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癌癥背后的物理學基礎是什么?

來源:百家號 蛋殼花生 瀏覽 1051 次 發布時間:2022-09-13

人為什么會得癌癥?宏觀層面的原因是細胞復制時有極小的概率會出錯,出錯的新生細胞又有極小的概率逃過人體免疫系統的掃蕩活下來。

這些活下來的細胞各種各樣,你可以把它理解成一個國家里的革命者。


有的革命者雖然逃過了一開始的追殺,但是也活不了多久,最終會被消滅。


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。


但是這時候腫瘤依然是良性的,當有一天給養出現問題,或者政府大軍回過神來,他們也會被澆滅。


他們現在只是暫時的和平。


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,這時候癌細胞也就意味著全身轉移了,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地利人和,才能成為推翻政府,殺死人類的成功革命者。


那么反過來,站在人類的角度,我們需要做的就是在每一個環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,就是因為在這兩個環節里搞事情。


比如為什么喝燙的水,容易引發食管癌?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。


不過增加突變次數的情況屬于正常操作,因為每個人隨著年齡增長,次數本身就在不斷積累,所以癌癥是時間的疾病。


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,我們得從宏觀層面回到微觀層面,對于有機分子,比如基因,同分異構體是一種常見現象。


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,這就會導致他們的結構和性質也完全不一樣。


比如丙醇和異丙醇都是由3個碳原子,1個氧原子和8個氫原子組成,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,本質上就是這類連接順序的變化,畢竟不能無緣無故出現新的原子,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,畢竟第二熱力學定律在那里。


怎么使他們順序切換呢?這就需要一個更高的能量,比兩種結構都高的特定閾值的能量。


這種能量哪里來,大部分都是無規則熱運動的偶然波動。


這些波動對任何人都公平,全看運氣,所以在時間的維度上,每個人突變概率都是平等的。


但是有一小部分可能來自于外界,比如某些具有放射性的化學物質,某些物理層面的放射性射線。


電離輻射為什么能致癌,其實就是因為提供了這個超過閾值的能量,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數倍。


所以很多時候,我們的飲食習慣和做事習慣本質上就是在增加這個概率。


防癌這件事,理論上和熱力學第二定律,甚至生命的本質都有關系。


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。


至少我們活著本身就是負熵的過程,怎么去證明人生的意義?其實就是你的意義是否在物理學上符合負熵的定義。


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,也是宇宙規則派過來給我們生命搗亂的,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,可能對宇宙自身來說,可能是她的終極意義。

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