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        分子與能量

        時間:2023-02-12 理論教育 版權(quán)反饋
        【摘要】:不過汽車能以接近極速行駛很長時間而不疲勞。這個問題把我們引向了人體供能的分子機制,也就是代謝過程。熱量并不是這里的關(guān)鍵問題,它只不過是無法避免而已,因為任何能量轉(zhuǎn)化都必然會像這樣浪費掉一部分。不過細(xì)胞整體會有更有效的辦法防止垃圾污染自己的臥榻。既然制造能量對生命至關(guān)重要,那么代謝中的任何瑕疵都會令人不安。

        想象一下,如果汽車像人體一樣,最快速度只能在短短的沖刺階段維持一小會兒,那會怎么樣?那我們就不可能沿著高速公路開到時速(不妨讓我們說實話)80英里了 ——最快的速度只夠我們開半英里去商店而已。要走的路程越遠(yuǎn),速度就會越慢,這樣才不至于把可憐的車子跑壞。(沒準(zhǔn)你跟我一樣,也開過這種車?)

        表面而言,其實汽車和人類比我們想象的要更具相似性,這么講的原因可不是弗蘭·奧布賴恩提到的那種。兩者都通過在氧氣中燃燒富能燃料來獲取能量,而且都排出二氧化碳。不過汽車能以接近極速行駛很長時間而不疲勞。只要你往油箱里不斷加油,它就能幾乎無限地一直行駛。而短跑運動員卻不能用短跑的速度跑完整個馬拉松,即使不斷地給他們嚼葡萄糖片也無濟于事。這是為什么呢?

        這個問題把我們引向了人體供能的分子機制,也就是代謝過程。在很多方面,對生命最好的慣用定義在于代謝,而非復(fù)制。進(jìn)化生物學(xué)家也許會說,我們生存的目的在于繁衍——可是,我們卻并非時時刻刻都在努力進(jìn)行生殖活動,哪怕最好色的人也不是。而一旦停止代謝,即使只停下一兩分鐘,我們可就死翹翹了。

        摸摸你的手,你會覺得它是暖的。(要不是的話,就摸摸腋下或者舌頭。)我們的身體一般都比周圍環(huán)境要暖。無論行走還是睡眠,我們的體溫總保持在接近37℃的健康溫度。要維持它只有一種辦法:靠細(xì)胞持續(xù)輸出熱量,這是代謝的一種副產(chǎn)物。熱量并不是這里的關(guān)鍵問題,它只不過是無法避免而已,因為任何能量轉(zhuǎn)化都必然會像這樣浪費掉一部分。我們代謝過程的根本在于制造分子。細(xì)胞若不持續(xù)地更新自身就無法生存,它們需要為蛋白質(zhì)制造新的氨基酸,為細(xì)胞膜制造新的脂類物質(zhì),為細(xì)胞分裂制造新的核酸。只要我們活著,細(xì)胞的車輪就不能停下,而轉(zhuǎn)動車輪正是要消耗能量的。

        因此,細(xì)胞的社群頗像我們對工業(yè)革命社會的那種老印象:在大規(guī)模的社會化生產(chǎn)中,一大批工人專門生產(chǎn)能量。在我們的肝臟中,制造能量是頭等大事,里面每一個細(xì)胞中都有成百上千個能量工廠。就像威廉·布萊克《耶路撒冷》中所寫的黑暗邪惡工廠,它們既制造有用的東西,也制造垃圾。不過細(xì)胞整體會有更有效的辦法防止垃圾污染自己的臥榻。

        既然制造能量對生命至關(guān)重要,那么代謝中的任何瑕疵都會令人不安。我們能看到生命是多么脆弱——但凡哪個過程中斷了一下,整個系統(tǒng)就會陷于停滯,就像我們的社會結(jié)構(gòu)要依賴于連續(xù)不斷的電力和燃?xì)夤?yīng)一樣(更不用說清潔的空氣和充足的水)。而人體這臺機器(請原諒這種啟蒙時代的比喻)非??煽浚绻闆r順利能運轉(zhuǎn)80多年之久,直到各部分無可逆轉(zhuǎn)地失效,這正是進(jìn)化之創(chuàng)造力的深刻證據(jù)。

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