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癌癥背后的物理學(xué)基礎是什么?
來(lái)源:百家號 蛋殼花生 瀏覽 1263 次 發(fā)布時(shí)間:2022-09-13
人為什么會(huì )得癌癥?宏觀(guān)層面的原因是細胞復制時(shí)有極小的概率會(huì )出錯,出錯的新生細胞又有極小的概率逃過(guò)人體免疫系統的掃蕩活下來(lái)。
這些活下來(lái)的細胞各種各樣,你可以把它理解成一個(gè)國家里的革命者。
有的革命者雖然逃過(guò)了一開(kāi)始的追殺,但是也活不了多久,最終會(huì )被消滅。
而有的革命者則一不小心再次變異,變聰明了,打入了當地政府內部,獲得了給養,于是就成為了腫瘤。
但是這時(shí)候腫瘤依然是良性的,當有一天給養出現問(wèn)題,或者政府大軍回過(guò)神來(lái),他們也會(huì )被澆滅。
他們現在只是暫時(shí)的和平。
直到有一天,革命者里再次出現變異,出現了更牛逼的人,正式打通了全國轉移的能力,這時(shí)候癌細胞也就意味著(zhù)全身轉移了,也就是所謂的晚期。
從出生,也就是第一次變異出錯,到最后征戰全國最終滅掉人體,站在癌細胞的角度需要很多次的偶然,每一次概率都很小。
它需要一次又一次的天時(shí)地利人和,才能成為推翻政府,殺死人類(lèi)的成功革命者。
那么反過(guò)來(lái),站在人類(lèi)的角度,我們需要做的就是在每一個(gè)環(huán)節去減少它成功的概率。
變異成功=成功率/突變次數,很多習慣為什么可能致癌,就是因為在這兩個(gè)環(huán)節里搞事情。
比如為什么喝燙的水,容易引發(fā)食管癌?因為你天天刺激食管黏膜,它就得天天修復,每一次修復都得復制千萬(wàn)次的DNA,在概率不變的情況下,增加了次數,自然概率也增加了。
不過(guò)增加突變次數的情況屬于正常操作,因為每個(gè)人隨著(zhù)年齡增長(cháng),次數本身就在不斷積累,所以癌癥是時(shí)間的疾病。
我們需要注意的是概率,是那些增加突變概率的情況。
突變概率的原理,我們得從宏觀(guān)層面回到微觀(guān)層面,對于有機分子,比如基因,同分異構體是一種常見(jiàn)現象。
什么是同分異構體,就是組成它們的原子完全相同,但是連接的順序不一樣,這就會(huì )導致他們的結構和性質(zhì)也完全不一樣。
比如丙醇和異丙醇都是由3個(gè)碳原子,1個(gè)氧原子和8個(gè)氫原子組成,丙醇的氧原子連在碳鏈的一端,異丙醇的氧原子則連在碳鏈的中間。
大部分錯誤的異變,本質(zhì)上就是這類(lèi)連接順序的變化,畢竟不能無(wú)緣無(wú)故出現新的原子,也不可能丟失原子。
但是同分異構體的總能量都很低,也很穩定,這是生命出現的原因,畢竟第二熱力學(xué)定律在那里。
怎么使他們順序切換呢?這就需要一個(gè)更高的能量,比兩種結構都高的特定閾值的能量。
這種能量哪里來(lái),大部分都是無(wú)規則熱運動(dòng)的偶然波動(dòng)。
這些波動(dòng)對任何人都公平,全看運氣,所以在時(shí)間的維度上,每個(gè)人突變概率都是平等的。
但是有一小部分可能來(lái)自于外界,比如某些具有放射性的化學(xué)物質(zhì),某些物理層面的放射性射線(xiàn)。
電離輻射為什么能致癌,其實(shí)就是因為提供了這個(gè)超過(guò)閾值的能量,讓細胞里DNA分子的同分異構體改變順序的概率直接增加了無(wú)數倍。
所以很多時(shí)候,我們的飲食習慣和做事習慣本質(zhì)上就是在增加這個(gè)概率。
防癌這件事,理論上和熱力學(xué)第二定律,甚至生命的本質(zhì)都有關(guān)系。
宇宙是熵增的,它的終極目的是混亂,而生命是有序的,雖然最終我們都將死去,都回歸到混亂。
至少我們活著(zhù)本身就是負熵的過(guò)程,怎么去證明人生的意義?其實(shí)就是你的意義是否在物理學(xué)上符合負熵的定義。
這么看,生命本身的出現反而是宇宙的革命者,我們想要抵抗一下熵增這個(gè)大趨勢,想要掙扎一下。
而癌癥,作為生命的革命者或者殺手的同時(shí),也是宇宙規則派過(guò)來(lái)給我們生命搗亂的,想要讓生命這違背宇宙規律的事情,回歸到正軌。
當然,我們不能輸,不管是在身體健康——生命的負熵上,還是在靈魂與夢(mèng)想的追求——意義的負熵上,都去爭一爭。
再往大了看,宇宙的終極是一片寂靜,是走向死亡,我們其實(shí)也是在拯救它不是么?
雖然我們定義的死亡,可能對宇宙自身來(lái)說(shuō),可能是她的終極意義。