@ 2017.11.07 , 10:00
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生物数学证明我们无法在延缓衰老的同时保持健康

生物数学证明我们无法在延缓衰老的同时保持健康
Credit 123RF

如果您心里一直有所期待,随着科学进步,在未来某一天可以让您返老还童青春常驻。那我这里有一个十分遗憾的消息,这种事情不会发生。

从数学角度考虑,像哺乳动物这种高度复杂的多细胞生命形式,不可避免的要面对一场只有一方胜出的决斗。糟糕的是,最终,我们的活力将成为失败者。

这个糟糕的消息,可以怪到亚利桑那大学一对研究人员头上。他们在建立了数学模型,剔除了不合理的几条细胞假设后,发现我们面前着一个22条军规般的困境。

进化生物学家Joanna Masel说:“衰老在数学上是必然的结局,彻底的必然。从逻辑上讲,在生理学演化上说,在数学上都是没有其他出路的。”

老化——以及随之而来的所有生理变化——或多或少是由于细胞活动减慢和失去功能的结果。

例如,随着年龄的增长,发色逐渐变灰是由于产生色素的黑素细胞无法补充其组织干细胞的日常损失。

皱纹是另一种信号,皮下被称为纤维母细胞的部分不像以前那样积极地生产蛋白质胶原蛋白了。

但是如果科学家想出办法鼓励我们的细胞以牺牲他们的兄弟姐妹为代价来维持积极性呢?如果我们敲掉那些老旧的细胞,我们确实可以继续制造色素和胶原蛋白。

研究人员寄希望于通过修复DNA或延长被称为端粒的染色体的构件来逆转生物化学过程中不可避免的活性衰减。

虽然理论上是可行的,但有一个问题始终存在。

衰老的另一个特征是许多细胞开始像明天不过了一样疯狂自我繁殖,以不受控制的方式复制自身,或者说它们变成了该死的癌细胞。

根据研究人员的说法,这意味着我们无论如何都难逃一死。

首席研究员Paul Nelson说:“如果你去掉了那些功能不佳,丧失活性的细胞组织,那么随之而来的就是癌细胞增殖的问题。反之,如果你杀死或抑制了那些癌细胞,那么就会使大量无用细胞滞留积累。”

衰老过程的机理仍然是一个谜。我们的基因能随着我们的后代一直传递下去,为什么我们的细胞在几十年之后就老迈不堪了?

一个简单的答案是,对基因来说,比起让生命体永恒存在来保存自身,通过将自身传递给后代来实现不朽是更容易实现的设计。我们的进化过程还不够长久,没有探索出进化向永恒生命的道路。

但是,这种老化模式为现有的数学模型增添了一个新的元素——即使进化确实选择了永恒的青春,我们自己的身体内部的竞争也将使我们不可避免地走向坟墓。

换句话说,由于多细胞生物体依靠大量的细胞协作,数量产生累积效应,我们在逻辑上不可能同时具备这两种功能——如果您为“年轻”细胞开路清除掉老细胞以保持皮肤光滑,您就只能选择那个大写的C(cancer).

Nelson说:“要么被困在这些逐渐失去功能的老化细胞构成的身体里,要么选择让清理无用的细胞结果导致癌细胞滋生。我们只能二选一。”

当然,这一结论不是说我们无法延长我们的生命或者无法令身体器官更年轻,我们可以开发出这样的技术,同时也可以避免癌症。”

这项研究的结论的实践意义是,我们开发出抗衰老的技术越有效,患上癌症的风险就越高。最终将不可避免,面临比衰老更大的死亡风险。

“我们用数学证明了,为什么鱼和熊掌不可兼得。”Masel说。

考虑到两难的抉择,或许更多的皱纹和老花眼听起来也不是那么糟糕。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. Tentacle
    @8 months ago
    3606564

    要知道人类以前曾经用各种方式证明不存在能飞的机械或超音速的物体
    另一个角度说,即便是完全没有DNA自毁机制的细胞也不是一分裂就立即会癌变,而是有一定的概率。

  2. 3606569

    与其为生命添岁月,不如为岁月添生命

  3. compete
    @8 months ago
    3606578

    其实就是老化细胞与癌细胞问题,危言耸听的结论。
    克隆器官就能解决这个问题。

  4. Solatrader
    @8 months ago
    3606584

    “我们用数学证明了,为什么鱼和熊掌不可兼得。”Masel说。
    请问您的真空中的球形鸡解释了裸鼹鼠的低癌和灯塔水母的重置了么?

  5. 3606587

    哦,所以为什么乌龟能活几百年?难道它们是单细胞生物?没人觉得可以长生不老,但能活个四五百年也还是不错的

  6. 猫头鹰
    @8 months ago
    3606588

    我一直觉得大自然根本没打算让人类活这么久,才弄出这么多让人挂掉的“程序”

  7. 3606589

    文章的意思是细胞的增值有得癌症的风险,但细胞不增值人就会衰老,他们在数学上是矛盾的。因为就算能控制住端粒,自由基什么的,数学上dna就有复制出错的几率,细胞早晚都会出问题的。但是这些没法克服吗?????当然可以克服,只是比我们想象的还要难

  8. 零下伊度
    @8 months ago
    3606592

    @NPCRR: 因为他们会冬眠,新陈代谢缓慢,思维也及其缓慢。

  9. 3606595

    你错了,有一个人可以

  10. 正好五个字
    @8 months ago
    3606604

    实验统计学证明生物数学的结论不一定准~

  11. Solatrader
    @8 months ago
    3606618

    “我们用数学证明了,为什么鱼和熊掌不可兼得。”Masel说。
    您的真空中的球形鸡能够解释裸鼹鼠的低癌和灯塔水母的

  12. 3606629

    看上去就是一群高中生物水平的数学家搞出来的似是而非的结果,还“数学上证明了”。。。

    我也可以数学上证明一下,人大脑神经元是不会增殖的,而二三十岁以后开始凋亡,总数除以凋亡速率就是人最大可能寿命!

  13. 3606631

    @anatta:
    生育二胎,人人有责

  14. dogisacat
    @8 months ago
    3606634

    @compete:
    把全身器官都不断更换,那自己还是自己吗?自己为什么是自己?这是更麻烦的哲学问题。

  15. 3606635

    所以为什么去掉了老化的细胞,癌细胞就会增值?

  16. Alcatrz
    @8 months ago
    3606646

    直接义体化不就好了,攻壳的科技设定从现在看真的很完美

  17. 苗条猪
    @8 months ago
    3606768

    为了更持久延续人类文明,我们需要母体

  18. 3606799

    没事,最后总是要走意识上传的路的

  19. ssssssssssssss
    @8 months ago
    3606806

    这种结论,和AI不可能论,同样属于“神学”范畴。

    老化在种群意义上来说是有积极意义的。

  20. 3606819

    突然想到很久之前一个国产剧里面出现的设定,寻找长生不老药,最后发现有长生药和不老药两种,不能同服,不老≠不死,不死≠不老。

  21. 3606841

    祝毛xx万寿无疆,祝林xx永远健康。

  22. 3606843

    延长生命难道不是通过加快细胞更新吗?为什么非要钻进延长细胞寿命这个死胡同

  23. 3606844

    加快细胞更新速度,不是延长细胞时间

  24. Necromorphs
    @8 months ago
    3606851

    太棒了

  25. 煎蛋蛋
    @8 months ago
    3606876

    得出这种结论只是因为你们还不够本事

  26. 潘无道
    @8 months ago
    3607066

    人细胞正常分裂的话细胞里的(基因载体)端粒会越来越短,是造成衰老的主要原因,端粒酶可以修复分裂引起的细胞缺失,能达到肉体永生,但是自我意识的永生,除非把自己的意识转成电子数据(参考黑客帝国),不过还是斗不过时间,时间是最毒的毒药

  27. 由乃书记
    @8 months ago
    3607090

    直奔评论区

  28. 紫色涩柿子
    @8 months ago
    3607173

    @Alcatrz:

    如果你认真看了攻壳,就会知道有个分分钟会被入侵和关闭的电子脑是多么危险的事情

  29. 你王叔
    @8 months ago
    3607319

    @紫色涩柿子: 怎么总有这种拿电影小说当现实的呢。当初证券、金融系统信息化的时候也有一堆保守(智障)派反对说太不安全了,分分钟会被人黑进去你钱转走,结果呢?
    当然,有没有可能被黑?有!只是你在现实中还分分钟可能被人拿刀砍死呢。何况能在现实中把你砍死的人可比能在网络里黑死你的人多得多得多(是差几个数量级)。
    其实我想说的是“上传意识”可比延长寿命难多了,至少从目前的科技来看。意识是不独立存在的,只是脑袋里各种细胞反应的集合而已,这可比延长寿命难多了。

  30. 3607343

    键盘侠们厉害了

  31. 3607571

    垃圾文章,好像永生的物种不存在一样

  32. 费诺傅塔林
    @8 months ago
    3608323

    煮鹰碗真蒸的粉丝:扬州蒸干丝(ಡωಡ)按E可赛艇,按M可安轨,按Y可鸭嘴笔,按D可engineer drawing,按Z可坠痛苦或坠吼,按G当时念两句诗,按R可跑得快

  33. 待腚而动
    @8 months ago
    3608574

    什么时候能复制记忆了,永生就能实现。

  34. 一剑倾江湖
    @8 months ago
    3608701

    恒星都会走向死亡,何况人乎

  35. 3609408

    熵增原理不懂么。

    一群呆逼不懂复杂系统,也不懂混沌特性,只是一个劲的迷信技术。

    系统越来越复杂,意味可预言它的能力也越来越困难,任何一点扰动,都可以对短期或者长期造成不可挽回的影响。这个宇宙可不是造出来为了你方便享乐的

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