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发信人: wxl (小亮), 信区: NanoST
标  题: 第八章 长寿和开放的世界
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri May 13 08:46:19 2005), 转信

　　习惯长寿使我们厌恶死亡
　　——Sir THOMAS BROWNE

　　细胞修复机器提出了关于延长人类生命的价值的一系列问题。这不同于今天的医学伦理学问题，今天这些问题通常和困难的抉择、高昂花费和低效的处理有关。将来这些问题会变成如何用廉价的方式实现长寿和健康。

　　对重视生命和享受生活的人来说，这些问题不必回答。但是经过一个以人口增长，环境污染，和资源消耗为标志的十年后，很多人都会对延长生命的愿望产生质疑，这助长了“直面死亡”的拟子的传播。这类拟子需要被重新审视，因为很多是建立在旧的世界观的基础上的。纳米技术将改变的要比仅仅延长人类生命多的多。

　　我们不仅将获得治疗我们自身的方法，也将拯救被我们伤害了的地球。因为不断拯救生命将使得生命的总数增加，寿命的延长也将产生人口增加所带来的问题。而我们拯救地球的能力将能减少反对的理由。

　　细胞修复机器本身也将引起争论。它打乱了关于我们的身体和我们的未来的传统假设：这使得疑问减少了一些。它将需要几个主要的突破：这使得疑问容易回答。由于细胞修复机器的可能性或不可能性成为重要话题，所以考虑一下可能提出的反对意见是有意义的。

　　
　　为什么反对细胞修复机器？

　　哪种反对意见会说细胞修复机器不可能实现呢？一个成功的反对意见必须要能解决一些矛盾之处，它必须支持分子机器不能建造和修复细胞的论点，同时又承认我们体内的分子机器确实每天都在建造和修复细胞，这对怀疑论者来说是个痛苦的问题。是的，人造机器必须要能做自然机器不能做的事，但是它们也不必要做任何本质上是神奇的事。自然和人造的修复装置都需要接近、识别和重建分子结构。我们将能改进DNA修复酶，仅仅通过比较多个DNA链来实现，所以说自然显然并没有发现所有的窍门。这个例子探讨了反对细胞修复机器的看法的各个方面，所以看起来反对修复机器的看法很难站得住脚。

　　还有两个问题应该直接回答。第一，为什么我们应该期待在未来几十年内实现长寿，在人们尝试并失败了数千年以后？第二，如果我们确实能使用细胞修复机器来延长生命，那么为什么自然（已经拥有自修复细胞几十亿年了）没有能进化出完美的修复机器呢？

　　
　　人们不断尝试不断失败

　　数千年以来，人们都在渴望能逃脱短命的限制，经常有江湖郎中说有长生不老之药，但是这些都是假的。这些失败的统计使得一些人认为既然这些尝试都失败了，那么这件事就是不可能的了。他们说：“老化是自然现象”，对他们来说这个理由足够了。医学的进步将会改变他们的看法，但进步首先是在于减少早期死亡，而不是扩展生命过程。

　　现在生物学家开始研究可以建造，修复，和控制细胞的机器了。他们开始学会组装病毒和为细菌重新编程了。历史上第一次，人们开始研究他们自身的分子和解开生命分子的秘密。看起来分子工程师将使用先进的生物化学知识和改进的分子机器，去学会修复被损坏的组织并使它们恢复活力。这没什么奇怪的——相反，如果具有了这种能力和知识以后却没有带来戏剧性的结果反而是奇怪的。过去的失败的统计与此无关，因为我们从来没有尝试过使用细胞修复机器。

　　
　　自然不断尝试不断失败

　　自然已经制造了细胞修复机器，伴随多细胞动物的进化进行了数亿年，但是进化的动物依然会衰老和死亡，因为自然的纳米机器的修复功能并不完美。为什么进步应该是可能的呢？

　　老鼠出生几个月后就成熟，然后在两年内衰老并死亡——人类经过进化能活比这长30倍或更长的时间。如果长寿是进化的首要任务，那么老鼠也可以活得很长。但是耐久性是有代价的：修复细胞需要对能量，原材料，和修复机器的投资。老鼠基因指导老鼠的身体快速生长和繁殖，而不是小心翼翼地自修复。一只不能很快生长成熟的老鼠将更容易成为猫的夜宵。老鼠基因把老鼠的身体当成不值钱的广告传单到处散发而获得成功。人类基因也一样地轻视人类生命，虽然人的寿命比老鼠长很多倍。

　　但是低劣的修复并不是老化的原因，基因用相当稳定的速度通过某种生长形式把蛋变成成熟的个体。这种生长形式也相当稳定因为进化很少改变基本的设计。就像DNA-RNA-蛋白质系统几十亿年前就有了并且固定下来一样，基本的参与哺乳动物发展的化学信号和组织反应也已经固化了几百万年。这一过程显然有个时钟，在不同的物种中有不同的速度，和一个定时程序。

　　无论引起衰老的原因是什么，进化都没有理由去掉它们。如果基因建造了可以活上千年的个体，它们就不能从“复制竞争”中获得很多好处。大部分个体在年轻时就由于饥饿，掠夺，意外，或疾病而死亡。象Peter Medawar指出的那样,一个帮助年轻（多数）伤害年老（少数）的基因可以很好地复制下去并且随着人口的增长而广泛传播。如果足够的这种基因积累下来了，动物们就开始按照编好的程序走向死亡。

　　Leonard Hayflick博士的实验表明细胞中存在“时钟”，可以对细胞分裂计数和在计数值达到很高时停止分裂。这种机制可以帮助年轻的动物：如果产生了象癌变那样迅速的细胞分裂，但还没有摧毁细胞内的“时钟”的话，那么只会长成尺寸有限的肿瘤。因此“时钟”可以阻止癌细胞的无限增长。但是这种“时钟”会因为限制年老动物的正常的细胞分裂而伤害年老的动物，停止它们的组织更新；因此动物可以在年轻时因为减少了癌变发生率而获益，同时也解释了引起衰老的原因。但是基因不会在乎这些——它们很早就通过复制转移到下一代身上去了。通过细胞修复机器，我们将能把“时钟”复位。还没有什么证据表明进化已经使我们的身体达到完美的程度了，即使只按照生存和繁殖的标准来看。工程师并不使用象神经纤维一样慢的电路来建造计算机，或者用柔软的蛋白质来制造机器。基因进化（不象拟子的进化）也不能产生新的材料或者新的系统，而只是细化和延伸旧的模型。

　　细胞修复机器大大降低了可能性的门槛——它们甚至没有计算机来指导它们。细胞中不存在纳米计算机，显示了计算机不能一步步地从其它分子机器中进化出来。自然没有建造出最好的细胞修复机器，但是有它充分的理由。

　　
　　治愈并保护地球

　　地球上的生态系统没能适应工业革命也很容易理解。从森林采伐到有害碳氢化合物，我们的破坏速度超过了生物进化能反应过来的速度。我们寻找更多的食物，货物，和服务，我们的体积技术迫使我们继续这种破坏。随着将来的技术进步，我们将能为我们自己做的更好，同时减少对地球的伤害。另外，我们将能建造星球修复机器来修复已被损坏的地球。我们不仅仅想修复细胞。

　　考虑一下有毒废物问题，无论是在空气，土壤还是水中，都有我们生产的废物，它们会伤害生物系统。但是任何能接触生命分子机器的原料本身也可以被其它分子机器接触。这意味着我们将能设计清洁这些废物的机器，使它们不再伤害生态环境。

　　一些废物，例如有害碳氢化合物，由很多危险的分子组成，而组成分子的原子是无害的。清洁机器将通过重新组合它们的原子来使它们变得无害。其他一些废物，例如铅和放射性同位素，包含危险的原子，清洁机器将收集它们并用以下几种方法之一来处理：铅来自于地球岩石，组装机可以把它们放回矿石中去；放射性同位素也可以被隔离开来，通过把它们放进深层矿石或通过其他更厉害的办法；使用便宜可靠的空间运输系统，我们可以把它们埋到月球上的干燥岩石中去；使用纳米机器，我们可以把它们封入象山丘那么大的自修复-自密封的容器中，放到沙漠里，由那里的阳光供能。这比放在被动的岩石和桶中要安全的多。

　　使用自复制组装机，我们甚至可以去除我们的烧油文明产生的过量的二氧化碳。环保主义者预言随着大气中的二氧化碳增多，会产生温室效应，使两极的部分冰帽融化，海平面上升，在下个世纪中叶会淹没许多海岸线。而自复制组装机可以使太阳能变得便宜并足以取代石油能源。象树一样，以太阳能为动力的纳米机器将能提取大气中的二氧化碳并分离出氧元素；与树不一样的是，它们可以生长深深的根把碳元素放回煤层和油田中去，实现循环。

　　未来的星球治疗机器也可以帮助我们修复被破坏的风景和恢复生态系统。采矿刮伤和挖陷了地球；到处是垃圾；森林大火使得灌木增多，矮小的灌木逐渐取代了古老的参天大树并更增加了火灾的可能性。我们将用廉价的熟练的机器人来扭转这个局面，它们可以移动岩石和土壤，重塑大陆的形状；它们可以除草和消化，模拟森林大火的清除作用而不造成危险的破坏；它们可以举起和移动大树，从而可以减弱厚厚的植被，覆盖光秃秃的山坡。我们可以制造象松鼠大小的装置，清除垃圾；我们可以制造象树一样的装置，它们的根可以清除土壤中的杀虫剂并调节酸碱度；我们可以制造昆虫大小的装置清除青苔和碎末。我们将制造任何装置来清理被20世纪的文明搞乱的东西。

　　清理之后，我们将循环利用这些装置，保留那些保护环境所必需的。这些装置将在任何地方作为生态系统的补充，平衡和治愈人类活动产生的后果。使它们变得有效，无害和隐蔽将是一门技艺，不仅需要自动工程技术，还需要关于自然的知识和艺术的灵感。

　　使用细胞修补技术，我们甚至可以恢复某些灭绝的物种。非洲斑驴——一种象斑马的动物——在一个世纪前就灭绝了，但是在德国的一个博物馆中存有一张用盐腌制的斑驴皮，加州大学伯克利分校的Alan Wilson和他的同事们用生化酶从连在皮上的肌肉组织中提取了DNA片断，他们在细菌中克隆了这些片断，把它们和斑马DNA比较，发现这两种基因显示了相近的进化关系（和预期一致）。用同样方法他们处理了美洲野牛的DNA以及在北极发现的千年之前的哺乳动物。这一成功离细胞和组织的克隆当然还很远——克隆的基因片断只占100000分之一，并且即使每个基因片断都克隆出来也不能修复细胞——但是它显示了这些物种的遗传材料依然存活下来了。

　　象我在上一章所说，可以比较几个被损坏的DNA分子的机器将能重建一个完整的原型——一张动物皮中含有无数的细胞，我们就能从中重建一个完整的DNA，由DNA我们就能构建任何细胞。某些昆虫可以冬眠，当天气变暖时就会复苏。这些“灭绝”的物种可以象动物皮一样度过整个20世纪，然后被细胞修复机器复苏。

　　Barbara Durrant博士，圣地亚哥动物园的生殖生物学家，已经开始保留一些濒危物种的组织样品，把它们低温冷冻起来。回报可能比某些人预期的要高。仅仅保留组织样品并不能保存动物的生命或保持生态系统，但是它能保留采样物种的遗传基因。我们应该采取这种保险政策以避免物种的永久消失。因此细胞修复机器对我们今天的选择也有影响。

　　物种消失并不是今天才有的问题，在6500万年前，存在很多现在已经消失的物种，包括所有种类的恐龙。在地球的化石书中，它们的故事在某一页结束。这一页的泥土中富含铱，和其它在小行星和彗星中常见的元素。现在的理论指出一次外星撞击破坏了地球的生物圈，撞击能量相当于一亿兆吨TNT，扩散的尘土造成了“行星严冬”。

　　自从单细胞合在一起组成蠕虫以来，地球上发生了五次大灭绝。3400万年前——约在恐龙灭绝3000万年后——有一层玻璃珠状的岩层沉积在海床上，在此层以后很多物种消失了，这些珠子也是由于一次大冲撞凝固下来的。

　　亚利桑那州的一个陨星坑显示了一个较小的，更近的冲击，相当于一颗4兆吨的炸弹。在1908年的6月30日，一颗火球划破了西伯利亚天空，炸毁了上百公里范围内的森林。

　　象人们在长期怀疑的那样，恐龙是因为愚蠢而灭绝的。倒不是因为它们太愚蠢而不能觅食，行走，或者保护它们的蛋——它们活过了一亿四千万年——而是它们太笨而不能建造射电望远镜探测可能的小行星撞击，并且也不能发射宇宙飞船去偏转小行星从而防止撞击。太空中有很多石块可能撞击我们，但是我们有足够的智慧处理它们。当纳米技术和自动工程系统给我们带来更强力的太空技术时，我们就可以容易地跟踪和偏转小行星。实际上，我们用今日的技术就可以实现。我们既可以治愈地球又能保护它。

　　
　　长寿与人口压力

　　人们都在寻求健康，长寿的生活，但是对达到目的后的前景预测是令人不安的。更长的生命会损害生活质量吗？长寿的前景将怎样影响我们当前的问题？虽然很多影响不能预见，但有些可以。

　　举例来说，在细胞修复机器延长生命的同时，它们也将促进人口增长。在其他条件不变的情况下，更多的人意味着更拥挤，污染，和资源缺乏——但是，其它条件是会改变的：自动工程系统和纳米技术的进步带给我们细胞修复机器，同时能治愈地球，保护它，并能使我们轻松地生活。我们将能不通过采矿和工厂这些破坏风景的方式来获得资源。通过高效的组装机制造的耐用品，我们可以生产价值/消耗比很高的产品。地球可以容纳更多的人，并受到更少的伤害——或彼此的伤害，如果我们能用新能力达到好的结果的话。

　　如果一个人把夜空看成一堵黑墙并希望技术竞赛急刹车的话，他自然就会害怕长寿的人类会成为“贫穷的，拥挤着我们孩子的世界”的负担。这种害怕源自于生命是个零和游戏的看法，更多的人意味着分到的蛋糕更少。但是当我们能修复细胞时，我们将也能建造自复制组装机和极好的太空船。我们的“可怜的”子孙们将能分享太阳系的资源，包括物质，能源，和基本的生存空间。

　　这将为一个新的发展的纪元提供足够的空间。但太阳系是有限的，其他恒星是遥远的。在地球上，甚至最清洁的基于组装机的工业也将产生多余的热量。对人口和资源的关心将是很重要的因为呈指数式增长的复制机（比如人类）将耗尽任何有限的资源。

　　但是这是不是意味着我们应该减少生命来延迟崩溃呢？有些人可能愿意自我牺牲，但是这是无济于事的。实际情况是，延长生命对基本的问题没有多少影响：指数式增长会持续而不管人类的寿命如何。一个很早就结束生命的殉教者，只能推迟危机几分之一秒——但是一个半职的志愿者可以通过参加长寿人群的运动对解决问题提供很大帮助。毕竟，很多人对增长的极限是不关心的。除了长寿的人之外谁会对地球以外的世界的增长的极限关心呢？那些对很久以后到来的极限的关心将会对人类有好处，可以通过延长生命来保持这种关心。

　　长寿也带来了文化停滞的危险。如果这是不可避免的问题的话，我们还不知道它和什么因素有关——机关枪可以维持观念，也许？幸运的是有两种因素可以稍稍减少这种危险。第一，年轻人可以走出家门，开创新世界，测试新观念，并劝说年长者改变或者把他们抛在后面；第二，老年人可以在身体和精神方面都变得年轻。衰老使得学习和思考变慢，同时也减慢其它的生理过程，而返老还童可以使之重新加速。由于年轻的肌肉使年轻的身体更加灵活，或许年轻的大脑组织会使思想更灵活，即使是长时间的思考。

　　
　　预料的结果

　　长寿不是未来最大的问题，它甚至能帮助我们解决这些问题。

　　考虑一下它对人们发动战争的意愿的影响，衰老和死亡使屠杀变得更容易接受：象荷马史诗中的萨尔波东，特洛伊的英雄所说，“噢，我的朋友，如果我们能离开这场战争，能逃脱衰老和死亡，我将不会在这里厮杀，但是现在，死亡在逼近，没有人能逃避，就让我们前进，使我们的名声远扬，或者为我们自己而战吧。”

　　如果逃避衰老和死亡的希望能使人们远离战争，是好事吗？这可以阻止小规模战争，从而阻止可能引发的核大战。但是同样地，这也将减弱我们反抗压迫的决心——如果我们不知道要反抗多长时间的话。不愿别人丧生在统治者权力之下的愿望是个好的帮助。

　　期望通常会成为行动。我们的社会和个人的计划都反应了在几十年后就要死亡的预期。想想这种信念怎样鼓励获取，不顾未来而只顾眼前利益。想想它怎样使我们看不到未来，并阻碍我们为了长期利益的合作。Erich Fromm写道：“如果个人能活五百年或一千年，这种冲突（在个人兴趣和社会兴趣之间）可能就不会存在或者至少可以被相当程度地减轻。他就能在已播种下的悲痛中生活和收获快乐，一个人为下一代的幸福所遭受的苦难也会使他自己幸福。”人们是否为现在而活是不重要的，问题是，是否会出现重大改变使我们变得更好？

　　对一个长寿的美好未来的预期会使我们的一些政治疾病不至于致命。人类的冲突太深太坚固而不可能被简单的改变或者根除，但是拥有一个充满巨大财富的明天的前景至少可以减少争斗。冲突问题是严重的，我们需要所有我们能得到的帮助。

　　个人的堕落和死亡的预期一直使未来不乐观。污染，贫困，和核毁灭的景象使我们的未来令人厌恶。然而只要有一个对美好未来的希望就可以使我们愉快地向前看。展望未来，我们将看的更远。从个人的立场来出发，我们会更小心。伟大的希望和预见将使现在和子孙後代获益，也将增加我们生存的优势。

　　延长生命意味着有更多的人，但不会使明天的污染更恶化。对长寿的预期将通过鼓励人们更多地思考未来而带来真正的好处。总的来说，长寿和对它的预期看起来是对社会有利的，而缩短生命到三十岁是不好的。很多人希望过长寿，健康的生活。那么什么是我们这一代的前景呢？

　　
　　延长生命的进步

　　听听吉尔伽美什，苏美尔国王所说：

　　“我从墙头望出去，看见尸体漂浮在河里，那也将是我的命运。我知道这是真的，因为即使最高的人也不能达到天堂，最伟大的人也不能环绕地球。”

　　从苏美尔书记员在粘土写字板上记录下吉尔伽美什的史诗以来已经过了四千年，时代在改变。不高于平均身高的人现在也能到达天堂并环绕地球。我们进入了太空时代，生物技术时代，突破的时代——我们还需要在年龄的屏障前感到失望吗？或者我们是否将很快学会延长生命的艺术，使我们和我们所爱的人从死亡中解救出来吗？

　　生物化学的进步一直保持紧迫的许诺。老化的主要疾病——心脏病，中风，和癌——开始得到治疗。对衰老机制的研究开始结出硕果，研究者们已经延长了动物的生命。随着知识的积累和新工具的产生，进步必然加快。甚至不用细胞修复机器，我们也有理由预见减缓和部分逆转衰老的重大进步。

　　虽然所有年龄的人都可以从这些进步中获益，但年轻人将获益更多。那些活得够长的人将达到一个衰老是完全可逆的时代：至少，先进细胞修复机器的时代。那时，如果不是很快的话，人们在变老的同时会变得更健康，就象葡萄酒代替了坏牛奶。他们可以，如果愿意的话，重新获得极好的健康并活很长很长的时间。

　　在那时，通过复制机和便宜的空间飞行，人们将获得足够的空间和时间以及资源并享受它们。一个问题将是：“何时？……哪个将是最后会老化和死亡的一代，哪个会首先摆脱障碍？”很多人现在都同意衰老会被征服的观点。但是现在还活着的那些人是不是生的早了？回答是清楚的和令人惊讶的。

　　延长生命的显而易见的途径是采用细胞修复机器来返老还童。生物化学和分子技术的进步将延长生命，在实现以后它们还能延得更长。首先我们使用药物，食物和锻炼来延长健康的生活。在几十年内，纳米技术的进步将带来早期的细胞修复机器——在自动工程系统的帮助下，早期的机器会迅速地被更先进的机器替代。时间仅仅是猜测，但是猜测总比简单的问号要好。

　　想象一个三十岁的人，在下一个三十年，生物技术将取得巨大进步，那时这个人也不过六十岁。统计表明一个现在三十岁的美国人现在可以再活五十年，就是说可以顺利进入2030年代。到那时，例行的进步（和动物显示的一样）似乎还能延长一些年，可能是十年。而细胞修复机器将在几十年内出现。简而言之，2010，2020，2030年的医学可以把我们这个现在三十岁的人带进2040，2050年代。到那时，如果不是更早，医学进步已经可以允许返老还童了。因此，那些三十岁以下的（也许包括超过的）可以向前看——至少暂时的——医学将压倒他们的衰老，并安全地进入一个细胞修复，活力和无限生命的时代。

　　如果这就是整个故事，那么在早死的人和长生的人之间的区别可能是一条最终的代沟。更甚者，对命运的不确定的痛苦会使人陷入深深的烦恼之中。

　　但是这真是我们的境遇吗？似乎有另一条解救生命之路，基于细胞修复机器的方法，也适用于今天。象上一章所述，修复机器将能在基本结构不变的条件下修复组织，所以可以新陈代谢和自修复的组织变得不重要了，对生物停滞的讨论证实了这点。生物停滞，如前所述，可以使用分子装置来停止功能和保护结构，把细胞内的分子机器彼此交叉连接。纳米机器将能修复分子损伤，去掉交叉连接，帮助细胞（组织，器官，和整个身体）返回正常状态。

　　到达先进细胞修复机器的时代似乎是通向长寿和健康之门，因为几乎所有的物理问题那时都可以治愈。一个要达到那个时代的人必须一直保持生命和活力——而这仅仅是最显而易见的路，只需要很少的预见。今天的病人常常在心脏停止跳动时大脑还保持完整的记忆和个性。在这种状态下，我们今日的医学技术不可以停止生物过程而让明天的医学技术来恢复吗？假如这样的话，现在大部分的死亡诊断就是不必要的了。 


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