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  • 1 # 河南明妝護膚

    雖說人生自古誰無死,但常言道好死不如賴活著,即便每個人都知道人固有一死,但能多活哪怕一天也總是好的。看看現代人的健康支出佔總支出的比例就能知道”續命“這件事對於每個人來說是一件多麼重要的事情了。

    自人類工業化以來,越來越發達的科技令人類平均壽命延長了一倍有餘,各國各組織也爭相開展有關延長人類壽命的研究。不過我們可以看到,不論如何”續命“,人類目前能夠做到的僅能夠給那些白髮蒼蒼的老年人”續“上那麼一兩年,但無法延長人的少年、青年乃至壯年的持續時間。幾千年來,人類的最高壽命仍為130歲,無人能夠撼動。在如今的吉尼斯世界記錄上連突破120歲的人都不存在,哪怕是前一天還看起來精神抖擻的110多歲的老人,第二天就有可能像被詛咒般轟然倒地……

    人類一直在嘗試”治癒“死亡,但死亡用一次次的實際行動證明了它是無法被戰勝的。

    來自英國和俄羅斯的人體學家曾在幾年前提出,對待人體可以像對待電腦那樣,哪裡壞了就換哪裡,透過人工器官培育,上至器官下至細胞都能夠再造並且替換到原本已經喪失功能的部位。在這種”縫縫補補又三年“下,人類或許能夠將自身壽命延長到1000歲以上。

    實驗室產出的人造耳朵

    這個想法令人震驚,但是並沒有什麼新意。畢竟這與目前用來給人續命的人體器官移植沒有什麼區別。

    英特爾第7代酷睿晶片應該算得上是比較新的晶片了,但是當將計算機CPU更換到i7 7700後卻發現,雖然仍能夠進入原來電腦的win7系統,但是諸如windows更新等很多核心功能都已不再支援,必須更換新一代作業系統(windows10)才能夠正常使用。

    與舊硬體的協調也需要打上一個又一個的補丁。補丁復補丁,補丁何其多啊!雖然能夠一個一個將機箱中的老舊部件替換掉,但是每替換掉一個,其餘的部件便會又成為“舊”的東西,電腦中又要裝一個“補丁”或者“驅動程式”,就像一車來自不同朝代不同地域的人必須透過最原始的象形文字(畫畫)才能夠磕磕絆絆地進行交流。

    不斷替換零件雖然看起來是一種延長壽命的可行方式,但是人類身體和大腦的最天然的義務就是保障身體始終處於一個“最原始”的狀態,即不損壞、不殘破、不缺失,當一個活了幾百年的人回頭看一天那些年自己替換的器官後,心裡會不會有一種莫名的悲涼。每個器官來自不同代的技術,可能有著各自不同的缺陷,這些非同步的缺陷如果無法同步被解決會不會造成更多的傷害尚且不得而知。我只知道回顧歷史,每一次科技大爆發所帶來的新問題遠比它解決的問題要多得多。

    先不說透過替換器官人類能否活到1000歲這個程度,我們先研究下為何人體壽命被釘死在130歲。

    既然人體的最小生命層次是細胞,那麼細胞的集體衰亡就意味著器官或者人體的死亡。而用來進行對細胞變性、壞死和組織缺損以及骨創傷的修復的成纖維細胞的平均分裂時間為2.4年一次,而人的一生成纖維細胞只能分裂50次,這樣看來,2.4*50=120,人的自然修復壽命就是120歲左右。

    人成纖維細胞

    為何這麼重要的細胞只能分裂50次呢?

    原因只有一個,世上沒有永遠用不壞的東西,只有經久耐用的東西,位於細胞核的染色體雖然耐用,但終究還有磨損殆盡的那一天。在染色體的兩端有一種序列一直以TTAGGG重複的DNA片段,科學家將其命名為“端粒”,這一個DNA片段專門用來抵消掉DNA複製中對於兩端DNA無法完全複製而造成的染色體損耗。正是端粒“犧牲了小我”從而保護了整個染色體。

    端粒也對防止不同染色體自發性地進行融合、降解乃至不可預測的基因突變起到了至關重要的作用。

    完整的端粒總長度應為15000bit左右,遺憾的是,每次染色體複製都會磨損150bit左右,在50次磨損後,端粒的磨損將達到一個上限,儘管還有很多的bit供磨損,但此時端粒的長度已無法維持上一段所提到的作用,染色體的整體穩定性也會因此下降。

    畢竟DNA的存在就是為了保護自己以及延續自己,此時DNA中關於停止分裂的片段就會啟用,細胞便會在染色體受到損害前停止分裂並等待死亡。

    在太陽大小的恆星死亡前往往會膨脹成紅巨星,而因為端粒磨損而死亡的細胞在死前體積也會膨脹至原來的多倍。

    到了這裡,似乎眼前又有了希望,我們在端粒磨損到上限時,再給它填上一點基因片段不就能夠繼續支援細胞分裂並且延續人的壽命了?看起來這樣是可以的,畢竟我們已經知道了端粒的DNA編碼,似乎只要用PCR克隆出多條相應片段填補到已經缺失的端粒就天下太平了。事實上,不用人工轉入DNA,人體遺傳物質中就自帶一組能夠修復端粒的編碼,那就是端粒酶。

    端粒酶是一種由RNA與蛋白質共同組成的複合物,其自身蘊含的RNA片段可以透過逆轉錄的方式產出一段小小的基因片段,並填補到已經磨損的端粒中。但在絕大多數情況下,這段基因都是出於關閉狀態,這著實令人困惑與鬱悶。畢竟這是一把可以開啟長生通道的鑰匙啊!

    不過,我認為在人類有技術完全掌控端粒酶之前,它還是別出來做妖的好,畢竟一不小心,開啟的可能並不是長生通道,而是地獄之門。之所以這麼說,是因為一些人已經激活了這段DNA,其身體的某些部位已經一定意義上達成了“永生”,他們有一個共同的名字,那就是“癌症患者”,那些“永生”的部位人們稱之為“癌變部位”。

    實際上將端粒稱之為一段“重複的DNA序列”只是一種對其簡化的定義方式,細胞核中真正的端粒應該是一種DNA-蛋白質複合體,而且結合的蛋白質種類繁雜,而且不同蛋白質間還存在“矛”和“盾”的關係。比如TRF1和Tankyrase,TRF1的作用是鎖住端粒的上端:“此路是我開此樹是我栽,要想從此過,就請取下我的項上人頭。”因此,想要修復端粒就必須使TRF1從端粒上脫落,這就用到了Tankyrase。Tankyrase攜帶的羧基能夠以催化劑的形式分離TRF1與DNA片段,從而使修復端粒更加容易。癌細胞正是“優秀”地調控了這兩個蛋白質才能夠始終維持端粒的長度。

    癌細胞

    一個癌細胞的產生並做大在人體中並不是一件容易的事情,畢竟無數的免疫細胞正在監視著人體中各細胞的一舉一動,隨時準備前去絞殺有異動的細胞,任何想要出頭的鳥都會被無數杆槍打的片甲不留。因此被診斷出患癌症的往往是免疫力低下的人群或者是常年疾病的老年人,只有在免疫系統衰弱的情況下變異的細胞才能夠安安穩穩地扮豬吃老虎。

    不過並不是所有種類的癌細胞都是透過端粒酶來修復端粒的,有5%的癌細胞靠著名為ALT的特殊機制修補破損的端粒,但由於ALT只是近年來剛剛發現的東西,因此科學家並不能準確判斷它的運作機制以及形成過程。

    在人體中也有那麼一些細胞在“合法合規”地修復端粒以無限複製,它們是造血幹細胞以及生殖細胞。血細胞的壽命及其短暫,因此大量造血是每個人的造血幹細胞每天必須的工作,這就需要其端粒酶保持高度活性,以維持高頻率的無錯複製;而生殖細胞對於個體尤其是男性個體來說消耗量尤為巨大,保持彈藥充足對於繁衍後代是一件十分重要的事,相信大家都懂。

    在我們看來,端粒酶就如潘多拉的魔盒,是一件難以掌握的東西。但是很多在我們看來很“原始”的生命卻駕馭著端粒酶活了幾十億年從未死亡。很多單細胞生物依靠端粒酶自幾十億年前出現在地球上就一直分裂,直到今天仍未停止,其家族中最古老的已有幾十億年曆史。

    古老的單細胞生物

    我覺得本世紀對於科學家來說有兩大亟待解決的科技難題,一是可控核聚變,再就是端粒酶的控制。

    可能哪天,人類再也無需面對終身殘疾,任何身體上的缺失都可以短時間內透過外源途徑獲得,甚至還可以透過奈米機器人令身體主動重生出損壞部位。可能在未來“每天換腿”可能會成為很多人的一大愛好,回家的第一件事就是“卸”(切)下自己的腿,接上儀器,選好相應的腿型,然後就可以躺在床上以便刷手機一邊看著自己的腿慢慢竄出來。

    不過在控制端粒酶後,我們還需要面對一個實際的問題,那就是DNA錯誤複製。

    一定意義上說,120歲是在保護生物個體免遭DNA錯誤複製所帶來的痛苦的手段。儘管身體已經利用了修復酶、催化酶以及校對酶等等方式將DNA錯誤複製的機率降低到了三十億分之一,但是組成人體的細胞就是40萬億個,這樣算下去每次細胞複製都會有至少10000個複製了錯誤DNA的細胞。且並不是所有錯誤細胞都會被免疫系統及時清理掉,日復一日年復一年錯誤積累將會越來越冗雜,如果生殖原細胞複製錯誤的話,對於後代的影響將會是深遠且十分惡劣的。一個活了幾百年的人生下來的孩子可能會被歸為“其他物種”。

    我無法想象累積1000年的DNA錯誤會衍生出什麼問題。

    如果能夠延長個體細胞的壽命情況或許會好些。比如我們的腦細胞,從成年至死腦細胞不再進行增量分裂,而且生命力依舊,在核事故中,唯一遭受強烈核輻射仍安然無恙的細胞就是腦細胞——其他細胞都會在兩週內潰爛,人會眼睜睜地看著自己的身體從“肉體”變成一具白骨。

    而腦細胞如此長壽的原因就是因為其近乎瘋狂的新陳代謝,其內部的膜結構以及各種細胞器不到一週就會更換一次,這樣不論多久,腦細胞始終活力依舊,只不過消耗能量多一些罷了。遠古時期,人類無法擁有充足的能源供應,因此只有大腦進化出了這類功能,不過在未來,能源對於人類興許就不是什麼太困難的事情了。

    人類必然要延續自己的壽命,尤其是自己青年時期的“壽命”,知識的增加意味著更長時間的學習,不過未來的技術究竟會發展到什麼程度我無法想象……

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