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当生命只剩最后几分钟时，如果可以自由选择，你愿意以哪种方式结束生命?所有人都不愿去想死亡，不过在某些时候，想想这些问题是有好处的，至少有助于我们制定正确的医疗政策和研究目标。当我们在与死亡抗争时，科学能为我们提供多少帮助，这也是一个很重要的问题。
一个永生的细胞
人们常说，我们的祖先之所以能更坦然地面对死亡，是因为他们见惯了死亡。100年前，人类平均寿命比现在短30年左右。过去一个世纪里，医疗卫生条件的改善使人类整体寿命长于以往任何时候，而且全球人口的平均寿命还在继续增长。在较为富裕的发达国家，平均寿命每天都在以5小时甚至更快的速度增长，很多发展中国家则在以更快的速度追赶发达国家。如今，人类的主要死因是衰老过程本身，以及这个过程引发的各种疾病。到底是什么在控制衰老?
让我们来假想一个人的死亡：他咽下了最后一口气，生命终结。此时，身体里很多细胞都还活着，它们不知道发生了什么，仍在进行新陈代谢，维持生命从环境中汲取氧气和养分，产生能量，用以制造蛋白质及其他细胞成分，并驱动所有细胞组件的活动。
很快，细胞缺氧而死。随着它们的死亡，一些非常古老的东西也悄然走向终点。身体里刚刚死掉的每一个细胞，理论上都可以沿着一条不曾间断的细胞分裂链，追溯到几乎40亿年前地球上最早出现的那些细胞生命身上。
死亡不可避免，但你体内的某些细胞具有一个惊人特性：只要人类不消亡，它们就近乎永生，前提是你有孩子。每存活一个孩子，你就有一个细胞(精子或卵子)逃脱了灭亡的命运。孩子出生，长大，成年，繁衍，细胞的生命也就一代代延续下去。
这让我们看到了一个近乎奇迹般存在的、能够永生的细胞谱系。但为什么几乎所有生物都有一具必将死亡的躯壳?为什么不是所有细胞都有机会永生?这些疑问最早是德国博物学家沃格斯特·魏斯曼在19世纪提出的，而我在1977年初一个寒冷的夜晚泡澡时，想到了一个答案：“抛弃躯体论”。
水螅长生不老
细胞每时每刻都在遭受破坏DNA突变、蛋白质受损、反应性极强的“自由基”攻击细胞膜……对于一些多细胞生物来说，不会衰老似乎是一种准则。淡水水螅就具有超强的生存能力，随着年龄增大，死亡率不会升高，繁殖能力也不会下降。即使被切成很多段，也可以重新长出完整的身体。水螅永葆青春的秘密很简单：生殖细胞遍布全身。
不过在大多数多细胞动物中，生殖细胞只存在于性腺组织，也就是生成精子和卵子的部位。其他类型的细胞都分化成了专职细胞，如神经细胞、肌细胞等，这种分化对复杂生物体的发育是必需的。这一分工对生物体的衰老和生存时间有着深远的影响。专职细胞没必要永生，当机体通过生殖细胞将遗传信息传递给下一代后，专职细胞就可以去死了。
衰老本质是损伤累积
大部分自然生物体都死得很早，原因多是意外事故、天敌捕食、感染或者饥荒。同时，维持躯体正常运转也代价不菲，而资源又常常有限。生物体每天摄入的能量中，一些可能用于生长，一些用于体力劳动和运动，一些则用于繁殖。还有一部分能量以脂肪的形式储存起来，以备饥荒之需。只不过，生物体活着的每一秒钟，机体内都会出现很多差错，很多脂肪都在处理差错的过程中消耗掉了。机体还要不断合成蛋白质等生命活动必需的分子，而要正确合成这些分子，机体必须时刻校正基因编码，这个过程也要花费不少能量。此外。机体还得向垃圾处理系统分配能量，用以清除细胞残骸。
正是基于生物体的耗能情况，我提出了抛弃躯体论：如果环境很可能给机体带来死亡，那么机体就完全没有必要为了无限期存活而耗费大量能量。为了使物种得以延续，基因组只需保持机体健康，在死亡到来之前成功繁殖。
节食长寿法不适用
生物体内没有任何程序能准确决定死亡时间，但越来越多的证据表明，特定基因可以影响我们的寿命长短。上世纪80年代，研究人员发现一种基因的突变体能使线虫的平均寿命延长40％。果蝇、小鼠等动物也被发现有类似的基因突变，能改变机体的新陈代谢，以及机体为维持自身功能而使用能量的方式。实际上，延长寿命似乎需要准确调节那些我们已知的细胞修复过程，防止身体因为各种损伤的累积而受到伤害。
可获取的食物数量也能调节新陈代谢。早在上世纪30年代，科学家就非常惊讶地发现，让实验小鼠处于半饥饿状态竟能延长它们的生命。在摄食量受到限制的小鼠中，一系列细胞维护和修复系统的活动都有所增强。乍一看去，缺少食物的动物为了维持身体机能需要消耗更多的能量，这似乎有点奇怪。不过一些证据表明，在饥荒期间，某些动物会停止生育，把能量预算的很大一部分用于细胞维护。
虽然在一些动物中，节食长寿法已得到验证，但人类的情况与动物有极大的差异。在线虫体内，能显著影响寿命的因素主要是基因突变：不论何时，只要线虫发现自己处于恶劣环境中，一些突变基因就会使机体停止生长，进入一种抗压模式。而我们人类不可能如此灵活地调节新陈代谢。
人类能否战胜死亡?
衰老对人体的影响是全方位的，它还与多种形式的分子和细胞损伤有关。在某些细胞中，这些损伤的积累速度要快于其他类型的细胞(取决于修复系统的效率)，但任何一种细胞受到的损伤都是随机的，而且同一个体同一类型的两个细胞受损程度也可能不同。因此人们衰老和死亡的具体过程千差万别。
通过调控细胞消除损伤累积的生理机制，我们也许能够对抗衰老。如果受损过于严重，细胞最简单的反应就是杀死自己，以避免受损细胞对更多的人体组织造成伤害，引发疾病。
细胞凋亡更多地发生在老化器官中，但在自然界，动物往往还没有进入老年阶段就已丧命。当动物体内几乎没有需要被清除的细胞时，凋亡机制就开始处理“年轻”器官中的受损细胞。如果细胞死亡太多，一个器官就可以变得衰弱甚至失效，因此细胞凋亡好比一把双刃剑：它可以除去潜在的危险细胞，但清除的细胞太多就可能影响器官功能。所以严格来说，当生物体进入老年阶段后，一些细胞凋亡可能并不是必需的。在中风等疾病中，科学家就希望抑制受损程度不高的组织中的细胞凋亡，减少细胞损失，从而改善患者病情。
不过，还能正常复制的受损细胞通常不会自杀，而是直接停止分裂，这个过程被称为复制性衰老。通过研究衰老来改善人类晚年的生存质量，这或许是医学面临的最大挑战。我相信，我们能够而且必将开发出让人们安享晚年的疗法。只是当最后时刻来临时，任何个人都无法胜过死亡的力量。所以我们就更应该关注生活，充分利用我们活着的每一刻时光，因为没有灵丹妙药能让我们免于死亡。
一个永生的细胞
人们常说，我们的祖先之所以能更坦然地面对死亡，是因为他们见惯了死亡。100年前，人类平均寿命比现在短30年左右。过去一个世纪里，医疗卫生条件的改善使人类整体寿命长于以往任何时候，而且全球人口的平均寿命还在继续增长。在较为富裕的发达国家，平均寿命每天都在以5小时甚至更快的速度增长，很多发展中国家则在以更快的速度追赶发达国家。如今，人类的主要死因是衰老过程本身，以及这个过程引发的各种疾病。到底是什么在控制衰老?
让我们来假想一个人的死亡：他咽下了最后一口气，生命终结。此时，身体里很多细胞都还活着，它们不知道发生了什么，仍在进行新陈代谢，维持生命从环境中汲取氧气和养分，产生能量，用以制造蛋白质及其他细胞成分，并驱动所有细胞组件的活动。
很快，细胞缺氧而死。随着它们的死亡，一些非常古老的东西也悄然走向终点。身体里刚刚死掉的每一个细胞，理论上都可以沿着一条不曾间断的细胞分裂链，追溯到几乎40亿年前地球上最早出现的那些细胞生命身上。
死亡不可避免，但你体内的某些细胞具有一个惊人特性：只要人类不消亡，它们就近乎永生，前提是你有孩子。每存活一个孩子，你就有一个细胞(精子或卵子)逃脱了灭亡的命运。孩子出生，长大，成年，繁衍，细胞的生命也就一代代延续下去。
这让我们看到了一个近乎奇迹般存在的、能够永生的细胞谱系。但为什么几乎所有生物都有一具必将死亡的躯壳?为什么不是所有细胞都有机会永生?这些疑问最早是德国博物学家沃格斯特·魏斯曼在19世纪提出的，而我在1977年初一个寒冷的夜晚泡澡时，想到了一个答案：“抛弃躯体论”。
水螅长生不老
细胞每时每刻都在遭受破坏DNA突变、蛋白质受损、反应性极强的“自由基”攻击细胞膜……对于一些多细胞生物来说，不会衰老似乎是一种准则。淡水水螅就具有超强的生存能力，随着年龄增大，死亡率不会升高，繁殖能力也不会下降。即使被切成很多段，也可以重新长出完整的身体。水螅永葆青春的秘密很简单：生殖细胞遍布全身。
不过在大多数多细胞动物中，生殖细胞只存在于性腺组织，也就是生成精子和卵子的部位。其他类型的细胞都分化成了专职细胞，如神经细胞、肌细胞等，这种分化对复杂生物体的发育是必需的。这一分工对生物体的衰老和生存时间有着深远的影响。专职细胞没必要永生，当机体通过生殖细胞将遗传信息传递给下一代后，专职细胞就可以去死了。
衰老本质是损伤累积
大部分自然生物体都死得很早，原因多是意外事故、天敌捕食、感染或者饥荒。同时，维持躯体正常运转也代价不菲，而资源又常常有限。生物体每天摄入的能量中，一些可能用于生长，一些用于体力劳动和运动，一些则用于繁殖。还有一部分能量以脂肪的形式储存起来，以备饥荒之需。只不过，生物体活着的每一秒钟，机体内都会出现很多差错，很多脂肪都在处理差错的过程中消耗掉了。机体还要不断合成蛋白质等生命活动必需的分子，而要正确合成这些分子，机体必须时刻校正基因编码，这个过程也要花费不少能量。此外。机体还得向垃圾处理系统分配能量，用以清除细胞残骸。
正是基于生物体的耗能情况，我提出了抛弃躯体论：如果环境很可能给机体带来死亡，那么机体就完全没有必要为了无限期存活而耗费大量能量。为了使物种得以延续，基因组只需保持机体健康，在死亡到来之前成功繁殖。
节食长寿法不适用
生物体内没有任何程序能准确决定死亡时间，但越来越多的证据表明，特定基因可以影响我们的寿命长短。上世纪80年代，研究人员发现一种基因的突变体能使线虫的平均寿命延长40％。果蝇、小鼠等动物也被发现有类似的基因突变，能改变机体的新陈代谢，以及机体为维持自身功能而使用能量的方式。实际上，延长寿命似乎需要准确调节那些我们已知的细胞修复过程，防止身体因为各种损伤的累积而受到伤害。
可获取的食物数量也能调节新陈代谢。早在上世纪30年代，科学家就非常惊讶地发现，让实验小鼠处于半饥饿状态竟能延长它们的生命。在摄食量受到限制的小鼠中，一系列细胞维护和修复系统的活动都有所增强。乍一看去，缺少食物的动物为了维持身体机能需要消耗更多的能量，这似乎有点奇怪。不过一些证据表明，在饥荒期间，某些动物会停止生育，把能量预算的很大一部分用于细胞维护。
虽然在一些动物中，节食长寿法已得到验证，但人类的情况与动物有极大的差异。在线虫体内，能显著影响寿命的因素主要是基因突变：不论何时，只要线虫发现自己处于恶劣环境中，一些突变基因就会使机体停止生长，进入一种抗压模式。而我们人类不可能如此灵活地调节新陈代谢。
人类能否战胜死亡?
衰老对人体的影响是全方位的，它还与多种形式的分子和细胞损伤有关。在某些细胞中，这些损伤的积累速度要快于其他类型的细胞(取决于修复系统的效率)，但任何一种细胞受到的损伤都是随机的，而且同一个体同一类型的两个细胞受损程度也可能不同。因此人们衰老和死亡的具体过程千差万别。
通过调控细胞消除损伤累积的生理机制，我们也许能够对抗衰老。如果受损过于严重，细胞最简单的反应就是杀死自己，以避免受损细胞对更多的人体组织造成伤害，引发疾病。
细胞凋亡更多地发生在老化器官中，但在自然界，动物往往还没有进入老年阶段就已丧命。当动物体内几乎没有需要被清除的细胞时，凋亡机制就开始处理“年轻”器官中的受损细胞。如果细胞死亡太多，一个器官就可以变得衰弱甚至失效，因此细胞凋亡好比一把双刃剑：它可以除去潜在的危险细胞，但清除的细胞太多就可能影响器官功能。所以严格来说，当生物体进入老年阶段后，一些细胞凋亡可能并不是必需的。在中风等疾病中，科学家就希望抑制受损程度不高的组织中的细胞凋亡，减少细胞损失，从而改善患者病情。
不过，还能正常复制的受损细胞通常不会自杀，而是直接停止分裂，这个过程被称为复制性衰老。通过研究衰老来改善人类晚年的生存质量，这或许是医学面临的最大挑战。我相信，我们能够而且必将开发出让人们安享晚年的疗法。只是当最后时刻来临时，任何个人都无法胜过死亡的力量。所以我们就更应该关注生活，充分利用我们活着的每一刻时光，因为没有灵丹妙药能让我们免于死亡。