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我们为什么会生病 器官再生
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孩子们常常提出难以解答的问题：“为什么残疾人不能像海星一样长出新的腿？”真的，为什么不能呢？既然蜥蜴能再长出断掉的尾巴，海星能长出丢失的臂膀，鱼能长出丢失的鳍，那么为什么杨过不能再长出断掉的胳膊？成年人很少去想这个问题。从演化生物学的角度看，回答是，如果一项能力不大有用，或者代价明显超过收益，自然选择往往不会保留下它们。所以，如第3章里已经提到的，严重的心脏或脑损伤都难免会导致死亡，所以人类没有演化出再生这些器官的能力。石器时代，失去手臂的人将在短期内死于出血；即使出血能够止住，也会死于破伤风、坏疽或其他感染。即使我们的远始祖先有再生手臂的能力，它也会在突变的积累过程中丧失，哪怕自然选择没有剔除它。
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但是，失去手指多半不会像失去手臂一样死亡，这类创伤在石器时代也能愈合。为什么手指无法再生而只是愈合？上面的解释在这里便显得不够充分。我们提出两条可能的理由：第一，这种再生能力不会经常用到，而且没有很大的益处。许多人并没有丧失手指，既使丧失了，也没有严重的功能障碍。九个手指的尼安德特人（旧石器时代中期的原始人类，分布在欧洲、北非、西亚一带）可以活到成熟的老年（50岁左右）。第二，如我们反复强调的，这种适应能力是有代价的。维持组织再生的机制消耗资源，对有害生长的控制能力也会下降。允许细胞复制也会增加癌症的风险。让成熟的、高度分化的组织保持高于所需的修复能力是危险的。在关于癌症的一章中，我们将再次讨论这个问题。
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此外，还可以提出另一个理由。再生的过程需要生长激素，需要控制细胞移动，并协调许多部件和过程，而它们通通都不存在了。换句话说，在早期胚胎发育期之后，产生手指的相关机制已经丧失。这是典型的近因解释，诉诸于机制的细节，也是多数医学研究者努力了解的。但是我们也需要演化解释，说明为什么相关机制丧失了，无论这个具体的机制是什么。这种演化解释更有可能满足一个孩子的好奇心，而且为研究人员思考修复手指需要哪些可能的机制开辟新思路。我们预料，这种机制兼顾各方面的平衡：修复要快速而且可靠，代价与收益相当，而且需要避免癌症的风险。
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我们为什么会生病 第6章 毒素：生生不息，无处不在
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在经典影片《失去的周末》中，童·贝罕（由雷·米兰饰演）对酒吧招待说：“耐特，你不赞成我喝酒，是因为它让我的肝萎缩，是不是？它还侵蚀我的肾脏。没错，但是它对我的大脑呢？”现在我们来考虑酒精对肝脏和肾脏的作用，稍后再说大脑。
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黑麦威士忌流过食管进入胃，贝罕感到一阵轻微的灼烧感；而后，酒精迅速通过黏膜保护屏障弥散侵入上皮细胞，上百万细胞死亡，他的大脑将收到细胞死亡的信号。死亡的细胞，以及那些细胞膜受伤的细胞，都会释放创伤激素和生长因子。后者会弥散到正在准备等待扭转这种危机的其他细胞里。这些参与修复的细胞位于胃壁腺窝深处。它们对这些化学信号做出反应，移动到受伤部位，迅速分裂，产生新的细胞。裸露在胃表层的细胞在几分钟之内就被更换——问题只是，在贝罕再次举杯之前，这一切是否来得及。
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我们为什么会生病 天然的和非天然的毒素
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烈酒不过是我们接触的众多新的毒素之一。田地里的害虫现在是用杀虫剂控制的，这在1940年以前还从未听说过；食物储藏室中使用有毒气体保护谷物，防止害虫和鼠类；有毒的化学物质，诸如硝酸盐，被用来延长食物的保质期；许多工人吸入有毒的粉尘和烟雾；郊区别墅的主人向树上喷洒林丹时，没有考虑过对自己和邻居有什么危害；饮水里有许多重金属，空气中有汽车尾气，新装修的房子里有甲醛，还有来自房屋地下室的放射性元素氡（radon）——显然，现代生活，特别是我们的食物和空气，到处是前所未有的危险。是这样吗？
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不尽然。虽然现代社会出现了众多新的毒素，但是比起石器时代，甚至早期农耕社会，我们接触到的毒素已经少多了。在关于传染病的一章中，我们讨论过病原体与人体的“军备竞赛”，植物无法逃跑，所以它们用化学武器来防身。我们都知道，许多植物是有毒的。园艺书上列出的那些有毒植物，只是最厉害的几个代表。事实上，大多数植物都有毒。科学家直到最近才弄清楚，这些有毒物质并非副产品，而是植物对抗昆虫和草食动物的一种重要的防御手段。它们在自然生态环境平衡中起着关键作用。美国东岸生有一种羊茅，长得很快，又能抵抗害虫。也许有人会设想，每星期让马来啃它一次，这样就省了除草的麻烦，还有草料喂马，两全其美，对吗？如果真这么办，马很快就会病倒。成熟的羊茅草的根部有一种霉菌，它们会制造出很危险的毒素。羊茅草保护自己的办法就是把毒素运到叶片的顶端，阻止草食动物来吃它。
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最近，少数先驱者，提姆·约翰（Timothy Johns）、布鲁斯·艾美斯（Bruce Ames）和他的同事们告诉我们，植物与草食动物之间的“军备竞赛”对医学具有重大的意义。我们特别推荐他们的著作《你需要吃的苦草药》（With Bitter Herbs Thou Shalt Eat It），它介绍的是植物毒素在人类历史中的作用。
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这里，我们又一次看到了“军备竞赛”，不过是发生在动物和植物之间。植物需要保护自己不被吃掉，草食动物或杂食动物又必须吃植物。石器时代，中欧某部落居民在争夺中失去了橡树，因为没有橡树芽和橡树籽可以吃，冬季有人饿死了。橡树芽和橡树籽含有丰富的营养，但是，不幸的是，它们还含有鞣酸（又称丹宁——校者注）、生物碱和其他防御性毒素。吃了没有经过加工的橡树籽的人甚至比饥饿的族人死得更快。
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肉食动物可能要对付它们猎食对象产生的毒液或者其他的有毒物质，而且，它们还需要对付草食动物吃进去的微量植物毒素。上文提到的帝王斑蝶的幼虫，吃的是马利筋属植物，因为特有的解毒机制，它不会被植物中致命的心脏糖苷毒害；不仅如此，它还可以利用这种毒素合成自己的毒素，使得鸟儿也不敢吃它。许多昆虫和节肢动物用毒素和毒液来保护自己。许多两栖类也是有毒的，尤其是那些颜色鲜艳的蛙类，亚马孙河流域的原住民用这些蛙的毒液来制造毒箭头。蛙类用这种强烈的色彩显示自己是有毒的，警告捕食者不要吃它。捕食者从痛苦的经验中学到——它们不可以用来果腹。如果你在热带丛林中，饥肠辘辘，宁可吃那些躲在草丛中的蛙，也不要吃那些坐在旁边的树枝上颜色鲜艳的蛙。
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植物的毒素起什么作用？怎样起作用？它们的一切目的都是为了使草食动物不去吃它们。为什么有这么多不同的毒素呢？因为草食动物可以很快找到解毒的办法，因此，在“军备竞赛”中植物的武器库越来越丰富。毒素的数量之多，作用机制之丰富，颇为惊人。有些植物制造了氰化物的前体，它可能被植物里的酶或者动物肠道中的细菌分解，释放出真正有毒的氰化物。苦杏仁（bitter almond）就是一个特别明显的例子；苹果和李子的种子用的也是相同的策略，此外，还有木薯的块根，后者是许多部落的食物。
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然而，任何适应都要付出代价。植物的防御性毒素也不例外。制造毒素需要物质和能量，而且对植物本身可能有害。一般而言，一种植物可以含有高浓度的毒素或者长得很快，但常常不能二者兼得。从草食动物的观点看，长得快的植物组织通常都比长得慢的或者不再生长的植物组织好吃。这就是为什么叶子比树皮更容易被吃掉，为什么春天的嫩叶特别容易被毛虫咬坏的原因。
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种子常常特别有毒，因为它们一旦被损坏植物就无法繁殖后代了。不过，果实往往是鲜艳的、芬芳的、富含营养和糖分的，专门为吸引动物采食而设计的包装——果实被动物吃掉能帮助植物散播里面的种子。果实中所含的种子或者能被完整抛弃，如桃核；或者是能够安全地通过消化道而被抛到远处，如木莓果种子，动物的粪便还可以充当肥料。如果种子在准备好之前，也就是尚未成熟之前就被吃掉，整个投资就浪费了；所以许多植物制造毒素防止未成熟的果实被吃掉。因此，没有成熟的果实酸涩难吃，因此有了俗话说的“绿苹果引起胃痛”。花蜜也同样是设计给动物吃的，但是植物只为有益的传粉昆虫制造它。花蜜是一种精心调制的鸡尾酒，由糖和稀释的毒素调成，配方是利害权衡之后的最佳方案——用来拒绝错误的来访者但不阻挡正确的来访者。
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坚果反映了另一种适应方案，它们的硬壳保护它们免受侵害。另外一些，如橡树籽，则含有高浓度的丹宁和其他毒素。虽然许多橡树籽被吃掉，有一些被踩扁了，总有一些被松鼠埋藏在地下而有机会发芽长成新的橡树。把橡树籽变成人的食物需要复杂的处理过程，我们怀疑松鼠也受不了那么多丹宁。也许，橡树籽被埋在地下的时候可以渗出一部分丹宁。如果真是这样，那么松鼠不仅在收藏也在加工它们的食物，这是它们与橡树籽的“军备竞赛”中的一个妙招。
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如果你在一个不熟悉地形的野外饿了，你当寻找软甜的果实，找那有最坚硬外壳的硬果，或者是几乎无法取到的块茎；避免那些未加保护的新鲜材料，例如叶片，它们多半有毒，因为它们必须保护自己，否则早就被你或者其他的动物吃光了。
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植物“军备竞赛”的升级方式有许多花样。有些植物在受到机械损伤之前只有很少的防御性毒素，受伤之后立即在受伤的部位和附近集拢毒素。番茄和马铃薯的叶片受伤之后，全身都会产生毒素（蛋白酶抑制剂）。植物没有神经系统，但是它有电信号和激素系统，能够把某个局部发生的事故“广而告之”。有些白杨树的信息交流系统更加惊人，甚至可以通知附近的树。一片叶子受伤之后，一种挥发性化合物“甲基茉莉酸”（methyl jasmonate）从伤处挥发，可以“告知”附近的叶片分泌蛋白酶抑制剂，临近的树上的叶片也会发生这种反应。这类防御通常都能使昆虫吃后不舒服。某些特别内行的昆虫，在进食之前会首先切断供应叶片的主脉，使植物不能释放出更多的毒素。于是，这场“军备竞赛”还将继续下去。
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