让我们从生物进化的角度，考察一下衰老和死亡究竟是怎么一回事。

主笔

袁越

墨西哥一养老院里的老人

死亡的N种方式

美国著名科学家兼政治家本杰明·富兰克林（BenjaminFranklin）曾经说过一句名言：“在这个世界上，只有死亡和税是逃不掉的。”虽然富兰克林说了两件无法避免的事情，其实他的本意是想告诉美国人民：你们别想逃税。因为死亡是肯定逃不掉的，无需解释，放在同一个句子里只是为了增加幽默感而已。

确实，死亡从来都被认为是所有生命的必然归宿，是一种无法逃避的宿命。达尔文写了那么多书，探讨了生命科学的方方面面，却没有在死亡这个问题上浪费一滴墨水，似乎这个问题根本不值得讨论。

但是，随着人类积累的自然常识越来越多，这个问题变得越来越不确定了。比如，细菌似乎是不会死的，只要条件允许，它们会永远分裂下去。而且细菌的分裂是平均地一分为二，让人很难分清谁是父母谁是儿女，因此也就很难定义细菌的寿命。如果周围环境恶劣，细菌就会变成孢子，暂停一切生命活动，耐心等待重生。这个循环可以一直延续下去，没有尽头。

高等动植物的细胞也有可能永远不死，比如科学家做实验用的人类细胞系就具备永生的能力，可以在培养皿里永远繁殖下去。这些细胞系大都取自病人的恶性肿瘤组织，比如著名的海拉细胞系（HelaCellLine）就取自一位名叫海瑞塔·拉克斯（HenriettaLacks）的美国黑人妇女，她已于年10月4日死于宫颈癌，但她的癌细胞至今仍然活着，而且遍布全世界。从某种意义上说，她也因此而获得了永生。

不过，传统意义上的永生在讨论多细胞高等生物时显得有点不合时宜，因为严酷的大自然总会想出各种办法杀了它们，比如饥饿、捕食、干旱、火灾、地震、暴风雨和传染病等等。这些死法不在本文的讨论范围内，各位读者也不会感兴趣。

大家最关心的肯定是自然死亡，即如果一切外部条件都满足的话，某种高等生物到底能活多久，最终的结局会是怎样的。目前地球上还活着的寿命最长的植物大概是加州的一种松树，据说已经活了年。寿命最长的动物存在争议，因为大部分动物没有类似树木年轮的东西，很难估算其真实年龄。不过有证据表明，某些种类的乌龟、鲨鱼、石斑鱼和蛤蜊能活到岁以上，而像海绵和珊瑚这类低等海洋动物甚至可以活成千上万年，几乎相当于永生了。

但是，上述这些数字就是它们的绝对寿命吗？肯定不是，因为样本量太小了。我们为什么有足够的自信说人类的绝对寿命不会超过岁？就是因为地球上已经生活过几十亿人，样本量足够大。同理，我们很可能并不知道果蝇或者小鼠的绝对寿命到底是多少，我们也不敢肯定以它们为样本的那些长寿实验延长的到底是它们的绝对寿命还是相对寿命，因为样本量不够。再拿人类做个类比：假设一个外星人想研究一下人类到底能活多久，他从地球上随便抓走个人，关在笼子里养着，每天好吃好喝，你觉得他会得出怎样的结论呢？

正在经历细胞凋亡的海拉细胞刚刚完成细胞分裂的海拉细胞

因此，我们也许应该换个角度，考察一下各种生物的衰老速度，只有这样才能更准确地反映出不同物种的命运。

前文详细解释过衰老速度的测量，但当我们把视线转向整个生物圈时，衰老速度的测量方式就要变一变了。我们不可能去测每种生物的甲基化生物钟，就连它们的新陈代谢速率测起来也是很困难的。于是科学家们换了个方式，把死亡率视为衰老的衡量标准。换句话说，一种生物在自然界的死亡率越高，它的衰老程度也就越高。

法国科学家正在研究海拉细胞的分裂

还是拿人类做个类比：当我们年轻时，我们的身体各项机能都处于鼎盛时期，死亡率很低。当我们人到中年时，我们的肌肉和骨骼都会变弱，无论是捕猎能力还是对疾病的抵抗力都会变差，死亡率肯定就上去了。根据美国政府部门在年时所作的统计，20岁美国男性的死亡率是0.，30岁时的死亡率是0.，60岁时的死亡率一下子提高到了0.01，80岁时死亡率更是上升到了0.06，而岁的美国男性的死亡率则是0.36，换句话说，岁的美国男性当中有超过三分之一的人活不到岁。用这个方法来观察世间万物，我们会发现各个物种之间的差异巨大，不可能总结出一个普适的规律。比如大部分哺乳动物和鸟类都像人类一样，从中年开始持续衰老直到死亡。但像某些海鸟、三文鱼、章鱼、蜉蝣、三色堇和蝉等生物则是在一生的大部分时间均看不出任何衰老的迹象，直到某个节点，比如成功地繁殖了后代之后，便会迅速衰老并死亡，速度之快令人咋舌。另有一部分生物则不但不会衰老，反而会逆生长，即随着年龄的增加，死亡率变得越来越低。具备这种能力的生物包括海龟、鲨鱼、蛤蜊和龙虾等，它们的体积会随着年龄增长而变得越来越大，身体也会变得越来越强壮，因此也就越来越不容易死，直到某一天死于一场意外事故为止。

其中，北美龙虾的遭遇很具有代表性。美国东海岸曾经盛产龙虾，早期北美殖民者捕捞到的龙虾个头都非常大，有记录的最大龙虾重达20公斤！不过当时的美国人并不喜欢吃龙虾，甚至发生过监狱犯人抱怨伙食不好，因为每天都吃龙虾的事情。后来龙虾摇身一变，成为美食的象征，个头也就随之锐减，变成了大家熟悉的样子。

上面这个故事来自一本名叫《破解衰老密码》（CrackingtheAgingCode）的书，作者是美国生物学家约什·米特尔多夫（JoshMitteldorf）和科普作家多利安·萨根（DorionSagan）。两人在书中收集了大量类似案例，最后得出结论，地球上的生命进化出了各式各样的生活方式，衰老和死亡并不是所有生物的必然命运。

换句话说，两人认为衰老和死亡并不像大多数人想象的那样受某种自然规律的支配，而是被基因所控制的一种主动行为。

漏洞百出的衰老理论

要想证明自己提出的新理论是正确的，首先必须指出旧理论的错误之处。米特尔多夫和萨根在《破解衰老密码》一书中用了好几章的篇幅对旧的衰老理论一一进行了驳斥，听上去似乎很有道理。

首先，最早由物理学家们提出来的那两个衰老理论已经被证明是错误的，前文已经介绍过，不再赘述。之后由生物学家们提出来的三个衰老假说都曾经受到过追捧，至今仍有各自的拥趸。但米特尔多夫和萨根认为它们全都存在重大漏洞，并不能很好地解释衰老的原因。法国科学家正在研究海拉细胞的分裂

生物学研究离不开进化论，著名的俄裔美国遗传学家提奥多西斯·杜布赞斯基（TheodosiusDobzhansky）曾经说过一句名言：“如果不从进化的角度去考虑，生物学的一切都将变得无法理解。”衰老理论自然也不例外，所以这三个关于衰老的假说都和达尔文提出的自然选择学说有很大关系。

俄裔美国遗传学家提奥多西斯·杜布赞斯基

第一个假说名叫“突变累积”，这一派相信衰老只存在于动物园，自然界是不存在衰老这回事的，大部分动物早就在衰老之前死于天灾人祸了。如果我们把自然选择的主人称为“老天爷”的话，所有那些导致衰老的坏基因都没有机会见到这位老爷子，因此也就根本没有机会被挑选，于是这些基因就被暂时保留了下来。如今人类登上了食物链的顶端，我们不必再担心被吃掉或者饿死了，这就给了那些坏基因一个表现自己的机会，这就是人类衰老的原因。

米特尔多夫和萨根反驳说，自然界是有衰老这回事的，活过中年的动物还是可以找得到的，只是数量没那么多而已。也就是说，坏基因其实是有机会被老天爷看到的，即使双方见面的次数不多，也有足够的时间被剔除。另外，新的研究发现，很多衰老基因属于保守的基因家族，在线虫、果蝇和小鼠中都能找到，这说明衰老基因不可能是侥幸逃过老天爷眼光的漏网之鱼，反而是被他老人家选中的幸运儿。

第二个假说名叫“拮抗基因多效性”，这一派相信有一类基因具备多种功能，年轻时是好基因，年老时就是坏基因。老天爷最关心的是繁殖，所以优先挑选那些能够在年轻时提高生殖效率的基因，至于它们老了之后是否会变坏，老天爷就不在乎了，这就是衰老的原因。

米特尔多夫和萨根反驳说，该假说问世时基因研究尚在襁褓之中，科学家们并不知道基因功能是很容易调节的，比如前文提到的甲基化就是其中的一种调节方式。如果一个基因在年老时变坏了，只要简单地将其关掉就行了，并不是一件多么困难的事情。但真实情况是，衰老基因的活性往往会在年老时被有意放大，这说明生物到了一定年龄后其实是在主动地选择自杀。

另外，很多实验发现，越是长寿的品种，繁殖力反而越强。比如前文提到过的麦克·罗斯博士所做的那个果蝇长寿实验，最终筛选出来的果蝇不但寿命变长了，而且繁殖力也提高了。要知道，“拮抗基因多效性”假说最初就是罗斯博士提出来的，这个实验结果让他感到非常困惑，因为按照他的理论，世界上是不应该出现既长寿又繁殖力强的品种的，两者应该永远是一对矛盾才对。于是他只能解释说这是因为实验设计有问题，实验员在筛选长寿果蝇的同时也无意中筛选了生殖力强的品种。但这个解释实在是太勉强了，很难服众。

第三个假说名叫“可抛弃体细胞”，这一派相信任何生物的可支配能量都是有限的，为了留下后代，生殖系统的健康肯定是要优先保证的，所以体细胞便被牺牲掉了。

米特尔多夫和萨根反驳说，该理论听上去似乎很有道理，但却和几乎所有的事实不符。比如，按照该理论，女性应该比男性活得短，因为女性为繁殖后代付出的代价远高于男性，可惜事实正相反；再比如，该理论预言孩子少的女性一定比孩子多的女性活得长，可惜事实证明两者没有差别；最明显的例子是，该理论预言吃得多的人一定活得长，可惜事实正好相反，饥饿疗法反而是唯一被证明有效的长寿法。

这个理论在解释一些动物行为时似乎很有效，比如三文鱼费尽千辛万苦逆流而上，产卵之后便迅速死亡，看上去似乎是死于心力衰竭。但研究发现，三文鱼其实是自杀的，它们在产卵后体内的肾上腺会分泌一种激素，触发一系列连锁反应，不但将自己的血管堵住，而且还会破坏自身的免疫系统，把自己的身体变成微生物们的食堂。如果用手术割除三文鱼的肾上腺，那么这条鱼就不会死了，说明它的能量并没有耗尽。

类似的案例还有很多，比如三色堇在开花后会很快死亡，但如果把花掐掉，三色堇就会在原来位置再开出一朵新的花，这个过程可以一直继续下去，说明它还是有潜力的。这些案例进一步证明，衰老和死亡都是由基因所控制的自杀行为。

英国分子生物学家罗宾·霍勒迪（RobinHolliday）在他撰写的那本经典科普著作《衰老——生命的悖论》（Aging－TheParadoxofLife）中还举过一个例子，间接证明人类的衰老似乎也是由基因控制的一种主动行为。霍勒迪发现，人类的身体由各种不同的组织构成，它们的新陈代谢模式各异，细胞分裂的形式更是多种多样，但却都遵循着几乎相同的衰老时间表，在几乎相同的时间段内一起老去，这说明衰老是在一个“总负责人”的管理下按部就班进行的生理过程，因为只有这样才能最大限度地节约能量。

现今使用量最大、研究最详尽的哺乳类实验动物小鼠

具体来说，人脑是由一大群不会分裂的神经细胞组成的，神经元总数从一生下来就固定了，此后只减不增。心脏也是由一大群不会分裂的心肌细胞组成的，它们要不停地工作一辈子，直到死亡。按理说，任何不会分裂的细胞的寿命都是有限的，不可能永远活下去，所以一个人只要年纪足够大，一定会得老年痴呆，因为这种病的本质就是神经细胞的丢失。同理，一个人只要活得足够长，最终一定会心力衰竭，因为心脏也是不可能永远跳下去的。

与此类似的还有眼睛的晶状体，其主要成分晶状体球蛋白也是不会再更新了，于是白内障就成为老年人最常见的疾病，甚至可以说是一个人衰老的标志。如今这种病可以通过现代医学的手段加以纠正，但在遥远的古代，这种病几乎可以宣判一个人的死刑了。

与此相反，皮肤则是由一大群极为活跃的皮肤细胞组成的，几乎每时每刻都在更新，每隔一个月就全部换一遍。但皮肤到了一定年纪也会衰老，事实上很多人就是根据皮肤的状况来判断陌生人年龄的。同理，人体的其他组织和器官，甚至包括骨骼，都是可以随时更新的，但它们也都在相同的时间段内开始衰老，极少例外。

更为极端的案例是人的牙齿，这是由矿物质组成的，几乎不能算是活物。牙齿的寿命完全遵从物理规则，人类所能控制的只有牙齿的厚度。巧的是，人类的牙齿厚度刚刚可以满足一个人正常地活过中年，再活下去的话牙齿都会一一脱落，没有例外。

类似的情况在任何其他哺乳动物中都是一样的，只是时间表有所不同而已。如果你去检查一只12岁的狗，它的身体状况肯定和一个60岁的老人差不多。换句话说，狗的神经细胞、心肌细胞、皮肤细胞和牙齿等等都是按照狗的时间表在工作的，大家仍然一起衰老，只不过衰老的速度是人类的5倍。

如果你再去检查一只2岁的小鼠，它的身体状况肯定和12岁的狗是一样的，以此类推。这些例子证明，控制衰老的不是时间，而是基因，一个物种的衰老速度和死亡时间全都是由基因统一控制的。

为什么会这样呢？一个小故事可以帮助大家理解其中的原因。传说美国汽车大王亨利·福特（HenryFord）经常会去自家的修理厂巡视，目的就是看看旧福特车上哪个部件还没有坏，然后他就不再从那个部件的生产商进货，而是转去寻找更便宜的厂家为自己供货，因为他认为如果一个部件在整车都开坏了的时候还是好的，这就意味着这个部件当初买贵了，白花了冤枉钱。

米特尔多夫和萨根相信，我们每个人的身体里都住着一个福特，这就是为什么当我们进入老年时，身体的所有机能都同时垮掉了。要想延缓衰老，就必须先找到这个福特，然后逼着他改变主意。

进化论的四重境界

虽然听上去很有道理，但米特尔多夫和萨根提出的这个衰老理论并没有流行开来，这是为什么呢？事实上，我这次采访到的所有科学家都不认为衰老是大自然设计出来的，大家都倾向于认为衰老只是进化的副产品，是一个被动的过程。双方的差别，仍然必须从进化论中去寻找。

达尔文在《物种起源》一书中只字未提衰老的问题，似乎他觉得这件事无需讨论。事实上，如果当年的达尔文真的用心思考一下衰老问题的话，他很可能会对进化论产生怀疑，因为衰老和死亡太不符合进化论的预期了。试想，如果一种生物进化出了抵抗衰老的能力，它肯定会比其他同伴留下更多的后代，长此以往，地球上应该充斥着长生不老的生物才对。

关于此事的一个最可能的解释就是：达尔文认为衰老属于物理学范畴，长生不老是违反物理定律的，所以不值得讨论。但前文已经说过，长生不老并不违反物理定律，单细胞生物有很多都是长生不老的。后来科学家们又在多细胞复杂生物中发现了长生不老的例子，这就是水螅（Hydra）。这是一种非常简单的腔肠动物，具有极其强大的修复能力，只要环境适宜，水螅便可以一直活下去，永不衰老。

具备永生能力的水螅

事实上，不仅是衰老，第一版达尔文进化论不能解释的事情还有很多，比如动物中普遍存在的利他主义行为，以及前文提到过的细胞凋亡（Apoptosis）。后者其实就是细胞自杀，早在19世纪40年代就被德国科学家首先发现了。不知道达尔文当年是否听说过这件事，如果答案是肯定的话，很可能进化论又要难产了，因为达尔文肯定无法解释为什么有的细胞会选择自杀，这不等于自己把自己排除在竞争之外了吗？这样的细胞怎么可能在严酷的生存竞争中胜出呢？

不过这事不能怪达尔文，当年的他并不知道基因的存在，不明白遗传到底是怎么一回事，所以第一版进化论的基本单位是个体，自然选择的对象也是个体，这是进化论的第一重境界。

基因被发现之后，进化论很快上升到了第二重境界，个体的位置被基因取代，成了自然选择的直接作用对象。英国生物统计学家罗纳德·费舍尔（RonaldFisher）和英国（后入印度籍）遗传学家约翰·霍尔丹（J.B.S.Haldane）是这套基因理论的鼻祖，但英国生物学家理查德·道金斯（RichardDawkins）则被公认为是该理论最好的诠释者，他撰写的《自私的基因》（TheSelfishGene）一书更是把这一理论变成了一个家喻户晓的流行语汇。

英国遗传学家约翰·霍尔丹

自私基因理论很好地解释了遍及动物界的利他主义行为。比如，工蜂之所以甘愿牺牲自己成全蜂王，是因为蜂王可以更好地传递自己的一部分基因；再比如，第一个发现敌情的猴子之所以甘愿冒着生命危险向同伴发出警告，是因为同伴们也携带有自己的一部分基因……

细胞凋亡现象也很容易用基因理论加以解释。目前科学界公认，细胞凋亡源于细菌时代，当时整个地球可以被看成是一锅细菌浓汤，里面除了各种细菌外，还有数量更多的噬菌体（Bacteriophage）。这东西其实就是细菌的病毒，本身不具备繁殖能力，必须侵入到细菌体内，利用细菌自身的DNA复制系统进行繁殖，然后将宿主杀死，自己破壁而出，再去入侵新的细菌。当年的细菌们进化出了很多办法对付噬菌体，可都不怎么成功，最终一种细菌进化出了自杀这个办法，即在病毒侵入自身后立即自杀，不给噬菌体繁殖的机会，从而保住了周围那些和自己具有相同基因的同伴们。也就是说，自杀的细菌牺牲了自己的身体，保住了自己的基因。

当然了，利他主义也是有个度的，这在很大程度上取决于对方到底有多少你的基因。比如，一般人为什么对待自己的儿子比对待自己的侄子更好？这是因为儿子和自己有一半的基因都是相同的，而侄子只有四分之一基因和自己的一样。这种基于基因理论的计算方式虽然看上去非常冷血，但却是进化生物学的基石。事实上，自从自私基因理论问世后，进化生物学才终于成为一门能够和物理化学平起平坐的“严肃”学问，因为科学家们普遍相信科学的基础是数学，如果一门学问仅仅建立在观察和推理的基础上，是很难上升到理论层次的。

但是，基因理论的出现却把进化生物学分成了两大派别，彼此争论不休。一个是数学派，每天的工作就是计算各种行为模式的基因概率；另一个是田野派，依然把大量时间花在野外观察上。虽然也有不少人对于两种研究方法都不排斥，但总的说来这两派的差异相当明显，谁也不服谁。不过，由于数学毕竟代表着至高无上的科学真理，所以目前数学派占了上风，主流进化生物学的话语权基本上是被数学家们把持的。

这两派在不少问题上持有不同意见，其中最大的分歧就是对于“群体选择”（GroupSelection）的态度。以英国著名进化生物学家约翰·梅纳德·史密斯（JohnMaynardSmith）为代表的数学派相信自然选择在绝大多数情况下都只会作用于个体，群体选择不太可能成为进化动力。但田野派却不同意这个观点，他们在野外观察到很多案例，说明个体经常会为了群体的利益而做出牺牲，比如很多动物会主动调节自己的生育力，避免种群数量超标，因此群体同样有可能是进化的主体。

“群体选择”可以看作是进化论的第三重境界，“如何解释衰老”就是这一境界最好的试金石。“田野派”大都是群体选择学说的拥趸，他们坚信衰老就是为了照顾群体的利益而被进化出来的，因为衰老的受益者只能是群体，这是显而易见的事实，有无数野外观察到的案例为证。大多数“数学派”虽然也同意衰老的受益者是群体，但他们认为衰老是不可能被进化出来的，因为数学计算结果不支持这个想法。这个计算所用到的数学工具相当复杂，这里仅举一个很可能是过于简单的例子帮助大家理解：假如一个由“衰老者”组成的正常群体中出了个不会衰老的“作弊者”，其后代的数量肯定要比“衰老者”更多，“衰老者”就会慢慢变少，直到消失。

但是，衰老毕竟是无法否认的现实，于是“数学派”想出了很多基于自私基因理论的假说来解释衰老的原因，前文提到的那三个衰老理论都是这一派的成果。不过，最近也有一批“数学派”的科学家声称自己找到了证据，证明群体选择理论有可能是正确的。但迄今为止这两派谁也没有完全说服对方，因此群体选择理论尚不能作为公理被写入教科书。

米特尔多夫和萨根显然是支持群体选择理论的，但两人又更进了一步，认为目前的群体选择理论只是把自然选择的对象从个体变成了群体，本质上仍然是鼓吹你死我活的生存哲学。两人相信自然选择的对象应该是整个生态系统，进化绝不仅仅是个体之间、基因之间或者群体之间的优胜劣汰，而是整个生态系统的协同演进，这就是进化的第四重境界，只有按照这个思路来思考衰老问题，才能明白为什么大自然会进化出衰老这件事。

事实上，按照这个想法，死亡才是大自然的最终目的，衰老只是让你不得不接受命运安排的一项措施而已。如果这个想法是对的，那就意味着衰老是一种自杀行为，如果人类想要延缓衰老，就不能再“顺应自然”了，因为大自然的本意就是让你死。

两人之所以会有这个奇怪的想法，是有其深刻的历史原因的。《物种起源》出版之后的头几年，进化论曾经遭到过宗教徒们的疯狂抵制，但达尔文的思想很快就赢得了更多人的支持，原因是当时有很多社会学家把进化论理解成了血淋淋的优胜劣汰。这个解释非常符合刚刚兴起的欧洲资产阶级的生存哲学，有着非常广泛的群众基础，所以才会流传得如此广泛。后来出现的基因理论更是为种族歧视提供了理论基础，费舍尔本人就是纳粹提倡的所谓“优生学”的坚定支持者。

这种状况直到上世纪60年代才出现转机。当时有一批科学家综合了最新的研究成果，认为此前以费舍尔等人为代表的所谓“新达尔文主义”（Neo-Darwinism）并不能真正体现出进化的复杂性，他们相信不同物种间的分工协作同样是生物进化的基本原则，甚至更有可能是进化的主要方式。这一派的代表人物就是萨根的生母，美国马萨诸塞大学的遗传学家琳·马古利斯（LynnMargulis）。她认为真核细胞的线粒体不是慢慢进化出来的，而是被一种微生物吞进去的细菌的后代。双方各取所需，相互合作，最终形成了一种共生的关系。这个假说在当时可以说是惊世骇俗，很少有人相信，但如今越来越多的证据表明她是对的。

真核细胞与原核细胞对比图

马古利斯之所以敢于大胆地挑战旧观念，与60年代风起云涌的嬉皮士运动有很大关系。这场运动把矛头对准了资本主义制度，后者的思想基础之一就是建立在自由竞争基础上的新达尔文主义。作为马古利斯的儿子，多利安·萨根同样反对自由市场经济。在他看来，不受制约的资本主义制度就好像是失去控制的蝗灾，总有一天会把有限的自然资源攫取干净，然后大家一起完蛋。于是，米特尔多夫和萨根提出了这个新假说，认为衰老和死亡就是大自然进化出来维持生态平衡的武器，如果没有死亡，生态系统注定将会崩溃。

应该说两人的愿望是很好的，但他俩的推理过程跳跃得太厉害了，存在不少漏洞，迄今为止尚未得到数学家们的支持，所以这套理论并没有被主流科学界所接受，仅仅是一个假说而已。话虽如此，两人在《破解衰老密码》一书中提出的很多问题确实值得我们思考，因为现有的衰老理论实在是没法让人满意。

追根溯源

那么，有没有不需要借助美好的理想，仅仅基于现有的知识体系就能解释清楚的衰老理论呢？答案是肯定的，比如英国伦敦大学学院的生化学家尼克·莱恩（NickLane）在年出版的《至关重要的问题：为什么生命会如此？》（TheVitalQuestion：WhyIsLifeTheWayItIs？）一书中就做过一个大胆的尝试。这本书简直可以说是一本波澜壮阔的生命史诗，莱恩从生命的起源开始讲起，用严密的逻辑推导出生命的诸多奇特性质到底是如何产生的，其中就包括性和衰老。莱恩证明有性生殖和衰老死亡其实是一枚硬币的正反两面，两者是共同出现并一同进化的。

英国伦敦大学学院的生化学家尼克·莱恩

这本书开始于一个旷世天问：为什么细胞的形态是如此之单调呢？这个问题听上去似乎有点奇怪，但却是进化生物学领域的一个千古之谜。众所周知，生命的基本单元是细胞，所有的生物都可以按照细胞的不同分成原核和真核两大类，其中真核生物（Eukaryote）包括原生生物（阿米巴）、真菌、植物和动物这四界，虽然旗下物种形态各异，但细胞内部的构造却出奇地相像，其生化反应类型也极其单一，几乎可以肯定是源自同一个祖先，而且之后就再也没有发生过大的改变了。原核生物（Prokaryote）曾经被认为只有细菌这一类，但后来发现还有一类古细菌（Archaea），其DNA复制机理和蛋白质合成机制均和细菌有很大的不同，反而更像真核细胞，所以应该单独算一类。

换句话说，地球上的所有生命虽然看上去千奇百怪，但实际上仅有细菌、古细菌和真核生物这三大类，这是很不寻常的事情。要知道，生物进化的一个最大特征就是复杂多样，很多我们能够想到的功能都不止一次地被进化出来过。比如多细胞生物至少独立地进化出了5次，飞行能力至少独立地进化出了6次，眼睛更是独立地进化出了几十次，为什么细胞本身反而只是独立进化出了3次呢？

莱恩认为，这个问题和基因关系不大，必须从细胞的能量利用方式中去寻找答案。在他看来，近年来DNA的