细胞的寿命
“神龟虽寿，犹有竟时，腾蛇乘雾，终为土灰。”这是三国时代着名军事家兼文学家曹操的不朽诗句，意思是说，神龟、飞龙之类动物，虽然寿命很长，但是毕竟也有衰老、死亡的一天。确实，衰老作为生物发育的自然规律，是任何个体都逃脱不了的。以人为例，据学者研究，即使引起死亡的所有疾病因素都完全消除了，寿命的极限也只有100多岁，而决不可能无限期地延长。
那么，衰老——这位不受欢迎的“客人”，为什么竟会如此顽固地降临到每一个有生之灵呢？现代科学对于它难道就束手无策吗？为了解开这一疑团，科学家曾经进行了不倦的探索。
人体软组织的结构细胞，叫做成纤维细胞，如果把它放置在玻璃器皿中培养，那么它将不断生长和分裂，直至细胞群达到汇合状态为止。即在整个培养物的表面覆盖一层有一个细胞那样厚度的细胞群时，才由于“接触抑制”而停止分裂。这时如果把细胞从“母培养瓶”中取出来，分成均等的两半，倒入两只装着新鲜营养基的培养瓶中，那么它们将继续分裂，一直到重新汇合为止。很明显，这时细胞总数又增加了将近一倍。如果继续分裂、培养，这幕戏还将继续演下去。
那么，如果我们不断及时地调节细胞密度，更换培养基，使细胞永远处于最适宜的环境中，它是不是会生生不息，永远分裂下去呢？
过去人们曾以为细胞分裂就是一种更新过程，新的子细胞充满了青春活力，于是“常分（裂）常新”，在分裂过程中，细胞将可能绵延永存。但是实验事实却推翻了这种天真的想法。
这项实验是在美国加利福尼亚州的一个医学中心进行的。科学家发现，在培养中，不管照料得多么细致，人类正常成纤维细胞的分裂能力总有一个固定的限度，即在7～9个月时间内，胚胎细胞只能进行50次左右的增殖，而不可能更长久地分裂下去。
当细胞分裂到接近50次的极限时，它将会出现许多典型的衰老征象，例如到达汇合状态所需的时间大大延长了，接着，不管培养物更换多么频繁，或者培养得多么长久，都不可能再度达到汇合状态。最后，那个无情的时刻终于不可避免地降临了——细胞经过各种各样的退化，将无法阻拦地逐渐死亡。为了证明这种趋势是细胞本身内在性质引起，学者们又设计了一项非常聪明的实验。
大家知道，妇女的性染色体是XX型，男人是XY型，在显微镜下，3种细胞是可以区别开来的。现在科学家将已经分裂过10代的雌性细胞，与同等数量已经分裂过40代的雄性细胞混和在一起，以单独培养的雌性细胞（也是已分裂过10代）和雄性细胞（已分裂40代）作为对照。这样3种细胞，都用常规的方法进行培养，经过20代以后，再拿来仔细检查。结果发现，混合培养皿中，所有雄性细胞都死亡消失了，剩下的是清一色雌性细胞。对照组（单独培养）的情况也完全一样，那瓶雌性细胞还在继续分裂，而雄性细胞则早已全部死亡。
这个结果很能说明问题，它告诉我们：雄性细胞所以“全军覆灭”，是由于自身先天特性所引起的，因为它的增殖世代已大大超过50代（40+20），累积起来的衰老伤痕，使它必然地趋于死亡。而从雌性细胞能够继续分裂的事实中看出，培养技术是并不存在什么失误的，因为否则的话，雌性细胞也会同样遭殃。由此可见，成纤维细胞分裂的代数确实有一定限度，这个限度是由细胞本身某种先天因素所决定的，至少目前还无法用人为方法进行补救。
有人试验，把分裂了20次的成纤维细胞冷冻起来，融化之后，发现它只能再分裂30次。据说有一株细胞标本，在液态氮中保藏了13年，竟仍然记住自己的身世，解冻之后还是在原有基数上继续分裂。这一事实似乎暗示我们，细胞内有着一个神秘的生物钟，它在非常认真地记载着自己的分裂里程！
其实对不同物种寿命作一番比较，也可以看出同样的趋势来。例如，学者发现，那些长寿动物，成纤维细胞的分裂世代数往往比较多，而短寿动物成纤维细胞的分裂代数则相应较少。例如，老鼠的成纤维细胞只能分裂18次，成体寿命只有3年；鸡成纤维细胞能分裂25次，最高寿命是30年；人类成纤维细胞可分裂50次，最高寿命为100年；龟成纤维细胞可能分裂110次，最高寿命则长达170年，如此等等。这些事实都在明确地告诉人们，个体寿命和细胞寿命是密切相关的。
不过这种联系也并不总是那么死板。据科学家研究，人体中的细胞有两种类型，一类是像成纤维细胞那样快速重复增殖的组织，如皮肤、造血组织和肠内皮细胞等；另一类是专门化的组织，像神经细胞、内分泌细胞、肌细胞、感觉细胞等，它们在成熟之后很少再度分裂。根据老年学者的意见，最重要的衰老变化，往往不是发生在快速分裂的细胞内，而是发生在高度专门化的细胞内。在成纤维细胞和其他分裂细胞还没有达到分裂终点之前，就可能由于专门化细胞的老朽而导致生命整体的衰老和死亡。
当然，不管专门化细胞也好，分裂细胞也好，随着时间的行进，它们都必然地趋向衰老，而且衰老的本质也是基本相同的。学者观察到，成纤维细胞在分裂过程中，其生理形态常常会发生微妙变化，像食物利用效率、遗传物质的修复能力、酶的活性、胞器的形态等，都会和上一代有所不同。这种逐渐积累的变异，也许就是所谓衰老的表现吧！那么是不是有办法“制止衰老”或者实现“返老还童”呢？
虽然这是一个带有幻想的问题，可是自然界中确实存在着这样的典型。现在知道，有两种动物细胞增殖的后裔是能够逃避衰老和死亡的，这就是癌细胞和生殖细胞。
大家知道，通过卵子和精子结合，产生结合子，犹如开始了一轮新的循环那样，一切都从头开始，于是完全恢复了原始活力。人们设想，精卵融合时，可能通过遗传信息的重新组合，使细胞生物钟的程序拨回到生命的零点上来，于是整个发育步伐就焕然一新了。
至于癌细胞为什么会永远分裂而不致衰老，至今可还是一个难解之谜。有人猜测，它也许是通过和生殖细胞相似的机理来避免衰老的。譬如，当致癌病毒和动物细胞之间交换DNA时，可能与精卵相互融合时遗传密码的重新改组方式相类似，这一微妙过程终于导致了生物钟程序的重新调拨。至于上述看法是否正确，或者正确到什么程度，那可不得而知，于是我们这篇文章也只能暂且告一段落了。
人体生物钟
为什么没有闹钟的铃声，你却每天按时醒来？为什么雄鸡啼晨，蜘蛛总在半夜结网？为什么大雁成群结队深秋南飞，燕子迎春归来？为什么夜合欢叶总是迎朝阳而展放？为何女子月经周期恰与月亮盈缺周期相似？生物体的生命过程复杂而又奇妙，生物节律时时都在奏着迷人的“节律交响曲”。
近年来，时间生物学认为，生物体乃至植物体的生命随昼夜交替、四时更迭的周期性运动，揭示出生理活动的周期性节律。祖国古代医学视天地为大宇宙，人体为小宇宙，谓大小宇宙息息相通。健康人体的活动大多呈现24小时昼夜的生理节律，这与地球有规律自转所形成的24小时周期是相适应的，表明生理节律受外环境周期性变化（光照的强弱和气温的高低）的影响而同步。诸如人体的体温、脉搏、血压、氧耗量、激素的分泌水平，均存在昼夜节律变化。生物近似时钟的结构，被称之为“生物钟”。周期节奏近似昼夜24±4小时称“日钟”，近似29．53±5天称为“月钟”，近似周年12±2月称为“年钟”。时间生物学研究揭示了植物、动物乃至人的生命活动具有一个“持久的”、“自己上发条”和“自己调节”的生物钟。
生物钟依靠像时钟那样周期往复的振荡工作，其工作节奏是不受周围环境影响的，故认为其周期振荡节奏是内生的或在不同器官内独立进行。生物钟的存在有极重要的生物学意义，它能使生物与周期性的环境变化相适应，特别是一些对生存和繁殖关系重大的，如迁徙、觅食、交配、生育等，以至作出提前安排。如糖皮质激素在清晨起床前就已升高，为白天活动作好预先的准备。然而生物的这种适应性也是有限度的，生理周期只能在一定范围内追随外界的周期性，当偏差太大，外环境变化造成刺激过强过弱，以致使生理振荡变为越轨的自由运转，从而干扰了时钟的正常运转，造成个体不同器官内部节奏位置的紊乱，破坏有序的合作，会引起某些疾病。
近10年，生物学的研究越来越清楚地告诉我们，昼夜节律是在中枢神经系统调控下形成的。1972年研究人员证明，下丘脑前部视交叉上核担负着昼夜节律的中枢起搏点作用。临床观察到人类脑肿瘤破坏包括视交叉上核区时，可导致睡眠一觉醒周期瓦解。灵长类脑内至少有两个昼夜节律起搏点，其中一个就是视交叉上核，另一个目前尚未确定。
生物钟老化机制至少包括以下几个方面：
（1）生物节律振幅减小。各种组织器官功能减退，例如，神经组织萎缩导致神经传导速度减慢，消化吸收功能减弱，肝脏解毒功能减退；心肌萎缩，心功能减退，如老年人醛固酮、睾酮、黄体生成素昼夜节律振幅明显减小或消失。生物钟处于高潮期，还可抵消这些功能减退，但处于低潮或临界期，则有病变及死亡的危险。
（2）生物节律稳态遭到严重损害。夜班工人体温、血压夜高于昼，睡眠昼夜颠倒，日积月累，使生物节律一定程度损害。
（3）同步因子（生活习惯、光照周期定时进餐）作用的减弱。由于退休，长期生活习惯因改变而不适应，户外接受日光时间减少，干扰了情绪节律，机体衰老与同步因子削弱是有关的。
人与自然界是一个统一的整体。内经曰：“阴阳四时者，万物之终始也，死生之本也，逆之则害生，从之则苛疾不起”。人们只有顺从它的变化及时地作出适应的调节，才能保持健康。天地四时气候变化规律有着春温、夏热、秋凉、冬寒以及春生、夏长、秋收、冬藏的天地大经。贤人长寿秘诀是按照天地、日月、星辰的自然运行规律，适应阴阳升降变化，“春夏养阳，秋冬养阴”的养生方法，使之长寿健康。历代长寿老人均具有起居，饮食规律的生活。英国老寿星伯尔的生命节律与自然节律非常同步，活了152岁。1635年，英国国王查理一世召见这位寿星进宫，每日设宴款待，一辈子住在山村里的伯尔大喜，终日大吃大饮，打乱了他多年的生活规律，于当年就寿终正寝了。这一实例表明削弱同步因子会加速生物钟的老化。老年人觉醒后要慢慢起床，仿佛长跑到达终点后要继续小跑一段一样，这是维持同步因子的积极方法。“恬淡虚无，真气从之，精神内守，病安从来。”老年人保持青春心态，克服心理衰老，开始人生第二智力黄金时代有助于维持生物节律的稳态。尽管现实生活中常常有些事不尽人意，但长寿者由于保持乐观情绪，正确对待和处理矛盾，使生活节律中同步因子不断维持动态平衡，这对延缓衰老有着不可估量的回春作用。
人的抗热本领
赤日炎炎似火烧的三伏盛夏，酷暑逼人。面对热浪的熏蒸，世界杯赛场上的球员，仍在全力奔跑、拼争。你可知道，人体是怎样抗热的吗？
首先让我们看看人体耐热的潜力。三伏夏日，气温常在38℃左右，有时达39℃，人们仍能从事学习和工作；有“火炉”之称的山城重庆及武汉、南京盛夏气温有时高达40～41℃，人们照常生活；戈壁滩上的温度达45℃以上，沙海中热得能烫熟鸡蛋，然而，科学探险队、地质队员们照样外出考察，留下奋斗拼搏的足迹。英国皇家学会的医学博士布勒戈登，钻进一个超过100℃温度的屋子里，呆了37分钟，自我感觉良好。后来他走出屋子，数数自己的脉搏每分钟144次。科学家们通过试验表明，在干燥空气中，人能在72℃时忍受1小时；82℃时能忍受49分钟；140℃时可忍受26分钟；如果人体不直接接触热源，空气绝对干燥又通风良好，可耐受160℃的高温。