生命的秘方？南加州大学科学家发现新的“生物学法则”

南加州大学多恩西夫分校（USC Dornsife）分子生物学家约翰·托尔（John Tower）表示，虽然生物通常更喜欢稳定以节省能量和资源，但不稳定也可能起到关键作用。

南加州大学多恩西夫分校的一位分子生物学家可能发现了一条新的“生物学规则”。

生物学规则，有时也被称为生物学定律，描述了生物体中公认的模式或真理。例如，艾伦法则指出，在温血动物中，生活在寒冷地区的动物比生活在炎热地区的动物四肢更短、更粗（以保存体温），因为炎热地区的动物需要更多的身体表面积来散热。

动物学家乔尔·艾伦（Joel Allen）在1877年提出了这一观点，尽管他不是第一个也不是最后一个提出生物学规则的人，但他的观点是少数几个被科学家接受的观点之一。

现在，南加州大学多恩西夫分校分子生物学家约翰·托尔认为，他发现了生物学的另一条规律。5月16日，他在《老龄化前沿》杂志上发表了自己的观点。

生命可能需要不稳定

托尔的规则挑战了长期以来的观念，即大多数生物更喜欢稳定而不是不稳定，因为稳定需要更少的能量和资源。例如，六边形在自然界中经常出现 —— 想想蜂巢和昆虫的眼睛 —— 因为它们是稳定的，并且需要最少的材料来覆盖表面。

托尔将他的规则集中在不稳定性上，特别是一个被称为“选择性有利不稳定性”（SAI）的概念，在这个概念中，生物成分（如蛋白质和遗传物质）的一些波动性为细胞提供了优势。

例如上图，在这种自我复制结构的计算机模拟中，粉红色的正方形表示降低“父”结构（左）与其“子”结构（右）之间连接的信号。这种降解是生物结构中有益的不稳定性的一个例子。

托尔认为SAI是生物学的基本组成部分。“即使是最简单的细胞也含有蛋白酶和核酸酶，并定期降解和替换它们的蛋白质和RNA，这表明SAI对生命至关重要，”他解释说。

他说，SAI在进化中也起着关键作用。

他解释道，当细胞开始制造和降解各种不稳定成分时，它们将以两种状态之一存在 —— 一种状态下存在不稳定成分，另一种状态下不存在不稳定成分。

自然选择对这两种细胞状态的作用可能不同。他说：“如果正常基因在一种细胞状态下是有利的，而基因突变在另一种细胞状态下是有利的，那么这有利于在同一细胞群体中维持正常基因和基因突变。”允许这种基因多样性，可以使细胞和生物体更具适应性。

SAI可能是衰老的根源，甚至更多

选择性有利的不稳定性也可能导致衰老。制造和替换细胞内不稳定的成分需要消耗材料和能量。分解它可能还需要额外的能量。

此外，由于SAI为细胞设置了两种潜在状态，允许正常基因和突变基因共存，如果突变基因是有害的，这可能会导致衰老。

除了进化和衰老，SAI还有其他深远的影响。

托尔说：“科学界最近对混沌理论、临界性、图灵模式和‘细胞意识’等概念着迷。该领域的研究表明，SAI在产生这些现象中起着重要作用。”

他认为，由于SAI在生物学中的普遍存在及其深远的影响，它可能是生物学的最新规则。

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！