如果你的DNA突然间消失了,那你还可以活多久?

2020-07-02    收藏985
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作者:兰德尔.门罗(Randall Munroe),xkcd网站的创办人。大学毕业后,在NASA朗格里研究中心谋得「打造机器人」的工作;2006年离开NASA,专职画网路漫画。每星期都有几百万人浏览xkcd.com网站,专程为了看兰德尔利用科普推理,为大家解决生活中各种光怪陆离的问题。

Q:这也许有点恐怖,不过⋯⋯如果某人的DNA突然间消失了,那这个人还可以活多久?——发问人:尼娜.查尔斯特(Nina Charest)

A:如果你的DNA不见了,你会立刻减轻大约150公克。

这种减重策略我并不建议。要减掉150公克还有更简单的方法,例如:

● 脱掉衬衫
● 去尿尿
● 剪头髮(如果你的头髮很长)
● 捐血,不过一旦抽出150毫升的血,就要停止静脉穿刺,不许再抽更多血
● 拿着直径90公分的氢气球
● 切掉手指

如果你从极区到热带旅行,也会减轻150公克。会发生这种事情有两个原因:一来,地球的形状像这样:

如果你的DNA突然间消失了,那你还可以活多久?

如果你站在北极,那幺你跟地心的距离会比你站在赤道时,减少20公里,因而在北极会感受到较强的地心引力。

二来,如果你在赤道上,离心力会将你往外甩。

这两种现象的结果是:如果你在极区与赤道地区之间移动,你的体重可能会减轻或增重多达0.5%左右。

我一直强调体重是因为:如果你的DNA 消失了,你察觉到的第一件事,并不是物质的有形损失。你可能会有感觉(随着每个细胞略微收缩,产生一致的微小悸动),但也可能没什幺感觉。

如果你失去DNA时正好站着,也许会微微抽搐。当你站立时,你的肌肉一直在努力维持你的挺直。那些肌肉纤维所施加的力不会改变,但肌肉纤维正在用力拉住的质量(你的四肢)会改变(变小)。由于F = ma,因此身体的各个部位会略微加速。之后,你说不定会觉得挺正常的。但这只是暂时而已。

毁灭天使

从来没有人曾丧失所有的DNA(我没有这方面的引证,但我总觉得如果有的话,我们应该会听过。),所以我们无法断言,这在医学上会有什幺确切的连续后果。不过,为了对「可能会变成什幺样子」有个概念,我们先来谈谈蘑菇中毒。

鳞柄白毒鹅膏菌(Amanita bisporigera)是发现于北美洲东部的蘑菇,它跟在美国及欧洲的亲戚品种一样,俗名也称为毁灭天使。

如果你的DNA突然间消失了,那你还可以活多久?

毁灭天使是一种小小的、白色的、看似无害的蘑菇。如果你和我一样,都被叮咛千万不要吃树林里找到的蘑菇。这一切都是因为鹅膏菌属(Amanita)(鹅膏菌属的好几个成员都叫做「毁灭天使」,另外,还有一种称为「死帽蕈」,绝大多数的蘑菇中毒致死事件,都是这些鹅膏菌惹的祸。)。

如果你吃了毁灭天使,一整天下来,你都会觉得没什幺事。但到了当天晚上,或第二天早上,你就会开始显现出类似霍乱的症状―呕吐、肚子痛、严重腹泻。然后你开始感觉好多了。就在你开始感觉好多了的时候,很可能已经回天乏术。鹅膏菌属蘑菇含有称为毒伞肽的化学物质,它会与某种用来读取DNA讯息的酵素结合。毒伞肽使这种酵素动弹不得,彻底干扰「细胞听从DNA 指令」的作用。

毒伞肽对任何细胞都会造成不可逆的破坏。由于你的身体大部分是由细胞组成的,这下可惨了。你通常会因肝脏或肾脏功能衰竭而死亡,因为毒素都累积在肝脏和肾脏里头,所以这两种器官是最敏感的。有时候,重症看护及肝脏移植可能救得活病人,但是吃了鹅膏菌蘑菇的人,有非常高的比例最后会毙命。

鹅膏菌中毒的可怕之处在于让人进入「行尸走肉」阶段―这段时期你似乎好好的(或逐渐好转),但你的细胞正不断累积不可逆且致命的伤害。这种模式正是典型的DNA损伤,在那些丧失DNA的人身上,我们很可能会看到类似的情况。

以化疗与辐射这两种会造成DNA损伤的例子来描述,画面会更逼真:

化疗

化疗药物是「钝器」。有些药物比较明确的针对目标,但很多药物仅仅是普遍干扰细胞分裂而已。化疗能选择性杀死癌细胞,而不会在消灭癌症时同时危害病人,原因在于癌细胞一直都在分裂,而大多数的正常细胞却只是偶尔才分裂。不过,有些人类细胞确实会不断的分裂。分裂最迅速的细胞出现于骨髓中,而骨髓是製造血液的工厂。

骨髓对于人类的免疫系统也很重要。没有骨髓,我们会失去製造白血球的能力,如此一来我们的免疫系统就毁了。化疗会对免疫系统造成损害,使癌症病人很容易受到意外感染(免疫调节剂如「长效型白血球生长激素」(培非格司亭〔peglgrastim〕),也就是倍血添注射剂(Neulasta),可使频繁的化疗更安全。在功效上,这些调节剂让身体误以为有严重的大肠桿菌感染需要抵抗,这样便能刺激白血球生成。)。

身体里还有其他类型的快速分裂细胞。我们的毛囊和胃黏膜也经常分裂,这就是化疗会导致掉髮及噁心的缘故。艾霉素(Doxorubicin)是最常见、最有效的化疗药物之一,功效是使随机的DNA 片段彼此连结、纠缠不清。这就像是拿强力胶滴在棉线球上,把DNA 黏成毫无用处的一团乱。以艾霉素治疗几天后,最初的副作用是噁心、呕吐及腹泻―这是有道理的,因为药物杀死了消化道里的细胞。

丧失DNA 同样会导致细胞死亡,可能也会产生类似的症状。

辐射

大剂量γ辐射也会藉由破坏DNA而造成伤害;在实际生活中,遭辐射污染的损害可能最接近尼娜提出的假设情境。和化疗一样,对辐射最敏感的细胞,正是那些骨髓里的细胞,其次则是消化道里的细胞(非常高的辐射剂量会很快就让人没命,但并不是因为DNA损伤,而是因为溶解血脑障壁,造成脑出血而迅速死亡。)。

如同毁灭天使蘑菇的毒性,辐射污染也有潜伏期,也就是「行尸走肉」阶段。在这段期间,身体仍然在工作,但无法合成新的蛋
白质,于是免疫系统便不断瓦解。在严重辐射污染的情况下,免疫系统瓦解是主要的死亡原因。

如果无法提供白血球,身体就无法抵抗感染,连普通的细菌都能进入人体为所欲为。

最后的结局

如果失去DNA,最有可能导致腹痛、噁心、晕眩、免疫系统迅速瓦解,并且因为急遽的全身感染、或系统性的器官衰竭,而在几天或几小时内死亡。

从另一个角度来看,至少还有一点好处可堪告慰。如果我们最后终将生活在反乌托邦式的未来,到时候「欧威尔主义」政府要蒐集我们的遗传讯息,并利用这些讯息来追蹤并控制我们的话……

如果你的DNA突然间消失了,那你还可以活多久?

那幺,你就会变成隐形人了。

书籍介绍

《如果这样,会怎样?》,天下文化出版
作者:兰德尔.门罗(Randall Munroe)

不管是怎样的傻问题、笨问题、天马行空的烂问题,只要学会以逻辑推理、数学推算,加上一点点物理、化学、生物或天文知识,所有问题,都会成了大脑开窍的好问题!

广受欢迎的xkcd网站作者兰德尔‧门罗,隆重推出《如果这样,会怎样?》为大家解答匪夷所思的重要问题。

如果你的DNA突然间消失了,那你还可以活多久?

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