数字永生和肉身永生，哪个最有希望实现？

回答这个问题前，我们需要弄清楚：人类的寿命为什么会有限？

20世纪60年代以前，人们一直相信脊椎动物的细胞拥有无限分裂的能力。直到1961年，美国微生物学家列奥那多·海弗里克的发现，打破了人们的幻想。

通过实验观察，海弗里克发现，正常细胞在体外的分裂次数存在一个40~60次的上限。这个上限，又被称为海弗里克极限^[1]。

20世纪70年代，科学家伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn）等人发现了位于染色体末端的端粒结构。

人类端粒

端粒可以保护染色体，并保证基因复制时的稳定性，但端粒在每次复制的时候会丢失一部分。当丢失的端粒达到极限，细胞也就不再分裂^[2]。

端粒的发现，完美地解释了海弗里克极限。

伊丽莎白布莱克本等人，还发现了能修复端粒的端粒酶。

端粒酶分子结构

端粒酶和DNA聚合酶制造端粒的顺序

不同细胞海弗里克极限的长短，受限于细胞端粒的长度以及修复能力。胰岛细胞的海弗里克极限只有10余次，而造血干细胞的海弗里克极限可达到100多次。

进入21世纪之后，端粒的研究已经成为了生物学的热门领域。2009年，伊丽莎白布莱克本等人被授予诺贝尔生理学或医学奖^[3]。

利用端粒酶修复端粒，是否就能打破海弗里克极限呢？

胚胎干细胞和生殖细胞之所以能无限分裂，正在于端粒酶对端粒的修复。但在正常细胞中，如果端粒酶过于活跃，则会导致癌症。而癌细胞之所以能无限分裂，同样在于端粒酶对端粒的无限修复。

可否有可能突破海弗里克极限，又不提高癌症的发生呢？

这是可以的，2000年前后，研究者引入外源端粒酶对细胞染色体端粒进行修复（异位表达）^{[4] [5]}，打造出了没有癌化的永生细胞系。端粒酶的异位表达拥有广阔的运用前景，甚至有可能为人类未来的永生技术提供坚实的基础。

在遥远的将来，利用端粒酶的异位表达来实现永生，并非没有可能性。

在无脊椎动物中，不少动物都拥有无限的理论寿命，例如水螅、龙虾等。其中，龙虾就有无限修复端粒的能力。

然而限制永生的，可不仅仅只有端粒。

2013年，一篇名为《The hallmarks of aging（衰老的特征）》的文章刊登在了《Cell》杂志上，对人类衰老研究进行了一系列的经典总结^[6]。

该文列举了影响人体衰老的九大特征，除了端粒损耗外，还有基因组不稳定性、表观遗传学改变、蛋白内稳态失衡、营养感应失调、线粒体功能异常、细胞衰老、干细胞耗竭，以及细胞间通讯改变。

九种因素互相影响，共同决定了人体的衰老，但最终起到决定性作用的还是在基因层面。

从根本上来说，其实这都是人生数十年来，从细胞、分子的微观层面，破坏/损伤的不可逆积累。

人类细胞达到100万亿，每天都会更新3300亿个，要从细胞、分子层面上修复，且不说难度，单单从总工作量的角度上说，都是一个天文数字。

永生技术的根本性难题，犹如天堑一般挡在了人类的身前。

也正是在这个大前提下，很多人把数字永生视为无法实现生物永生的替代选择。

数字永生真的能够实现，作为生物永生的替代选择吗？

真正意义上数字永生（而不仅仅是电子数据备份）的前提，是能做到真正的意识上传。

然而在意识上传之前，却必须面对一个现今无法完全解答的问题：

意识究竟是什么？

高阶理论（HOTs）、全局工作空间理论（GWT）、信息整合理论（IIT）、再入和预测处理理论，是解释意识的四大主要理论，然而令人类尴尬的是，这些理论目前来说，都无法真正的验证。

甚至因为相信的人太多，信息整合理论（IIT）还被124个科学家“盲目”打上了“伪科学”的标签^[7]。

但其实，我们也可以不用管意识理论之争。至少神经科学发展100年以来，存在一些基本的共识：

一般把意识看作大脑的一种物质性、生理性功能。

虽然我们并没有完全弄清楚意识究竟是什么，但有一些实验至少证明了，意识无法脱离大脑的物质基础。

早在20世纪80年代，心理学家本杰明•李贝特便做了一个著名的实验^{[8] [9]}。

他们让5个左撇子的大学生坐在躺椅上，并告诉他们用1~2秒的时间放松头部、颈部，以及前臂肌肉。但在决定做这一件事情之前，他们需要突然快速动一根手指或手腕。当他们活动手指的时候，不要有任何的预先计划或刻意关注，随机重复40次。

在这些大学生进行这些动作时，研究人员测量了三个变量：

1. 贴在前臂的电极，记录手指动作开始的时间。

2. 贴在头皮上的电极，测试动作开始时大脑的预备电位。

3. 感受到行为冲动（想动手指）时，喊出屏幕中钟表的“时间”，从而测出决定时刻。

经过多达几百次实验，李贝特最终发现，决定时刻出现在大脑预备电位之后，平均时间间隔为350ms。

也就是说，当我们决定做某一件事情之前的1/3秒左右，大脑就已经发起动作了。

因此，有研究者悲观地认为人类并没有自由意识。

不过在进一步的实验中，李贝特让被试大学生，在做决定之后否决行为。

虽然大脑出现了预备动作电位，但最终阻止了动作，并且没有检测到手上的电位。近年来，也有研究进一步表明，当大脑动作电位出现后的一定时间内，可以进行否决，但距离动作时间足够近时，否决的成功率便会大大降低^[10]。

这说明，无论人类有没有自由意识，但在一定时间内都有否决的自由。

40年来，有大量的研究支持李贝特实验中意识决定晚于大脑动作的结果。延后时间短则数百毫秒，最长甚至可达10余秒^{[11] [12] [13]}。

在一项实验中，经颅磁刺激改变受试者的左右手使用习惯后，受试者依旧认为自己的选择经过了自由意识的决定^[14]。在某些实验设计下，当出现无意识判断或冲动行为，受试者也会认为是自己的决策行为^[15]。

直接对高级皮层进行刺激，受试者则可能出现错误的意识判断。例如，他们可能认为自己做出了某种动作，但实际并非发生^[16]。

这似乎更加肯定了人类没有自由意识。

然而，最近10多年一些研究者却有了进一步的发现，有研究者否定了人类没有自由意志的看法。

2009年，有人把李贝特的经典实验，修改为播放一段音频，然后让志愿者决定是否敲击一个键。研究发现，不管志愿者是否真的选择了敲击，两种情况下都有相同的大脑预备电位。

这表明，大脑预备电位并不表明已经做出了决定。

当然，志愿者即刻决定是用左手还是右手按键时，大脑的早期动作电位同样没有什么区别，这说明大脑早期产生的动作电位，可能是注意到信号或者对信息的预处理。

近年来，越来越多更精确的方法证明了意识决定不是瞬间出现的，而是逐步建立起来的。因此有研究者认为，决策结果的早期神经标记不是无意识的，而是简单地反映了有意识的目标评估阶段，这些阶段还不是最终的，在达成最终意识活动之前，这个决策可以终止或改变^[17]。

总之，一个动作可能在我们的“意识”意识到它之前就已经开始了，并不意味着我们的意识不能批准、修改或者取消这个动作。

以上这些实验，使我们可以在不谈具体意识理论的前提下，进行这样的判断：

意识是大脑神经活动之后的产物，它并没有先决性，也不能单独存在。并不存在一段单独的信息（甚至量子态的意识/灵魂），用来进行意识上传。

要做到真正的意识上传，本质上是需要维持意识的连续性。

可喜的是，意识的连续性，可以通过物质的连续性来维持。

我们大脑这种物质，在我们成长过程中，本身就是不断连续变化，微观结构不断持续替换的过程。我们的自传体记忆，维持着我们意识和自我意识的连续变化，让我们有意识体验和自我体验。

而这些连续变化的信息，正是成千上万的电化学过程，是可以通过电子硬件来进行复制或替换的。

也就是说，要做到真正的意识上传，那么就需要打造出真正可替的电子神经元，然后如同一个人的成长过程那样，逐步替换掉神经元，维持自体记忆的连续性，这样才能真正地做到意识上传。

也就是说真正意义上的数字永生，需要的是细胞层面上的等效替换，这就需要人类分子纳米机器人技术已经发展到极高的地步。

前面提到，在生物水平上，人类之所以不能永生，前文提到的9个原因（基因组不稳定性、表观遗传学改变、蛋白内稳态失衡、营养感应失调、线粒体功能异常、细胞衰老、干细胞耗竭），本质上都体现在一种破坏的积累。

如此高水平的纳米机器人技术，已经完全能够做到在分子层面随时随地地修复破坏。

不仅能够让人永生，甚至能够真正做到永葆青春，使得生理年龄维持恒定不变。

也就是说，很有可能，真正的数字永生是以生物永生已经实现为前提的。

它自然也就失去了生物永生走不通时的替代意义。而像电影《流浪地球2》中的数字人，我更宁愿称之为电子复制人，而非真正意义上的数字永生。

当你实现生物永生，你的身体内，随时随地都存在着大量的可控纳米机器人。

人体细胞达到100万亿，哪怕1%都是1万亿的纳米机器人。

所有纳米机器人的精准控制，至少需要一台超算来维持，需要现今尚不存在的匹配人体的优秀人工智能算法，考虑到人体本身是持续维持平衡的耗散系统，生化内环境的瞬息万变，这些纳米机器人的控制中心，也需要持续地进行深度学习。

对任何一个人永生的持续维持，都是以极高的成本为代价。

而为了更好地匹配机器，人体改造也是在所难免。再加上机器的维护成本有可能比有机体更低，未来也可能会有更多的人选择用机器替代身体。

随着时代的发展，量变到质变。生物永生和数字永生的界限，有可能会变得越来越模糊，最终殊途同归。

在这种情况下，生物体的形态，甚至可以做到自由设计的地步。

那么，在最后我们是否可以提出这样的一个假想：无论生命/文明以何种方式起源，宇宙中的终极生命形态，在物质上的差异都会极小。最大的差别，可能只是文化差异，对生命外观形象的个体/群体性偏好。

以上超出现有理论的部分，皆是个人观点。

参考文献：

[1] Shay J W， Wright W E. Hayflick， his limit， and cellular ageing[J]. Nature reviews Molecular cell biology， 2000， 1(1): 72-76.

[2] Blackburn E H. Switching and signaling at the telomere[J]. Cell， 2001， 106(6): 661-673.

[3] https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2009/summary/

[4] Counter C M， Meyerson M， Eaton E N， et al. Telomerase activity is restored in human cells by ectopic expression of hTERT (hEST2)， the catalytic subunit of telomerase[J]. Oncogene， 1998， 16(9): 1217-1222.

[5] Hooijberg E， Ruizendaal J J， Snijders P J F， et al. Immortalization of human CD8+ T cell clones by ectopic expression of telomerase reverse transcriptase[J]. The Journal of Immunology， 2000， 165(8): 4239-4245.

[6] López-Otín C， Blasco M A， Partridge L， et al. The hallmarks of aging[J]. Cell， 2013， 153(6): 1194-1217.

[7] Fleming S， Frith C， Goodale M， et al. The Integrated Information Theory of Consciousness as Pseudoscience[J]. 2023.

[8] Libet B ， Gleason C A ， Wright E W ， et al. TIME OF CONSCIOUS INTENTION TO ACT IN RELATION TO ONSET OF CEREBRAL ACTIVITY (READINESS-POTENTIAL)[J]. Brain， 1983， 106(3):623-642.

[9] Libet B . Unconscious cerebral initiative and the role of conscious will in voluntary action[J]. Behavioral & Brain ences， 1985， 8(4):529-539.

[10] Schultze-Kraft M ， D Birman， Rusconi M ， et al. The point of no return in vetoing self-initiated movements[J]. Proc Natl Acad Sci U S A， 2016， 113(4):1080-1085.

[11] Matsuhashi M ， Hallett M . The timing of the conscious intention to move[J]. European Journal of Neuroence， 2010， 28(11):2344-2351.

[12] Soon， C.， Brass， M.， Heinze， HJ. et al. Unconscious determinants of free decisions in the human brain. Nat Neurosci 11， 543–545 (2008).

[13] Soon C S ， He A H ， Bode S ， et al. Predicting free choices for abstract intentions[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences， 2013， 110(15).

[14] Brasil-Neto J P ， Pascual-Leone A ， Valls-Sole J ， et al. Focal transcranial magnetic stimulation and response bias in a forced-choice task.[J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry， 1992， 55(10):964-966.

[15] S Kühn， Brass M . Retrospective construction of the judgement of free choice[J]. Consciousness & Cognition， 2009， 18(1):12-21.

[16] Desmurget， M.; Reilly， K. T.; Richard， N.; Szathmari， A.; Mottolese， C.; Sirigu， A. (2009). "Movement Intention After Parietal Cortex Stimulation in Humans". Science. 324 (5928): 811–813.

[17] Guggisberg A G ， Ana?S M . Timing and Awareness of Movement Decisions: Does Consciousness Really Come Too Late?[J]. Frontiers in Human Neuroscience， 2013， 7.

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