第五章 生命基本（3）

过氧物酶体 Peroxisomes

30年前，科学家发现人体内有一种独立的实体，叫过氧物酶体。它含有一种解毒酶，可以帮助消除细胞中和在日常生活中所遇到的一切有毒物质。过氧物酶体数量虽然不多，但它像线粒体一样要靠消耗氧气来进行跟解毒有关的化学反应。这一活动还产生过氧化氢，一种高度反应性的自由基。因此，过氧物酶体还含有抗氧化剂的过氧化氢酶，中和过氧化氢。如果没有溶酶体和过氧物酶体中的这些保护系统，细胞在有毒物质和相应的自由基攻击下将坐以待毙。细胞膜 The Cell Membrane:

虽然经常被忽视，但细胞膜（Cell Membrane)-细胞的外表皮-一个独特的实体仍然是维护健康最重要的细胞器官。

细胞膜主要成份是油脂和蛋白质。组成细胞膜的油脂是一个双分子层，它的疏水极一头朝里，指向细胞的中央；一头朝外，指向细胞外空间。蛋白质嵌在细胞膜中，像一个物质接受器，接受诸如荷尔蒙、神经传递素等五花八门的物质。细胞膜中还有各式各样的管道和埠。通过它们，细胞把钙、钠等特定的原子压出去或抽进来。

这个处于动态的油脂和蛋白质的混合物，常常具有“流动嵌合体”（fluid mosaic)特点。由于有关细胞膜构造特点的研究，从二十世纪七十年代才开始起步，细胞膜的工作原理还有待进一步探讨。为了跟上科学发展步伐，也因为进一步了解细胞膜免疫性和抗原性对我研制滤过性毒菌测试法非常重要，我在高露实验室的时候曾经在这方面进行过多年的基础研究。

还有一个例子可以说明细胞膜是一个活跃的动态结构，那就是细胞膜构成成份的更新率。在一个活细胞内，细胞膜的更新和转化进程从来没有停止过。当然，由于不同的蛋白质和油脂的更新率不同，这一进程也是有选择性的：细胞膜中的部分磷脂的半衰期是以小时计算，蛋白质的更新期一般以天计算。细胞通过细胞膜的更新还可以不断地清除掉被破坏的组织，比如脂肪酶就用来清除被氧化作用破坏的丧失正常功能的脂肪酸，从而维护细胞膜的正常状态。蛋白酶的作用也很相似，是用来修复细胞膜蛋白质的。细胞会根据需要在内质网内不断合成新的细胞膜组织。细胞能够准确地判断出不同细胞膜的需要，并按所需比例合成新的油脂和蛋白质组织。

在我看来，能够处理如此复杂的问题只是细胞神奇功能中的一个而已。细胞膜常常被视为最简单、最乏味的细胞构成。然而，一旦深入研究，我们就又会在它里面发现一个个神奇的世界。

细胞膜的功能

细胞膜可以有选择性地允许微小的分子渗透。这样，细胞可以精确地控制和维持内部的成分构成。微小的无极性分子，诸如氧气、二氧化碳等可溶解于油脂的双分子层，能轻易通过细胞膜由一边到另一边。像水（H20)这样微小的无极性分子也可以渗透细胞膜，但是大的极性分子和离子却不行。

要把葡萄糖等养分运进细胞，把废物送出来就需要保持运输系统的活跃状态，因此要消耗掉大量能量。如果我们吃的食物或营养补品中的养份不易被吸收，它们就没有办法从内脏进入血液循环到达细胞，从而为身体所用。

细胞程序死亡

人体细胞不仅有自己重要的角色（否则它就没有存在价值了）,而且还清醒地知道，自己一旦失去应有的价值就必须被清理掉。细胞程式死亡（Apoptosis),也称为细胞的”自杀“（cell suicide)。

以子宫为例，胎盘每分钟可以制造出成千上万个神经细胞，速度极其惊人。然而实际能够用得上的并没有那么多，于是，那些多余的神经细胞就会被杀死，从而简化剩下的细胞间的资讯交流。有的神经系统通过这一过程可以清理掉80%的神经细胞。（细胞的自我清理过程还帮助人类完成了手指和脚趾的分离）。

除了它们在成长发育期接收到的信号外，细胞还会在自己遭到破坏或丧失正常功能的时候作出准确判断，发出相关信号，进行自我清理。如果一旦被癌症控制，细胞会受到一种至今未知的物质和过程影响，无法发出这些清理信号。于是，威胁人体健康的癌症前期细胞就可以毫无顾忌的扩张，直至发展成肿瘤。任何一种人体自我保护功能被打乱，其结果都会导致不治之症发生。

未来探索

我不厌其烦地一次又一次讲过，细胞是最基本的生命单位。那么，生命又是什么呢？

从140年前科学家提出细胞理论至今，人类的注意力一次次地投向细胞，一步步地了解这个有生命的有机体的意义；然而对于生命的定义，即使是我们中最睿智和渊博的人也未能作出精确、完整的解释。

在当前人类基因组工程（Human Genome Project)时代，我们似乎把太多希望都寄托在遗传学上。然而遗传学并不同于生命，男性的精子与女性的卵子结合成一个细胞，经过不断分裂发育成胎儿。

整个过程中不仅仅有遗传密码的功劳，一定还有来自其它方面的资讯和指令，帮助细胞生长和发育，促使一个新生命诞生。它们具体是什么，我们还不得而知。目前，根据我对细胞（不管是人体细胞内的还是细胞培养基中的）的研究，细胞本身还有很多科学不能解释的东西。人类生命如此复杂，有时连科学和运气在它面前都显得渺小和无助。法兰西斯.克里克（Francis Crick)和詹姆斯.沃森（James Watson)推演出DNA的结构以后，法兰西斯在当地一间小酒馆里兴奋地向大家宣布他们“发现了生命的奥秘”。毫无疑问，他们的发现揭示了一个重要的生命机制原理-众所周知，DNA的补充性对生命是必要而重要的-但是，要完整地解释所有生命现象，它还远远不够。

我曾经通过细胞培养研究和培养病毒，发现DNA就像一个软体程序，本身的价值有限。虽然每个病毒自身都可以制造蛋白质，但它必须先跟细胞拴在一起：它的生命只能依赖细胞的生命，它的存在也必须要以细胞的存在为前提。细胞的生命是一个蕴藏无穷奥秘的神秘世界。虽然我可以通过显微镜用肉眼观察到他们的活动-就像天文学家用望远镜观测星系一样，但我知道，这些创造出你我的小东西里的的确确是隐藏着的奇迹的。