《生命3.0：正在发生的未来》系列
第004篇深度好文 | 10分钟阅读
作者简介：尹烨，华大基因CEO，哥本哈根大学博士，在Nature、PNAS等国际顶级学术期刊发表论文60余篇，一位科普大V。
/ 本文要点 /
再生医学的第一性原理；
物种演化的多种策略；
如何实现生命的可逆；
肿瘤以后，人类的下一个死神。
1
再生医学的第一性原理
我们把细胞想象成一辆车，基因就是这个车的发动机。
基因是所有生命信息的物质载体，是一套逻辑，是一套程序，是一套算法。
执行这套逻辑，执行这套程序执行这套算法的就是细胞。所以我们称细胞为生命的载体。
我们以前也不知道人类是多细胞生物，就觉得自己是一团肉而已。直到1665年，罗伯特·虎克发明了显微镜。
他用自制的显微镜，观察一个软木的切片，这个时候他看见了原来软木的切片在显微镜下能够被拆成一个又一个的小格子，于是他把这个小格子定义成“cell”，细胞。
图：显微镜下的细胞
但人类真正在医学上对这个细胞有本质理解，是来自两个德国科学家，一个叫施莱登，一个叫施旺。他们发现：细胞是由细胞产生的。
简单说，人是生出来的，而不是造出来的。细胞是由细胞产生的，这就意味着，不管是癌细胞或是任何一种细胞，它必将是由它的上一代细胞变成的。
癌细胞是由正常细胞变成的，而癌细胞也可以变成其他的下一代的癌细胞。
这个“细胞一变二”的简单道理，却是今天所有再生医学的大道真理。
人类之所以觉得我们开始接近永生，很大程度上是因为把一些细胞逆转为具备干细胞特性上取得了一些进展。
2
永生的秘密
我们为什么会老，我们为什么会死，我们为什么不能够永生？其本质上讲，是因为我们在从单细胞向多细胞的演化过程中，丧失了细胞分化的全能性。
举个例子，为什么我们成人再学一个外语会很难？是因为你已经被你的母语驯化，你的肌肉群只有讲母语才会舒服，这个时候再形成一种新的肌肉记忆是非常困难的。
很多欧洲的小国家，比如比利时的人通常都会讲3~4国的语言。靠北的会讲荷兰语，靠中部的会讲德语，靠南部的会讲法语，他们自己可能还会再学习英语。但是这是他们在非常小的时候就已经学会了的。
单细胞没有分工，所以它什么都要会，什么都能变。社会分工程度越高的群体，其中的每一个组织就越智慧，从而只能允许个体进行一个专门的事。
人类因为演化得过于高等，我们身上越来越多的细胞丧失了分化的全能性。
从单细胞到多细胞这个过程中伴随着单个细胞多样化的丢失，但群体的配合却使得这个物种的基因可以快速地从本体繁育再到体外去繁育，换言之这也是我们一种演化的策略。
俗话说无心插柳柳成荫。我们养个绿萝，只要掐一个绿萝往水里一放，它就可以生根发芽，繁荣地一直长下去。
大家听过植物得癌症吗？好像没听说过。植物的任何一个细胞都具备着分化的全能性，这就是无心插柳柳成荫的一个根本的要素。
当植物长出了癌症细胞的时候，其实无所谓。因为它每一个细胞换言之都是癌细胞，或者说它的细胞之间可以对调，所以植物某种程度上讲是不得癌症的。
图：树瘤
一种愈伤组织，在树木受伤后，由细胞无性繁殖形成的
切掉尾巴以后，蚯蚓总会按照自己喜欢的方式长出另一半。因为它的基因会通过一系列的程序调动它目前残存的一些物质，快速对身体进行修复。低等的蜗虫、线虫都有这个本事。
再高一等，比如说到螃蟹，我们从环节动物走到了节肢动物，螃蟹能干什么呢？长钳子，掉一个钳子自己可以长一个钳子。
往上升，升到我们的脊椎动物，比如说，爬行动物壁虎，壁虎会干什么？会断尾巴，来获得它的生存。如果压住了它的尾巴，为了逃命它会丢卒保车。
再给大家看一个动物，裸鼹鼠（见下图）。长得非常丑，但它有种很神奇的特点：它是一种长寿而无癌的动物。
这个动物我们距今发现也就是30多年，挖出来的那只裸鼹鼠还保持着年轻化的特性。
图：裸鼹鼠
我们推测它的寿命能达到40~50年。老鼠只能活1~5年，同样都是啮齿类的，它为什么可以一直活呢？
因为它有双层的细胞来保证它不得癌症，如果有一层细胞得了癌症，它就会用第1层细胞把它对调。然后第2层继续变成双层。
就像《侏罗纪世纪》里面的一句台词：生命总会找到出口。随着物种越来越高等，它细胞分化的选择性是在减弱的，但是大家各有各自的解决办法。
3
人为什么会衰老和死亡
一旦精子进入卵子，受精卵形成，就会开始细胞分裂：一个受精卵变二，二变四，四变八，到八细胞阶段的时候，都是细胞均值分化阶段。
我们通常做试管婴儿的时候，最早可以在第3天也就是八细胞阶段做移植。
但绝大部分人也会选择更加稳妥的方案，再让它走一步，继续等待差不多5天之后就进入到了囊胚期，这个期间的细胞都称之为胚胎干细胞。
图：受精卵形成与细胞发育
胚胎干细胞可以做很多的分化。即使变成了成人，也依然有自己的成体干细胞，从而可以诱导成诱导型多功能干细胞。这个干细胞的机能和胚胎干细胞的机能差不多相当于90%左右。
我们希望从成人体内能够找到一个尽量接近于胚胎干细胞的这样一个细胞，以实现生命的可逆。
这个过程非常复杂，人类的细胞在外胚层已经分化成了不同的器官或组织的类型。
比如说外胚层会变成神经管，会变成神经嵴，会变成表皮，神经管又可以变成中枢神经系统，周围神经系统。神经嵴变成了我们的牙还有面部的各种软骨。
再往下是我们的内胚层，然后内胚层就变成造血干细胞。定型内胚层会演化成我们体内的大部分的器官。
然后就是我们的血液系统。我们是从造血干细胞变成了两类，一类变成血液，还有一类则变成淋巴，它们分别是负责循环和保卫。
现在越来越多成人会去存储自己的白细胞，因为未来疫治疗，最好的方式就是用你年轻的时候的免疫细胞，把它诱导成这可以对付癌症的细胞。
人类就是这样从一个受精卵，经过大概40周逐步变成一个成体的人。这个过程中我们细胞的全能性也在逐渐地降低、分化，最后成为了一个有多个器官，多个组织，200多种终末细胞的一个人类个体。这是人类细胞分化的全过程。
我们会衰老，其原因就是在于我们的细胞的凋亡和老化是不可避免的。
我们的红细胞基本上120天就要更新一次，我们有时候搓脸，觉得有很多死皮掉下来，其实是我们的表皮细胞寿终正寝了。
有很多肿瘤在我们年轻的时候不发作，老的时候发作，就是因为我们体内的免疫细胞老了。它们是一群跑不动的警察了，跟不上肿瘤这种逃逸和转化的速度，就变成了细胞的衰老和死亡。
4
长寿的障碍
不能再生的神经细胞
任何器官都可能发生类似癌症一样的病变，但有一种细胞很不一样，就是我们的神经细胞。
神经细胞是一种没有生命周期、高度分化、终生不再分裂的细胞。
图：神经元细胞
神经细胞长得非常奇怪，我们叫做树突状的细胞。它周围长出了很多的突触，这些突触是干嘛的呢？这些突触的连接恰如我们一个晶体管里面的0或1，它是决定通或不通。
我今天能认识梁冬老师，就是因为他的图像以某一种方式传递给了我，而我以一种神经元的连接方式把这个事情记下来了。
下次我看见梁冬老师，同样的图像信号重新让我连接到这个神经元，我就知道这是梁冬老师。
大家现在明白神经细胞，为什么不能随便再生了吧。如果神经细胞也随便再生，我们就记不住任何东西了。
刚刚建立起来的神经元就像我们下围棋下成一个残局，你把它洗了重新下，那么前一盘棋下成什么样我就忘掉了。所以神经细胞不能再生是人类有长期记忆的基础。
医学界至今依然比较头大的就是中枢神经系统的退行性疾病，最典型的就是阿尔兹海默症和帕金森。
神经细胞不能再生，而且这个系统被保护得太好了。如果大脑神经出了问题，因为有血脑屏障，就算给人体打药，但这些药物进不到我们的脑脊液，也就是说不能进入到我们的大脑去起作用。
肿瘤我们已经研究得很透彻了，只是说今天还没有足够多便宜的药物去对抗肿瘤。神经性退行性疾病就是导致人类死亡的下一个死神。
然而生命科学唯一不例外的就是例外，我们现在研究的就是怎么样神经细胞能够重新再生。
但是到今天为止，我们没有任何人知道阿尔兹海默的真正成因，我们只是知道这个病的诊断标准。我们认为有可能通过干细胞来促使它重新生长，是一个可能的道理，但也未必就一定搞得定。
解决肿瘤问题，人类寿命平均能提高到90岁，解决阿尔兹海默问题，我们就看见了人类集体走到100岁的希望。
这就是我看得见的这个世纪我们能见到的百岁人生的梦想。
. 未完待续 .
生命3.0 ：正在发生的未来系列
讲者：尹烨
文字转录：陈晖
编辑：Lake
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