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我们为什么会生病-1(梗概、演化、自然选择、发烧、贫血、对外防御)

 跋b 2018-10-05

《我们为什么会生病》这本书的名字听起来好像范围太宽泛了,那么这本书的作者要从什么角度去阐述我们为什么会生病呢?其实这本书是从演化论的角度去解释疾病,去解释衰老,去解释其他很多的医学问题,这本书有两位作者,一位是乔治·威廉斯,是美国的一名演化生物学家,现在他已经去世了,他是纽约州立大学石溪分校的生物学教授,因为他在演化生物学里的卓越贡献所以就在1999年他与迈尔和史密斯获得了克拉福德奖,道金斯评价他为美国最受尊敬的演化生物学家之一,这个评价其实是非常高的,他在基因选择学说里做出了非常重要的贡献。另一位作者叫伦道夫·尼斯,他是个医生,是美国亚利桑那大学的演化与医学中心主任,以前在密歇根大学的医学院精神科工作,他一直认为精神疾病缺乏理论依据,为了这事他还挺苦恼,后来经过别人推荐他看到了乔治·威廉斯在1957年发表的一篇论文,叫《基因多效性自然选择与衰老的演化》,这篇论文尝试用演化论对衰老做出解释,于是他就猜想比如焦虑、精神分裂之类的病也是可以用类似的方法进行解释,于是他就和其他很多医生和演化生物学家,特别是乔治·威廉斯,一起做了深入的探讨,就搞出了一门新的学科叫演化医学。可见这本书的两位作者都是大佬,所以这本书算是两个大佬强强联合搞出来的。1994年这本书出版了,刚出版的时候副标题叫做“达尔文医学的新科学”,这听上去好像口气挺大的,但现在看来这标题还算是名副其实的。 

乔治·威廉斯

 伦道夫·尼斯

这两位科学家提出了一个以前根本没想到过的问题,那就是为什么自然选择没有使得身体对疾病有更强的抵抗力呢,我们为什么会生病呢?那如果我们进化成百毒不侵多好。传统的医学总是认为生病是因为身体发生了突变啦,而且自然选择无法清除它,这个解释固然是没有错,但是显得有些片面,这本书描述了另外5种可能性,都是与演化有关的。这本书里有很多是对当时医学状况的描述,因为是1994年出版的,那我们也知道医学发展日新月异,所以很多他们当时在书里写的状况到现在都已经发生了变化,因此也会尽量补充一些最新的东西进去。 

 人体是一个非常精妙的生物体,我们都有眼睛、心脏、大脑等等器官,这都是自然选择和演化的杰出成就,我们人体是非常强大的,但是为什么人类又会有这样那样的疾病出现呢?比如我们的眼睛会变近视,我们心脏会出现心肌梗塞,而且大脑会出现阿尔兹海默症,为什么我们就没有演化出一个非常优化的十全十美的人体机器呢?还有一个可能小孩子经常思考的问题,既然DNA保留了我们整个生命体的蓝图,遗传物质决定了我们长成什么样,那么假如我们断掉一根手指的话为什么不能再长出一根完整的手指呢?为什么我们就不能像蜥蜴和海星那样有强大的再生能力呢?明明设计图身体里都有啊,都在基因里保存着呢。不仅如此,我们都知道高脂肪量会引起肥胖,可是为什么我们就高热量的食物总是管不住嘴呢?为什么人体有这么多BUG呢?生物学家很关心的就是叫近因解释,为什么得心肌梗塞呢?那当然就是热量摄入太多啦,胆固醇在血管壁堆积造成动脉硬化。这样的解释直截了当,但是我们要往下多问一句,为什么我们的人体对高热量的饮食结构就无法适应呢?为什么导致高胆固醇沉积的基因就没有被淘汰掉?这就是这本书最关注的部分,也就是寻找疾病的演化解释。如果说近因解释寻找的是什么、怎么样,那么演化解释就在寻找为什么,但是近因解释和演化解释常常容易混淆,比如说得了肺炎的病人可能会出现脸色发青而且还会咳嗽,脸色发青是因为血红素缺氧,所以颜色变深了,这个很无奈,但是咳嗽并不是如此,咳嗽是一种防御行为。咳嗽要调动膈肌、胸肌、声带腔相互配合才能完成,因此这是一个在自然演化中形成的防御机制,就是为了把呼吸道里的异物排出去,因此我们就要区分这到底是缺陷还是正常的防御行为。缺陷就需要去纠正,防御行为那就另当别论了。肺炎病人的脸色会恢复那当然是好事,但是你非要他只咳嗽那也未必是好事了。疾病的演化解释大概可以总结为6个范畴,刚才说的是防御,其他还包括感染、新环境、基因、设计妥协和演化遗产。

我们人类在不断的演化过程中那些病原体也没闲着,它们也在天天向上,这是一场永无止境的军备竞赛,因此我们不可能防御一切病原体,百毒不侵那是不可能的。比如说HIV病毒就不太好对付,这也是我们得病的一个重要原因。我们的祖先来自非洲草原,那时候我们人类不是去追猎物就是被猎物追,宅男宅女那就自然会被淘汰的,但是现在的环境已经是天翻地覆了,我们的身体未必能适应现代的生活方式,于是各种问题就层出不穷,这就是新环境提出的挑战。人类的某些基因也是会引起疾病的,但是却被保留下来了,因为过去这些基因并没有显示出弊端,但是在新的环境下弊端也就显示出来了,比如说容易近视的基因在过去那根本不会显露出来,它没有什么害处,因为过去人类总是在草原上奔跑根本用不着读书写字,我们也不需要长时间坐在光线不足的教室里看书,但是到现代这些事就全来了。还有一些问题就属于演化方案的一种妥协,出来混总要还的嘛。直立行走解放了双手,那就必须承担腰酸背痛的代价,人类恐怕是生孩子最痛苦哺乳动物,这跟直立行走造成的骨盆改变脱不了干系,辩证法在这个地方就出头了。有些情况属于演化遗产,当初因陋就简后来也就这么凑合过了千万年。咽喉同时是上呼吸道和食道的入口,这俩东西不能同时进行,它需要不断切换,这就不是一个非常优化的方式,搞的我们吃东西一说话搞不好就被呛到,要是呼吸道另外有一个入口那就不会有这些问题了,但是演化总是在最初的方案上修修补补,不愿意大拆大改,因此看似这种不合理的情况就被凑合着保留下来了。自然的演化方案通常是五花八门的,而且因陋就简,凑合能用就OK了,自然选择远不像想象的那样苛刻,它不是优中选优。这两位作者是要撇清自己和社会达尔文主义之间的关系的,毕竟在二战之后社会达尔文主义的名声已经臭了,这属于政治不正确,但是很多人并不能够去区分什么是社会达尔文主义,我们中国人以前都知道有一句名言叫落后就要挨打,这其实就很有社会达尔文主义的嫌疑,这句话其实歪曲了自然选择,因为自然选择并不等于弱肉强食,这俩是不能划等号的。我们都知道物竞天择适者生存这句话,但是这本书的作者却要告诉我们个体的生存不重要,能繁衍后代才是最重要的,很多动物都只能活一年,能够最大限度去繁衍就够了,生了一堆孩子之后自己就可以去死啦,所以乔治·威廉斯写过一本书叫《适应性与自然选择》,他就在书里提出了基因选择学说,虽然他是最早提出基因选择学说的人之一,但是他不是名气最大的一个,名气最大的那就是《自私的基因》作者道金斯了。

道金斯

达尔文最初版本的自然选择实际上是在个体层面上进行的,兔子跑的不够快被狐狸吃了,那活该被淘汰了,这种淘汰的就是个体,后来就出现了群体遗传学说,这个学说就认为要是在一个群体里面某个基因要是拥有优势的话很快就会在这个种群之内扩散开,最后基因就会形成一个强势的局面,但是其他的基因也不会被斩尽杀绝,因为种群的基因多样性能够保证种群抵御风险和环境变化的能力,那把其他基因杀绝了那就麻烦了,所以这种局面对整个种群来说是最有利的,这种选择的有利和不利是针对整个种群来说的。不过群体遗传就难以解释利他行为,一个英雄牺牲了,没留下后代,那他身上的英雄基因就无法流传下来,渐渐地这种英雄基因利他基因就在群体里会越来越少,最后这种基因就消失了,怎么可能一代一代下来都有这种利他基因呢?所以这就是群体遗传学的一个麻烦了。基因选择学说就专门打群体遗传学说的这个漏洞了,基因选择学说认为,个体生命只是基因的马甲,自然选择是在基因层面起作用,为了基因得以流传,个体利益是随时可以被牺牲的,说难听点就是生完孩子就可以去死了,如果有必要是毫不犹豫就把个体牺牲的。比如说一窝蚂蚁它们往往都有非常紧密的亲缘关系,大批的雌性蚂蚁它们放弃了生育能力,专门劳作,成为了工蚁,这帮工蚁会好好照顾蚁后产卵,假如蚂蚁跟人类一样搞一夫一妻制,那么这些孩子只能延续自己50%的基因,另一半就是自己配偶的基因,但是蚁后因为这种蚂蚁特殊繁殖的规律,那些蚁后产的卵与不能生育的工蚁有75%的基因是相同的,因此从基因角度来讲这些工蚁放弃自己生孩子转而照顾和自己有75%基因相同的亲戚是非常合理的选择,这样就可以解释为什么会有利他行为,为什么这种行为不会被自然选择淘汰了,因为在基因层面,它是有利的。当然更复杂的利他行为还可以加入什么互惠合作之类的东西来加以解释。 

工蚁

 自然选择这个过程充满了偶然性,首先基因要突变,基因要提供各种各样的突变,这样才会呈现出一种随机性,不然大自然没办法做自然选择了。假如某个基因突变体还没生孩子就突然死了,那这个突变的基因就无法延续下去,所以这个过程也是充满偶然性的。还有啊,某个特性在老爹这一代特别适应,到了孩子这代就不适应了,那就麻烦了,因此,外界环境在不停变化,所以很多基因也未必就能留下来,所以古尔德曾经说过,生命演化过程要是重来一次的话,恐怕结局未必和现在是类似的,哺乳动物会不会产生都不一定。这种说法等价于复杂系统初始参数有微小的变化也会导致结果的大幅度偏离,这里就有一个效应在影响着结果,那就是混沌效应。自然选择可以创造出非常优美的动物,但是它绝对不会创造那种完美无缺的动物,这个和人类工程学思想很类似。米格设计局的负责人之一格里维奇曾经对米格-15机翼的构件强度超过设计强度超过50%还不断裂他非常生气,要知道飞机设计师的口号就是为了减轻1克而奋斗,这设计强度超过了50%意味着用的料超过了50%,这在重量上是根本不能容忍的,可见这种事都是需要搞平衡的,不能认死理一根筋去弄,同理自然选择也不会去走这种极端,一个生物个体是否能适应环境,那只看这一个个体是不好说的,必须放到环境中再去衡量,到底是胆小的兔子更有生存优势还是喜欢冒险胆大的兔子更有生存优势,这都不一定,那要看周围的狐狸是哪种脾气才行,所以自然选择实际上是复杂的互动关系,狐狸和兔子实际上是在相互选择。 

 现代科学总是离不开假设啊推理啊论证啊,所以这本书就遵循了一个讨论的范式,那就是人的特性是不是某个适应机制的一部分呢?如果是的话,在其他方面还有什么可能的机制呢?如何去检验这些未知的机制呢?如果某个特性不尽人意,那么自然选择为什么没有把这个特性淘汰掉呢?看似糟糕的特性是不是有其他用途呢?是不是在石器时代的人很适应,但是到现在的环境里那就不匹配了呢?这就是这本书的思维方式。一个物种或者一个疾病的演化史这东西很难去做实验验证,人类是什么时候第一次使用火的?这种事那就只能靠考古去发现,所以我们人类是尽可能去搜集可靠的证据,当证据链足够完整的时候我们就能对远古时代发生的事做出一个可靠的还原。比如说感冒发烧人们肯定都很不舒服,特别是流感的时候,鼻塞啦打喷嚏啦等等,可能过去人们都想早点退烧别发烧了,因此吃退烧药是很常见的行为,但是很少有人会想到发烧这个行为本身就是为了对抗感染的一种主动升高体温的一个措施,实际上是身体主动升高体温来进行一场防御战。科学家这是做过实验的,让大鼠发生感染,因此它就出现了发烧的症状,体温就比正常值高了2℃,然后把大鼠放到特别炎热的环境里去,这时候大鼠身体就开始降温,就开启了出汗降温的机制,把体温非要降到比正常值高2℃,然后又把大鼠放到特别寒冷的环境里,大鼠就开始主动让体温升高,升高到比正常值高2℃的温度,这就说明大鼠在感染发烧以后身体是有计划把体温升高到正常值的2℃,反正不管外界环境怎么变,它就认死升高到比正常值高2℃,这就说明这是一种完全主动的管控行为而不是体温失控而导致的。那有人就问了,那冷血动物怎么搞啊,冷血动物是没有主动调节体温的这个能力的,它只能被动依靠外界环境来调节。其实它们也有办法,蜥蜴这种冷血动物感染了,它为了对抗感染,会自己主动找到一个暖和的地方趴着休息,这样体温就上去了,如果找不到暖和地方呢它就多半死了,这是有个统计结果的。就不说冷血动物,幼年的兔子它也没有体温调节机制,它感染之后就会找个暖和的地方待着,否则它也会死,但是成年兔子就可以主动控制体温主动发烧了,假如用药物强行退烧,这兔子多半也会死亡。所以在20世纪初,居利士·瓦格纳·焦内格就发现有梅毒的人假如同时得了疟疾那么病情就会好转,而且疟疾多发的地方梅毒也就非常少见,于是他就提出一个疗法,主动让得梅毒的患者去感染疟疾,结果梅毒自然缓解率就从不到1%上升到了30%,因此他就获得了1927年的诺贝尔医学奖。 

 有对照试验表明,服用退烧药的一组比服用安慰剂的一组,鼻塞啊传播传染性疾病的时间啊都是要长一些,现在很多医生的观念也转变过来了,他不再随便去开退烧药了。发热看起来是有好处的,是一种主动的抵御行为,那么为什么发生了感染以后人体才忙不急地把体温升高来抵御呢?为什么我们平常就不能一直保持高体温呢?如果我们一直保持高体温,岂不是就可以百毒不侵了?但是有句话就是出来混总要还的,高体温是要付出代价的。首先,能量消耗就高了20%,而且还对神经是有害的,所以人体的优化机制非常巧,它选择临时升高体温,而不是长时间保持高体温。但是人的身体调节系统也不是那么特别精确,假如体温失控了,那还是必须要进行医疗干预的,所以体温到底是在正常可控范围之内还是失控了,不能凭自己的主观判断,还是得去医院去看的。有时候也是出于无奈,比如说歌唱家感冒了在发烧,可是他又要上台演出,不得已就得吃退烧药先把症状压下去再说,这样对身体的痊愈是不利的,但是这也是不得已为之。 

 我国传统上有补血的说法,而且还开列了一大堆补血的食品,就说这些吃下去能补血,现在这个概念还非常流行,但是现代医学并没有补血的概念,不过倒是有贫血这个概念。治疗贫血常常需要补充铁元素,毕竟血红蛋白的合成需要用到铁元素,但是有一个奇怪的现象就是索马里的那些流浪者,这里说的不是那些索马里海盗啊,当时1994年索马里还没那么多海盗,那些流浪者经常出现贫血的状况,于是就有慈善组织就给他们补充了铁元素,哪知道38%的人发生了感染的情况,相反,那些没有补铁的人就只有8%发生了感染,实际上体内铁元素的管制是过去不为人所知的防御机制。过去人们总是有意无意去破坏这种机制,因为铁是一种细菌十分需要但是平时它又搞不到的营养,因此人体有铁元素的管控机制,存在感染的时候身体就会释放出白细胞内源性介质LEM,一方面这东西可以升高体温,一方面又可以使得身体内被细菌利用的铁元素急剧减少,可以算是一举两得,这样人的口味也就发生变化了,含铁的火腿鸡蛋就不再受欢迎,转而人就想去喝茶吃面包,这是西方人的习惯啊, 按中国饮食习惯来说发烧那就只想喝稀饭吃咸菜了。上世纪70年代很多人都认识到,感染的时候偏低的铁是有益无害的,这时候最好不要去补铁,但是到写这本书的上世纪90年代的时候,还是有很多医生了药剂师秉持了老观念,他们认为贫血不利于身体的恢复,仍然开出了补铁的药方,所以人的观念其实不太好改变。 

发烧的时候恐怕更喜欢吃咸菜稀饭

 病原体实际上总是在想方设法进攻我们的身体,这并不是说这一切都是有计划有目的的,实际上是无数次尝试和失败的结果。比如说蚊子叮了我们,那我们为什么会引起瘙痒呢?因为这会引起我们的重视,我们肯定是会想拍死蚊子,一定是会采取措施的,假如有个人对蚊子叮咬没点感觉,那么他肯定就是被叮的最惨的那个。我们对蚊子的厌恶可以使得我们避免接触到疟疾、乙型脑炎、丝虫病等等疾病源,这也是自然选择筛选出来的特性。厌恶与恶心这种生理反应使得我们有效避开了粪便、呕吐物和其他传染源,使得我们的生存机制变高了。 

 我们的皮肤是抵御外界入侵的第一道防线,是一道很难被攻破的屏障,因此说皮肤要吸收点什么乳液精华之类的,其实它尽量都是不会去吸收的,毕竟它是抵御外界的屏障。皮肤不仅防止病原体的入侵,也能抵御机械的、热力的、化学的因素的伤害,皮肤的新陈代谢也非常快,底层的皮肤细胞在不断生长出来替换掉旧的表层细胞,附着在表层细胞上的病原体也就一起被抛弃了,皮屑之类的那就是这些东西。我们挠痒痒的行为实际上是一种对皮肤的清洁行为,可以除去寄生虫。猴子之间互相抓毛那就不仅仅是社交行为了,也算是一种保证健康的行为。瘙痒会引起抓挠这种行为,那么疼痛则告诉我们有些事要去回避,有些要躲。比如说牙疼,这就是告诉自己这边的牙齿就别去碰了,不要让这边的牙齿再去工作了,这个都好理解。疼痛还可以让我们在受到伤害的时候迅速躲避,疼痛的记忆还可以让我们学会这事就再也不要发生了。假如没有疼痛,并不是一件好事,比如在拉马钱德兰的《脑中魅影》这本书里就说了,对疼痛敏感度低的人就会反复对自身造成伤害而不自知,这样对个体的存活也没有好处。 

 好,总结一下知识点。 

 第一条,疾病的“近因解释”寻找的是“怎么样”,而演化解释探究的是“为什么”。 

 第二条,演化解释可以归结为防御、感染、新环境、基因、设计妥协、演化遗产6种范式。 

 第三条,达尔文最先阐述了自然选择的思想,但是他描述的是在个体层面的自然选择,后来又有群体遗传学和群体选择的出现,本书作者之一威廉斯提出了基因选择学说。 

 第四条,基因选择学说认为,延续后代,扩散基因,才是大自然的游戏规则,个体不过是基因的马甲罢了。

 第五条,发烧是人体受控的发热反应,是对付感染的一种主要攻击手段。强行用药物退烧可能是不必要的。 

 第六条,人体会用降低铁元素含量的办法来对付病原体,因为铁元素是细菌搞不到但是又很需要的营养物质。

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