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主题：【原创】死亡起源 The Origin of Death -- az09
续上：死亡起源（六）
3. 衰老和死亡的开关
3.1 迷雾与噪声。
通过分析水螅、水母、线虫这样的低等生物，我们似乎已经找到了衰老和死亡的关键点了。但是，随着生物的演化，生命变得越来越高级，也越来越复杂以后，各种迷雾与噪声就随之产生了。
《Cell》 杂志在2013年5月发表了一篇综述：《The Hallmarks of Aging》（衰老的标志）[14]，文中综合叙述衰老和死亡的9个标志。它们分别是：基因组不稳定性,（genomic instability）, 端粒缩短（telomere attrition）,表观遗传学改变（epigenetic alterations）, 蛋白内稳态丧失（loss of proteostasis）, 营养感应失调（deregulated nutrient sensing）, 线粒体功能异常（mitochondrial dysfunction）, 细胞衰老（cellular senescence）, 干细胞耗竭（stem cell exhaustion）和细胞间信息交换改变（altered intercellular communication）。相信该文章的作者以及许多人或许就把上面的这些标志作为原因了。不过我们只要细想一下，就会发现，这些标志当中，相当部分可能都只是结果，而不完全是原因。
说个题外话。本段一开头所举出的这篇文章《The Hallmarks of Aging》，是世界顶级期刊《Cell》的一篇综述。所谓的综述，就是它不是一篇文章，而是一个集大成者。是这些年无数最顶尖的关于衰老研究的各种文章的集大成者。所有的试图挑战这篇文章的人，首先得扪心自问：自己是不是一个疯子？ 即便是俺这个满脑子离经畔道思想的人，也不敢一开始便挑战这篇文章，因为我很清楚，我一定会被人当疯子看待。呵呵。
好在，我们已经从（一）讨论到了（六）了，已经详细讨论了许多关于“永生”、“有机整体的程序化死亡”等等概念了。现在开始质疑这篇文章，我们已经开始有了一些底气了。（另外，这篇综述是2013年5月出的，而我们拿2015年才出来的诸多证据来反驳它，这也多少也有些占便宜了。 呵呵。）
之所以要把篇文章拿出来讨论，是因为这篇文章所叙述的内容，和它所表现出的思想，其影响非常的深远。在承认它的合理性的同时，我们也必须指出它的不足之处。
如果我们只是把眼光局限在细胞内的话，我们或许也可以得出许多可以自圆其说的结论。比如，（六）里面所举的美国西北大学线虫的死亡开关的例子，如果一个研究者，观察到线虫体细胞内的分子变化和蛋白质质量控制的下降，它完全可以就此得出一个简单的结论：是因为细胞内的这些蛋白质的变化，导致了线虫的衰老和死亡。而实际的情况呢，却是真正的原因，是来自于细胞外的，由线虫的生殖干细胞给出的“死亡信号”。
另外，有些细胞死亡的原因，可能已经超出了它的“理想状态"了，这个不在本文讨论的范围之内。总不成拿个探针，把一个细胞破坏掉，然后与我讨论它的衰老与死亡的概念吧。 呵呵。
相信大部分人可能还会坚持，由于高等生物的组织分化的复杂性，生物的衰老和死亡，主要是因为组织结构过于复杂，各种组织、细胞随着时间消耗老化所致。另外，还有人试图用物理学的“熵增大”的概念来解释生命的衰老与死亡。因为根据物理学第二定律，“熵”总是要增大的，物质总是倾向于从有序到无序，所以，象生命这样的复杂系统的崩溃和死亡也就是无法避免的。不过，我认为这种解释是说不通的。因为热力学第二定律的前提条件是一个“孤立系统”。但是，很显然，生命并不是一个孤立系统，与外界的物质和能量交换，乃至新陈代谢，是生命的基本特征和属性。
总之，上面的各种说法，我承认其中有相当的合理性，而且在某种意义上的事实也是如此。但是，事实绝对没有那么简单。实际上生物的衰老和死亡，或许和上述的原因有许多关联，但是起决定性的，还是死亡和衰老机制的适时开启或者关闭。
为了解释这一点，我们可以看一个非常简单的例子：比如人类与狗的比较。人类与狗的基因以及细胞乃至器官结构，有非常多的相同之处。在已识别出的2.4万多个人类基因中，至少有1.8万个与狗的基因相同。从演化的角度看，人和狗拥有共同的祖先，而且两者的亲缘关系还比较近。但是，我们如何解释这样一个现象：一个15岁的小孩，他的全身的细胞和组织器官都处在欣欣向荣的状态，而一只15岁的狗，却已经开始垂垂老矣，器官衰竭，面临死亡？如果简单的以消耗论的观点来看，我们如何解释，结构非常接近的15岁的人类少年的器官，为什么就要比15岁的狗的器官要更年轻，要更有活力？另外，用消耗论的观点，我们也无法解释，为什么15岁的狗的患癌症的概率，要远远超过15岁的年轻人类的患癌症的概率
然后，当我们把前面所述的一些衰老标志当作我们身体内细胞和组织衰老和死亡的主要原因的时候，我们不妨再拿出我们身体内的一个细胞来观察。当我们注意到这个体细胞的各种衰老的标志，比如生长缓慢、DNA错误累积、蛋白质出问题、分裂速度变慢甚至不再分裂、细胞凋亡等等，我们却不能忘记一个事实：根据细胞学原理，这个细胞，是从几十亿年前，由某个细胞，一直分裂而来的！它穿过了亿万年的时空，经历过可能超过上百亿次的分裂，以“永生”的方式生存到现在，然后才能被我们观察到。不管这几十亿年当中，有多少它所分裂的细胞死亡，但是它却一直是那个幸运儿，所以它才能活到现在。现在，我们只注意到了它的生命，最终在我们观察下逐渐停止分裂并死亡，却完全无视了它在过去几十亿年的永生！当我们看清楚这一点的时候，我们就可以知道，许多关于细胞衰老和死亡的原因的假说，都是不靠谱的。任何的假说，都必须首先面对这个细胞在过去的几十亿年的永生这个事实，然后再去自圆其说。
前面我们已经说过了，死亡机制，并不是一开始就有的，在死亡机制没有产生之前，许多生物或许是可以“永生”的。并且，我们现在通过比较15岁的人和狗的表现，可以观察到两者巨大差别，虽然他们之间的基因和细胞结构的差别，特别是细胞的内部机制，各种蛋白质的构成其实差别不大。
那么问题又出来了，为什么人和狗会有这样截然不同的表现？答案其实也很简单：由于“永生”是生命的基本属性，在死亡机制产生之后，生命的长短，对于绝大多数多细胞生物来说，其实都是可调的，它是一个可变的变量。某个物种生命的长短，不是内在恒定的，而是自然选择和竞争的结果。当竞争和环境改变了，生命会选择最有利竞争的方向，去改变这个变量。也就是说，复杂生物的生命的长短，不但可控，而且，它们可以通过调整自己生命的长短以适应环境的变化，凡此种种，只是竞争的一种手段而已。而做到这一点，则是通过打开或者关闭死亡衰老机制的开关。生物通过这种方式来进行对自然选择的适应性调节。
为了说明这个问题，我可以再举些例子来说明：
待续............请点击： 死亡起源（八）
备注与参考文献
[14] Carlos López-Otín, Maria A. Blasco, Linda Partridge, Manuel Serrano, Guido Kroemer， The Hallmarks of Aging，cell.2013.05.039
我只是觉得生物体作为载体实在是比较脆弱，非常容易被消灭，最好是能够有一种载体比较坚实一些，最好是即使被毁，也能很容易重建。
续上:死亡起源（七）
那么问题又出来了，为什么人类和狗会有这样截然不同的表现？答案其实也很简单：由于“永生”是生命的基本属性，在死亡机制产生之后，生命的长短，对于绝大多数多细胞生物来说，其实都是可调的，它是一个可变的变量。某个物种生命的长短，不是内在恒定的，而是自然选择和竞争的结果。当竞争和环境改变了，生命会选择最有利竞争的方向，去改变这个变量。也就是说，复杂生物的生命的长短，不但可控，而且，它们可以通过调整自己生命的长短以适应环境的变化，凡此种种，只是竞争的一种手段而已。而做到这一点，则是通过打开或者关闭死亡衰老机制的开关。生物通过这种方式来进行对自然选择的适应性调节。
为了说明这个问题，我们可以再举些例子来说明：
关于植物的寿命，人们已经知道，苹果、葡萄、梨、枣、核桃树的寿命在100-400年，槭树、榆树、桦树、樟树等在500-800年，松树、雪松、柏树、银杏、云杉、巨杉等在1500-4000年，在也门索科特拉岛有一种龙血树，它的寿命可以超过6000年。现在问题又出来了，为什么这些树木的寿命会相差如此巨大？因为这是用消耗论的观点无法解释的。
真正的原因其实很简单：正如前面我们已经说过了，对于生物，特别是拥有丰富分生组织和干细胞的许多大型植物来说，做到理想状态下个体“永生”或许并不困难。困难的是如何应对竞争而且变化的环境，使得自己的种群在自然选择中获得“永生”。 我们观察到的事实也是如此，许多植物，都可以通过扦插、压条等等方式进行无性的“营养生殖”，它们的枝体，只需要通过营养生殖，就可以将生命一直延续下去，永不死亡。它们的“营养生殖”，为我们展现出了事实上的“永生”的能力。不过，为了适应竞争的环境，生物把衰老和寿命作为了一个变量，通过打开或者关闭衰老死亡机制，来调节这个变量，以适应环境的变化。事实上生物一直在演化过程中通过调整和改变包括寿命在内的许多的变量，来维持一个很好的平衡，使得自己能够适应自然选择。
自有生命以来，有两个问题一直是每个物种都需要面对和解决的，那就是（1）如何维持足够的，可以保证种群延续的种群数量；（2）如何获得足够的，演化过的，可以适应竞争和环境变化的个体。并让这两者在自然选择的作用下，达到一个微妙的平衡。这个问题我们在讨论水螅的时候已经看见了各种各样的应对策略了，不管它们的策略有多奇怪，其实都是适应自然选择的。
现在我们以长寿命植物为例来讨论吧。许多的长寿命的树木，比如松树，云杉，巨杉，或者也门索科特拉岛的龙血树等等，他们都生长或者曾经生长在严寒，或者是干旱严酷的生存环境。在这样的生存环境，它的害虫、天敌、都不太多，反而严酷的生存环境是威胁物种生存的最大威胁。这种情况下，竞争以获得脚下的土地资源以及空间、阳光、水分，获得生存权，并尽量延长对各种资源的占有，成为了在演化过程中的第一要务。这比缩短寿命以增加世代更迭频率，以更新自己的DNA以获得更高质量的下一代来说，显得更加现实而且更加重要。当它成功的在恶劣环境下生存，并获得对于树木来说至关重要的土地资源以后，它们就有更多的机会把自己物种繁衍下去。这种情况下，竞争以及演化的平衡点，就朝着能够持续占有土地和空间资源的那个方向倾斜。而把持住土地和空间资源所有权的最有效的手段，就是延长自己的寿命。于是，这种环境下，这些树木就开始延缓打开衰老和死亡开关，提高寿命，减慢自己的世代更替，以牺牲自己的DNA的变异和更新速度作为代价，达到一个符合自己恶劣生长环境下的一个新的竞争平衡点。（注：如果考虑到表观遗传的话，这个问题可能还要再复杂一些。通过表观遗传，它可能在活着的时候就可以获得某种适应性的改变，并且马上可以遗传下去，不断产生基因调整过的后代）。于是我们就看见了寿命长达4000年以上的树木。这样长寿命的物种可以出现，并存且物种能够延续到在到现在，说明它们选择减缓和关闭衰老和死亡机制的策略是有效的。同样，这样长寿命的树木的出现，也是消耗论无法解释的。
与上面的例子相反，那些处于热带的许多树木，面临的竞争条件就激烈许多。他们要面临各种害虫、野兽、各种真菌以及寄生生物的侵袭，如果他们不能够及时更新换代自己DNA以适应环境的变化，他们或许就面临种族灭绝的境地。于是相应的，他们中的许多物种的衰老和死亡机制就要打开得早许多，寿命也因此短许多。这其中包含的逻辑其实很简单：以其被竞争对手或者天敌杀死，不如自己主动杀死自己，以免旧基因污染后代的新基因，以加速新基因的扩散，获得更多具有更加适应变化后的环境的新基因的后代。当然，这个过程不完全是它们自己选出来的，而主要是自然选择把具有这样特点的个体选择出来了。同样，他们也同时面临着脚下土地资源以及空间、阳光、水分的争夺，因此，在满足竞争的条件下，它们也会尽量延缓打开衰老和死亡机制。所以，我们可以看见，大部分的树木，或许没有4000年的寿命，但也大都比我们人类长寿得多。
我们已经知道，“永生”才是生命的固有属性。所以，如果我们只是观察那些“永生”的物种是不够的，它们不能够为我们提供太多的关于衰老和死亡产生机制的信息。因此在观察了这么多的长寿物种后，我们还需要再观察一些会“突然死亡”的生物，比如三文鱼。它们的死亡，把衰老死亡的本质演绎得更加清楚。
广为人知的一个例子是：许多三文鱼在产卵后会迅速死亡，比如太平洋的Sockeye 三文鱼。通常我们的解释是：三文鱼经过长途跋涉，精疲力竭而死。但是这种说法显然经不起推敲。道理很简单：三文鱼的产卵地可能有远有近，有些离海洋很遥远，而有些却离得很近，有些需要长途跋涉，有些却近许多，也轻松许多。笔者所居住的加拿大温哥华，有些三文鱼的产卵地离海洋只有几十公里，而加拿大BC省内陆的一些产卵地则超过400公里。为什么不管远近，这些sockeye三文鱼都会死亡？要知道，区区几十公里，对于可以在海洋中洄游达上万公里的三文鱼根本就不是什么困难。另外，有不少三文鱼在洄游产卵后，是不会死亡的。比如它们的近亲Steelhead 和大西洋三文鱼（Salmo salar）。它们同样经过长途跋涉，产卵完毕后，却能够回到海洋，并能够再次回来产卵。这也是消耗论解释不了的。另外，有趣的是，如果我们把一条刚刚产过卵的 sockeye三文鱼的肾上腺给摘除掉，那它就可以再活上一年。这个奇怪的事实，在强烈的暗示我们，它体内的确产生了某种自杀机制。
其实上面的问题的答案也很简单：自然选择选择了产卵后打开死亡开关的Sockeye三文鱼，它们会在产卵后很短的时间内就死亡。这样获得的好处是可能是它的后代可以因为父母的尸体而获得养料，从而提高幼鱼的成活率，而代价就是成年Sockeye可能会每几年定期出现一次性的种群数量的急剧减少。当然，它可能也因此加快了演化速度。（加拿大BC省的Sockeye在高峰期可能有超过3000万尾洄游，他们都会在产卵不久后死亡）。而大西洋三文鱼则选择了另外一条道路，它选择不在产卵后死亡以维持种群数量。它避免了种群的一次性大量减少，而它的代价就是它的幼鱼的成活率或许就因此相对减少了，并且演化速度也会因此降低。这都是自然选择的结果。既然他们都能够繁衍到现在，说明他们各自的策略都是成功的，是适应自然选择的结果。另外大西洋三文鱼一次产卵后，第二年并不会再回来产卵，而是要隔几年以后才一批的回来，这样每年回来产卵的鱼都是有批次的，它们或许是通过这种手段来保证基因的相对纯净性。
相信我们会开始好奇，Sockeye三文鱼在产卵前后，体内究竟发生了什么从而导致了它们的自杀。关于这点，从1950年代起就已经有了各种相关研究。1959年的一项研究表明 [15] ：Sockeye三文鱼在洄游过程中，体内的糖皮质类激素的分泌出现了剧烈的变化。三文鱼是从海洋向淡水的河流洄游产卵的，在河的入海口出捕获的三文鱼，经检测可以发现其体内的糖皮质类激素的水平升高到大概是人类的三倍，而产卵后该激素水平则剧烈飙升到它们在河口时的17倍。如此高的糖皮质激素水平，足以摧毁三文鱼的免疫系统和许多器官，导致它们的死亡。它们显然是自杀的，基于某种原因，自然选择选择出了会快速自杀的Sockeye三文鱼。（注：糖皮质激素又名“肾上腺皮质激素”，是由肾上腺皮质分泌的一类甾体激素。所以，现在我们也知道了，为什么我们把一条刚刚产过卵的 Sockeye三文鱼的肾上腺给摘除掉，本应该很快死亡的 Sockeye 三文鱼就不会死亡了，它还可以再活上一年。）
脊椎动物中，和三文鱼一样会选择自杀的，还有澳大利亚的阔脚袋鼩（marsupial genera），它们是非常罕见的会在生殖后自杀的哺乳动物。阔脚袋鼩的雄性在短暂疯狂的繁殖期间会反复的交配最长时间达14个小时，然后有相当大部分的雄性会因为免疫系统崩溃而死亡。这些雄性阔脚袋鼩内部的糖皮质类激素的水平也和三文鱼一样，达到了可以杀死它们自己的水平。2013年8月，澳大利亚昆士兰大学的研究人员在他们发表于《美国国家科学院院刊》的一篇文章中将该现象解释为“精子战争”[16]——至少，是减少其他雄性占有雌性的时间，以保证自己的精子获得更多的受精机会。
其实在我看来，所有的生物都会自杀，只是速度快慢的问题。研究Sockeye三文鱼和阔脚袋鼩死亡现象的意义在于，它们是一些极端的例子，通过研究极端的例子，可以放大现象，清除噪声和干扰，让我们更容易看清事情的本质。
待续........... 请点击： 死亡起源（九）
备注与参考文献
[15] Can. J. Biochem. Biochemical studies on sockeye salmon during spawning migration. VII. Steroid hormones in plasma. Biochemistry and Cell Biology (Impact Factor: 2.15). 11/1959; 37(10):1227-38.
[16] Fisher DO, Dickman CR, Jones ME, Blomberg SP (2013) Sperm competition drives the evolution of suicidal reproduction in mammals. Proceedings of the National Academy of Sciences 110:17910–17914 doi: 10.1073/pnas.1310691110
想打退堂鼓？
这个提法很好，值得思考...
如果说人类的智能是一种生物智能，人类发明的机器人是一种机械电子智能，那么机器人以后会发明什么样的智能呢...
还有，目前的人类智能貌似是一种可以通过科研和教学进行”自我升级“的阶段，并走向创造机器人智能的”创造智能新载体“阶段，而目前的机器人智能主要还是一种靠人类智能进行”被动升级“的阶段（我觉得用于神经网络训练的”自学习“本质上还是被动的）。那么是否可以有两个问题：
1. 人类智能曾经有过”被动升级“的阶段？
2. 机器人智能何时可以”自我升级“？何时可以”创造智能新载体“，并且会是什么样的新载体？
兄台确实是大才。
早先的意识载体进步方式就是生物进化。这种方式就是通过巨大的基数（种类繁多的物种形式）、按照较为成熟的发展方式（无性生殖、有性生殖、种群隔离、基因突变等方式）、较为随机的筛选方式（生存竞争、物种入侵、自然灾害、环境变化）进行演化。
人类开始发明文字以后，进化方式就开始变化了。
文字本身是一种意识载体，问题在于这是静止的。口语也是一种意识载体，问题在于这是瞬时的。以算筹为开端，算盘类的计算工具，也是一种意识载体，问题在于这是不能自主运动的。但是算盘走对了一个方向，就是通过计算记录信息。当然这也不是有意识的。这只不过是因为他干的就是这个事，算是专业需求与整体需求的吻合。
计算机发展出来以后，整合了各方面的因素，展现出了较为全面的素质，可以说，已经具有一定的意识。比如我们玩计算机游戏的时候经常被大boss整得欲仙欲死。。。
计算机其实就是一个意识载体。
以后发展下去，可能我们这个物种会逐渐的演化成为新型载体下的物种。也有可能，是从我们手中进化出来新型的物种，超越我们。
对于新型物种超越我们这个问题，有时候想起来是很可怕的，因为命运不自主，一言以生，一言以死，这太可怕了。但是有时候却也未必。庄子以前讲过鹓雏的故事：
所以也许我们就是自欺欺人，觉得我们手里这点东西有人看得上。老虎逮着一只山羊，我们会跟他抢着吃吗？
当然了，竞争的结果也有可能是我们被排挤灭绝——可是，这就要看我们现代人怎么看待古猿、猿人到人的进化过程了。儿子长大了，父亲老去了，父亲会因为儿子会长大，所以就坚决不要儿子么？
担心人工智能会出现问题，就工作上来说，这是很有必要的。但是，如果因为担心人工智能出问题，就禁绝了他，我觉得也没有必要。
何况，人工智能首先使我们自己的一部分，这种进化本质上也是我们自己的进化。
人类开创的这种意识载体进化模式，和之前的进化模式不同。
人工智能，这种意识载体进化模式，其最大的特点就是包含着有计划、有目的的设计。这一点和早先的随机性生物进化完全不同。在生物学里，拉马克原先有个观点是用进废退，后来又有一个新型的用进废退。
人工智能这种模式，是从随机性的意识载体进化模式，转变为计划性的意识载体进化模式，进化效率出现了跃升。
自古以来，生产力模式的革命都带来了新的社会发展。农耕战胜了渔猎，游牧又和农耕形成竞争，农耕和游牧开拓了领土之后，工业革命又引发了新一轮的人种进化和替代浪潮。那么现在又出现了意识载体进化模式的革命。
中国因为错过了工业革命，一度面临着灭顶之灾。只不过因为我们拥有工业革命所需要的庞大市场基础，具有很好的存在价值，才得以幸存。
那么如果我们再错过了智慧革命呢？
错过这一个，恐怕就是真的灭绝了。
中国人在古代时期，长期是人类社会中唯一一个没有被神权奴役的人群，为人类发展保留了文明的火种。这个火种最终引发了遥远地方的文明火焰，激发了工业革命。在这次智慧革命中，说一点可能会被人认为有一点种族主义的话，与其指望那些在数千年历史上被证明容易被蒙蔽的族群在智慧革命中为人类争得光明的前景，还不如依靠我们自己。何况多一分力量就多一个成功的可能性。
像美国那群人，拍什么终结者，核心不就是恐惧么？
一个有趣的事情是，终结者所说的液体机器人什么的，中国科学家真的发现了液体金属存在类似智能机器人的表现。有时候开玩笑说，原来美帝所说的统治世界的邪恶的“天网”是中国人。
美国人所代表的那种恐惧，有一定的进步意义，但是其主导的敌对思路，却不正确。恐惧是好事情，将事情想得糟糕一点也是有利于我们防备危险的，但是主导思想应该是求的进步，应该是乐观的。
说理非常清晰。不仅阐述了死亡机制本身是一个自杀机制，而且揭示了衰老过程其实就是生物个体的寿命的概念。生物个体寿命的长短不过是一个自杀过程的长短问题。那么，自从人类个体开始衰老，自杀机制就已经被触发了。人类个体寿命之延长，不过是一个具体个体利用其人为创造的种种手段，对抗群体普遍的寿命水平的过程。
但是，群体寿命水平需要通过什么方式来提高？我们也就非常清楚了。因为不同人类群体之间，在物质分配过程中是存在激烈竞争的。而这就导致了阶级的产生，本主题也就进入了社会讨论阶段。
对，某种意义上说，的确如此。生命的演化，在某种意义上说，是以个体为单位的。关于人类和哺乳动物的演化，它们的寿命以及衰老死亡的特点，我会在文章后面展开。
另外，文章写到这里，我实际上已经在开始部分改写生物的演化机制了。呵呵。
谢谢关注。
我每天上西西河，都要先看一下有没有更新。
那个话题我不敢乱写。呵呵。一个是还不太成熟，虽然已经有了不少有趣的思维闪光点了。另外，那个话题，写得不好，或者是思考过深，或许会引发群体癔症。这就更加不敢乱写了。呵呵。
内容很丰富，视角很新颖，所以准备放到平板上阅读。