1. 熱力學(xué)第二定律

1.1. 熱力學(xué)三大定律

• 1.1.1. 第一定律簡單地指出，物質(zhì)和能量的總量是一個常數(shù)，能量不會從無到有，總是守恒的

• 1.1.2. 第二定律是說，在一個封閉系統(tǒng)中，混亂和衰變總是傾向于加劇

  • 1.1.2.1. 熱力學(xué)第二定律支配著我們的生命

  • 1.1.2.2. 這是一條物理定律，規(guī)定了所有存在最終都會生銹、解體和死亡

  • 1.1.2.3. 意味著“熵”，也就是混沌的度量，總是在增加

  • 1.1.2.4. 衰老的物理現(xiàn)象可以用熱力學(xué)定律來解釋

• 1.1.3. 第三定律是說，溫度永遠(yuǎn)不可能達(dá)到絕對零度

1.2. 熱力學(xué)第二定律中實(shí)際上還是存在漏洞的

• 1.2.1. 所有事物都必須衰變這一事實(shí)只適用于一個封閉系統(tǒng)

• 1.2.2. 如果是一個開放的系統(tǒng)，那么能量完全有可能從外部世界流入，混沌熵值增加的情況也就有望得以逆轉(zhuǎn)

1.3. 永生并不違反物理學(xué)定律

• 1.3.1. 第二定律中沒有任何東西禁止一種生命永生，只要保證能量能夠從外部流入

2. 衰老

2.1. 蝴蝶可以活幾天，老鼠可以活幾年，但大象可以活60~70年，格陵蘭鯊魚的壽命則可能長達(dá)500年

• 2.1.1. 與大型動物相比，小型動物失去熱量的速度更快

• 2.1.2. 與笨重的大象總是悠閑地進(jìn)食相比，老鼠總是匆忙躲避捕食者，其新陳代謝率相當(dāng)高

• 2.1.3. 更高的新陳代謝率也意味著更高的氧化率，會在我們的器官中產(chǎn)生錯誤積累

2.2. 根據(jù)第二定律，衰老主要是由分子、遺傳基因和細(xì)胞水平上的錯誤積累引起的

• 2.2.1. 第二定律的速度比我們熵值逆轉(zhuǎn)的速度更快，從而導(dǎo)致這種在我們的細(xì)胞和DNA中的錯誤積累得以呈現(xiàn)

2.3. 汽車的老化

• 2.3.1. 大多數(shù)情況下，它發(fā)生在發(fā)動機(jī)中，由于燃料的燃燒以及移動齒輪的磨損，發(fā)動機(jī)中會更容易發(fā)生氧化

2.4. 人體細(xì)胞的發(fā)動機(jī)

• 2.4.1. 細(xì)胞的大部分能量來源于線粒體

• 2.4.2. 如果我們通過增加來自外部的能量，以更好、更健康的生活方式，以及修復(fù)受損基因的基因工程，來規(guī)避第二定律，衰老很可能就會出現(xiàn)逆轉(zhuǎn)

• 2.4.3. 額外磨損也就意味著更多的錯誤累積，其中包括產(chǎn)生導(dǎo)致癌癥的基因

• 2.4.4. 癌癥代表著熱力學(xué)第二定律在追趕著我們

3. 逆轉(zhuǎn)衰老

3.1. 人類可以追溯到的史前最古老的探索，就是尋求永生

3.2. 人類已知的最早故事之一，甚至早于《圣經(jīng)》，就是古代美索不達(dá)米亞戰(zhàn)士吉爾伽美什的史詩，他在詩中記錄了他在古代世界漫游時的英雄事跡

• 3.2.1. 肩負(fù)著一項(xiàng)偉大的使命：尋找永生的秘密

3.3. 秦始皇最終在公元前200年左右統(tǒng)一了中國，他癡迷于尋求永生

3.4. 通過分析堆積如山的衰老基因的遺傳數(shù)據(jù)，梳理生命本身的分子基礎(chǔ)，人們或許有望通過量子計(jì)算機(jī)來解決衰老問題

• 3.4.1. 量子計(jì)算機(jī)可能能夠創(chuàng)造兩種永生：生物永生和數(shù)字永生

4. 活多久

4.1. 劍橋大學(xué)的科學(xué)家在分析了16種動物后，確實(shí)發(fā)現(xiàn)了這種負(fù)相關(guān)的關(guān)系：基因損傷越多，壽命越短

4.2. 人類DNA和細(xì)胞中的遺傳錯誤積累正是導(dǎo)致衰老和最終死亡的主要驅(qū)動因素之一

4.3. 通過醫(yī)療干預(yù)（例如基因工程、改變生活方式），有望通過糾正熱力學(xué)第二定律造成的損害來達(dá)到延長人類壽命的目標(biāo)

4.4. 一種可能性是重置“生物鐘”

• 4.4.1. “海弗利克極限”

  • 4.4.1.1. 當(dāng)細(xì)胞自我繁殖時，染色體會稍微變短

  • 4.4.1.2. 對于皮膚細(xì)胞來說，在大約60次繁殖后，細(xì)胞便開始衰老，最終死亡

  • 4.4.1.3. 可以看作細(xì)胞死亡的一個原因，因?yàn)樗鼈兤鋵?shí)有一個類似于內(nèi)置時鐘的裝置，會告訴細(xì)胞死亡的時間到了

  • 4.4.1.4. “海弗利克極限”的出現(xiàn)是因?yàn)槿旧w末端有一個被稱為端粒的“帽子”，隨著每次繁殖，端粒就會變短

• 4.4.2. 有一種叫作端粒酶的酶，就可以防止端粒變得越來越短

  • 4.4.2.1. 科學(xué)家已經(jīng)能夠?qū)⒍肆Ｃ笐?yīng)用于人類的皮膚細(xì)胞，幫助這些細(xì)胞分裂數(shù)百次，而不僅僅是60次

  • 4.4.2.2. 這項(xiàng)研究顯然至少是我們走向“永生”所探索出來的一種形式

  • 4.4.2.3. 癌細(xì)胞也使用端粒酶來獲得永生

    4.4.2.3.1. 事實(shí)上，在90%的人類腫瘤中都檢測到了端粒酶的存在

  • 4.4.2.4. 如果我們找到了青春之泉，端粒酶可能是解決方案的一部分，但前提是我們能預(yù)防它的副作用

  • 4.4.2.5. 量子計(jì)算機(jī)也許能夠解開端粒酶如何使細(xì)胞不朽又不發(fā)生癌變的謎團(tuán)

    4.4.2.5.1. 一旦這種分子機(jī)制被揭秘，我們就有可能對細(xì)胞進(jìn)行修正，使其壽命得以延長

4.5. 唯一被證實(shí)的延長動物壽命的方法就是通過熱量限制

• 4.5.1. 如果你少攝入30%的卡路里，你就可以多活大約30%的時間，壽命基數(shù)取決于所研究的動物種類

• 4.5.2. 攝入較少卡路里的動物比狼吞虎咽的動物活得更長

  • 4.5.2.1. 它們患的疾病較少，也不常因癌癥和動脈硬化等老年問題而痛苦

• 4.5.3. 沒有人確切知道少吃東西為什么會有效，但有一種理論認(rèn)為，少吃會降低氧化率，從而減緩衰老過程

• 4.5.4. 降低氧化率似乎有助于細(xì)胞修復(fù)損傷

  • 4.5.4.1. 熱量限制能夠降低我們體內(nèi)的氧化率，從而可以減少錯誤的積累，這似乎是合理的

• 4.5.5. 在食物短缺的時候，動物往往會本能地減少進(jìn)食，以保存能量，活得更長，直到食物充足，它們可以繁殖的時候

• 4.5.6. 可能通過化學(xué)物質(zhì)白藜蘆醇發(fā)揮作用，而白藜蘆醇又是由sirtuin（去乙酰化酶）基因產(chǎn)生的

• 4.5.7. 胸腺制造的T細(xì)胞，是我們白細(xì)胞中的一個重要角色，有助于抵御疾病

• 4.5.8. PLA2G7的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)與炎癥有關(guān)，炎癥是另一種與衰老有關(guān)的現(xiàn)象

  • 4.5.8.1. PLA2G7是熱量限制影響的驅(qū)動因素之一

  • 4.5.8.2. 識別這些驅(qū)動因素有助于我們了解代謝系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)是如何相互交流的，這可以為我們指明潛在的目標(biāo)，而這些目標(biāo)可以改善免疫功能，減少炎癥，甚至有可能延長健康壽命

  • 4.5.8.3. 使用量子計(jì)算機(jī)來研究這種蛋白質(zhì)是如何在分子水平上減少炎癥并延緩衰老的

5. DNA修復(fù)

5.1. 長壽的嚙齒動物比短命的嚙齒動物有更強(qiáng)的DNA修復(fù)機(jī)制

5.2. 參與DNA修復(fù)的sirtuin-6（去乙?；?）基因上，該基因有時被稱為“長壽基因”

• 5.2.1. sirtuin-6產(chǎn)生了五種不同類型的蛋白質(zhì)，每種蛋白質(zhì)的活性程度也不同

• 5.2.2. 注射河貍sirtuin-6蛋白質(zhì)的果蠅比注射大鼠蛋白質(zhì)的果蠅活得更長

5.3. 修復(fù)可能受sirtuin-6等基因調(diào)控的DNA損傷可能是逆轉(zhuǎn)衰老過程的關(guān)鍵

• 5.3.1. 可以使用量子計(jì)算機(jī)來精準(zhǔn)確定sirtuin-6是如何在分子水平上增強(qiáng)DNA修復(fù)機(jī)制的

6. 重新編程細(xì)胞

6.1. 山中伸彌是世界上研究干細(xì)胞的權(quán)威專家之一，干細(xì)胞是所有細(xì)胞之母

• 6.1.1. 胚胎干細(xì)胞具有可轉(zhuǎn)化為人體任何細(xì)胞的顯著特性

• 6.1.2. 可以從頭開始創(chuàng)造全新的、新鮮的器官

6.2. 衰老細(xì)胞的重新編程是司空見慣的

• 6.2.1. 重新編程不是科幻小說，而是生活中的一個事實(shí)

• 6.2.2. 當(dāng)胚胎第一次受孕時，這種再生過程發(fā)生在每一代人的身上

6.3. 將MSC細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（稱為iPSC），然后再轉(zhuǎn)化回MSC細(xì)胞

6.4. 細(xì)胞重新編程的危險(xiǎn)之一就是癌癥

• 6.4.1. 雌激素可以使女性在許多年里保持生育能力，直到更年期，但癌癥可能也是這種激素的副作用之一

• 6.4.2. 端粒酶可以阻止細(xì)胞衰老，但也會增加癌癥風(fēng)險(xiǎn)

• 6.4.3. 量子計(jì)算機(jī)可能能夠在分子水平上揭開細(xì)胞再生的過程，并找到胚胎干細(xì)胞背后的秘密

• 6.4.4. 量子計(jì)算機(jī)或許可以控制這一過程的一些副作用，例如癌癥

6.5. 人體商店

• 6.5.1. 可以創(chuàng)造出年輕的器官，而且不會有癌癥的危險(xiǎn)：組織工程，科學(xué)家可以從零開始構(gòu)建人體器官

6.6. 組織工程

• 6.6.1. 如果一個成年人的細(xì)胞恢復(fù)到胚胎狀態(tài)，它確實(shí)會恢復(fù)活力，但它只能在細(xì)胞水平上恢復(fù)活力

• 6.6.2. 意味著你不能重新調(diào)整整個身體，永遠(yuǎn)活下去

• 6.6.3. 只是意味著某些細(xì)胞系變得不朽，這樣特定的器官就可以再生，但不是整個身體

• 6.6.4. 干細(xì)胞如果任由其自身生長，有時會產(chǎn)生一團(tuán)無定形的隨機(jī)組織

  • 6.6.4.1. 干細(xì)胞通常需要來自鄰近細(xì)胞的提示，才能按順序正確生長，從而形成最終的器官

• 6.6.5. 細(xì)胞是由患者自己的組織制成的，所以不會有排斥反應(yīng)，而排斥反應(yīng)正是當(dāng)前器官移植面臨的主要問題之一

  • 6.6.5.1. 同時也沒有癌癥的危險(xiǎn)，因?yàn)闆]有操縱細(xì)胞微妙的基因

• 6.6.6. 由于心血管疾病是美國的頭號死因，也許有一天可能在實(shí)驗(yàn)室里培育出一顆完整的心臟

  • 6.6.6.1. 這就像創(chuàng)建了一個“人體商店”

• 6.6.7. 如果細(xì)胞再生成功地創(chuàng)建了年輕的細(xì)胞系，那么組織工程就有可能使用干細(xì)胞來生長身體的任何器官，比如心臟

7. 量子計(jì)算機(jī)的作用

7.1. 大約100個衰老集中的基因已經(jīng)被識別出來了

• 7.1.1. 事實(shí)證明，這些基因中的許多都參與了氧化過程

7.2. 量子計(jì)算機(jī)不僅可以分離出大多數(shù)衰老發(fā)生的基因，還可以做相反的事情：分離出在異常衰老但健康的人身上發(fā)現(xiàn)的基因

7.3. 量子計(jì)算機(jī)通過分析大量原始數(shù)據(jù)，可能會發(fā)現(xiàn)表明免疫系統(tǒng)異常健康的基因，從而使老年人避免罹患可能使其崩潰的疾病，幫助其壽終正寢

7.4. 長壽的受試者體內(nèi)具有高度活躍的端粒酶，這可能解釋了他們的長壽之謎

7.5. 對100歲以上人群的測試表明，他們的DNA修復(fù)蛋白多腺苷二磷酸核糖聚合酶的含量明顯高于20~70歲的人

• 7.5.1. 長壽的個體具有更強(qiáng)的DNA修復(fù)機(jī)制來逆轉(zhuǎn)遺傳損傷，從而壽命更長

• 7.5.2. 那些80多歲的人比正常人有更大的機(jī)會活到90多歲甚至更長

• 7.5.3. 免疫系統(tǒng)較弱的人在80多歲之前就去世了，所以存活下來的人有更強(qiáng)的DNA修復(fù)機(jī)制，可以將壽命延長至90多歲甚至更長

7.6. 量子計(jì)算機(jī)或許能夠分離出幾個類別的關(guān)鍵基因

• 7.6.1. 與同齡人相比特別健康的老年人

• 7.6.2. 免疫系統(tǒng)可以對抗常見疾病，從而延長壽命的人

• 7.6.3. 基因中的錯誤積累而加速衰老的個體

• 7.6.4. 嚴(yán)重偏離正常標(biāo)準(zhǔn)的個體，例如那些因沃納綜合征和早老癥等疾病而衰老極快的人

  • 7.6.4.1. 他們的端粒較短，這可能是他們加速衰老的部分原因

7.7. 量子計(jì)算機(jī)將能夠在分子水平上攻克衰老過程

7.8. 量子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字永生

• 7.8.1. 通常，我們認(rèn)為生活是一系列的意外、巧合和隨機(jī)經(jīng)歷

• 7.8.2. 有了增強(qiáng)的人工智能，我們總有一天能夠編輯這個記憶寶庫，并將其有序排列

• 7.8.3. 也許當(dāng)我們逝去時，我們珍貴的個人記憶和成就的遺產(chǎn)不必隨著時間的流逝而消散

  • 7.8.3.1. 量子計(jì)算機(jī)會給我們帶來一種永生

7.9. 將量子計(jì)算機(jī)應(yīng)用于外部世界，解決諸如全球變暖、利用太陽的力量和破解我們周圍世界奧秘等緊迫問題