Porazit smrt a stát se nesmrtelnými, musíme nejprve porazit Entropii

Nesmrtelnost je vzácná supervelmoci, která zní jako prokletí. A přesto je tu něco velmi lákavého na možnost nikdy umírat. Něco musí být v nás dáno, abychom se vyhnuli smrti v jakémkoli kontextu, bez ohledu na to, jak iracionální rozhodnutí, které by mohlo být pro nás samé nebo pro tento druh obecně.

Ve skutečnosti to byl vždy Svatý grál biologických věd. Cílem zkoumání a léčby nemocí bylo vždy rozšíření a zlepšení života. Nejnovější technologie přispěla k obnovenému zájmu o myšlenku, že nesmrtelnost může být skutečně dosažitelná. Někteří výzkumníci by chtěli léčit stárnutí jako jakékoli jiné onemocnění (nebo sbírku nemocí), jak bylo nedávno zdůrazněno na nové show Ron Howard Průlom.

Tito vědci doufají, že pokročí v myšlence, že lék může být vyšetřován za účelem léčby samotného věku. Ačkoliv léky, na které se dívají, již léta působí na trhu k léčbě nemocí, jako je cukrovka, nadějí je především změna myšlení a zkoumání léků pro léčbu věku. Jaká lepší prevence by mohla být koneckonců než věčná mládež?

Vzhledem k tomu, že není možné získat lék, který léčí stárnutí očištěné FDA, výzkumníci argumentují, že nikdo v soukromém průmyslu se vážně nesnažil řešit léčbu stárnutí. Ale jakmile se FDA přiblíží, takže myšlení bude probíhat, povodně budou otevřeny a volný trh nás bude po celá staletí držet všechen pocit 24 a mužný.

To je inspirativní myšlenka. Než se však dostaneme příliš daleko, ponořme se do toho, co to znamená stárnout.

Život je v zásadě nestabilní proces (ano, proces). Zdá se, že život dává přednost vyšším, nestabilním energetickým stavům do nejnižšího energetického stavu, což je to, co ho činí tak zajímavým. Zdá se, že všechno ve vesmíru směřuje k vyšší entropii nebo nepořádku. Vědci Nicolas Carnot si totiž vymysleli princip, který popsal tuto tendenci, která se nakonec stala „zákonem“. Když se tedy zdá, že něco dělá opak, je to něčím, nebo něčím něčím, co je zvláštní a záměrné.

Stojí za zmínku, že gravitace je také zákonem. S dostatečným množstvím energie může být, podobně jako druhý zákon termodynamiky, dočasně odmítnut (všimněte si, že zákony jsou stále velmi účinné, ale jsou překonány prací; žádné fyzické zákony nejsou porušovány). Zřejmým příkladem je lidská raketa, ale příklady existují i ​​v přírodě. Například povrchové napětí ve vodě je schopno překonat gravitaci. (Měl bych poznamenat, že se předpokládá, že toto všechno je možné, protože jsme „otevřený systém“, takže existuje něco, co by kompenzovalo naše snížení entropie. Konkrétně, Slunce rozptýlí cestu ven do rovnováhy. energie generovaná Sluncem v tomto procesu, ale celková tendence systému je stále směrem ke zvýšené entropii.)

Takže jasněji řečeno, zatímco vše ve vesmíru směřuje k rovnováze, rovnováha znamená smrt. Rovnováha znamená rovnoměrné rozložení všech základních prvků do nejvyššího stavu entropie - totální poruchy, ale celkové stability. Život dělá opak. Ukrývá určité molekuly uvnitř buněk a reguluje je. Život místo toho směřuje k energeticky vyvážené verzi stability: homeostáze. Přitom musí stát přirozeným směrem zbytku vesmíru.

Takže život je v podstatě odporem nejnižšího energetického stavu, stavu maximální entropie, kterou chce všechno v systému směřovat. Odolnost vůči této přirozené tendenci způsobuje, že systém je ve své podstatě nestabilní a je umožněn tím správným množstvím energie. Příliš mnoho energie a vše se stává příliš nestabilní a jednoduše se roztaví (nebo vypařuje). Příliš málo energie a vše prostě zůstává ve stavu s nejnižší energií. Existuje však malé okno, kde může být entropie redukována a může být spontánně generována složitost.

(Stranou: Toto druhé právo je považováno za nevratné; vejce se nemůže rozlomit, citovat klasický příklad. Ale všimněte si, že existuje rozdíl mezi redukcí entropie a šipkou času. Je to pravda - vejce se nemůže rozlomit, ale Je to proto, že se nemůžeme vrátit včas, ale vejce může být skutečně reformováno, pokud jsou složky vajíčka recyklovány prostřednictvím funkce života, jako by byly složky kompostovány do mulče pro kukuřici, která zase krmí. Kruh života je tak zvaný z nějakého důvodu.)

Zatímco příroda směřuje k rovnováze, život odolává rovnováze a směřuje k homeostáze. Ale opět to všechno vyžaduje energii. Energii používáme k tomu, abychom odolali rovnováze, stejně jako raketa využívá energii k tomu, aby odolávala gravitaci. Spotřeba energie je však nákladná a způsobuje opotřebení součástí systému. Čerpadla a membrány nakonec nefungují stejně dobře jako dříve. Život je nutně destruktivní proces!

Tento destruktivní proces je pravděpodobně to, co skutečně je stárnutí. Pokud tedy chceme řešit stárnutí, musíme nejprve položit otázku: Je to vůbec možné? Složky našeho systému chtějí směřovat k nejnižšímu energetickému stavu, stejně jako složky rakety chtějí směřovat k povrchu Země. Aby se tomu zabránilo, oba vyžadují spotřebu energie, ale spotřeba energie snižuje tyto složky. Pokud chceme zůstat naživu, musíme používat komponenty v našem systému, což znamená, že musíme stárnout.

Není však jasné, proč by to nemělo být možné obejít tím, že nějakým způsobem nahradí komponenty. Neměli bychom jednoduše nahradit buňky, které se opotřebovávají, a tak se stát nestabilní? Nebo je na tom něco nestabilního skupina buněk, také? Předpokládá se, že buňky v průběhu času nahrazují všechny své molekuly, takže proč zemřou? Je to otevřená otázka, ale jeden pohled na nesmrtelné medúzy naznačuje, že by mělo být skutečně možné vše jednoduše nahradit.

Jeden z mých spolupracovníků jménem Jack Davis mi jednou navrhl zajímavou myšlenku: Možná, že stárnutí je evoluční adaptace. Vzhledem k tomu, že evoluce funguje pouze tehdy, když dochází k neustálému obratu biologického materiálu, musí se obrat odněkud dostat někam, čímž je evoluce účinnější. Tento obrat je nezbytný pro generování nových vlastností a stavět na těch, které již byly vyvinuty, a.k.a. evoluce. Zjednodušeně řečeno, pokud nikdo neumírá, pak nikdo nemá žádné děti a děti jsou zapotřebí k řízení evoluce.

Zdá se mi pravděpodobnější, že stárnutí je přirozeně se vyskytující jev, který není třeba přizpůsobovat. Jackova úvaha však může být důvodem, proč stárnutí přetrvává. Vskutku mohou existovat způsoby, jak příroda obejít stárnutí, ale stárnutí je silně upřednostňováno. Evoluce získává silný prospěch z neustálého generování nové biomasy, ale nezískává žádný užitek z udržení živých organismů poté, co přispěly k příští generaci (ve skutečnosti jen tak berou zdroje, pokud se budou držet), tak je zde selektivní tlak na udržení stárnutí. A zvířata, která umírají, mají pravděpodobně pobídku k růstu. To vše může vysvětlovat, proč nevidíme další příklady povahy nesmrtelných zvířat.

Pro jednotlivce s vědomým vědomím, kteří jsou v tomto systému chyceni, to však není příliš příjemné. Lidská evoluce může prospět, když všichni skončíme v 80, ale umírání na stáří má stále omezenou přitažlivost.

Tak jsme tady. Jak bychom mohli jít v boji proti věku? Jednou možností je najít kromě kyslíku něco, co dýchá. Kyslík je poměrně reaktivní prvek. Ve skutečnosti je zodpovědný za obrovské množství poškození jak organických, tak anorganických struktur procesem oxidace. Kdybychom byli schopni najít něco o něco méně reaktivního, mohlo by to být méně škodlivé pro naše tělo a my bychom nemuseli investovat tolik energie do antioxidantů, abychom bojovali s těmito účinky.

Flip strana je to to kyslík je reaktivita, která dělá to tak velký u toho, co dělá. Cokoliv méně reaktivní by ohromně zpomalil elektronový transportní řetězec - to znamená, že bychom nebyli schopni udržet úroveň aktivity, kterou potřebujeme k přežití. Takže možná všichni jen chodíme ve sladkých hyperbarických komorách, které nás chrání před atmosférickým kyslíkem a dodávají jen trochu do plic.

Další možností je obecně zpomalit naše využívání energie, protože je to tento proces, který produkuje opotřebení buněk. Mnozí z nás na Západě jedí mnohem víc, než potřebujeme, ne? Ačkoli kontroverzní, omezení kalorií opravdu vypadá, že je schopný prodloužit život, podle výzkumu.

Ačkoliv takovýto disciplinovaný přístup může přinést mnoho výhod (i přes pomalejší stárnutí), stále je to dočasné řešení, které pouze odkládá smrt. Život delšího života se vyplatí jen tehdy, když je to příjemné. A kromě toho je zábavnější myslet na jiné možnosti. Tak proč se nepokoušet hacknout medúzy?

I když to není nemožné, tento přístup má velké překážky. Medúza je myšlenka dosáhnout nesmrtelnosti přes “transdifferentiation”, nebo otáčet jeho buňky zpět do kmenových buněk a začínat tak oni se stanou jiné typy buňky. I když jsme technicky přišli na to, jak změnit lidské buňky zpět na kmenové buňky, lidé mají mnoho buněk, které jsou nenahraditelné. Naše neurony, například, dovolují nám dělat to, co děláme tím, že najdeme vhodné kontakty s jinými neurony a tvoří komplexní web. Teoreticky, pokud tyto buňky jsou nuceny zpět do stavu kmenových buněk, všechny tyto kontakty by byly rozbité, protože kmenové buňky nejsou schopny tvořit neuronální spojení. Teoreticky bychom se vrátili k dětství a v podstatě v podstatě nic nevědí, což se zdá být zhruba to, co ví medúza. Abychom žili tak dlouho, jako medúza, musíme také žít tak špatně.

Možná, že jednoho dne se nám to podaří tím, že budeme mít nějaký průběžný proces, který by se valil mozkem, bere na vědomí každý kontakt, který má buňka, transdifferentiates tu buňku, pak nechá nově generovanou buňku růst kolem ní jako lešení aby bylo možné obnovit všechna jeho předchozí spojení, a tím zachovat všechny své kontakty. Paměti obsahující tuto buňku by proto byly dočasně offline.

Naše přístupy budou muset prozatím vyžadovat cílené geny nebo léky, které efektivněji využívají naši energii, nebo reorganizaci našich těl z odolnějších složek. Nejlepší, co můžeme do té doby udělat, je vzdorovat náhodnosti, kterou vesmír oslovil pro nás všechny.