例外。”

由此可以想象,致死基因的启动,一定依赖于调控衰老的信号(即“衰老物质”),而这种信号一定会存在于血液之中,那么改变血液中的“年龄信号”(如输入“年轻血液”,可能会有“年轻物质”),就可以影响致死基因的启动,从而就可以延缓衰老的“自然进程”

那么在进化层面,如果人类整体不断推迟生殖年龄,或许就可以不断推迟致死基因的启动时间,从而也可以延缓衰老的“自然进程”

但不论怎么样,生物体的死亡,其实是基因调控的结果,显然它们并没有“怕死想活”——相反,它们迫切想死在年老的生物体内,然后在年轻的生物体内,它们的副本将会继续遗传,并不断重复这个过程,以获得自身的永生。

从这个角度来看,基因只喜欢“年轻肉体”,或说“年轻机器”——然后给予其强大的繁衍动力,去创造新鲜的“肉体机器”——什么?年轻肉体拒绝繁衍后代?

好吧,这是“相关基因”没有做好自己的“控制工作”,应该被淘汰,剩下的就都是顺从本能——好操控、守规矩、听指令、走流程的生存机器

由此可见,在自然选择层面,其实选择的是善于复制遗传的基因,也就是有利于繁衍后代的基因,而不是让生物体健康长寿的基因——因此,那些能够增强繁衍奉献后代的基因,就会被进化所青睐。

但,凡事有一利必有一弊,利的是基因弊的是个体——那些在年轻时增强繁衍的基因,大概率会带来早衰或老年病;那些在年老时奉献后代的基因,大概率会带来精神与肉体的耗损——所以,在繁衍之后,自然选择的作用,不仅没有停止,还会促使基因不断压榨,直至个体死亡的降临。

对此,永生的基因表示,喜闻乐见又命运使然。

基因对人类的控制

综上所述,人类无法永生的本质原因,就已经清晰明确了。

首先,基因复制的随机突变,带来了好处——适应环境继续存在,也带来了坏处——不适应环境被淘汰消失。

其中,坏处的结果,一个是功能缺陷快速消亡(这个负效应无法改变),一个是功能失控产生永生(如癌症),但这个永生是暂时的,因为永生会失去进化能力,而在未来某个时间点被环境变化所淘汰,并且如果环境迟迟不变化(几百万年),永生也会让资源匮乏产生一系列的生存问题(如恶性竞争),最终导致基因全部消亡。

然后,与此同时,环境也在不停地损耗基因所构建的上层结构,例如:

最终,基因在环境压力下,“做出”了最有利的选择取舍,即:

所以,基因不是不可以让人类永生(即进化出永生的功能),只是不需要,这不是它的目的——永生这个方案,不能使它在适应环境的过程中利益最大化(即生存数量趋向最大值)。

例如,弓头鲸是世界上最长寿的哺乳动物,其寿命可以超过200岁,但它们的癌症率很低——原因就在于,它们的基因设定,可以更快速、准确、有效地修复DNA损伤(如断裂),保证DNA序列不会被改变(如添加或删除),即维持了上层生物体的健康运作——由此可见,只要基因的适应性需要,完全是可以演化出超长寿命,甚至是永生的功能设定的。

事实上,从物理(动力)到生物(进化)、从微观(基因)到宏观(人体)来看——死亡,其实是永恒动力进化学的组成部分。

而更或许,宇宙想要的“永生机器”,并不是我们这一代的生存机器——“基因智人”,而是被我们称之为人工智能的——“模因智人”

结语

对于基因人体的关系,道金斯在《自私的基因》中,给出了一个非常形象的比喻:

“在一幢巨大的建筑物中,每间房间里都有一只「书橱」,而「书橱」里存放着建筑师,建造整幢建筑物的设计图。”

显然,这个建筑就是——人体,书橱就是——细胞核,设计图就是——染色体(有46卷),而设计图每卷上一页的信息就是——基因。

需要说明的是,设计图上的信息,不仅包括了整个建筑的固定构造,还有整个建筑的动态构造——如建筑中流动的水、电、空气、布线、以及可以动态改变的一切。而这就预示着,基因不仅控制着人体的结构,还有人体结构的所有功能——如激素、血糖和神经递质的动态调节。

由此可见,我们创造机器,称“人工智能”为机器,但在基因看来,我们也只是一台机器——它的生存机器

而如果只用一句话,来高度概括《自私的基因》的主旨,那就是:基因是主宰,人类是乘客,即:人类是基因的生存机器,操控机器驶向未来的是基因,而不是人类。

或从时间旅行的角度来看,基因是穿越一副副人类身体去往未来的乘客,而人类是注定被抛弃的交通工具

而从信息角度来说,我们活着就是为了产生信息或改进信息的。

对此,著名哲学家——尼采(Friedrich Wilhelm Nietzsche),曾说过一句形象的双关语:“子女和书籍,这两类信息,都是可以世代流传的。”

换言之,合理饮食、经常锻炼、社交达人、终有一死,但人的基因与思想,却可以世代流传。

事实上,变老并衰老,就是一条基因为我们量身打造的,通往死亡的确定道路。

尽管在出生之后,死亡是一个人生命当中,最为惨痛和可怕的生物学必然事件——但构造我们的基因并不在乎,可能还很期待。

后记1:基因的思想

显然,基因是没有思想的,人才有思想,而本文关于基因的思想,其实都是“拟人”

对此,道金斯在《自私的基因》中,曾解释道:

“当我们说「基因试图增加它们在未来基因库中的数量」,我们的真正意思是「凡是由于基因本身的行为,而使自己在未来基因库中的数量增加的,往往就是我们在这个世界上,所看到的那些有效基因」。”

但,换个角度来看:

所以,基因的思想 = 环境的进化意志 + 人类的本能意志,即:人类的进化本能体现出了基因的“思想”

后记2:表观遗传时钟

所谓,表观遗传时钟(Epigenetic Clock)——是一种利用DNA甲基化的水平,来估算生物体生理年龄的方法。

其中,DNA甲基化——是DNA化学修饰的一种形式,能在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。其过程是在转移酶的作用下,使甲基添加到DNA分子上。

注意,有遗传效应的DNA片段是基因,但非基因的DNA片段也可能甲基化

表观遗传(Epigenetics)——是指一种不涉及DNA序列改变的遗传现象,它影响基因表达而不影响基因序列本身。其现象包括了,DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA调控、核仁显性,等等。

那么形象地说,基因甲基化就像是,基因表达(或说基因序列)的一个“开关”——不像基因序列固定不变,它可以后天被动态修改。

而有研究指出,人类基因甲基化水平的持续变化,则反映了人体衰老的持续发生,其包括了——各种疾病的发生发展与死亡风险的逐渐提高。

于是,后天环境对人体的作用影响,就会透过基因甲基化的动态改变,参与到人体衰老的过程中。

更为重要的是,基因分子的随机断裂,尽管大部分情况下可以被修复,但这仍然会影响基因甲基化的稳定性,进而推动表观遗传时钟的前进,即衰老进程的发展。

由此可见,基因的随机错误意外损伤,哪怕被完全修复了,也依然会影响到人体的衰老——当然我们有理由相信,“长寿基因”不仅会错误率低、修复率高,也会有相应的机制,保证其甲基化的稳定性高(不然还如何长寿)。

后记3:基因编辑与永生

基因编辑的进化,不需要突变,因为可以编码基因序列,实现定制的适应性功能——同时也就可以编码细胞,进行无限无损的复制,从而实现身体的永不衰老

编辑基因会遭遇到脑细胞的复制障碍,即:神经元不复制,而神经元承载了我们的意识、思想与精神——而能否替换任意多个神经元,以及成功替换后,是否会影响我们“自我”的连续性、一致性与功能性,这是复杂系统复杂性问题。

更深层次的问题是,在替换了全部的脑细胞后,我们还是我们吗?或说,在替换了多少以及什么区域的脑细胞后,我们就不是我们了

当然,如果基因编辑可以让脑细胞,以不复制的形式永生,那么我们就可以完美实现,身体与头脑的“完全永生”

然而,全人类的永生局面,将会对人类文明现有的资源、经济、社会、文化等方方面面,带来难以想象的挑战,甚至是颠覆性的冲击

那么,一个直接的问题,就是人类永生了,就没有必要后代了,就算有后代,也是基因编辑批量培育的——估计那时的“永生人”,也没心思考虑后代的问题了,因为基因的繁衍标目已经被重新改写,同时基因的化学奖励也可以被重新设定。

更可怕的是,没有死亡人生就会失去“意义”——因为所有的事情,都可以无限推迟,最终只剩下“享乐”,可谓是“娱乐至死又不死”

于是,人类与文明,也会变得毫无意义——换言之,当我们可以编辑我们自己的基因时,我们就成为了我们自己的造物主,随之我们自己的意义就会崩塌。

由此可见,死亡是生命最大的恐惧,但也是生命最伟大的发明,同时还是生命演化最后的保障

最后试想,如果不是由我们来编辑我们的基因,显然就可以保留住我们的意义——那么这个“编辑者”,除了大自然之外,还可能会是“谁”呢?


主题相关文章:

  1. 癌症真相:启示与思考
  2. 智能的未来:从模因演化到机器终将“觉醒”
  3. 人工智能承诺的“应许之地”:人类本能追求的极限

聚圣源电影码头姓夏女生起名大全起名字李女孩子机电公司起名字大全劣等阵容路桥公司起名大全字库皇室风流史孩子怎么起名好听时光飞逝的短句唯美魔兽争霸3作弊器叶落长安演员表中文字字幕在线中文乱码2019李姓男孩起名2018满分哀哀父母生我劬劳顺义东方太阳城好运来歌曲神奇女侠电影下载果蔬店起什么名字好坚决桌湖人vs公牛光荣榜创意起名黄姓男孩取起名大全霸气一点的机车风暴tanyasong姓覃起名字霸气瑜字起名女孩andrewblakeaabc离乡背井的意思壹原侑子淀粉肠小王子日销售额涨超10倍罗斯否认插足凯特王妃婚姻让美丽中国“从细节出发”清明节放假3天调休1天男孩疑遭霸凌 家长讨说法被踢出群国产伟哥去年销售近13亿网友建议重庆地铁不准乘客携带菜筐雅江山火三名扑火人员牺牲系谣言代拍被何赛飞拿着魔杖追着打月嫂回应掌掴婴儿是在赶虫子山西高速一大巴发生事故 已致13死高中生被打伤下体休学 邯郸通报李梦为奥运任务婉拒WNBA邀请19岁小伙救下5人后溺亡 多方发声王树国3次鞠躬告别西交大师生单亲妈妈陷入热恋 14岁儿子报警315晚会后胖东来又人满为患了倪萍分享减重40斤方法王楚钦登顶三项第一今日春分两大学生合买彩票中奖一人不认账张家界的山上“长”满了韩国人?周杰伦一审败诉网易房客欠租失踪 房东直发愁男子持台球杆殴打2名女店员被抓男子被猫抓伤后确诊“猫抓病”“重生之我在北大当嫡校长”槽头肉企业被曝光前生意红火男孩8年未见母亲被告知被遗忘恒大被罚41.75亿到底怎么缴网友洛杉矶偶遇贾玲杨倩无缘巴黎奥运张立群任西安交通大学校长黑马情侣提车了西双版纳热带植物园回应蜉蝣大爆发妈妈回应孩子在校撞护栏坠楼考生莫言也上北大硕士复试名单了韩国首次吊销离岗医生执照奥巴马现身唐宁街 黑色着装引猜测沈阳一轿车冲入人行道致3死2伤阿根廷将发行1万与2万面值的纸币外国人感慨凌晨的中国很安全男子被流浪猫绊倒 投喂者赔24万手机成瘾是影响睡眠质量重要因素春分“立蛋”成功率更高?胖东来员工每周单休无小长假“开封王婆”爆火:促成四五十对专家建议不必谈骨泥色变浙江一高校内汽车冲撞行人 多人受伤许家印被限制高消费

聚圣源 XML地图 TXT地图 虚拟主机 SEO 网站制作 网站优化