從生物學上來看,人類有哪些設定不適合永生?

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人類的生物學身體的所有“設定”都不能支援“解除自然壽命限制”的低階永生,距離 無法死亡 (既沒有壽命限制也無法被殺死)太過遙遠。

不止是題目談到的牙齒,人體所有的器官都在隨著時間走向衰亡。一般人類細胞在細胞培養的理想環境下於進入衰老期之前 可以分裂 52 次 。未分化的幹細胞和癌細胞不受此次數限制,但是人的幹細胞並不能有效替換大量凋亡的體細胞,使得人體的自我修復能力十分有限。活過 60 歲之後免疫力急劇下降、骨質流失、肌肉萎縮、器官功能衰退帶來的各式各樣的後效應會讓你更加懷疑人生的。

至於“某個器官在生理上無法修復”, 心臟和腦 都是無法有效修復的,題目評論區提到的“休息和營養”對此並沒有特別的意義。人的心肌細胞約能運轉 120 年,腦神經細胞約能運轉 150 年,並缺乏大量替換它們的機制。其它器官的情況就不必多談了。

  • 人的心肌細胞約能在理想的培養環境裡運轉 120 年,那之後就會走向衰亡。
  • 心肌幹細胞的科研成果已經被確認為 造假 ,整個領域都被移除了。
  • 人體對人工心臟和心臟移植的接受能力相當有限,尤其是在老年期。這些醫療手段在目前的技術水平下只能期待延長一段時間的壽命。
  • 人的腦神經細胞約能在理想的培養環境裡運轉 150 年,那之後就會走向衰亡。
  • 神經幹細胞對腦進行修復的效率非常低下、在人 30 歲以後修復工作就趨於停滯。
  • 人為注入的神經幹細胞往往在製造並無修復作用的膠質細胞,而不是神經細胞。對此進行干預的研究目前還在進行。
  • 英國人做的一項研究顯示,人出生時腦神經元總量約 1000 億個,從 20 歲開始減少,到 40 歲時減少速度達到每天一萬個。他們聲稱“這會對記憶力、協調性及大腦功能造成影響”。大概這就是他們脫歐脫了三年的原因。
  • 而且,人體細胞間的協調狀態會隨著時間流逝而減損。

2020 年,以色列巴伊蘭大學一個科研團隊完成的研究證實了 15 年前科學家提出的關於人體衰老的新理論。該理論認為,隨著時間流逝,人體實際下降的是細胞協調能力,而非細胞功能。這一研究成果有望為醫治衰老 [1] 提供新的思路。

最常見的關於衰老的理論認為,隨著時間流逝,人體細胞會經歷“磨損”過程。但目前的發現表明,細胞重大損害的發生並不具有全面一致性,而是隨機發生在無功能的細胞組群中,其餘細胞則未受到損害。

研究人員面對的問題是,如果不同型別和組群細胞在不同人體中隨時間喪失其功能,那麼為何所有人在變老過程中,都會出現相同的症狀?如頭髮變白、面板起皺、整體功能降低等。

對此,阿爾伯特愛因斯坦醫學院遺傳學系主任讓·維傑格教授在 15 年前提出了自己的解釋。他認為,細胞功能會隨著年齡的增長而下降,但這並非因為單一無功能的細胞出現重大崩潰,而是因為許多細胞失去了調節和協調基因的能力。

在 2020 年 11 月初的《自然·新陳代謝》上,巴伊蘭大學物理系的阿米爾·巴山博士領導的研究小組發文稱,他們通過研究證實了維傑格的理論。該成果不僅為人們就衰老進行深入研究鋪平了道路,而且有助於修改治療衰老疾病的方法。

研究小組分析了從 6 家不同的全球實驗室收集的資料,這些實驗室檢測了人類、小鼠和果蠅多種生物體在衰老過程中其細胞之間的協調水平。同時他們還側重分析了不同的大腦細胞和胰腺細胞。結果證實,在衰老時,細胞始終全面地喪失了協調性。研究人員還指出,隨著細胞和其基因的協調破壞,他們觀察到細胞受損傷水平增加的現象。因此,關於潛在治療方法的研究重點應放在去除那些高度受損的細胞上。

研究小組成員蓋伊·阿米特表示,發現細胞和其基因協調的證據令人驚訝,但更重要的發現是,這種協調性隨著年齡的增長而急劇下降。

以上關於衰老的研究進展的引用來源為《科技日報》毛黎。

如果用現代技術處理,從人體內取出的癌細胞可以一直培養下去,並無壽命限制,例如海拉細胞系 [2] 、Jurkat 細胞系、A549 細胞系、BT-20 細胞系。從人體內取出的幹細胞也可以培養並分化成新的組織。人也可以用藥物與病毒將一般細胞轉化成不死化細胞系。地球上存在用明顯不正常的細胞組成整個身體的物種(後詳),但目前的技術不支援用這些來替換人體內衰老的細胞和組織——你只要看看“用於治療的胚胎幹細胞在人體內可能 癌變 ”,就知道人類的細胞是多不適合這項任務了。

相比這些,牙齒這樣用現代技術下的假牙就能很大程度上彌補的問題實在比較次要。自然界裡能一生換牙的物種也大有魚在,要用生物技術解決不會太困難。人類對 CTIP2 基因之類已經有一些瞭解。

一些科學家希望通過恢復端粒長度來延長體細胞的壽命,從而對抗衰老,進而延長生物體的自然壽命和改善生活質量。2020 年 4 月 27 日,美國的一個研究團隊宣稱在抗衰老研究上取得了突破性進展:他們篩選了超過 10 萬種已知的化學物質,成功發現了能夠恢復小鼠體內端粒長度的小分子。相關研究發表在《細胞·幹細胞》雜誌上。以下引用來自:

逆轉衰老 可恢復端粒長度方法找到

現階段,人類抗衰老研究大多數集中在染色體末端的“小帽子”——端粒上,端粒能夠防止基因 DNA 密碼的“磨損”,在生物健康和衰老程序中至關重要。但在細胞每次分裂時,它們都會變短一些,直到細胞不再分裂而死亡。如果能干預這一過程,則將實現對衰老以及衰老帶來的不良影響的調節。

2015 年,科學家發現了一種名為 PARN 的基因,其在端粒酶的作用中地位突出,因為這個基因在正常時會穩定端粒酶的一個重要成分 TERC;當其變異時會導致端粒酶的產生量變少,從而導致端粒過早地變短。

此次,哈佛大學及波士頓兒童醫院的研究團隊篩選了超過 10 萬種已知的化學物質,以期尋找能夠保護 PARN 健康功能的化合物,最終發現通過抑制一種名為 PAPD5 的酶可以實現,該酶能有效影響 TERC,恢復端粒酶的正常平衡。

實驗室中,團隊首先使用先天性角化障礙患者的細胞製成的幹細胞對化合物進行了測試,發現化合物可提高幹細胞中的 TERC 水平;接著他們又利用人類血液幹細胞並引發 PARN 基因的突變,然後將這些細胞植入到接受過化合物治療的小鼠體內。他們發現,這種治療方法可以恢復幹細胞的端粒長度,並且對動物沒有任何不良影響。

研究人員期望利用這種化合物開發出一類針對全身幹細胞的新口服藥物,從而在治療衰老引起的疾病,甚至在解決更廣泛的人類抗衰老問題中起到作用。

這距離實用還很遙遠,而且效果非常有限。

利用已知的生物學方法,能期待的極限可以參照地球上已經存在的物種:

現實中水螅綱多個物種沒有自然壽命限制 [3] ,包括常見的綠水螅。實驗證明它們個體的死亡率和繁殖能力與時間沒有關聯,不會衰老,體內含有大量幹細胞,受到不致命的傷害後可以再生。刺胞動物裡還有能在身體嚴重受損(看起來死亡)時用少量的幹細胞再生出整個身體(甚至數量還能增加)的海月水母之流,根本不需要談未必能“從成年逆轉到幼體”地迴圈多少次的燈塔水母。不過,一些人在錯誤地傳播“燈塔水母只能迴圈一次”的模因——在日本的實驗室裡燈塔水母已經迴圈過 9~10 次。

粘孢子蟲是滿足一些人幻想的“全身都是癌細胞的生物會長生不老”之樸素理念的多細胞寄生生物。它們的細胞大抵嚴重缺失抑癌基因,但是可以分化和配合而不是胡亂增殖搞死自己。有些學者懷疑它們壓根就是古代刺胞動物身上的癌細胞獨立出來形成的物種 [4] (多倍體西瓜激怒,海拉細胞歡喜),但這在演化上非常困難,這種東西本身也難以找到化石證據,目前沒說服力。

上述地球生物總歸會在 承受一定限度的物理傷害 後死亡,可以被其他生物捕食、患病而死、接觸有害物質後中毒死亡等,個體數並不會撐爆環境承載力,沒有自然壽命也並未影響它們進行出芽繁殖、有性生殖等去隨機突變,對演化沒有特別的不利影響。

如果題目想要的就是綠水螅這種程度的 解除壽命限制 的話,人類在幾十年內就可能有足夠的技術模仿它們。

另一些科學家認為,既然血肉如此苦弱,那人類變成機械不就好了?在近未來,人們可能獲得簡單地注入人體後自動增殖、拆除病原體、修復細胞與基因組的 納米機器 ,還有執行各種器官功能或擴充套件新功能的 人工器官 ——現在的智慧手機就是一個鬆散地連線在人身上、擴充套件長距離通訊與資訊取得·搜尋能力的人工器官。

機械在對抗時間的時候並不比生物更有優勢 [5] ,但是 機械損壞之後很容易修理 。上述機器應當可以無次數限制地 升級換代 ,可以不斷地應用新的部件,各種涉及身體改造的接頭和埠都應當可以適應技術的變革、長久地使用下去。

在適當時機,應當讓人的生物學部件與機械的界限模糊,令人可以操作自己的變異、執行進化。

各種事故和凶殺案等非衰老·非疾病造成的死亡的比例不會只因為沒有自然壽命限制而減少,因為許多工具、產業機器和武器會隨著人類的技術進步而變得更加危險、更加致命。因而有了這種技術也不需要用政策限制生育。

1973 年美國每 1 萬人中 94.2 人死亡,其中 自殺、殺人案和意外(例如火災、雷擊、車禍、空難)造成每 1 萬人中 7.8 人死亡 。當年美國有人發表論文稱,如果包括衰老在內所有生理問題和疾病被醫療技術解決,按這些資料計算的人均預期壽命可達 1300 年

這意味著如果你想要 超過 1300 年 的預期壽命,需要改善社會的結構,進一步緩和人之間和人們自身的衝突,比產業機器·交通工具和武器的 效能發展速度 更快地發展安全防護和 加強人體 的技術,讓人更加不易自殺、殺人和出意外。

基於 不把雞蛋放在一個籃子裡 的保險需求,人類不會一口氣改造所有人,會有一部分自願或非自願的不接受改造的人,以備此技術有未知的嚴重缺陷或受到惡意的納米機械針對時挽救。

和地球上已經存在的沒有自然壽命限制的非技術物種相比,人類的優勢是可以將生存空間擴充套件到地下建築、海上建築、其他天體和太空建築物上,對環境承載力的憂慮更多地建立在 能源危機 上。近期的能源問題是可以被現在能夠想象的技術(軌道太陽電站、反射鏡戴森雲)解決的,但也需要人類的 持續進步

當你 志在永遠 的時候,你要考慮到 一切小概率事件都會在漫長的時間裡發生 ,例如:

  • 無論人居住在什麼天體上或是太空建築上,都可能被突然發生的伽馬射線暴直擊,
  • 可能有個黑洞甚至 Q 球衝過來,
  • 可能有狂暴的犯罪分子無差別攻擊其他人,
  • 可能有其它技術文明打過來,
  • 可能有量子隧穿與漲落帶來的隨機危險,
  • 人類文明可能陷入內戰並崩壞,
  • 暗能量可能開始瓦解宇宙,
  • 其他宇宙可能和這個宇宙發生災難性的互動。

如果你希望永生技術能在一切狀況下繼續使用,那意味著它是 無法死亡 (既沒有壽命限制也無法被殺死)的永生,這比上面所述的低階永生要難得多。基於腦機介面或注入納米機器的生物機械化可以使人體變得難以破壞,但這類技術無法抵抗同水準的科學技術造出的武器和暴烈的天體活動。

在現代物理學所知道的範圍內,無法死亡的生物具有 至少像黑洞一樣堅強的身體 (且沒有霍金輻射),可以自己永遠存在下去。

目前看來,人類並不特別執著於肉體,可能的話轉換成能量或時空構造也是可以的。

即使 1E100 年後所有黑洞都蒸發了,人類仍然可能懸浮在寒冷、空洞、只有逐漸減弱的輻射的廣大時空之中,並自己創生物質和能量——就像宇宙暴漲時發生的那樣,使用的方法可以是第一類永動機也可以是將時空變為永恆暴漲態的任何技術。當然,人類能發展到這一階段的可能性微乎其微。

如果有了這個等級的技術,坐等宇宙在 1E100 年後進入輻射時代再慢慢發展到新的宇宙湧現或龐加萊迴歸是過於低調了,人類將對宇宙的前途命運或多重宇宙中任意多個宇宙負有干預的責任。各種 物理定律 將成為需要克服的障礙——這些不是人類身上的設定,而是 承載人類的自然界的設定