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向天再借五百年

2021-12-02 03:48張雨晨
科幻世界 2021年9期
關(guān)鍵詞:鼴鼠機體人類

張雨晨

萬歲

“萬歲”乃是華夏子孫極其熟悉的一個詞。

寰宇之內(nèi)、古往今來,萬人之上的帝王將相們從來不乏“我真想再活五百年”的“懼亡者”。而在被這些“肉食者”鄙視為螻蟻的平民百姓間,“嫦娥奔月”為代表的長生仙人神話也從不乏受眾。

作為死亡的鏡像,永生對人類的誘惑,一如人對死亡的恐懼般強烈而深刻。

比如“論資排輩”甚至穩(wěn)壓華夏文明一頭的古埃及,就在人類文明的黎明期,形成了一套高度關(guān)注死亡、復活與永生的神話體系。并由此衍生出了《亡者之書》、木乃伊和金字塔等今人看來匪夷所思的文化產(chǎn)物與技術(shù)成就。

而在亞洲大陸的另一端,沉迷于丹藥巫蠱的帝王同樣數(shù)不勝數(shù)。然而在自然規(guī)律面前,即便是自以為征服“星辰大海”的“千古一帝”們,也依然會以一介匹夫的姿態(tài)駕崩,并在身后留下一個個被昏聵統(tǒng)治嚴重透支民生、注定迅速敗亡的腐朽帝國。

即便是到了科技文明極大影響生活的近當代,人類創(chuàng)作的幻想作品中,永生依然是重要的主題:奇幻文學的扛鼎之作《魔戒》中,被譽為凡間完美生命的精靈,就有著標志性的、近乎永恒的長壽;而在科幻文學之中,借助技術(shù)手段進行的延壽和再生,也是屢見不鮮的設想?,F(xiàn)代流行文化中,從長生不老的諾多精靈公主到不死不滅的綠發(fā)魔女,從金剛狼到永生守衛(wèi),世界各國的創(chuàng)作者們,紛紛在各自的作品中留下了各自對永生的暢想與感悟。

終有竟時

萬物終有其時。

衰老與死亡,是所有生命都繞不開的話題。

從微觀層面看,細胞的“死亡”其實定義起來會非常復雜。比如說,倘若一個細胞發(fā)生了分裂,那么原本的那個細胞從認知概念上也就不存在了,但一般來說,我們不會把這種情況視為“死亡”。

海瑞塔·拉克斯

而具體到一般認知的“停止生命活動”上,細胞其實也有不同的結(jié)局。

細胞被各種極端刺激損傷到一定程度,就會迎來名為“壞死”的死亡。面對機械損傷,細胞可以被直接撕碎,死無全尸;面對高溫,細胞內(nèi)發(fā)揮各種功能的蛋白會變性失活,導致細胞死亡(俗稱煮熟了);面對大劑量的電離輻射,細胞內(nèi)的DNA分子鏈會被轟擊損傷,倘若來不及修復,就會導致細胞無法再利用這些基因來轉(zhuǎn)錄翻譯對應的蛋白質(zhì),最終同樣難逃一死(但也有極小概率獲得可以繼續(xù)使用的突變基因);而面對細菌、病毒等病原微生物的感染,細胞同樣也會被入侵者用各種匪夷所思的手段殺死——比如死于被細菌代謝產(chǎn)物污染的毒性環(huán)境,或者被病毒感染后,像被異形破胸而出的倒霉蛋一樣,死于從內(nèi)部瘋狂增殖的病毒。

總之,胞生不易。

此外,還有另一種死亡可能降臨到細胞頭上。

這就是“細胞凋亡”。不同于外部“飛來橫禍”導致的“細胞壞死”,細胞凋亡是一個細胞自主進行的“自殺”過程,過程雖然不那么轟轟烈烈,卻更加幽怨哀婉。

當細胞表面的Fas蛋白作為受體與作為“死亡信使”的特定信號分子結(jié)合之后,就會向下在細胞內(nèi)部啟動一連串代謝通路,使得細胞色素C從線粒體中大量釋放,激活Caspase蛋白酶家族。在這一連串生化反應的作用下,接到死亡命令的細胞會開始向內(nèi)收縮、崩解,自動形成一個個由細胞膜封裝好的“凋亡小體”,仿佛扎好口的垃圾袋,平靜地等待著機體的免疫系統(tǒng)來清理回收。這樣一套經(jīng)過自然演化長期塑造的機制,保證了細胞在凋亡過程中,并不會像壞死那樣出現(xiàn)明顯的脹大破裂、內(nèi)容物外流等問題,因此也一般不會導致附近的機體組織出現(xiàn)炎癥反應。

正是由于凋亡系統(tǒng)的可控與“干凈”,以凋亡為代表的細胞程序性死亡,在我們的生長發(fā)育以及機體日常運行中都有著巨大的作用。譬如說,我們手上彼此分離的五指,就是由于胚胎發(fā)育時肢芽末梢的細胞們進行了選擇性的凋亡,從而清除了手指間多余的組織,描繪出雙手最初的輪廓。而即便在完成發(fā)育、身體成熟之后,凋亡系統(tǒng)也能為機體持續(xù)、安全地清理已經(jīng)老化或受到損傷或變異的細胞,維持機體的健康。

不過,凋亡系統(tǒng)也不能做到讓機體永葆青春。因為與凋亡對應的新細胞補充方面,機體同樣有著嚴格的限制。我們體內(nèi)的細胞,早就被自然演化早設定了分裂的倒計時工具——端粒。這些位于染色體末端的“帽子”結(jié)構(gòu),會隨著細胞的一次次分裂而不斷縮短,并在耗盡后啟動細胞凋亡程序,讓所在的細胞“壽終正寢”。我們機體的整體衰老,很大程度上就是因為機體補充新細胞的能力越來越差,進而導致身體各個器官和系統(tǒng)的功能出現(xiàn)持續(xù)且不可逆的下降。當這些功能下降積累到一定程度之后,機體的正常運行就會無以為繼,從而走入死亡的幽谷。

但是,任何防御機制都存在漏洞。經(jīng)過一連串基因的變異,極個別“幸運”的細胞能夠“解鎖”一種名為“端粒酶”的特殊技能。突變細胞通過這些端粒酶的作用,將會獲得近乎“逆天改命”的能力,可以把原本持續(xù)縮短的端粒重新加長,從而在單個細胞層面,實現(xiàn)無限分裂的“永生化(immortality)”?,F(xiàn)在被科研工作者廣泛應用于生物學和醫(yī)學研究的“海拉細胞”,就是這樣一種不會自然衰老死亡的“永生細胞”。雖然它的捐獻者海瑞塔·拉克斯女士早已于1951年去世了,但來自她的海拉細胞卻在全世界的實驗室中晝夜不息地持續(xù)分裂著。如今它們的規(guī)模,甚至已經(jīng)遠遠超過了捐獻者本人的體重了。而海拉細胞這樣鉆了凋亡系統(tǒng)空子的“永生細胞”,其實大多就是人們聞之色變的“癌細胞”。

單個細胞的死,可能是為了整個機體的生。

太歲

但人類的智慧,讓我們見識了生老病死之后,自然就會想象出長生不老。

人類是一種會被自己的智慧煎熬的生物。

拋開前現(xiàn)代那些顯然從未靈驗過的巫術(shù)和祈禱不談,隨著近代科學思想的崛起,以及連帶的一輪又一輪工業(yè)技術(shù)革命。人類終于憑借自己的智慧,通過對自然越發(fā)深入的理解,開始了對自身壽命的延長。

在人類的絕大部分歷史階段,人類的平均壽命都只有30-40歲,即便將數(shù)據(jù)中“拖后腿”的嬰幼兒大量夭折死亡視而不見,但那些僥幸成人者的預期壽命,依然是“人生七十古來稀”。

直到二十世紀,磺胺和青霉素為代表的第一批抗生素大規(guī)模投入使用為止,我們?nèi)缃袷煲暉o睹甚至認為天經(jīng)地義的“長壽時代”,方才在諸多技術(shù)的共同維護下逐漸來臨。

可醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展,最多只能逼近人類的預期壽命極限。在感染類疾病從整體上被控制后,死神又讓原本是罕見病的高血壓、糖尿病、心血管疾病還有癌癥粉墨登場,鑄成了全新的收割鐮刀。

面對這些一時半刻無法攻克的疾病,有些人想到了科幻小說中的“人體冷凍”。希望通過這種將自身化為“時間膠囊”的方式,在寒冰中“永葆青春”,加速快進到幻想中更加美好的未來。

然而此時,人們卻發(fā)現(xiàn),原本作為生命之源的水,在凝結(jié)為冰之后,卻成為了最致命的死神。細胞內(nèi)的水,在結(jié)冰以后就會化為鋒利的結(jié)晶,并伴有體積上的膨脹,從而在微觀層面破壞細胞結(jié)構(gòu)。長期的低溫冷凍狀態(tài),對于所有具備細胞結(jié)構(gòu)的生命來說,都是滅頂之災。

當然,生命面對極寒也不是沒有辦法。作為甚至沒有細胞結(jié)構(gòu)的“極簡主義者”,病毒就對超低溫環(huán)境有著很強的耐受性。它們那單純由核酸與蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成的機體,面對低溫環(huán)境甚至反而可以更加穩(wěn)定地長期保存。在全世界各地的實驗室里,-80℃冰箱和更加寒冷的液氮罐里,都大量儲存這各種用于科學研究的病毒。

此外,一些復雜的多細胞生物,比如被籠統(tǒng)俗稱為水熊蟲的緩步類動物,也能夠通過如三體人一般的機體脫水,進入代謝幾乎完全停止的“隱生”狀態(tài),從而在經(jīng)歷極寒等各種惡劣環(huán)境之后,有更大概率復蘇。

不過對于更大、更復雜的大型動物來說,零下的低溫依然是機體難以抵擋的死亡環(huán)境。大部分我們熟知的極地動物,都得靠體內(nèi)代謝產(chǎn)熱和皮毛保溫來保持身體核心溫度,要是身體真被凍結(jié),其實同樣難逃一死。

所以大型動物想要扛住冷凍,就要給自己做好防凍措施。而棲息于北美洲北部苦寒荒野的北美林蛙,就有著近乎科幻設定的“冷凍復蘇”能力。這種曾經(jīng)讓富蘭克林百思不得其解的“奇跡”,其實源于北美林蛙獨特的代謝系統(tǒng)。

當入秋之后,北美林蛙會在肝臟內(nèi)大量積累肝糖原,然后轉(zhuǎn)化為葡萄糖,大量輸入全身的血液與組織液,主動形成“糖尿病”的高血糖狀態(tài)。同時,為了進一步增加抵御寒冬的能力,北美林蛙會“丟車保帥”,分解部分肌肉和組織,將其重新拆解為蛋白質(zhì),并進一步代謝形成原本會排出體外的尿素。

如此一來,當阿拉斯加的凜冬終于降臨時,北美林蛙的體液已經(jīng)擁有了高濃度葡萄糖與尿素,而且越是像大腦與心臟這樣的關(guān)鍵器官,葡萄糖與尿素的濃度就越高。這樣一來,林蛙就將自己的體液,變成了凝結(jié)點低于零度“防凍液”,能夠在-4℃的環(huán)境下存活兩個月,甚至可以在零下十幾度的嚴峻環(huán)境中堅持一段時間。

受到北美林蛙等動物的啟發(fā),科研工作者們,開始用甘油、乙二醇等作為防凍劑,將其滲入細胞,賦予細胞抗凍能力。甚至可以讓細胞在液氮的-196℃環(huán)境下長期保存。如今這種針對離散單獨細胞的超低溫儲存技術(shù),已經(jīng)非常成熟了,廣泛應用于科研、醫(yī)療甚至畜牧業(yè)之中。

當然,超低溫儲存細胞是一回事,科幻飛船里那樣“冰凍活人”就完全是另一回事了。時至今日,人類也沒有技術(shù)能夠在保持機體活性的前提下,對整個人體進行“防凍處理”,再快速整體凍結(jié)。目前一些科技公司開展的人體冷凍業(yè)務,最多也只能讓捐獻者的遺體作為細胞級精度的優(yōu)質(zhì)標本長期保存,并無任何起死回生的可能。

即便在未來,人類攻克了人體超低溫保存并復蘇的技術(shù),甚至將其應用于航天等領域。但這種技術(shù),其實沒有增加人體的“有效壽命”。對于冷凍者本人而言,他們所能體會到的人生,依然不過百年。

只有直接以活躍狀態(tài)度過漫長時光,才稱得上真正的長生不老。

很幸運,自然界依然為我們給出了不少現(xiàn)成的參考。

比如燈塔水母。

一般的水母,都是不斷重復著“水母體產(chǎn)生水螅體,水螅體再產(chǎn)生水母體”的世代交替循環(huán),雖然個體也很難天然衰老,但總歸還是被世代交替的生存方式限制著。而燈塔水母則不一樣,它的水母體在持續(xù)一段時間后,會“返老還童”直接逆向轉(zhuǎn)化為水螅體,從而跳過了原本的循環(huán),實現(xiàn)了某種程度上的“永生”。

當然,水母和人類的結(jié)構(gòu)差異過于巨大,燈塔水母的能力,幾乎毫無可能通過技術(shù)手段復現(xiàn)于人體。但倘若把難度級別從“還老返童”降低到“長生不老”,那么我們的哺乳類近親中,就有現(xiàn)成的案例。

這便是長相極為任性的裸鼴鼠。

作為與人類同屬靈長總目的嚙齒目動物,裸鼴鼠有著在整個哺乳動物家族中都堪稱奇葩的“特異功能”,比如耐受嚴重低氧環(huán)境、擁有如同如蟻群一般的真社會性群體結(jié)構(gòu)、幾乎不會得癌癥等等。而比這些更加離譜的,則是它們相對于體型極其漫長的壽命,以及匪夷所思的死亡風險曲線。

大部分小型嚙齒動物,比如我們熟悉的褐家鼠與小家鼠,即便在實驗室的人工飼養(yǎng)環(huán)境下,都只有大約兩年左右的壽命。而裸鼴鼠的壽命,則可以達到三十年甚至更久。尤其詭異的是,包括相對大部分哺乳動物已經(jīng)算長壽的人類在內(nèi),絕大部分哺乳類的死亡風險曲線,都是一條隨著年齡增長快速上升的J型曲線。這樣的風險曲線,仿佛一條高聳的眼鏡蛇,用晚年急劇飆升的死亡風險,為生命帶來命中注定的安息。可動物學家研究裸鼴鼠時,經(jīng)過統(tǒng)計觀察,卻發(fā)現(xiàn)裸鼴鼠的死亡風險曲線,如同一條平緩爬行的蚯蚓一般,幾乎不隨年齡增長而變化,始終處于一個非常低的水平。

也就是說,裸鼴鼠有著極其緩慢的自然衰老速度。一只“三十而立”的老年裸鼴鼠,身體狀態(tài)并不會比它年輕時遜色多少。而裸鼴鼠與人類同屬靈長總目的演化地位,更是讓這種能力有著通過基因工程轉(zhuǎn)移到人類身上的潛在可能。

但這顯然還有極其漫長的科研、技術(shù)與倫理道路要走。

死神永生

所有這些“續(xù)命”技術(shù),對于人類都有一個無法解決的最根本問題。

那就是人腦本身的衰老。

我們的大腦在發(fā)育成熟之后,除了極少數(shù)區(qū)域外,幾乎不會再更新其中的神經(jīng)元。神經(jīng)膠質(zhì)細胞雖然可以更新?lián)Q代,但它們的功能更多是保護、輔助與支持神經(jīng)元,自身并不能獨立承擔信息處理的重任。也就是說,我們大腦的絕大部分功能區(qū)域,都是在成年以后“一日不如一日”的。

為什么非要這么設計呢?

其實道理很簡單。大腦作為調(diào)控全身行為的神經(jīng)中樞,其中的意識、記憶和情緒等所有認知活動,都是基于神經(jīng)元彼此用突觸連接的神經(jīng)網(wǎng)絡。對于構(gòu)成網(wǎng)絡的神經(jīng)元本身來說,少量神經(jīng)元的零星死亡,在各種代償機制的應對下,幾乎不會對網(wǎng)絡的功能造成沖擊性影響??珊鷣y增殖新的神經(jīng)元,就等于是向這個復雜系統(tǒng)中引入噪音,甚至有可能在原本關(guān)鍵的位置突然橫插一腳。兩相權(quán)衡之下,自然演化最終選擇以長期運行效率持續(xù)下降為代價,獲得了具體運行過程中的相對穩(wěn)定性。

自然演化,從一開始就讓我們選擇了通向個體死亡的道路。

不過,科學技術(shù)的發(fā)展,并不受制于原本的演化結(jié)果。通過對大腦進行“透明化”與切片掃描,神經(jīng)科學家正嘗試在計算機中重建大腦中的神經(jīng)網(wǎng)絡。盡管目前的技術(shù)還只能重現(xiàn)相對于人腦九牛一毛的“意識碎片”,但隨著科學與技術(shù)的進一步發(fā)展,在本體大腦死亡后依然可以無限期生存與電子空間的“賽博英靈”,仍然有可能實現(xiàn)。

人類與死亡的故事,將在“機械飛升”之后,進入一個如今只屬于科幻創(chuàng)作的篇章。

【責任編輯?:阿???吾】

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