“细胞文明”成就人类文明

    ■汪冰

    我们能够阅读眼前这些文字是何其幸运！ 如果没有肌肉细胞控制眼球运动，视觉细胞将光信号转换为神经信号，神经细胞再对这些信息进行解码，我们就无法观察和理解眼前的一切，既欣赏不到落日的余晖，也无法亲眼见证孩子的成长。细胞不仅是人体生理功能的基础，更是生命构成的基本粒子。在《细胞传》中，悉达多·穆克吉指出，“在某种意义上，我们可以把生命定义为拥有细胞，并且将细胞定义为拥有生命”。人体大约有37万亿个细胞，是银河系中恒星数量的100倍。我们是社会动物，更是多细胞生物，我们不仅生活于社会之中，而且我们的机体本身就是一个社会，一个由数十万亿个细胞组成的庞大社会。细胞病理学的创立者鲁道夫·菲尔绍说过：“身体是一个由细胞组成的国家，其中的每一个细胞都是一位公民，疾病只是由外部力量作用引起的国家公民冲突。”正是有赖于众多“细胞公民”的精妙协作，我们才得以生存发展，繁衍生息。对此，悉达多·穆克吉有一个精妙的比喻——“细胞文明”。由此看来，我们的生命状态正是细胞文明兴衰的外显。

    正如刘易斯·托马斯在《细胞生命的礼赞》中所描述的那样，单只蚂蚁似乎谈不上拥有什么“智慧”，但蚁群却像一个庞大的智慧生物，它们可以互相交流沟通，分工合作，它们似乎在思考、筹划和谋算，修建出复杂的蚁穴和天衣无缝的拱门。悉达多·穆克吉认为，作为复杂的多细胞生物，我们之所以能够成为万物之灵长，皆因为细胞的集聚并非简单的聚集，量变引发的质变不只是聚沙成塔，也是系统复杂性的跃迁，即“涌现”。比如大脑中有大量的神经元，但我们独特的“自我意识”并不是某一个神经细胞的特性，而是大脑作为一个整体的新特性，也因此我们会坠入爱河，会做白日梦，会为了信仰付出生命，一群由化学元素所构成的细胞似乎一下子就有了“灵性”，演绎出人类的爱恨情仇与传说故事。仔细想想就不难发现，正是这种“涌现”带来的心智飞跃让细胞文明成就了今日的人类文明，无论是长城还是太空站，无论是疫苗还是人工智能。反过来，这些成就也说明无论是在人类社会还是在细胞水平上，集体生存都比孤立生存更具有选择性优势，因此自然选择的力量不断向集体倾斜，这不仅解释了多细胞动物的出现，也提醒我们：合作比敌对更能增加人类生存的概率。

    虽然我们经常认为健康是幸福人生的基石，却很少因为每天清晨能再次睁开双眼而感到惊奇。一个常常被忽略的事实是，生命的正常运作有赖于无数变量的正常运作，而毁掉生命只需一个环节出错。从细胞水平来看，“生物体的新陈代谢取决于细胞的新陈代谢。……生物体的修复、生存与死亡取决于细胞的修复、生存和死亡”。就在一眨眼的工夫，我们的数万亿细胞内已经完成了无数次生化反应，而细胞的分裂、修复和死亡更是一个复杂精密的过程，无论是基因突变还是癌细胞的出现，任何一个环节的失误都可能导致出乎意料的连锁反应。生命的奇迹不仅在于其复杂性，还在于其脆弱性。

    我们不仅都来自单个细胞，我们也都会生病，在疾病面前人人平等。我们不一定是医生，但是我们都曾是或将是患者。作为患者，面对分支细密甚至壁垒森严的现代医学难免一头雾水，望而生畏，但是无论哪一个专业科室都绕不开生命的基本单元——细胞。因为它不仅是生命的基本单元，也是疾病发生的具体部位，无论是理解生理机制还是疾病本质都需要从细胞入手。在作者看来，医学虽然博大精深，但是医学诊断的核心逻辑并不复杂，不外乎下面三个我们都能理解的问题：1.疾病是否由细菌或病毒等外源性因素所致；2.疾病是否由内源性的细胞生理功能异常引起；3.疾病是否受累于某些危险因素，比如暴露于某种病原体、家族史或环境中的毒素。无论哪一种情况，疾病最终都发生在细胞水平。正如现代细胞生物学之父乔治·帕拉德所言，“细胞生物学最终使一个百年梦想成为可能，即在细胞水平上对疾病进行分析，而这是迈向终极控制的首要步骤”。比如，最为广泛使用的细胞治疗就是体外受精，在过去的四十年中已经有八百万到一千万婴儿通过这种方式降生。

    在生生不息的生命体内，繁忙的生理活动似乎都有一种“自相矛盾”的特点，它们忙忙碌碌其实都是为了维持某种“不动”，即所谓的稳态，因为“内环境稳定是生命自由与独立的条件”。这就好像人获得了稳定的基本保障，自由才有了依附。保持稳态的敌人之一就是衰老。在年近五十时，悉达多· 穆克吉也曾因岁月不饶人而郁郁寡欢，他感觉自己“逐渐变得支离破碎”。他认为，“衰老事实上是一种消磨：持续不断的伤害，功能朝向失调的无法遏制的衰退，以及不可逆转的复原力丧失”。为了对抗这种衰退，人体发展出了修复与更生这两种彼此交叠的过程，修复针对的是损伤，更生则是持续补充新细胞。所以，衰老也并非单一的衰朽过程，破与立同时发生，“从细胞生物学的角度来看，损伤或衰老可能更容易被抽象地想象为一场衰退与修复速率之间的激烈战斗”，两种力量博弈的最终结果决定了我们老化的速度。这种理解也为减缓衰老提供了两条基本策略：减少损伤和促进新生。只要稍加观察就会发现，从美容产品到营养补剂，无论市场上的抗老化产品多么令人眼花缭乱，也大都遵循了这两条原则。而如今面对衰老与疾病，我们已经隐约地看到了未来的另一种可能，悉达多·穆克吉在《细胞传》中提出了“新人类”（the New Human）概念，即通过对细胞的修饰重新构建的人类，比如1型糖尿病患者的胰岛细胞受损，如果改造患者自身的干细胞使其可以分泌胰岛素，再将其移入患者体内就可以起到治疗作用。再比如，把白血病患儿的免疫细胞改造为对抗白血病的武器再回输至其体内。这种“借力打力”的策略，不仅减少了异体间的排斥反应，还可能带来持久的治疗或增强效应。比如，在膝盖老化前就注入可以产生软骨的干细胞，也许可以让我们享受到更多年的自由时光。当然，这种改造与增强的边界在哪里，不仅是一个技术问题，也是一个严肃的伦理问题。

    好在真正的科学精神从来不因已知而自傲，正如智慧向来都与谦逊为伴。19世纪30年代，还是医学生的鲁道夫·菲尔绍在给父亲的一封信中写道：“真正的收获在于意识到自己的无知。”作为一部细胞生物学的编年史，《细胞传》不仅浓缩了科学发现的胜利果实，也呈现出科学家虚心若愚、求知若饥的人生态度，而作者也是其中一员。在新冠疫情封控期间，因为想对书中提到的三百多年前列文虎克的发现一探究竟，悉达多决定用金属板和透镜制作一架最原始的显微镜，在数十次尝试后他终于取得了成功。在一个明媚的午后，他借助阳光观察了取自水坑的一滴水，轻轻调焦之后，他的眼前展开了一个精彩纷呈的世界。从眼前的一滴水到书中林林总总激动人心的科学发现，悉达多用他细腻生动的笔触再次证明，“我们所在之处也许正是未竟之地”，此时此地依然有诸多关于存在的秘密等待被发现。