續(xù)上: 死亡起源（十七）

這一章我們討論哺乳動物的衰老，以及大腦和智慧的演化對壽命的影響

待到生物演化到哺乳動物階段以后，與生殖相關(guān)的逐步衰老就變得非常普遍了。到目前為止，除了裸鼴鼠外，還沒有觀察到有其他不會衰老的哺乳動物。

哺乳動物的漸進(jìn)式衰老現(xiàn)象的產(chǎn)生，我相信是與哺乳動物的生活習(xí)性相關(guān)的。哺乳動物一方面擁有比低等動物相對更發(fā)達(dá)的大腦，也因此擁有了超越本能的，更加廣泛的學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力。也正因?yàn)槿绱耍S多哺乳動物并不能象許多低等生物，可以如某些先進(jìn)導(dǎo)彈的“發(fā)射后不管”一般，也來個(gè)“生殖后不管”。許多低等生物，甚至是比較高等的爬行動物的后代，因?yàn)槟阁w“生殖后不管”的緣故，它們只是靠遺傳獲得了一些生物本能，然后靠自己去自生自滅，它們的父母大多都不介入其中或者介入不深。相比之下，哺乳動物，通常需要花費(fèi)許多時(shí)間來哺乳，同時(shí)教育后代各種生存的能力。和它們相對發(fā)達(dá)的大腦相對應(yīng)的，是有許多需要后天獲得的知識都不是自動的寫在DNA里面了，這些知識都需要父母親去教會它們。哺乳動物發(fā)達(dá)的大腦和這種教育方式，大大增加了它們對環(huán)境的適應(yīng)能力，但也增加了上一代的教育成本，同時(shí)也因此產(chǎn)生了下一代對上一代的依賴以及對上一代有更長壽命的需要，因此生殖期結(jié)束后自殺并不適合絕大部分的哺乳動物。另外，絕大部分的哺乳動物都是多次繁殖動物，那么在演化過程中，哺乳動物如前文提到的北極燈蛾毛蟲一般，重新調(diào)整自己的生命周期，演化出一個(gè)在性成熟后，隨年齡逐步衰老的機(jī)制，就是一個(gè)水到渠成的事情了。

各種哺乳動物隨著大腦的發(fā)達(dá)程度，許多物種都出現(xiàn)了對工具的使用、語言、分工、合作、溝通，社交、甚至娛樂等等需求，這些都對知識和生存技能的傳播提出了更高的要求。許多大型群居哺乳動物，老年個(gè)體大腦內(nèi)存儲的知識與生存技能可能對群體的生存和競爭有益。所以，基因里面那些可以將老年期延長的開關(guān)就會被自然選擇所選擇出來并被打開，于是它們的老年壽命就相應(yīng)延長了。有些哺乳動物即便過了生殖期也還有很長的壽命，如此種種，都是對環(huán)境和競爭的適應(yīng)罷了。

當(dāng)我們知道動物的生長發(fā)育，乃至壽命都是可調(diào)的以后，那么，關(guān)于大腦的發(fā)展演化，以及智慧的發(fā)展和壽命的關(guān)系，就會有一個(gè)非常有趣的推理和推論了：

1. 大腦的發(fā)育和智慧的增長，是可以增加動物對環(huán)境的適應(yīng)能力和競爭力的，這是很簡單的道理。

2. 知識與經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與積累是需要時(shí)間的，適應(yīng)能力是和知識經(jīng)驗(yàn)的積累相對應(yīng)的， 這種適應(yīng)和競爭力因此是和時(shí)間相關(guān)的。在這種情況下，適當(dāng)?shù)难泳徦ダ希娱L壽命，是可以增加競爭力的。那么，適當(dāng)延緩打開衰老開關(guān)和死亡開關(guān)的個(gè)體，因此會被選擇出來。兩者之間，也會在自然選擇的取舍下，達(dá)到一個(gè)平衡。

3. 也就是說，生物的生長發(fā)育以及壽命，是和大腦的發(fā)育和智慧的發(fā)展相關(guān)的。這是一個(gè)非常有趣的推論。

至于絕大多數(shù)哺乳動物為什么不能夠如某些爬行動物一般，采取不會衰老（Negligible senescence）的生存策略，這相信和哺乳動物的演化歷史相關(guān)。在約2億年前的三疊紀(jì)晚期，早期的哺乳動物與恐龍幾乎在同一時(shí)期正式出現(xiàn)了。當(dāng)時(shí)君臨天下的大小恐龍占據(jù)了絕大部分的生態(tài)位置，而早期的哺乳動物的體型微不足道，主要靠昆蟲等生活在叢林中的小型獵物維生。早期的哺乳動物并不處于生物鏈的頂端，它們是處于一個(gè)生存壓力很大的競爭環(huán)境的，這些壓力往往會導(dǎo)致它們加快世代交替，及時(shí)的觸發(fā)它們的自殺機(jī)制以不斷適應(yīng)高壓力高變化的環(huán)境。所以，現(xiàn)代的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里，在威脅和壓力下變得胸腺縮小，生長緩慢，神經(jīng)兮兮的幼鼠在我看來，其實(shí)不是什么奇怪的事情。 它們在告訴我們，在遠(yuǎn)古的恐龍時(shí)代，那個(gè)哺乳動物剛剛出現(xiàn)，只能淪為他人食物的年代，只有這樣身形變小，神經(jīng)兮兮，敏感小心并可以將這種敏感與恐懼遺傳[46]的個(gè)體才能生存。

下圖是一個(gè)最早期的哺乳動物，吳氏巨顱獸（Hadrocodium wui）與一枚曲別針的尺寸比較?？梢韵胂?，這樣的一只動物，在恐龍橫行的年代，是一個(gè)怎樣微不足道的存在。和同時(shí)代壽命可能超過200歲的大型恐龍相比，早期的哺乳動物的壽命很可能不會超過現(xiàn)代的一只老鼠，甚至可能只有短短幾個(gè)月。不過這并不影響它們的后代，可以演化成如弓頭鯨一般，擁有超過200年的壽命的巨獸。由此兩個(gè)極端我們可以看出，即便是哺乳動物，對于壽命這個(gè)變量，也可以擁有多么大的調(diào)節(jié)余地。

另外呢，傳統(tǒng)上人們認(rèn)為的，動物小則新陳代謝會加快，因此壽命短云云，其實(shí)是不準(zhǔn)確的，這點(diǎn)可以從體型同樣很小，新陳代謝也不慢，卻非常長壽的洞螈身上得到驗(yàn)證。壽命和體型大小無必然聯(lián)系，只和壓力以及相應(yīng)的生存策略有關(guān)。不過動物因體型小而導(dǎo)致生存壓力大倒是很常見。

打個(gè)簡單的比方，一些不會衰老的大型爬行動物就好比是植物中壽命極長的大型喬木，而早期的哺乳動物就好像是壽命很短的小型灌木甚至一年生草本植物一般，或者如動物界中，壽命極短的昆蟲一般。它們對壽命采用不同的策略，只不過是適應(yīng)環(huán)境，各取其道而已。不過，相對發(fā)達(dá)的大腦、哺乳以及育兒卻又延續(xù)了哺乳動物的生殖壽命，導(dǎo)致了它們生殖期結(jié)束后，即要自殺卻又不能象許多低等小型動物一般在生殖后立即自殺，這便是一個(gè)矛盾?；蛟S是為了解決這個(gè)矛盾，漸進(jìn)式的衰老機(jī)制便在演化過程中被選擇出來了。億萬年后，風(fēng)水輪流 轉(zhuǎn)，大型爬行動物的滅絕，讓哺乳動物登上了歷史舞臺。不過，哺乳動物在早期演化出來的這種衰老與死亡機(jī)制，也就一并遺傳下來了。

討論到這里，有一個(gè)小細(xì)節(jié)其實(shí)可以討論一下的。上一章我們討論過了鱷魚的牙齒。因?yàn)?，若要象鱷魚那般不會衰老，是需要滿足許多技術(shù)細(xì)節(jié)的。 比如牙齒的磨損就是一個(gè)大問題，而鱷魚是可以終身換牙齒的。 和鱷魚相比，大部的哺乳動物只能更換一次牙齒，或者不換牙。其實(shí)，更換一次牙齒，和終生換牙，在技術(shù)上，區(qū)別并不是很大。鱷魚之所以可以終身換牙，是因?yàn)轺{魚牙板上有干細(xì)胞，這些干細(xì)胞可以生成新的牙齒。而通過從豬的身上的研究表明，成年豬在換牙之后，它們的牙板發(fā)生了細(xì)胞凋亡。而我們知道，細(xì)胞的凋亡，是程序化的。由此可見，許多哺乳動物其實(shí)只是在第二次換牙后，關(guān)閉了這個(gè)開關(guān)而已，并非我們在技術(shù)上做不到。

那么哺乳動物的體內(nèi)究竟發(fā)生了什么，導(dǎo)致了哺乳動物的衰老呢？ 哺乳動物體內(nèi)的衰老機(jī)制又是如何產(chǎn)生的呢？關(guān)于哺乳動物，包括我們體內(nèi)的衰老和死亡機(jī)制，科學(xué)界還不十分清楚，有時(shí)甚至還很混亂，經(jīng)常時(shí)不時(shí)的有這樣或者那樣的發(fā)現(xiàn)說，發(fā)現(xiàn)了某個(gè)“長壽基因”，找到了“青春的源泉了”，隨后又被更新的發(fā)現(xiàn)所推翻。不過，我們或許也可以從一些極端現(xiàn)象中來尋找一些端倪。

其實(shí)關(guān)于衰老和死亡的起源，通過前面漫長的討論，我們已經(jīng)基本了解了，我在下面再簡單重新理順一下：

首先，我們需要注意到，哺乳動物體內(nèi)是有“永生”的細(xì)胞的。首先我們的生殖細(xì)胞便是永生的，如果沒有生殖細(xì)胞的永生，我們就不可能傳宗接代。它們可以無限制的分裂，并沒有如體細(xì)胞般的有分裂次數(shù)限制，也沒有所謂的端粒長度等等的限制，也因此沒有所謂壽命的限制。其次，哺乳動物體內(nèi)的癌細(xì)胞因?yàn)槟撤N故障所致，也變成了“永生”的，它也可以無限制的分裂。另外呢，哺乳動物體內(nèi)是有成體干細(xì)胞的，這些干細(xì)胞參與了受損器官的修復(fù)以及血液和皮膚的再生，它們似乎也是沒有分裂限制的。老鼠骨髓內(nèi)部由造血干細(xì)胞分化出的第一代造血祖細(xì)胞也可以再生很長時(shí)間——雖然沒有干細(xì)胞那么長[47]。我們現(xiàn)在也知道了，體細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞之間，其實(shí)差別不大，體細(xì)胞是可以被逆誘導(dǎo)成可以“永生”的多能干細(xì)胞的，它們本質(zhì)上是同一個(gè)東西——就好比蜜蜂的蜂后于工蜂是同一個(gè)東西一樣。 所有的這些，都在告訴我們，曾經(jīng)存在于水螅體內(nèi)的“永生”的本能，其實(shí)都還存在于我們的細(xì)胞和整個(gè)系統(tǒng)之中，之所以沒有表現(xiàn)出來，只是因?yàn)樗鼈儽粔褐谱×恕?/p>

其次，我們應(yīng)該注意到，哺乳動物的衰老，從來就是與生殖相關(guān)的，而不是與年齡相關(guān)。所以我們可以觀察到一個(gè)15歲的人類沒有衰老，而一只15歲的狗已經(jīng)嚴(yán)重衰老了。既然我們已經(jīng)知道，理想狀態(tài)下的“永生”才是生命的基本屬性，細(xì)胞總是可以通過各種手段，獲得相當(dāng)程度上的“永生”。而且，我們也知道，壽命也對于生命來說，也是一個(gè)可以調(diào)整的變量。我們的整個(gè)機(jī)體，也需要在必要的情況下，在環(huán)境改變后，在各種需要延長或者縮短壽命的情況下，改變自己的壽命或者衰老速度，以此來適應(yīng)自然選擇。

想想看，為什么本文2.1的思想實(shí)驗(yàn)中描述的那團(tuán)細(xì)菌是“永生”的呢？答案很簡單：因?yàn)闆]有一個(gè)信使，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，通知那些細(xì)胞群說：“時(shí)間到了，你們當(dāng)中的某些該自殺了！”它們的系統(tǒng)太簡單了，還沒有演化出這套復(fù)雜通訊機(jī)制。所以，如果要做到上述這一點(diǎn)，在我們的身體內(nèi)部，這個(gè)衰老機(jī)制就必須要擁有一個(gè)通訊機(jī)制，它可以通過這個(gè)機(jī)制來和全身的細(xì)胞通訊，通知它們在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。當(dāng)然，這種應(yīng)變機(jī)制還要涉及到包括表觀遺傳等的各種機(jī)制的參與。

那么現(xiàn)在我們可以查找一下，我們已知的可以和全身細(xì)胞通訊的機(jī)制有哪些呢？按照這個(gè)要求來尋找，我們很快可以找到符合這個(gè)條件的內(nèi)分泌系統(tǒng)、以及由內(nèi)分泌系統(tǒng)所產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)——激素和各種信號分子。激素是高度分化的內(nèi)分泌細(xì)胞合成并直接分泌入血的化學(xué)信息物質(zhì)，它的分泌量非常非常的小，但是卻效果非常明顯，它通過調(diào)節(jié)各種組織細(xì)胞的代謝活動來影響人體的生理活動。

我們在前面已經(jīng)討論過了，激素是一種信使，是身體各部分通訊的媒介，是它們用來和細(xì)胞通訊的工具。大多數(shù)激素通過與特定的胞內(nèi)或細(xì)胞膜表面的“受體”（Receptor），結(jié)合來啟動特定的細(xì)胞作出應(yīng)答。現(xiàn)代的研究告訴我們，大腦是我們內(nèi)分泌系統(tǒng)的主腺。它一方面通過遍布全身的神經(jīng)系統(tǒng)來調(diào)控我們的各種生理機(jī)能，另一方面還通過分泌各種腦激素來調(diào)控內(nèi)分泌系統(tǒng)分泌各種激素，從而達(dá)到直接或者間接與人體各個(gè)組織器官以及細(xì)胞通訊的能力。另外呢，激素并不僅僅是由內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生的，神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)也會產(chǎn)生一些細(xì)胞因子(細(xì)胞激素)，并反過來影響內(nèi)分泌系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，形成一種反饋循環(huán)。這三大系統(tǒng)的糾葛與相互作用，構(gòu)成了一個(gè)非常復(fù)雜的內(nèi)分泌——神經(jīng)——免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

而根據(jù)我們前面的分析，“廣義的壓力”是造成衰老和死亡的一個(gè)關(guān)鍵因素，也是生物調(diào)整自己壽命的一個(gè)主要參考參數(shù)。而我們知道，我們的大腦是“廣義壓力”的匯集點(diǎn)，所有的壓力最終都會通過神經(jīng)系統(tǒng)或者其他渠道匯集到大腦。因此，由大腦來反饋和適應(yīng)壓力，并調(diào)控生命周期以及各階段壽命的長短，并通過各種表觀遺傳來應(yīng)對壓力，做一些后天改變，并且對改變有選擇性的遺傳或者部分遺傳，將是一件非常自然的事情。這也反過來解釋了為什么大腦會是我們內(nèi)分泌系統(tǒng)的主腺體。大腦還可以通過內(nèi)分泌系統(tǒng)去調(diào)控我們的免疫系統(tǒng)以及我們的生長、發(fā)育、衰老等等全系列過程。總之，我們的壓力匯聚點(diǎn)——大腦控制了我們的神經(jīng)、內(nèi)分泌以及免疫這三個(gè)與我們衰老和死亡密切相關(guān)的系統(tǒng)。所以，如果大腦的內(nèi)分泌出現(xiàn)了故障，我們往往可以觀察到許多與生長發(fā)育相關(guān)的故障：比如，侏儒癥，巨人癥等等。

另外，或許是為了確保這套系統(tǒng)能夠殺死我們，我們系統(tǒng)中可能還有一些自毀裝置。即便在控制系統(tǒng)也就是我們整個(gè)控制的中樞——大腦的某些功能失效的時(shí)候，也可以自動誘發(fā)我們身體的一些關(guān)鍵部位的組織細(xì)胞自殺（凋亡），導(dǎo)致我們整個(gè)系統(tǒng)自毀。在討論癌癥的時(shí)候我們已經(jīng)提到了，許多種類的細(xì)胞的生長都是需要細(xì)胞因子（一種信號分子）的刺激的，如骨髓細(xì)胞的生長就需要相關(guān)的細(xì)胞因子，體外培養(yǎng)的骨髓細(xì)胞如果沒有得到細(xì)胞因子，也就是說失去了那些持續(xù)通知它們，告訴它們讓它們繼續(xù)活著的信號，它們就會立刻開始進(jìn)入凋亡程序，也就是主動自殺。這其實(shí)有點(diǎn)象我們電路設(shè)計(jì)的一個(gè)常用思路：我們會利用一個(gè)繼電器的“常開電路”來控制一個(gè)電路，這個(gè)電路的運(yùn)轉(zhuǎn)是需要一個(gè)控制信號的，這個(gè)控制信號就是維持對繼電器的通電，只有當(dāng)繼電器通電的情況下，這個(gè)電路才能維持運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦這個(gè)繼電器失去維持它吸合的信號電流的時(shí)候，這個(gè)繼電器就會斷開，那么整個(gè)電路系統(tǒng)也就停止了。

我們的基因里面也有許多各種各樣的細(xì)胞生長促進(jìn)和抑制基因，前面已經(jīng)討論過了，在癌癥研究里面，許多都被認(rèn)為與癌癥相關(guān)，被稱為原癌基因和腫瘤抑制基因。它們?nèi)敉蛔?，往往會引起各種問題。其實(shí)這些基因存在的更主要的原因應(yīng)該是，它們中的某些，是用來進(jìn)行生長發(fā)育以及壽命調(diào)節(jié)的，目的之一是讓我們縮短或者延長壽命的，癌癥其實(shí)只是一個(gè)副產(chǎn)品。它們?nèi)绾喂ぷ鳎约肮ぷ鞯慕Y(jié)果如何，就看我們的系統(tǒng)如何調(diào)配這些控制因子了。

現(xiàn)代關(guān)于免疫學(xué)的研究告訴我們，我們的免疫系統(tǒng)，神經(jīng)系統(tǒng)（包括神經(jīng)內(nèi)分泌），內(nèi)分泌系統(tǒng)這三大系統(tǒng)是高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一的。內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生各種激素，也就是信號分子與各個(gè)系統(tǒng)通信，反過來，免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)也會產(chǎn)生信號分子，影響內(nèi)分泌系統(tǒng)。這三大系統(tǒng)通過“信息分子——受體”這樣的方式，互相聯(lián)系，互相通訊，互相影響。而壓力這個(gè)參數(shù)，則處在三大系統(tǒng)的中間位置，同時(shí)對三大系統(tǒng)施加影響。

廣義的壓力其實(shí)代表的是周邊環(huán)境和自然選擇對我們的的影響，為了適應(yīng)自然和競爭的需要，圍繞這壓力這個(gè)中心，基于我們擁有內(nèi)含的理性狀態(tài)下“永生”能力，或者某種程度上的“永生”能力，生物需要在“永生”的基礎(chǔ)上，將自身的生長、發(fā)育、衰老、死亡、以及壽命等等，變成可調(diào)的。這種可調(diào)能力，也成為了演化和競爭中的一個(gè)非常重要適應(yīng)手段，生物時(shí)不時(shí)的調(diào)整和改變這個(gè)變量，這對于它們對自然選擇和環(huán)境的適應(yīng)，起到了非常重要的作用。

與此同時(shí)，隨著各種哺乳動物的智慧的發(fā)展，大腦和智慧以及經(jīng)驗(yàn)的積累，在提高競爭力的同時(shí)（這意味著競爭的壓力會降低），也會在自然選擇的作用下，影響哺乳動物的壽命。

總之，因?yàn)槟撤N程度上的“永生”并不困難，所以，壽命，包括細(xì)胞和生物整體的壽命，因此可以成為演化和競爭的一個(gè)可調(diào)節(jié)的手段，生長發(fā)育因此也是可調(diào)的，死亡也因此是一種程序化行為，衰老也是程序化行為，甚至機(jī)體對癌癥的抑制，也應(yīng)該是可調(diào)的，過了一定的年齡以后，我們機(jī)體對癌癥的抑制肯定是“故意放水”了的。 我們連衰老和死亡都是程序控制下的主動行為，何況對癌癥的抑制乎？………

待續(xù)……….

備注與參考文獻(xiàn)

[46] Nature, Fearful memories haunt mouse descendants， Genetic imprint from traumatic experiences carries through at least two generations http://www./news/fearful-memories-haunt-mouse-descendants-1.14272

[47] Busch K1, Klapproth K1, Barile M2, Flossdorf M2, Holland-Letz T3, Schlenner SM4, Reth M5, H?fer T2, Rodewald HR1. Fundamental properties of unperturbed haematopoiesis from stem cells in vivo. Nature. 2015 Feb 26;518(7540):542-6. doi: 10.1038/nature14242. Epub 2015 Feb 11.

[73]參考維基百科詞條：Alex (parrot)， https://en./wiki/Alex_(parrot)