生物數學證明我們無法在延緩衰老的同時保持健康

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如果您心裡一直有所期待，隨著科學進步，在未來某一天可以讓您返老還童青春常駐。那我這裡有一個十分遺憾的消息，這種事情不會發生。

從數學角度考慮，像哺乳動物這種高度複雜的多細胞生命形式，不可避免的要面對一場只有一方勝出的決鬥。糟糕的是，最終，我們的活力將成為失敗者。

這個糟糕的消息，可以怪到亞利桑那大學一對研究人員頭上。他們在建立了數學模型，剔除了不合理的幾條細胞假設後，發現我們面前著一個22條軍規般的困境。

進化生物學家Joanna Masel說：「衰老在數學上是必然的結局，徹底的必然。從邏輯上講，在生理學演化上說，在數學上都是沒有其他出路的。」

老化——以及隨之而來的所有生理變化——或多或少是由於細胞活動減慢和失去功能的結果。

例如，隨著年齡的增長，發色逐漸變灰是由於產生色素的黑素細胞無法補充其組織幹細胞的日常損失。

皺紋是另一種信號，皮下被稱為纖維母細胞的部分不像以前那樣積極地生產蛋白質膠原蛋白了。

但是如果科學家想出辦法鼓勵我們的細胞以犧牲他們的兄弟姐妹為代價來維持積極性呢？如果我們敲掉那些老舊的細胞，我們確實可以繼續製造色素和膠原蛋白。

研究人員寄希望於通過修復DNA或延長被稱為端粒的染色體的構件來逆轉生物化學過程中不可避免的活性衰減。

雖然理論上是可行的，但有一個問題始終存在。

衰老的另一個特徵是許多細胞開始像明天不過了一樣瘋狂自我繁殖，以不受控制的方式複製自身，或者說它們變成了該死的癌細胞。

根據研究人員的說法，這意味著我們無論如何都難逃一死。

首席研究員Paul Nelson說：「如果你去掉了那些功能不佳，喪失活性的細胞組織，那麼隨之而來的就是癌細胞增殖的問題。反之，如果你殺死或抑制了那些癌細胞，那麼就會使大量無用細胞滯留積累。」

衰老過程的機理仍然是一個謎。我們的基因能隨著我們的後代一直傳遞下去，為什麼我們的細胞在幾十年之後就老邁不堪了？

一個簡單的答案是，對基因來說，比起讓生命體永恆存在來保存自身，通過將自身傳遞給後代來實現不朽是更容易實現的設計。我們的進化過程還不夠長久，沒有探索出進化向永恒生命的道路。

但是，這種老化模式為現有的數學模型增添了一個新的元素——即使進化確實選擇了永恆的青春，我們自己的身體內部的競爭也將使我們不可避免地走向墳墓。

換句話說，由於多細胞生物體依靠大量的細胞協作，數量產生累積效應，我們在邏輯上不可能同時具備這兩種功能——如果您為「年輕」細胞開路清除掉老細胞以保持皮膚光滑，您就只能選擇那個大寫的C(cancer).

Nelson說：「要麼被困在這些逐漸失去功能的老化細胞構成的身體里，要麼選擇讓清理無用的細胞結果導致癌細胞滋生。我們只能二選一。」

當然，這一結論不是說我們無法延長我們的生命或者無法令身體器官更年輕，我們可以開發出這樣的技術，同時也可以避免癌症。」

這項研究的結論的實踐意義是，我們開發出抗衰老的技術越有效，患上癌症的風險就越高。最終將不可避免，面臨比衰老更大的死亡風險。

「我們用數學證明了，為什麼魚和熊掌不可兼得。」Masel說。

考慮到兩難的抉擇，或許更多的皺紋和老花眼聽起來也不是那麼糟糕。

本文譯自 sciencealert，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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