处于生与死之间的第三状态，“薛定谔的细胞”能为人类带来什么

引言

生，即生命的获得；死，则为生命的失去，泾渭分明，不可调和。而当这矛盾的两级融合，生出来的“第三产物”，能为人类带来什么益处呢？

01

死亡真的是死亡吗？

死亡，在医学上的定义分为两种。

• 心死亡：主要表现为血液循环、脉搏、呼吸停止，这是人类长期以来公认的死亡标准，相对容易判断。

• 脑死亡：指脑组织和脑细胞死亡，大脑、小脑、脑干的功能永久不可逆性丧失、停止。临床诊断为深昏迷，脑干反射消失，无自主呼吸，仅靠呼吸机维持。脑死亡是全脑功能不可逆性的永久性停止，是死亡的最后阶段。

简单来说，死亡，等于有机体的所有功能不可逆转的停止。

但各种经验告诉我们：死亡并非上一秒活着，下一秒就全部停止运转。生与死之间，存在着“第三种状态”。

逝世后器官捐献便能证明。

如果能够在生物体死亡后给予一个特殊的环境（如低温机械灌注保存方法，其能够在相对温和的温度范围内（如4°C至8°C）有效地维持器官的生理活性和减少细胞损伤），那么，其器官、组织乃至细胞仍然蕴含着继续发挥效用的潜能。

这种顽强的生命力引发了一个值得深思的议题：究竟是怎样的内在机理，能让某些细胞在生物体停止生命活动之后依然保持其功能性？

02

第三状态产物打破生死界限

一篇前沿论文探讨了可能的机制。

笔者也不卖关子，直接了当地把答案说出来。

当给予适当的营养、氧气、生物电或生化信号时，某些特定细胞能在死后转化为具有全新功能的多细胞生物体。

我们目前已有的生物学知识中有着类似的概念，但和这种多细胞生物体完全不同。

一是以预设方式发生变化，有代表性的就是变态发育，最广为人知的就是毛毛虫蜕变为蝴蝶、蝌蚪进化为青蛙。但这种发育是生物体预设好了的，本身就存在。

二是特殊细胞，比如可以无限分裂的癌细胞、又比如海拉细胞系，其是从一位名为海瑞塔·拉克斯的美国黑人妇女的宫颈癌组织中提取培养出来的，具有无限增殖特性。但这部分细胞也不处于“第三状态”，因为它们没有新的功能。

除此之外，以非预设方式发生变化的情况极为罕见。

但罕见不等于不存在，现在，我们发现了“第三状态产物”。

从已故青蛙胚胎中提取的皮肤细胞能适应实验室培养皿的新环境，并自发重组为一种多细胞生物。这些生物展现出的行为远远超越了它们原本的生物学角色。

它们利用纤毛——一种细小的毛发状结构——来导航并移动周围环境，而在活的青蛙胚胎中，纤毛通常用于移动粘液。同时，观察到这些异种机器人还能实现运动学自我复制，即它们能物理复制自身的结构和功能而无需生长。

此外，研究人员还发现，孤立的人类肺细胞能够自行组装成能够移动的小型多细胞生物体——“人类生物机器人”。这些生物体的行为和结构都以全新的方式呈现。它们不仅能浏览周围环境，还能修复自身及附近的受伤神经元细胞。

这些发现共同证明了细胞系统固有的可塑性，并颠覆了细胞和生物体只能以预定方式进化的传统观点。

死亡，在生命随时间演变的过程中扮演重要角色，这就是“第三种状态”所揭示的。

03

影响第三状态的因素

从哲学的角度来看，没有事物是孤立的。生物体死后，其内部的细胞和组织是否能够继续存活并发挥特定作用也受到多种因素影响。

本身，不同类型的细胞在生物体死后的存活时间就有所差异。以人类为例，脑部细胞可能在死后3到10分钟内就会死亡；手指甲细胞通常需要约20小时才会完全失去活性；白细胞则在生物体死亡后60至86小时内死亡。

这里面就能透露出一些影响因素。

比如细胞的代谢活跃度，那些需要持续且大量能量供应以维持功能的细胞，相较于能量需求较低的细胞，其存活时间就会更短。就像对氧气和营养物质的依赖程度极高的脑细胞，对比代谢速率较低且受到外部环境的保护的手指甲基部和发根等部位的细胞。

又比如细胞和组织自身具备的存活机制。生物体死亡后，与应激和免疫相关的基因活性会显著增加，这可能是细胞在试图补偿内稳态的丧失。

年龄、健康状况、性别和物种类型等个体因素，也会进一步影响生物体死后的细胞状况。

当然，目前我们尚不清楚这些变量是如何相互作用使得某些细胞在生物体死后仍能继续发挥功能的。

在论文中提出的一种假设是，细胞外膜中嵌入的专门通道和泵起着类似复杂电路的作用。它们产生电信号，使细胞能够相互通信并执行特定功能，如生长和运动，从而塑造出生物体的结构。

04

对人类的现实意义

这一发现对生物学和医学产生了深远影响。它不仅提供了关于细胞适应性的新见解，还为新的治疗方法提供了前景。

我们可以从个体的活体组织中获取“人造生物机器人”，用于递送药物而不触发不必要的免疫反应。这些工程化的人造生物机器人注入体内后，有可能溶解动脉粥样硬化患者的动脉斑块，并清除囊性纤维化患者体内过多的黏液。

End

写在文末

人类的智慧总是令人赞叹，生与死的界限在“第三种状态”下变得模糊。未来的医疗格局中是否会有这种“多细胞生物”的一席之地？让我们拭目以待。