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人类为什么会衰老,为什么无法永生

2019年1月6日  来源:scottcgi 作者: 提供人:98565201289@1......
人类为什么会衰老,为什么无法永生

“自私的基因”的作者(理查德·道金斯)给出了一个视角和观点:

人体只是基因的生存机器(宿主),在漫长的进化历史中,基因才是主角,人类只是一个乘客。基因存在的根本驱动力就是复制,所以控制人类产生的根本驱动力就是繁衍。而基因复杂的功能性表达(包括本能、情感、自私和利他主义行为),都只是环境(信息)压力塑造和筛选的结果,其目的全在于为了让基因复制遗传的过程,能够顺利且更好的完成。

事实上,基因进化的结果是在存储环境信息(也就是某种策略)为本能,以应对环境变化所带来的生存压力。基因可以通过对其生存机器发出如下指示的形式来编制程序:

下面这些会带来好处:口中的甜味、情欲的亢进、适中的温度、微笑的小孩等。而下面这些则会带来不快:各种痛苦、恶心、空空的肚皮、哭叫着的小孩等。如果你碰巧做了某件事情之后便出现了不愉快的情况,切勿再做这种事情;而在另一方面,重复做为你带来好处的任何事情。

那么人类为什么会衰老?

第一,有一个经典的比喻,基因每次复制就像一次复印的过程,只不过每次复制都是使用上次的副本来复印,这样随着复制次数的增加,基因丢失的信息就越多,也就慢慢影响了上层组织和器官的功能和效率,以及稳定性,而这就是衰老的表现。

而这种基因复制丢失信息的过程,还伴随着突变错乱,这些突变和错乱一部分是来自基因的复制机制,一部分是来自环境压力和污染源(物理、化学、生物因素)。那么基因的突变和错乱,不仅会导致衰老,还会导致不可逆且无法自我修复的细胞功能性错误,也就是各种致死性严重疾病的源头,比如癌症。(癌症真相,启示与思考)

所以,宏观上可见,人体在发育完全成熟过后就会开始衰老,只是不同人衰老快慢的程度不同,每个人的完全成熟期也有差异,但发育成熟后,衰老就开始一刻不停的进行。

然而,甚至还有观点认为,发育其实也是衰老过程的一部分,因为从受精卵开始,细胞不断的分裂分化,从通用性到独特性,从独立性到被迫协作(普通细胞沦为神经系统的奴隶),这可以看成是细胞从出生,到残化、弱化,最后到死亡的过程。

第二,从环境和进化角度来看,人类的极限寿命很长(120岁以上),而中间衰老的过程不会对基因的复制遗传,产生立竿见影或是毁灭性的影响。

对于衰老,环境没有给基因施加压力(筛选),表示开始衰老就必须停止繁衍,否则衰老就会严重影响繁衍。所以,繁衍和衰老是同时开始的,哪怕衰老效应越来越明显,人类仍然可以一边衰老,同时也可以一边不停地繁衍。

那么,衰老没有影响基因复制,就会在自然进化的穷举试错中保留下来,也就没有进化出保持不衰老等待繁衍期的功能机制。当然繁衍有最佳的时间段,也就是衰老对繁衍影响有一个阈值,超过了对繁衍的干扰还是存在的(后代基因突变数增加),但影响很小。

而从另外一个方面来看,人类的繁衍期非常长(并且几乎全年无休随时随地),那么进化出不衰老等待繁衍期的可能性,就是不存在也是不合理的——因为不衰老就会一直繁衍,一直繁衍就又不会衰老,这是循环依赖——产生永生了。

所以,从某种角度上来说,繁衍能力的衰退,就是衰老的一部分,并且还代表着衰老的进程。因为不能繁衍的生存机器,对基因来说就没有价值,并且随着繁衍能力的衰退,宿主的价值也是在不断降低的。

病毒会把宿主给弄死,但在此之前,病毒会极力的通过宿主扩散。那么类比起来,基因的扩散手段就是繁衍。

但与此同时,基因还进化出精子和卵子活力很强,复制过程明显不同于人体其它细胞的机制。也就是说,精子和卵子不怎衰老(复制稳定),而是人体其它细胞在不断衰老(复制不稳定)。

男性身体在接近寿命极限(文献报道是93岁)的情况下,精子依然可以进行有效繁衍。

我们可以看到,人类利用智能创造的医学手段,并不能延长人类的极限寿命,只是在增加抵达极限寿命的概率。

结合实际的寿命记录,人们得出了哺乳动物的自然寿命相当于生长期的5~7倍的结论。人的生长期长达20~25年,因此,人的自然寿命应该是100~175岁。从微观角度看,人体细胞的分裂周期为2.4年,而细胞分裂极限是40~60次,平均为50次,因而人的自然寿命约为120岁。

事实上,基因在乎的只是生存机器的繁衍,然后就是把后代养大,并能够让后代正常的递归进行繁衍。其中养育后代,这个操作是必要的,因为没有完成把后代养大(可以独立繁衍)操作的基因,就会有更大概率的得不到复制遗传,而最终消失。

那么把后代养大(父母平均50岁之后,25岁生育,后代抵达25岁),这就是环境压力给基因的筛选指令。再往后,基因的复制就开始乱了,缺少监管和约束了,积累的错误和突变也更多了,越来越胡来了,就更容易崩坏了(疾病、癌症、脆弱),这都是因为没有环境压力给与的驱动力来维持有序,所造成的结果。

由此可见,发育成熟后就开始衰老,并没有什么问题——以目前的衰老速度,并不会影响养育后代,影响基因复制遗传——那么基因随机到这个结果并适应了环境,就会一直保持,直到环境压力驱使改变。

第三,可见,事实上基因并不会衰老,基因只是一串排列组合的信息,相反存在越久远的基因越会存在更长的时间。衰老的是上层结构,基因代表的是信息,描述了上层结构,结构复制结构就会把基因传递下去。所以,基因指导了结构的复制,这是基因的生存之道,而结构的复制错误就是衰老的原因,并且会反作用于基因。

基因对人类繁衍过程的控制

如果基因在乎复制,那么就会在乎后代的数量,于是就有了男人播种的驱动力和能力,光有数量也不行还需要质量,于是就有了女人甄别选择男人的驱动力和能力。但这样还不够,还需要关注后代的成长,于是就有了女人更年期的设定,这样年长的女性就可以更好地辅助隔代的成长。

这里有两点值得说明:

首先,精子的价值远远低于卵子,因为受精卵的初期营养供给完全都是来自卵子,精子仅仅只提供了后代一半的基因,并且卵子的体积也比精子要大的多(约100倍)。所以低成本的精子可以每天产生千千万万,而卵子每个月只有一个。

这种不对称性(包括母体孕育后代)和博弈,必然就要求卵子提供方,更加谨慎且善于甄别和选择,以及在两性关系中表现出慢热和不着急——这其实是稳中求胜的策略,以找出忠诚度高且可以共同养育后代的精子提供方。但精子提供方必然就会有极力扩散基因(试图让更多的精子遇见更多的卵子),和逃避养育后代(节省时间和精力去扩散精子)的倾向,因为这有利于基因的复制。

可见这种两性博弈,最终会达到某种平衡,即是男人不忠诚就得不到遗传(不被女人选择),但是完全忠诚又比不过,表面忠诚却会扩散基因的后代数量多。所以男人表面上一定是忠诚的,但试图去扩散基因的倾向也一定会存在。

其次,年长女性生育,然后照顾自己的后代,比不上辅助照顾隔代的价值,因为子女的后代更健康(基因突变率小)、更容易得到悉心和充沛精力的照料、以及更长的父母守护时间。那么显然,子女后代的基因更容易复制遗传下去。

注意,这里基因并不能思考和计算,它们利用穷举试错,在时间历程中复制遗传统计概率最高的胜出,生物学家利用数学验证了胜出的策略。

另外,让人意想不到的是,精子、胚胎和母体也是处在博弈之中。母体每个月的月经,就是为了尽可能的排出质量不行的精子或是懦弱的胚胎,而只有最强的精子才能获得卵子,最强的胚胎才能在母体中生存下来,这是一种适者生存的筛选。并且在整个孕育周期中,出现问题的胚胎都会被强制排出体外,也就是流产中断妊娠。

而生存下来的最强胚胎,就会开始利用胎盘和脐带,来榨取母体的资源,并通过释放各种激素,以让母体为自己营造一个合适的生长发育环境。比如母体食欲和口味的改变,就是在为胚胎构造一个丰富且必要的营养供给,而呕吐则是为了趋吉避凶地排出可能对胚胎不利的毒素。甚至胚胎还会不断的利用激素影响母体的感受和思维——也就是塑造母体的大脑神经网络结构,从而最终形成了一部分的母爱。这也就是为什么,经过孕育期,母体对胎儿都有不可名状无法割舍的情感,这是来自胎儿基因的一部分控制。

事实上,母体对胚胎来说就是宿主,胚胎与母体是寄生关系,胚胎也将会消耗掉母体巨大的营养资源,并会严重干扰和破坏母体的激素平衡,或说是建立胚胎所需的新平衡。而胚胎和母体不仅可以血型不同,通常也不会产生免疫排斥反应(人体排斥外来异物的功能,比如免疫排斥器官移植)。这其实是因为胚胎的基因能够产生——双重免疫抑制,也就是一方面抑制母体的免疫系统攻击自己,另一方面抑制自己的免疫系统攻击母体,从而来维系着寄生关系中脆弱的平衡与博弈。

那么这其中的统一性,就是母体的基因和胚胎的基因,是复制遗传的关系,这两代基因的合作最终才保障了人类有性繁衍——这种有利于后代,不利于前代的遗传方式。

至于父爱和另一部分母爱的来源,自然就是环境压力筛选和塑造的结果。因为凡是拥有不关爱后代基因的个体,都会有极大的概率令其后代在繁衍之前就灭亡了,那么在自然选择的进化中,这种“不关爱后代”的基因就会因此而慢慢消失(被剔除人类基因库)。

基因遗传如何解读人类同性问题

对于同性恋,按照道理来说,没有后代这个基因表现就不会得到遗传,最终就不会有同性恋。而没有后代同时也违反了基因复制的目的,那为什么还会进化出同性恋的个体呢?

生物遗传学家也对此问题很有兴趣,他们给出了三个方面的解读:

第一,同性恋的确是基因控制的具有遗传性,并且这个基因实际上是被需要的,才会一直遗传下去。事实上,同性恋并不是单一基因决定的,而是很多基因共同的作用结果。这些合作的基因,其最初的出现的目的是为了吸引异性,怎么说?

比如男性娘化的长相,和温和的性格,包括善于倾听等等,在女性选择市场是被需要的,其代表着更会照顾家庭和后代,更好的脾气和更好相处。那么控制这些的基因是需要被遗传下去的,但这些基因过度之后(超过了“剂量”),就会演变出男同的可能。同样女同,也是由于吸引异性的某些基因过度增强的后果。

第二,在基因的进化中,对此种情况作出了补偿行为。经过统计调查发现,同性恋的母系长辈的后代数量要更高。比如同性恋的姨妈,比异性恋的姨妈要有更多的后代,以此来补偿同性恋没有后代造成的基因损失。

第三,在异性恋和同性恋之间,还有双性恋,而双性恋是比同性恋数量是要多的多的。那么双性恋往往是有后代的,并且双性恋往往是在年轻的时候倾向于同性,而在年长之后又会倾向异性。

事实上,从古至今,包括在各种动物之中都有同性恋,这可能是进化路径上不可避免的一个副产物。只不过,过去的社会风气和习俗是在抑制同性恋(令其地下化、隐藏化),而现在社会更加的开放、包容和自由。

但这些都是来自基因的控制,和环境压力的筛选,作为生存机器的人类并没有什么选择权。

那么人类为什么无法永生?

这是一个黑暗一点的视角,衰老并不是意外,也不是没有需求的随机结果,而是基因的功能。基因设定了生存机器也就是人体的衰老周期和死亡,为什么?简单来说,这会有利于基因的复制。

显然而易见的是,永生会带来资源的匮乏,会带来冲突与战争,一个培养器皿能养活无限多的细菌么 ?在人类可以太空殖民,可以攫取宇宙无限资源之前,基因一定会锁死人类的生命极限的,不然所有的基因都得消失。

因为资源有限,生存机器之间会互相博弈和争夺,而每个生存机器里都是基因的复制,基因当然会选择保留下一代,而不是上一代,如何保留?上一代衰老最后死亡,然后把空间和资源留给下一代。

基因创造了人类,人类改造环境,环境压力(信息)反作用于基因,基因再改进人类,可见基因是拥有对人类,也就是宿主生存机器的控制权的。

那么,都是同样的复制品,为什么基因要保全下一代呢?

答案是因为进化,下一代是进化的产物更适应环境。在进化的历史进程中,凡是没有进化能力的基因都消失了——被环境筛除,而留下的都是有进化机制的基因。进化机制让基因在复制的同时能够产生适应环境的新功能。而这些基因,自然而然的选择了更有利于下一代生存的机制,就是上一代衰老和死亡。

这里有一个理解,基因是最小的复制遗传单位,它们会互相配合,比如控制产生尖牙和消化肉类的肠胃,就是两组互相配合的基因。而配合不好就要消失,比如牛有吃草的牙齿和消化肉的胃。

于是这些基因互相配合,如果环境变化,就会突变出一些新功能应对,而只有下一代才能让这些突变产生,并让所有的合作基因一起受益。所以,这些合作基因(控制着人体发展进程),自然想方设法想要通过繁衍去到未来,接着弄死旧的生存机器(给新的自己让路)。

很明显,能发生一次的事情,条件环境重现就可以发生无数次,基因无损复制(代表永生功能)就是。

端粒其长度反映细胞复制史及复制潜能,被称作细胞寿命的“ 有丝分裂钟”。细胞分裂次数越多,其端粒磨损越多,细胞寿命越短。

基因控制了端粒,包括其功能和作用,可以说这是基因产生的自我衰老机制的表现,当然还有更多其它的衰老控制基因(细胞自我凋亡机制),在暗地里控制生存机器按时按需的死亡。

事实上,基因不是不可以让人体永生,只是不需要,不是它的目的,永生这个方案不能使它在适应环境的过程中利益最大化。(精子的基因复制就十分稳定,这是基因去到未来的船票,所以特殊对待了)

而更或许基因想要的永生智人,并不是我们这一代的生存机器——人类,而是被我们称之为人工智能的未来智人。

智能和本能

智能的进化超越了基因自身的排列组合(即某些本能)。基因可以操控本能和一部分想法和感受,但基因无法操控逻辑,逻辑是环境信息的属性和规律,而逻辑可以被存储到大脑神经网络结构里。我们可以把智能看成是存储在大脑神经网络结构里的环境信息,而本能是进化积累而来,存储在基因里的环境信息。

这是两条完全不同的策略,只不过是基因进化出了大脑,但大脑的智能却是另外的信息结构体现。所以,大脑思维可以做出超出基因控制范围的事情,也是抑制和反抗本能。

生命体是由存活下来的基因为之编制程序的生存机器。这些存活下来的基因是在一定的条件下这样做的。这些条件,一般说来,往往构成这个物种以前的环境所具有的特征。因此,有关得失的“估计”是以过去的“经验”为依据的,正像人类做出决定时一样。

环境信息瞬息万变,人脑可以利用学习来动态改变神经网络结构,而自私的基因只能通过繁殖进化(代际遗传)来极度缓慢的适应,所以很多本能机制还很原始,还是人类在丛林时代积累出来的环境信息应对。所以,基因编码的本能是陈旧的环境信息,大脑的智能才是应对环境变化的神器(进化的方向),而本能就像是来自于自私基因的控制,思维定势和化学感受就是本能给智能的枷锁。

最开始只是条件反射,应对环境的特定信息。后来不断的进化,产生了恐惧、紧张、兴奋、压力,抑郁等不同的反应,其本质只是化学物质分泌成分比例的不同。这个成分和比例数值可看成对环境信息的一种模式匹配。不同数值的过渡呈现了模拟形式,边界并不清晰,有积累效应。这个进化的问题在于有时候会过度反应,导致无法应对环境加快死亡的结果。自从人脑进化出智能,这些条件反射就失去了重要作用。基因搞出了智能,是作茧自缚,还是进化的必然?

不过,智能与本能的战争仅仅才刚刚开始。人脑智能在本能的干扰下还有很多缺陷,比如喜欢走捷径,会根据不完整的信息快速找出自以为是的答案,并充满了虚幻的确定感,甚至这种本能缺陷会让缺陷本身很难以被智能所察觉。

但从某种角度来看,宇宙利用进化发展出了基因,这种学习并改进环境信息的模式,然后进化发展出了大脑智能,这种更高效的学习并改进环境信息的模式。那么,我们有理由相信未来,大脑智能通过人工智能脱离基因,发展出机器智能,成为更为高效的学习并改进环境信息的模式。

基因与智能

从进化角度来看,首先是有机分子,然后是复制子,再然后是基因,接着是生命,进而产生了智能,最后在智能之间出现了模因(拟子)——脑子里传播的信息结构,也就是文化基因(meme)。模因代表的是信息和数据,信息和数据描述的是质量和能量之间的转换,是人工智能基石,也是其诞生的目的,因为人工智能能够更高效的处理信息和数据。这就像是地球提供了生命的原始汤,而生命提供了比特汤,最终一切都会二进制化,变成(谐音编程)信息和数据。可见,人工智能到机器智能,依然是进化方向上不可避免的下一站。

那么就会有这样一条可能的路径,如果说人类的寿命有限(无法掌握永生技术),但人类创造的信息却越来越多,那么一个人每花一分钟了解这个,必然会少一分钟了解那个。而知识越来越多,必然就要求每个人花费超长的时间来学习和训练相关细分领域的知识。

最终,当最基本的领域知识,多到一个人一辈子也掌握不了的时候,科技就发展到极限了。这时候,也就不得不依赖人工智能来帮助人类来处理这些海量的信息和数据,并接管科技的发展和探索,且最终慢慢就会让人工智能控制和管理人类的一切,再后面就依然会收敛到那个必然的进化结局了。

总结

我们创造机器,称人工智能为机器,但在基因看来,我们也只是一台机器——生存机器!而人工智能在未来代表着信息与数据的高阶消耗体,这是与基因一个模式(复制子),但却是更高级别的存在——拟子(meme)。

「基因是主宰,人类是乘客」

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