小小衲 旧说新语（三）此事古难全

时间: 12 31 2010 07:40   


作者：小小衲 在 芦笛自治区 发贴, 来自 海纳百川


上集梗概（龟虽寿）：

“科学活动都是还原论的，不存在‘非还原论'的科学”。但是，同是还原论，同是实证/分析/逻辑，还有着眼点的不同。所以存在: “宏观研究 v.s. 微观研究”。为了说明宏观研究的重要性，我首先假设整个系统都不存在混沌，非线性，蝴蝶效应，“整体大于部分之和”，“涌现“，这些东东，然后试图阐明，即使不存在这些东东，微观研究也不能代替宏观研究。

衰老的微观研究所取得了举世瞩目的巨大胜利。但是，但是，但是，微观研究却不能，永远不能，解释和解决很多关于衰老的基本问题和实用问题。比如：

1。生物为什么会衰老？衰老显然是不利于生物个体的，那么在漫长的进化过程中，选择机制为什么没有把“衰老的因素”给淘汰掉？
2。为什么有的动物衰老的快，有的动物衰老的慢？
3。为什么在实验室里制造出来的，由于基因变异而长寿的生物总有各种各样的缺陷，比如无法生殖，无法生长。
4。同一个物种，同样的体重，同样的食物，为什么生活在某些地区的衰老的慢，而生活在某些地区的衰老的就慢？

总而言之，根本的问题就是生物为什么会衰老？

妖刀网友谦虚地猜测：“生物的衰老是由生物的构成决定.自然条件下染色体的复制必定无法完美无缺。有机物必然会因外界侵害而劣化。所谓不衰老的生物，必定是简单生物通过简单复制来再生。“

老妖这话的前半句是对的。　有个大牛（忘了名字了）曾说过，衰老已经不是一件神秘的事情了（感谢“微观研究”），其关键就在于damage－－－－在分子和细胞层面上的各种损害（包括对染色体的伤害），是衰老的内在机制。　但是，生物体具有超强纠错功能和修复机制。根据鄙人的计算，一般的哺乳动物修复纠错的效率高于0.998。如果其修复机制是完美的话，所有的损害都将不成为问题。所以，问题在于：为什么修复不是完美的？

凌华网友认为：“如果没有衰老机制，生命较长的个体因为经验较多，必然在竞争中比新生个体具有更多优势，从而不利于新生个体繁衍后代。“

这个说法由来已久，最早是由１９世纪末最著名的进化生物学家魏斯曼提出来的。魏斯曼的意见是，资源是有限的，老的不死，人口越来越多，那年轻的同志怎么进步？总设计师正是考虑到了这一点，才主动从党和国家领导人的位置上退了下来，体现了老一辈革命家淡泊名利的高风亮节。　但是，随着越来越多的数据积累，魏斯曼的这个说法渐渐的被人摒弃（或发展成更新的版本）。主要原因之一是，衰老会导致死亡，可是死亡不一定非得是衰老导致的。除了衰老之外，还有很多外界因素可以调节人口，从而保证资源不被消耗干净。比如说一个地区的兔子数量稳定，主要原因不是兔子会老死，而是因为有狼。　所以，问题就变成了：既然有狼抑制兔口疯长，兔子为什么还是会衰老？　而且更吊诡的是，在很多情况下，有狼环境中的兔子比无狼的兔子，衰老的还要快，刚好和魏斯曼的预测相反。这可不是因为环境压力，工作压力，吴子胥过昭关一夜白了头什么的。（很多动物研究证明轻微的压力对健康和抗衰老是有好处的）。原因其实非常简单，我下面就会阐明。

老齐的意见是：“道金斯肯定会用"自私的基因"来解释，凡有利于基因扩散的性状就会被保留下来，并发挥作用，而基因是不会理会个体是怎样挣扎求生的。“

基因确实是自私的，只有神才是无私的。我们修炼就是要修成无私无我，先他后我的正等正觉。但是，在所谓的生态平衡的状态下，一个种群中个体的数量都是恒定的，增长也不会增长太多。也就是说，单就某一个特定基因来说，它的数量是基本恒定的。那么保持这个恒定有很多途径，一个是老的死掉，繁殖新的，还有一种可能的途径就是，每一只兔子都长生不死，也可以保证这个基因的数量不变。更甚者，如果每个兔子都长生不死，而且又可以繁衍后代，那这个基因的数量不但可以保持恒定，而且可以增长。这种“有利于基因扩散“的事情又何乐而不为呢？

这些新问题，老问题，新老问题的答案其实很简单，归结起来就是一句话：天下没有免费的午餐。

昔年在东海桃花岛上，大侠郭靖曾有幸见证东邪黄药师与西毒欧阳锋的箫筝之斗。却说郭靖“听了一会，忽觉两般乐音的消长之势、攻合之道，却有许多地方与所习口诀甚不相同，心下疑惑，不明其故。好几次黄药师明明已可获胜，只要箫声多几个转折，欧阳 锋势必抵挡不住；而欧阳锋却也错过了不少可乘之机。郭靖先前还道双方互相谦让，再听一阵，却又不像。他资质虽然迟钝，但两人反复吹奏攻拒，听了小半个时辰 下来，也已明白了一些箫筝之声中攻伐解御的法门。他呆呆的想了良久，只听得箫声越拔越高，只须再高得少些，欧阳锋便非败不可，但至此为极，说甚么也高不上去了，终于大悟，不禁哑然失笑：“我真是蠢得到了 家！人力有时而穷，心中所想的事，十九不能做到。我知道一拳打出，如有万斤之力，敌人必然粉身碎骨，可是我拳上又如何能有万斤的力道？“

生命体又何尝不想长生不死，可是这种事是你想想就能心想事成的吗？　它能没有个限制吗？　午餐能是白吃吗？　

伟大领袖毛主席教导我们，所有的鸟兽鱼虫（这里抛开植物和细菌病毒什么的不谈，因为我不懂）都需要“通过肺部进行呼吸，呼出二氧化碳，吸进新鲜氧气，这就是吐故纳新。一个无产阶级的党也要吐故纳新，才能朝气蓬勃。不清除废料，不吸收新鲜血液，党就没有朝气。“　伟大舵把没有指出的是，有氧代谢会产生很多代谢废物，比如国内网站养生广告里出现频率最高的词之一“本产品有效清除氧自由基”，这个氧自由基就是最典型的代谢废物，也是造成分子和细胞伤害的最大原因，最主要的原因。光是研究这个自由基的学术期刊就有好几个。但是，凡事有弊就有利，有氧代谢又给生命体提供了生存所需的所有能量，包括修复和纠正由氧自由基所带来伤害的能量。

戏肉就在这里了：一个给定的生物，它能从外界吸取的能量是一定的。这个不是说你吃的多，你吸收的能量就多。你吃得再多，你也得能消化的了，得能吸收的了才行啊。哪怕是静脉注射进去，你的血液循环的速率，运输养料的速率也是有限的。所以，一般来说，生物能吸取和应用的能量和它的体重是紧密相关的（关于这一点，我以前说过好几次。因为和本贴的关系不是太大，除非是要做精确的计算，所以就不详细说了）。这个能量进来了，如何作预算，如何分配呢？最简化地说有两个用途：一是为了生殖繁衍，也就是制造新肉，二是用来保养和维护现有的肉体。保养和维护就包括了修复和纠错。

投入保养和维护的能量越多，生物体就越健康，衰老的越慢，获得越长，正所谓“养怡之福，可得永年”。经过计算，我们基本上可以这样说，如果把所有的能量都投入到保养维护上，那么由氧自由基造成的伤害，基本上可以被全部修复（＞９９．９％），长生不死不敢说，延年益寿还是有可能的。然而，总的能量是给定的，蛋糕只有这么大，如果把所有的能量都用来维护，那发展（生殖生长）就没有能量了。（所以，胡总既要发展又要稳定，那就只有把蛋糕做大了）。　此事古难全啊。

话说至此，这个问题：“为什么修复不是完美的？”的答案就是：修复机制本身可以是完美的，但是只有机器，没有能源也不行。　为了保证发展（生殖生长），生物体只能把一部分能量投入到维护保养上去，这样就造成了总的修复的结果不是完美的。

这也就在一定程度上回答了我上个星期所问的第三个问题：为什么实验室里的由基因变异造成的长寿生物，比如果蝇，线虫，总是有很多生理缺陷，比如，不能繁殖。　这是因为，天下没有白吃的午餐，你有所得就必定有所失，好事不能让你全占尽了。你要长寿，那么就不能有足够的能量来生殖。这个宏观的调控，就使得微观上主管生殖的基因（以及其他微观因素）受到抑制。你也可以把主管保养和主管生殖的基因都打开，但是这样一来，你就得把蛋糕做大，也就是说你得找到能把蛋糕做大的基因，让果蝇线虫能过吸收利用更多的能量。这个也许是有可能的，虽然很难。这个也是将来微观研究的方向之一。

然而，上面这个答案并不能解释我在老齐评论下面提出的问题：如果仅是为了保证自私基因的数目，那生物体完全可以干脆不交配，不生殖，废这个事干什么，无端端惹出无穷是非。如果不把能量耗费在生殖上（或者只生殖一点点），那么维护保养就可以近似于完美，不是同样可以保证基因的数目吗？　

要回答这个问题，就要回到我上面说的：　衰老会导致死亡，可是死亡不一定非得是衰老导致的。除了衰老之外，还有很多外界因素可以致死。而这些外界致死因素正是生物体必须衰老的关键原因。

这个逻辑实际上很清晰，很简单：你保养的再好，也会死。不是因为氧自由基带来的伤害，而是因为。。。。水火地震，毒蛇猛兽，城管国保，磨牙吮血什么的，这都是外界环境的致死因素。你把所有的鸡蛋都放到一个篮子里，一点不留后路，所有能量都给了保养，一点都不分给生殖，一旦碰到李刚，你这份基因可就永远失传了。为了防着外界致死因素造成的绝门绝户，你就必须传宗接代，然而要传宗接代，你就不能把所有的能量都用到维护上，不把能量全用到维护上，你就必须衰老。吉藏凶，凶藏吉，此事古难全，就这么简单的道理。

这样，凌华网友所带来的问题就有了答案：为什么有狼环境中的兔子，比无狼环境里的兔子衰老的还要快。这是因为，捕食者的存在，就意味着外界因素致死的几率增高，所以，把过多的能量投入到自身的保养上，是一件很没有意义的事情：反正早晚都要被狼吃掉，兔子又何必苦苦恋此肉身，不如及时行乐，将能量用于传播后代。

有一个大牛，ａｇａｉｎ忘了名字了，曾做过一项很著名的研究。他研究美洲负鼠　ｏｐｏｓｓｕｍ。这是一种极为丑陋的，在美洲很常见的动物，是噩梦中的生物，邪恶的化身。它比大老鼠大个好几倍，有点像李连杰的《冒险王》里，那种被辐射的老鼠变异。我不幸在路上门口见过一只，至今想起来还发颤。这不怕老鼠的大牛作了个什么工作呢？他研究同一种负鼠的两个群落。一个群落世代生活在一个与大陆隔绝的岛上，４５００年前率妻子邑人来此绝境，不复出焉。岛上没有天敌，只有良田美池，桑竹之属，端的是黄发垂髫,怡然自乐。　另一个群落则世代生活在大陆，百代都行秦法政，蛇行鹰扬，天敌众多。（嘿，忽然想到，大陆这个词好像在影射。嘿嘿，这可不是影射，是正儿八经的研究）。　正如我们的理论所预测的，生活在桃花源的老鼠比生活在暴秦统治下的老鼠，衰老的更慢，寿命更长。（注意，再一次提醒，有很多证据表明，这可不是因为环境压力，工作压力，吴子胥过昭关一夜白了头什么的。很多动物研究证明轻微的压力对健康和抗衰老是有好处的）。

关于衰老，有趣的话题还有很多，比如为什么吃得少会活的长，乍一看，这个现象似乎和我们上面的理论相悖，但实际上这个理论可以完美的解释这个现象。再比如，为什么在比较同一类生物时，比如同是哺乳动物，同是鸟类，个体的寿命与它的体重呈正相关。这个问题老妖已经答了个差不离，具体的细节则需要一些数学，所以这里就不讲了。还比如，生长过快的个体，老鼠也好，人也好，如果比你的同龄人长得快，那么死得早的几率就很大。尤其是出生时比别人小，但是到了一定年龄又赶上同龄人，甚至超过同龄人的，不健康的几率就很大。这个现象已经被我们上面的理论所解释了：生长也是消耗能量的。把过多的能量用到生长上，相对的来说，用在保养维护上的能量就少了。说起来简单，数学和数据却也很浩繁。

另外，强调一下，上面说的，很多不适用于人类。人类是很特殊的。其特殊之一在于，人类有很多其他生物没有的手段来从外界获取能量，和利用能量。一个人，他的能量利用率和他的寿命，在自然状态下，应该和一只同他体重差不多的哺乳动物相当，也就是３０年左右，这正是自然人的寿命。但是由于现代技术，一个人的能量利用率，比如空调，汽车，暖气。。。。。。，却可以和一只体重大得多的哺乳动物相比，所以他的寿命也要长。另外，人的生长曲线也和所有的动物不同，所以他的能量预算，能量分配，也和其他动物不同。

Ａｎｙｗａｙ，说了这么多，就是想说一个在《蜗牛的壳》里提到过的道理：

分子／细胞／基因／信号通路等等这个层面的东西，就像是孟姜女她老公，是修长城的，是具体执行命令的，具体执行计划的。而制定计划，发出命令的是秦始皇，是蒙天放，是更高层面的因素，更宏观的因素，这些因素有时候是生物个体，有时候是其生存的小环境，有时候是大的生物圈。

如果想知道，命令是如何执行的，计划是如何实现的，那么就需要考察分子／细胞／基因／信号通路等等这个层面的东西。

如果想知道，为什么命令会这样发出，为什么要制定这样的计划，就需要从宏观，从上往下入手，考察生物所生活的环境，以及与环境的相互作用。

另外还想说的一点是：生物学，尤其是生态学，实在和经济学很相似。我上面说的那些东西，很多都可以想象成一个公司，一个经济实体的运作，发展。。。。。生态学里有本著名的书叫《自然的经济体系》，我说了好几遍了，一定要抄几段上来，改天。

最后要说的一点就是：世事就像是分蛋糕，这里分得多了，那里就少了，有得必有失，失失得得不必在意。正啊是：

“世情推物理，人生贵适意，想人间造物搬兴废。吉藏凶，凶藏吉。富贵那能长富贵？日盈昃，月满亏蚀。地下东南，天高西北，天地尚无完体。展放愁眉，休争闲气。今日容颜，老于昨日。古往今来，尽须如此，管他贤的愚的，贫的和富的。到头这一身，难逃那一日。受用了一朝，一朝便宜。百岁光阴，七十者稀。急急流年，滔滔逝水。”

祝大家新年快乐，养怡延年。

ZT