论文部分内容阅读
氧气为王
像上面说的美剧里那样重启基因表达，首先要看看大量失血有什么后果。失血过多，最简单直接的结果就是死人了。不过原因倒不在于血液本身，而是血液里携带的维持生命所必需的各种成分，其中最最重要的就是氧气。我们呼吸的空气，通过气管进了支气管，而支气管一直不断地分支，分到最后变成了一个一个的小泡泡，就是肺泡。肺泡周围裹着毛细血管，是人体跟外界进行气体交换——就是氧气进入人体而二氧化碳还回大气——的地方。裹在肺泡外面的毛细血管血液流速很慢，方便该出去的气体出去，该进来的气体进来。我们知道氧气和二氧化碳是不能以气体的状态存在于血液中的，因为一个一个小气泡出来会堵住血管，后果很严重的。能够溶解在水里的氧气其实很少，所以氧气在血液里基本是跟血红蛋白结合在一起的，血红蛋白主要存在于血红细胞（红血球）里面。当血液沿着毛细血管慢慢流过肺泡的时候，血红蛋白就把“飘”在肺泡里的氧气抓了过来，把自己携带的二氧化碳放了出去。裹在肺泡周围的毛细血管汇连在一起，变得比原来更粗，最终汇集成了肺静脉，带着充满氧气的新鲜血液回到心脏，再从心脏走体动脉去到全身各处，把氧气“快递”给各个器官。
有供氧，有生命
我们为什么一定要有氧气才能活下来？因为我们需要能量啊。一般来说，一个成年人一天需要大约两千大卡的热量用来维持人体的正常功能。人体有运动、呼吸、消化、免疫、泌尿、生殖、内分泌、神经这八大系统，光是神经系统就要烧掉很多热量。神经系统是放电来传递消息的，那么这个电是从哪里来的呢？
这就是很经典的化学能量转化成电能的范例了——
神经细胞，最最简单粗暴地看，可以看成是细胞膜包着溶液（细胞内液）泡在另外一种溶液（细胞外液）里。这两种溶液成分差别很大，细胞内液的钠离子浓度比细胞外液的钠离子浓度低很多，所以细胞膜外带的正电荷就比细胞膜内带的正电荷多很多，这样就在细胞膜上形成了一个电场，用物理的眼光看，它就是一个电池。电池要放电，只需要把阴极和阳极两头儿搭根儿线连上就可以了。
在神经细胞里，起到这个连线作用的就是一种叫做离子通道的蛋白质。这个离子通道一般来说是关着的，一旦打开，那就相当于细胞膜上忽然出现很多小洞，细胞膜外的钠离子们通过小洞蜂拥进入细胞膜内，就形成了电流。至此化学能成功转化为电能。然后问题就来了：钠离子进来以后，细胞膜外的钠离子浓度自然就降低了，浓度差没有了，下一个信号来了神经细胞就放不了电了，所以得恢复浓度差才能保证神经细胞正常工作。要恢复这个浓度差，就要靠一种叫做钠钾离子泵的蛋白质兢兢业业地把钠离子给泵出去。然而逆着离子浓度差方向运送离子的话，是逆流而上，需要能量的。离子泵的能量就来源于一种叫做ATP的分子。
没有氧气的后果很严重
剧烈活动的时候，肌肉供氧不够，糖没烧干净，没变成最终产物水和二氧化碳，而产生了乳酸，乳酸堆积会刺激神经产生痛感。但是如果完全无氧的话呢？呃，那么细胞就要开始死掉了—因为能量不够用啊。
就拿前面讲过的神经细胞来说吧，没有能量了，细胞膜内外的离子浓度差不能维持也就算了，干脆连维持细胞活动所必需的基本功能都停下来了。首先就是新蛋白质合成的机器停工了，因为耗能太大，然后各种细胞的骨架结构也撑不住了，最后细胞就开启死亡过程了。
人体内细胞死亡过程也分为两种，一种是程序性细胞死亡，是一个正常过程。就拿血红细胞来说，一般一个血红细胞存活时间不过四个月多一点，衰老的红细胞会被巨噬细胞等白细胞分解掉。这样的自然死亡是一个受严格控制的过程，都是最后启动蛋白酶—一种把大蛋白质分子切成小段的蛋白质—把细胞自身的蛋白质给消化掉了，剩下的残渣由白细胞打扫干净。还有一种细胞死亡的过程叫做坏死，这个过程的破坏性就比较大。坏死细胞的细胞膜通透性变大，直接导致细胞肿胀，最后破裂，细胞里面的蛋白质啊，核酸啊，各种细胞器比如线粒体啊，就都放出来了。这些东西放到细胞外面，就会诱發免疫系统的反应，就是我们经常会说的发炎。
引起细胞坏死的原因包括物理因素，比如各种外伤；化学因素—中毒，还有就是缺氧。细胞自然凋亡也好，坏死也好，重要的是身体制造出来的新细胞能够替换死去的细胞。估算出来人体每秒大约产生两百万个新的血红细胞，这就是新陈代谢。可是要是太多细胞因为缺氧坏死，而制造新细胞的机器又因为缺氧停工，那么然后……就没有然后了。
返老还童必须攻克供氧这道坎儿
所以在上文说的美剧中，老警察中了枪，失了很多血，这就是供氧的缺失，他身体里很多细胞应该已经开始坏死了。要逆转这个过程，其实就是逆转上面说的缺氧的严重后果，目前还没有发展出可行的方法。更不要说把身体恢复到几十年以前的状态，这个看上去可真不是泡泡罐子就能解决的问题。可是能同时拥有二十岁的体魄和勇气外加七十岁的经历和智慧，人生多完美啊。要是有那么一天，真的能够给基因编程，让人活到那个状态，该有多么让人期待啊。
逃避死亡，古已有之
自从人类文明诞生以来，在绝大多数文化中人们对于死亡都抱着厌恶、排斥的态度，从而想方设法地逃避死亡。大体上，古人对此有三种思路。
一种是死后复活。世界各地的帝王们为此建立了巨大的墓葬，把自己的尸体经过繁复的工序制成木乃伊，或者为自己披金戴玉，希望自己能在和生前世界一样的地下世界重生。平民们也尽可能地“视死如生”，增加殉葬品。
另一种则是“灵魂不灭”，强调人死后有另外一个不死的（非物质的）灵魂，或升天堂，或坠地狱，或者投胎转世，因此肉体的死并非真正的死灭，以此安抚人心。然而第一种传说渺茫，而且多年下来没人见到尸体爬起——真见到大概还得吓人一跳；第二种论调中的灵魂看不见摸不着，始终不能让所有人安心。同时自然界中蛇蜕皮之后会换上一身新皮，日月、金玉，百年千年也不坏不朽。于是一部分人类想到了第三种思路：改造自己的生命形态，让自己也成为不朽之身。
中国、印度和西方的炼丹术都是这种思路下的产物。千百年下来，无数方士、炼金术士们为了这个目的孜孜不倦地进行各种实验研究，在天文学、生物学、物理和数学方面做出了许多发现，为后人的文艺创作提供了无数灵感，甚至由此产生了近现代化学。但在求长生这个根本目的上，他们却没有取得什么成果，依然是“人生七十古来稀”。
像上面说的美剧里那样重启基因表达，首先要看看大量失血有什么后果。失血过多，最简单直接的结果就是死人了。不过原因倒不在于血液本身，而是血液里携带的维持生命所必需的各种成分，其中最最重要的就是氧气。我们呼吸的空气，通过气管进了支气管，而支气管一直不断地分支，分到最后变成了一个一个的小泡泡，就是肺泡。肺泡周围裹着毛细血管，是人体跟外界进行气体交换——就是氧气进入人体而二氧化碳还回大气——的地方。裹在肺泡外面的毛细血管血液流速很慢，方便该出去的气体出去，该进来的气体进来。我们知道氧气和二氧化碳是不能以气体的状态存在于血液中的，因为一个一个小气泡出来会堵住血管，后果很严重的。能够溶解在水里的氧气其实很少，所以氧气在血液里基本是跟血红蛋白结合在一起的，血红蛋白主要存在于血红细胞（红血球）里面。当血液沿着毛细血管慢慢流过肺泡的时候，血红蛋白就把“飘”在肺泡里的氧气抓了过来，把自己携带的二氧化碳放了出去。裹在肺泡周围的毛细血管汇连在一起，变得比原来更粗，最终汇集成了肺静脉，带着充满氧气的新鲜血液回到心脏，再从心脏走体动脉去到全身各处，把氧气“快递”给各个器官。
有供氧，有生命
我们为什么一定要有氧气才能活下来？因为我们需要能量啊。一般来说，一个成年人一天需要大约两千大卡的热量用来维持人体的正常功能。人体有运动、呼吸、消化、免疫、泌尿、生殖、内分泌、神经这八大系统，光是神经系统就要烧掉很多热量。神经系统是放电来传递消息的，那么这个电是从哪里来的呢？
这就是很经典的化学能量转化成电能的范例了——
神经细胞，最最简单粗暴地看，可以看成是细胞膜包着溶液（细胞内液）泡在另外一种溶液（细胞外液）里。这两种溶液成分差别很大，细胞内液的钠离子浓度比细胞外液的钠离子浓度低很多，所以细胞膜外带的正电荷就比细胞膜内带的正电荷多很多，这样就在细胞膜上形成了一个电场，用物理的眼光看，它就是一个电池。电池要放电，只需要把阴极和阳极两头儿搭根儿线连上就可以了。
在神经细胞里，起到这个连线作用的就是一种叫做离子通道的蛋白质。这个离子通道一般来说是关着的，一旦打开，那就相当于细胞膜上忽然出现很多小洞，细胞膜外的钠离子们通过小洞蜂拥进入细胞膜内，就形成了电流。至此化学能成功转化为电能。然后问题就来了：钠离子进来以后，细胞膜外的钠离子浓度自然就降低了，浓度差没有了，下一个信号来了神经细胞就放不了电了，所以得恢复浓度差才能保证神经细胞正常工作。要恢复这个浓度差，就要靠一种叫做钠钾离子泵的蛋白质兢兢业业地把钠离子给泵出去。然而逆着离子浓度差方向运送离子的话，是逆流而上，需要能量的。离子泵的能量就来源于一种叫做ATP的分子。
没有氧气的后果很严重
剧烈活动的时候，肌肉供氧不够，糖没烧干净，没变成最终产物水和二氧化碳，而产生了乳酸，乳酸堆积会刺激神经产生痛感。但是如果完全无氧的话呢？呃，那么细胞就要开始死掉了—因为能量不够用啊。
就拿前面讲过的神经细胞来说吧，没有能量了，细胞膜内外的离子浓度差不能维持也就算了，干脆连维持细胞活动所必需的基本功能都停下来了。首先就是新蛋白质合成的机器停工了，因为耗能太大，然后各种细胞的骨架结构也撑不住了，最后细胞就开启死亡过程了。
人体内细胞死亡过程也分为两种，一种是程序性细胞死亡，是一个正常过程。就拿血红细胞来说，一般一个血红细胞存活时间不过四个月多一点，衰老的红细胞会被巨噬细胞等白细胞分解掉。这样的自然死亡是一个受严格控制的过程，都是最后启动蛋白酶—一种把大蛋白质分子切成小段的蛋白质—把细胞自身的蛋白质给消化掉了，剩下的残渣由白细胞打扫干净。还有一种细胞死亡的过程叫做坏死，这个过程的破坏性就比较大。坏死细胞的细胞膜通透性变大，直接导致细胞肿胀，最后破裂，细胞里面的蛋白质啊，核酸啊，各种细胞器比如线粒体啊，就都放出来了。这些东西放到细胞外面，就会诱發免疫系统的反应，就是我们经常会说的发炎。
引起细胞坏死的原因包括物理因素，比如各种外伤；化学因素—中毒，还有就是缺氧。细胞自然凋亡也好，坏死也好，重要的是身体制造出来的新细胞能够替换死去的细胞。估算出来人体每秒大约产生两百万个新的血红细胞，这就是新陈代谢。可是要是太多细胞因为缺氧坏死，而制造新细胞的机器又因为缺氧停工，那么然后……就没有然后了。
返老还童必须攻克供氧这道坎儿
所以在上文说的美剧中，老警察中了枪，失了很多血，这就是供氧的缺失，他身体里很多细胞应该已经开始坏死了。要逆转这个过程，其实就是逆转上面说的缺氧的严重后果，目前还没有发展出可行的方法。更不要说把身体恢复到几十年以前的状态，这个看上去可真不是泡泡罐子就能解决的问题。可是能同时拥有二十岁的体魄和勇气外加七十岁的经历和智慧，人生多完美啊。要是有那么一天，真的能够给基因编程，让人活到那个状态，该有多么让人期待啊。
逃避死亡，古已有之
自从人类文明诞生以来，在绝大多数文化中人们对于死亡都抱着厌恶、排斥的态度，从而想方设法地逃避死亡。大体上，古人对此有三种思路。
一种是死后复活。世界各地的帝王们为此建立了巨大的墓葬，把自己的尸体经过繁复的工序制成木乃伊，或者为自己披金戴玉，希望自己能在和生前世界一样的地下世界重生。平民们也尽可能地“视死如生”，增加殉葬品。
另一种则是“灵魂不灭”，强调人死后有另外一个不死的（非物质的）灵魂，或升天堂，或坠地狱，或者投胎转世，因此肉体的死并非真正的死灭，以此安抚人心。然而第一种传说渺茫，而且多年下来没人见到尸体爬起——真见到大概还得吓人一跳；第二种论调中的灵魂看不见摸不着，始终不能让所有人安心。同时自然界中蛇蜕皮之后会换上一身新皮，日月、金玉，百年千年也不坏不朽。于是一部分人类想到了第三种思路：改造自己的生命形态，让自己也成为不朽之身。
中国、印度和西方的炼丹术都是这种思路下的产物。千百年下来，无数方士、炼金术士们为了这个目的孜孜不倦地进行各种实验研究，在天文学、生物学、物理和数学方面做出了许多发现，为后人的文艺创作提供了无数灵感，甚至由此产生了近现代化学。但在求长生这个根本目的上，他们却没有取得什么成果，依然是“人生七十古来稀”。