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癌癥背后的物理學基礎是什么?

來源:百家號(hao) 蛋殼花生 瀏覽(lan) 395 次(ci) 發布時間(jian):2022-09-13

人為什(shen)么會得(de)癌癥?宏(hong)觀層面(mian)的(de)原因是(shi)細胞復制時有極(ji)小(xiao)的(de)概(gai)率會出錯,出錯的(de)新生細胞又有極(ji)小(xiao)的(de)概(gai)率逃過人體(ti)免疫系統的(de)掃蕩活下來(lai)。

這些(xie)活下來的(de)細胞各種(zhong)各樣,你(ni)可以把它理解成一個國家里的(de)革命(ming)者。


有的革命者雖然逃過(guo)了一開(kai)始的追殺,但是也(ye)活不(bu)了多(duo)久,最(zui)終會被消滅。


而有的革(ge)命者則一(yi)不小心(xin)再次變(bian)異,變(bian)聰明了,打入了當地政府內部,獲(huo)得(de)了給養,于是就(jiu)成為了腫(zhong)瘤。


但是這時候腫(zhong)瘤(liu)依然是良性的(de),當(dang)有一(yi)天(tian)給養出現問題,或者政(zheng)府大(da)軍回(hui)過神來,他們也會被(bei)澆滅。


他們現在只(zhi)是暫時的(de)和平。


直到有一天(tian),革(ge)命(ming)者里再次(ci)出現(xian)變(bian)異,出現(xian)了更牛逼的人(ren),正式打通了全(quan)國轉(zhuan)移(yi)的能力(li),這(zhe)時(shi)候癌細胞也就(jiu)意(yi)味著(zhu)全(quan)身轉(zhuan)移(yi)了,也就(jiu)是所謂的晚期。


從出(chu)生,也就(jiu)是第(di)一次(ci)(ci)變異出(chu)錯,到最(zui)后征戰全(quan)國最(zui)終滅掉(diao)人體,站在癌細胞的角度需要(yao)很多次(ci)(ci)的偶然,每一次(ci)(ci)概(gai)率(lv)都很小。


它需要一次(ci)(ci)又一次(ci)(ci)的(de)天時(shi)地利人和,才能成(cheng)為推(tui)翻政(zheng)府,殺死人類(lei)的(de)成(cheng)功革命者。


那么反過來(lai),站在(zai)人(ren)類(lei)的角度,我們需要(yao)做的就是(shi)在(zai)每一個環節去減少它(ta)成功的概率。


變(bian)異成(cheng)功=成(cheng)功率(lv)/突(tu)變(bian)次數,很多習慣為什么可能致癌,就是因為在這兩個(ge)環(huan)節(jie)里(li)搞事情。


比如為(wei)(wei)什么喝燙的水,容易(yi)引(yin)發食管(guan)癌?因(yin)為(wei)(wei)你天天刺激食管(guan)黏膜(mo),它就得天天修(xiu)(xiu)復(fu),每(mei)一次修(xiu)(xiu)復(fu)都(dou)得復(fu)制千萬次的DNA,在概(gai)(gai)率不變(bian)的情(qing)況下,增(zeng)加了次數,自然概(gai)(gai)率也增(zeng)加了。


不(bu)過增(zeng)加突變次數(shu)的情況(kuang)屬于正常操作,因為每個人(ren)隨著年(nian)齡增(zeng)長(chang),次數(shu)本身就在不(bu)斷(duan)積累,所以癌癥是時間的疾病(bing)。


我們需要(yao)注(zhu)意的(de)是概(gai)率,是那些增加突變(bian)概(gai)率的(de)情況。


突(tu)變概率的原理,我們得從(cong)宏觀層面(mian)回到(dao)微(wei)觀層面(mian),對(dui)于有機分(fen)子(zi),比如基(ji)因,同分(fen)異構(gou)體是一種常見現象。


什么是同分異構(gou)體,就是組(zu)成它(ta)們(men)的原子完全(quan)相同,但是連接的順序不一(yi)樣,這就會導(dao)致他(ta)們(men)的結構(gou)和性(xing)質(zhi)也(ye)完全(quan)不一(yi)樣。


比如丙(bing)(bing)醇(chun)和(he)異丙(bing)(bing)醇(chun)都是(shi)由3個(ge)碳(tan)原(yuan)(yuan)子(zi),1個(ge)氧原(yuan)(yuan)子(zi)和(he)8個(ge)氫(qing)原(yuan)(yuan)子(zi)組成(cheng),丙(bing)(bing)醇(chun)的氧原(yuan)(yuan)子(zi)連在(zai)碳(tan)鏈的一端(duan),異丙(bing)(bing)醇(chun)的氧原(yuan)(yuan)子(zi)則連在(zai)碳(tan)鏈的中間。


大部分錯誤的(de)異(yi)變,本質(zhi)上就(jiu)是這類連接順(shun)序(xu)的(de)變化,畢(bi)竟不能(neng)無緣無故(gu)出現(xian)新的(de)原子,也(ye)不可能(neng)丟失原子。


但是(shi)同分異構體(ti)的(de)總能量都很(hen)低(di),也很(hen)穩定,這是(shi)生命出現的(de)原(yuan)因,畢竟第二熱力學定律在(zai)那里。


怎么使(shi)他(ta)們順序(xu)切換(huan)呢?這就需要一個更高的能(neng)(neng)量,比(bi)兩種結構都高的特定(ding)閾值的能(neng)(neng)量。


這種能量哪(na)里來,大(da)部分(fen)都是無(wu)規(gui)則(ze)熱運動(dong)的偶(ou)然波動(dong)。


這些波(bo)動對任何(he)人都公平(ping),全看(kan)運氣,所(suo)以在時間的維度上,每個(ge)人突變概(gai)率都是平(ping)等的。


但是有一小部分可(ke)能來自于外界(jie),比(bi)如某些具有放射性(xing)的(de)化(hua)學物(wu)質,某些物(wu)理層面(mian)的(de)放射性(xing)射線(xian)。


電離輻射為什么(me)能(neng)致(zhi)癌,其實就是因為提供了這個超過閾值的能(neng)量(liang),讓(rang)細胞里DNA分子的同分異構體改變(bian)順序的概率直接增加了無數倍。


所以(yi)很多時候(hou),我(wo)們的飲食習(xi)(xi)慣(guan)和做(zuo)事習(xi)(xi)慣(guan)本質上就(jiu)是在(zai)增加這個概率。


防癌這件(jian)事,理論上和熱力學第二定律,甚至生(sheng)命的本質都有關系。


宇宙(zhou)是熵增(zeng)的,它的終(zhong)極目的是混(hun)亂,而生命是有序的,雖然(ran)最終(zhong)我們都將死去,都回歸到混(hun)亂。


至少我們(men)活著本身(shen)就是負(fu)熵的(de)過程,怎么去(qu)證明人生的(de)意(yi)義?其實就是你(ni)的(de)意(yi)義是否在物理學上符合(he)負(fu)熵的(de)定義。


這么看,生命(ming)本(ben)身的出(chu)現(xian)反而是宇宙的革命(ming)者,我們想要抵(di)抗一(yi)下熵(shang)增這個大趨勢(shi),想要掙扎一(yi)下。


而癌(ai)癥,作(zuo)為生(sheng)命(ming)(ming)的(de)(de)革(ge)命(ming)(ming)者或者殺手(shou)的(de)(de)同(tong)時,也是宇(yu)(yu)宙規則派過來給我們生(sheng)命(ming)(ming)搗亂的(de)(de),想要讓生(sheng)命(ming)(ming)這(zhe)違(wei)背(bei)宇(yu)(yu)宙規律的(de)(de)事(shi)情(qing),回歸到正軌。


當(dang)然,我們不(bu)能輸,不(bu)管是在(zai)身體健(jian)康——生(sheng)命的(de)負熵上(shang),還是在(zai)靈魂與(yu)夢想的(de)追(zhui)求——意義的(de)負熵上(shang),都去爭一爭。


再往大了看,宇宙的終極是(shi)一片寂靜,是(shi)走向(xiang)死亡,我們其實也是(shi)在拯救(jiu)它不是(shi)么?


雖然我們(men)定義的(de)死亡,可能對宇宙自身來說(shuo),可能是她的(de)終極意義。