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叠层石是大自然杰出而不朽的作品。但随着进化的大手不断塑造着新的合作方式，而且合作以更富创造力的手法，设计出了新型有机体，新颖的破坏手段和背叛策略也应运而生。从远古时期传承下来的所有单细胞遗迹之中，叠层石可谓是合作的有力证据。正是因为这些远古的单细胞生物开始共同协作，才逼退了远古生命中各种强大而原始的力量。渐渐地，我形成了一种看法，认为这些令人震撼的石头，既是生存合作兴起的里程碑，同时也是那些曾经存在的威胁力量的墓碑。
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虽然这些单细胞生物看似与现代生活有着天壤之别，但从各种意义上讲，它们如今依然和我们息息相关。它们的子孙后代无处不在，聪明机警、不可阻挡。从冰点之下的严寒地带，到滚烫的强酸性水塘，它们都能在各种严酷的生存条件下维持生命。它们欢乐地游荡于死海的高盐碱环境中，舒适地沉浸于苏打湖的腐蚀性液体中。甚至还能在阿塔卡玛（Atacama）那样极度干燥的沙漠地带尽情徜徉。在海洋的极深之处，水温远远超过了100℃，而它们却能在那里茁壮成长。它们居住在海床之下很深的泥浆中，周围全是有毒的污物和放射性淤渣。一路走来，细菌发明创造了生物化学的方方面面，也营造出了后来造就我们人类的整个大氛围。
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它们还进化出了合作的方式。大约在35亿年前，出现了多细胞的细菌链。比如丝状细菌就因其链状结构而得名，它们会为了兄弟姐妹能更好地生存而用自杀的方式释放出宝贵的氮元素。每10个细胞里面，就会有一个细胞以自身来祭祀这段共有的细菌生命链。
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马萨诸塞大学（University of Massachusetts）的琳·马古利斯（Lynn Mar-gulis）通过不懈的研究，发现了另一种不同的微生物合作形式。她提出这样一个观点，认为“更高等”的复杂细胞是生态共生的产物，其中，单细胞生物之间形成了紧密的关系，以合一的方式共同生存。很有可能，大约在18亿年以前，当一种蠕动的细菌侵犯另一种细菌时，便注定了这一刻的重要意义。也许侵犯者是在寻找食物，但这一特定的寄生性侵染为双方同时带来了好处，使参与双方形成了长期、和谐而成果丰硕的停战关系促进了进化。这就是马古里斯所谓的“共生起源”，它引发了更高等细胞——真核生物的形成。
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由于有了这样的合作关系，地球上出现了一种更为复杂的新型细胞。被称为“原核生物”的细菌细胞相对简单，而被称为“真核细胞”的新型细胞联盟，才是植物和动物的基础构件，其中也包括我们人类本身。这些细胞包含细胞器，这些细胞器负责细胞生命的维持和运转，就像身体内部的脏器一样。在细胞器中有一个细胞核，其中储藏着细胞的DNA。这些细胞器是之前微生物合并大潮的遗留产物。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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癌症就是细胞间合作失败的结果
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分裂则亡。
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马修·沃克
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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？”
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