1702377769
1702377770
如果我们探究到自身细胞的内部，就会发现像俄罗斯套娃一样的合并形式。“共生起源”最明显的表现形式，就是被称为线粒体的菱形结构。这些线粒体不仅看起来像小虫，而且还有自身母系传承的独立DNA。我们的细胞得到了这些远古细菌祖先的驱动，在那个时候，细菌祖先们曾用化学能量交换得来了舒适的家园。如今，这些细胞器依然在为我们的肌肉、消化系统和大脑提供着动力。
1702377771
1702377772
大自然用同样的方式，亘古不变地将简单的生物体匹配为一体。由此也可以看出，合作与建设是一个并行不悖、共同发展的过程。花盆中的绿植、花园中的绿树、超市中绿色的花椰菜，其远古祖先，都是在大约20亿年之前出现了绿色，这种苍翠的色彩的。当时，植物的祖先与更小型的绿色生物结为团队，因为这些绿色生命体能抓住阳光，并将其转化为食物。事实上，研究人员还在海滩上发现了一种微小的海洋生物——哈提那（在日语中意为“神秘”）。这种海洋生物当时很可能也参与到了植物变绿的过程之中。
1702377773
1702377774
当这些更为复杂的细胞本身结成团队，并形成小社会之时，就掀起了合作进程的第二轮浪潮。结果就形成了像狗、猫，或者你我这样的多细胞有机体，而我们也都从细胞原件的合作与劳动中得到了丰硕的收获。在6亿多年前，栉水母，这种带有完善组织的常见的柔弱海洋生物，很可能是在多细胞生命开始分化时，首先脱离出来的生命种类。另一个单细胞生物通过合作形成复杂机体的例子，就是海绵。它们有着不同类型的细胞——消化细胞。这类细胞能形成海绵蛋白质材料的针状体（身体骨架的一部分）等物质。细胞之间相互联络，将生命运转的工作进行分工，以单一个体（整体）的形式展开合作。从其中一个品种——大堡礁海绵（Amphimedon queenslandica）的基因组序列中可以看出，遗传机制使得个体细胞能形成相互合作的关系，有些机制能帮助细胞相互连结，而有些机制能抑制细胞为了繁殖而牺牲整个机体的利益。
1702377775
1702377776
事实上，将复杂细胞凝结为合作型集体社会的机制是非常优秀的策略，在发展过程中实现了多次进化。动物、陆生植物、菌类和藻类，都加入到了集体生活之中，而且集体中不仅仅包括自身的物种。珊瑚礁是地球上体积最大的生命结构，形成于一种动物（珊瑚虫）和一种植物（藻类）的长期合作关系，这两者在石灰石构成的骨架上永远地依偎在一起。另一个水中生物的例子就是葡萄牙僧帽水母，从气鳔到触角的尾部，可以长达46米。许多人都认为它是水母的一种，但实际上却是一类管水母目动物，是由众多微小个体构成的群落。
1702377777
1702377778
由于多细胞结构体的进化发展非常频繁，很难对其起源给出唯一的解释，而其中不变的基本策略——合作，则是可以用来解答各种问题的正确答案。虽然群落之中的细胞依然会独立进行复制，但细胞彼此聚集成为同一群落并为群体带来某种益处的行为，或许正是转化为多细胞特性的第一步。细胞之间和谐相处，可能是为了排除寄生虫等背叛者；也可能是因为这样的结构有助于发展出四处移动、开采食物和能量资源的更好方式；或者，还可能是因为群落结构能形成一种更加有效的防御工事。
1702377779
1702377780
在朝向联合繁殖的进化过程中，下一步发生的事件很可能是同一群落中细胞之间资源的交换。我们可以通过一种名叫黏液菌的怪异生物了解到这一事件的原委。黏液菌代表着单细胞生物向多细胞生物发展过程中的中间地带。我的一个普林斯顿的同事约翰·邦纳（John Bonner），以前总会讲述“社会阿米巴虫”这种常见的土壤微生物的奇特生命周期，令我为之痴迷不已。社会阿米巴虫会以个体阿米巴虫的形式独自游牧，而当环境变得恶劣之时，就会团结在一起，形成多细胞有机体，具有移动和自我定向的非凡能力，甚至还能从顶端由细胞构成的杆状结构中释放出孢子。为了成全整个集体，这些顶端细胞能够作出自我牺牲。
1702377781
1702377782
黏液菌之后便是全细胞分化的进化过程，其中一些细胞专门从事生命运转中的某一部分工作，而另一些细胞则从事另外一项“职业”。举例来说，在人体的架构之中，整个组织的发展从早期胚胎的“空白”细胞——胚胎干细胞开始。之后，这些细胞逐渐繁殖并分别形成各种类型的细胞。总体来看，人体细胞共有200多种类型——脑细胞、心脏细胞、肌肉细胞、皮肤细胞，等等。
1702377783
1702377784
多细胞性令这个世界变得如此丰富多彩。不妨看一看存在于我们这个星球上的各种美妙的生物，从蝴蝶到鲸鱼，再到成百上千万的其他各类物种。但是，和所有美好事物一样，如此丰富的多样性也是要付出代价的。如果说囚徒困境给我们上了一课，那就是在合作的每一个阶段都面临着背叛的风险。合作永远不会处在稳定的状态中。在童年和早期发展过程中，细胞的合作会出现激增的趋势，但随着年龄的增长，我们的细胞也会开始出现反叛倾向。
1702377785
1702377786
我们来重点讨论一个大家都很熟悉的细胞背叛的例子。我们的身体由许多能够自行复制的单元构成，这些单元能够返回到自身最初的自私程序上，开始像自利的微生物那样行事。这种现象教育我们，不能忘却“囚徒困境”教给我们的核心知识。虽然细胞的长期发展要依赖于作为多细胞有机体的一部分，但总会有细胞站出来反抗主体。
1702377787
1702377788
这些背叛者中的一类，就是对抗机体利益的癌细胞。当这些走上歧途的细胞发现如何破坏合作机制的时候，死亡就成了最终的代价。2004年，约有700万人因癌症去世，占全球死亡人口总数的13%。据预测，癌症的威胁会越来越大，到2030年，一年之间，将有约1 200万人在癌细胞的折磨下离开人世。这种恐怖的疾病只不过是合作机制瓦解、我们的单细胞传承重塑权威地位的后果之一。癌症，就是在非凡的合作层次下构建起复杂机体所需要付出的代价。
1702377789
1702377791
癌症就是细胞间合作失败的结果
1702377792
1702377793
分裂则亡。
1702377794
1702377795
马修·沃克
1702377796
1702377797
我们每天的日常行为，从吃饭到喝水到说话，都依赖于身体中大量细胞的完美协作。从眼睛中的视觉细胞，到下颚处的肌肉细胞，再到大脑中负责传输电脉冲的神经细胞，等等。为了维持这些协调性活动，我们的身体必须拥有自我生长和修复的能力。我们的器官需要不停地进行细胞更替。每天，我们都要产生几千亿个新的血细胞。皮肤的外表层也需要不断地替换，这样一个人体中体积最大的器官，是处于不断的修复状态之中的。同样，肺衬里、肠以及女性乳房的乳导管细胞，也处于不断更替之中。而当这些结构之中的细胞决定散伙的时候，就会在细胞层面出现合作的瓦解。
1702377798
1702377799
当细胞突变对其运行程序作出更改之时，以癌症为表现形式的反叛行为就会出现。我这里所说的“突变”是指细胞内部DNA发生的变化。导致这种变化的原因很多，比如细胞分裂时出现的“拼写”错误，缺少某一段DNA，或者是DNA携带了病毒，也可能是染色体出现了混乱。绝大多数突变都不会产生任何影响，但有些突变可能非常危险——这些突变可能引诱细胞在不该分裂的时候进行分裂；可能会在人体指示细胞为了集体的利益牺牲小我采取自杀行为的时候，阻止细胞采取相应的行动；还有可能会干预细胞停下来休息并完成自我修复。如果细胞不正常进行自我检查工作，就会不断增殖，去完成自身的自私企图，而不再为了整个组织而服务。癌症，就是在个体动机回归主导地位时所表现出来的疾病。
1702377800
1702377801
传统生物学十分关注生态系统中的有机体进化。现在我们就来研究一下，同样的过程如何创造出了癌症。从肿瘤科诊所中，总能找到关于进化的典型案例。肿瘤细胞在人体这个极端复杂的环境之中，不断进行着突变和各种变化。在人体的组织和器官中，肿瘤细胞面临不同的选择压力，而这一过程会偏好更具生存能力的突变细胞，譬如那些以更快速度进行分裂的细胞，以及那些不容易凋零的细胞。
1702377802
1702377803
癌症起源于一步简单的背叛：这个独立的细胞出现了危险的突变，不断繁殖，形成了一个小的病变。后来，几千个细胞也出现了同样的突变。几年过去了，很可能一切如常，什么也不会发生，或者一生都能平安度过。但如果另一个突变为这种背叛行为提供了发展环境，就可能导致所谓“腺瘤”的出现。腺瘤可以长得很大，能容纳多达1 000亿个细胞，但依然在周围组织的作用下受到束缚和封闭。
1702377804
1702377805
从始至终，背叛行为随时可能积聚出更多的突变。其中许多突变都是有害的，令背叛行为产生更加严重的后果；而更多的突变是中性的，不会对细胞的行为造成改变；这些变化中只有一小部分，能为细胞注入更大的活力。最终可能出现一类突变，为细胞赋予“侵略”的特性。此时，腺瘤就转化成为了癌瘤。癌瘤不断增长，侵入周围的组织，但依然会在一段时间之内被束缚在身体的某一部分之中。此时，可以通过外科手术将癌瘤摘除。但如果没能被彻底根除，就会产生一类能去往身体其他部位的癌细胞。这就是癌症最致命的一部分，被称为肿瘤转移。
1702377806
1702377807
在转移阶段，癌细胞会在身体的各个部位安家落户。举例来说，结肠癌通常会转移至肝脏。实际上，并不是所有的继发瘤都可通过外科手术方法摘除。如果不能手术的话，化疗就是唯一的希望。按照传统的治疗理念，化疗的有效性建立在这一基础之上：因为癌细胞的分裂速度比普通细胞快，因此，癌细胞更容易受到化学物质的毒害。但化疗并不完全只针对癌细胞，无论癌细胞还是普通细胞，只要它们的分裂速度快，都会受到化疗的攻击。因此，化疗往往会带来其他一些损害，也就是副作用，比如恶心、脱发、耳聋，等等。
1702377808
1702377809
我们的身体本身天生就存在抗癌机制，但这些机制并不完善。进化机制会用尽各种办法，确保我们能活着完成繁殖的工作。事实上，繁殖才是整个进化过程中最重要的一场博弈。一旦某人成功地将自身的基因传递给下一代，这些基因就不再那么在乎主人是否继续存活了。由此看来，得到偏好的基因，就会为促进繁殖适应性并维持卵子与精子细胞——生殖细胞系的机制，而投入更多的稀缺资源，而非人体本身，或称体细胞。这种现象反映了一个古老的思想：斯多葛学派哲学家埃皮克提图（Epictetus）曾写道，如果我们活着是有用的，“正如我们现在所做的一样，那么在该离开的时候离开人世，是否会对人类的发展更加有用？”
1702377810
1702377811
既要确保癌症不会过早地出现，同时也不让我们拥有永生的能力，如此的机制面临着强大的选择压力。自然选择对于年迈之人的命运持相对冷漠的态度，因为他们与进化过程之间的相关性越来越低（除非，长者能利用他们的智慧来帮助家人更好地形成合作，更好地生存）。而还未能将基因传递下去的年轻人的过早去世，就是对自然选择的一个磨砺过程。当然，那些幸存下来，将基因传给子孙后代的人，也是对自然选择的一个塑造过程。
1702377812
1702377813
对于我们的祖先来说，将基因传递给下一代的机会非常稀缺而珍贵。在人类进化的历史发展过程中，人们的寿命并不像现在这样长。虽然在我们80多岁高龄之时，体内存在的帮助阻击癌症侵袭的遗传性变型，与我们的祖先并没什么两样，但我们的祖先常常会因为饥饿、感染性疾病、野兽的攻击或竞争对手的斧头而过早夭折。
1702377814
1702377815
这也是在如今日趋老龄化的社会中，癌症问题越来越严重的原因之一。随着年龄的增长，癌症发生的概率就会越来越高，而我们体内存在着多种不同的机制，可能正导致了这种现象的发生。设想有这样一个基因，在孩童时期能帮助阻止癌症的发生，但却会增加老年时期患上癌症的风险。更有可能的情况是这样的：一个基因能够提高生育更多后代的能力，但需要以日后患癌症风险增大为代价。自然发展的过程，令女性的身体结构能生养更多的后代，但同时却降低了女性长寿的概率。
1702377816
1702377817
癌症也与生活方式有关，而生活方式在人类进化的过程中，发生了根本性的变化。其中一个案例，就是人类日趋暴露于污染物和致癌物质之中。根据牛津统计学家理查德·多尔爵士（Sir Richard Doll）及其同事的研究结果显示，吸烟已是人尽皆知的风险因素，与肺癌和其他几类癌症有着很强的相关性。烟草中的某种化学物质能直接损伤到我们DNA的一部分，包括那些保护我们免受癌症侵袭的关键基因。其他一些化学物质会干扰我们身体内部的防御系统，阻止系统对受损DNA进行修复，这样，受伤的细胞最终演化成为癌细胞的可能性就大大增加。
1702377818
[
上一页 ]
[ :1.702377769e+09 ]
[
下一页 ]