最近有一则新闻，说的是在日本的一个鸟羽水族馆，很多人围观大王具足虫两年一度的排便便行为。没见过大王具足虫的人，一定被它的奇特长相吓到。它长得很像好莱坞科幻片中的外星生物，有点令人毛骨悚然。
日本某餐馆的大王具足虫
这种生物，不仅吃得慢，消化慢，屙得也慢。最夸张的一只，据说5年内没吃过一口“饭”。“不吃不屙”，寿命却很长。
据观测，大王具足虫的寿命在40到60年。而“好吃好喝”的家鼠，寿命最多也只有3年，即使家猫、家狗的寿命，一般也不超过15年。
老铁们肯定心存疑惑：没道理啊，不吃不喝活这么久？那人是否也可以通过适当的不吃不喝来延长寿命？比如“辟谷”。
可是，大王具足虫这种可不是故意不吃不喝，而是它的生理特征就是低新陈代谢率。
什么是新陈代谢？新陈代谢，包括同化作用和异化作用。所谓同化作用，就是生物体将从外界获取的营养物质转化成自身组成物质的过程，同时伴随着能量的存储转化；异化作用，则刚好相反，即把自身组成物质分解之后排出体外的过程，同时伴随着能量的释放。
人体新陈代谢
可见，任何生物体都有新陈代谢的现象，这是生物维持生命状态的最基本活动。真的不吃不喝，人可能就挂掉了。
这是初中生都学过的新陈代谢的概念，但是这是从生物学角度作出的解构，如果再深入到分子生物学、量子力学的角度，我们理解的新陈代谢会是如何？
深入生命的分形学结构生物界有一个说法，叫“四分之一平方定律”：一只动物的寿命比小于它n倍的另一只动物的寿命长(n)^(1/4)倍。根据这个公式算出来，猫的寿命是老鼠的3.2倍。这个定律虽然比较粗犷，但总而言之，自然界的普遍规律就是体型越大，静息心率就越低，寿命也就越长。比如鲸鱼能活到100年，一分钟心跳不到几次；而蜂鸟的心跳能达到每分钟1260次，新陈代谢速度极快，是大象的100倍，因此一天不吃东西就有可能毙命。
蜂鸟
至于四分之一平方定律，其实是有些科学家试图从热力学和几何学层面对生物的寿命进行研究，得到的统计学结果。它是复杂系统普遍规律“四分幂比例律”中的一种——其他诸如80/20原则也是，这里不展开叙述。
这个比例律的基础是几何学，准确一点说是“分形”。
数学分形
分形是普遍存在于自然界的几何学，例如树叶、树木、闪电、蛋白质、DNA等，分形无处不在。
西兰花中的分形
因此普遍认为，生物的新陈代谢过程以及寿命，跟蛋白质、细胞的分形结构一定脱不了关系。而决定这个结构的解释，可能就在量子力学这个层面。
我们再看一个跟健康和寿命有关的问题，比如一个白细胞是如何找到病原体的？
从白细胞所在的点到病原体所在的点，有小学数学基础的人都知道，两点之间线段最短。但白细胞从一个点跳到另外一个点进行搜索，遵循的是遗传算法模型，最后的最优解是符合幂律分布规律的。
寻找食物中的黏菌 - 群体智能算法
同样的，比如闪电在天空中向下寻找大地上的接触物，树向上生长，寻找阳光，都遵循这个规律。您可能发现了，树其实就是在时间尺度上慢了10^12倍的闪电。
闪电实验
从宇宙到细胞，再到电子在加速器里的高速运行轨迹，再到量子力学的不确定性原理，都符合分形几何原理特点。但并不是所有的分形图案，其长度都是无限大的。举个例子：康托三分集，其长度是无限接近一个值。而寿命，就好比是有限的长度的分形结构。比如雪花，其分形结构的长度也是有限的。生命可能就如雪花，稍纵即逝，有限却美丽。
雪花的分形几何
从普遍规律再回到个体表现受限于现在的科学水平，因此笔者也没有办法进行更深度的探讨。我们再回到生物普遍规律和个体表现这个层面，试图理解一下，“个体-心跳-寿命-新陈代谢”，这四者之间的关系。我们发现总是有几种生物，是以超越其他生物的普遍规律活着的，比如本文提到的大王具足虫，还有龙虾、乌龟、灯塔水母、蝙蝠，以及人类本身等。
大王具足虫一般生活在365米-730米深的冰冷的深海里。它们生活的低温环境，再加上自身的低新陈代谢，因此寿命就很长。
深海中的大王具足虫
乌龟的新陈代谢也极其缓慢，与此同时，乌龟还有一个特点就是，胚胎细胞的分裂代次超长，可达110代左右。每次分裂，位于DNA末端的端粒蛋白就会缩短，如果缩短到一定程度，细胞便开始老化直至死亡。
龙虾更厉害，研究发现，它们的端粒在细胞复制过程中似乎一点儿也不会被磨损。所以目前，谁也无法掌握，龙虾到底可以活多久。
灯塔水母是真正神奇的生物，分类上属于捧螅水母科灯塔水母种，主要分布在加勒比地区的海域中。这是一种体态呈钟形的肉食性动物，直径4-5毫米，由于身体透明，可以看到红色的消化系统，像个灯塔，故此得名。它们通过“返老还童”的技能，做到了令全宇宙生物嫉妒的长生不老的能力。这么复杂的操作是如何做到的呢？首先，一般生物长到性成熟之后，就逐渐进入老化、死亡的进程，而灯塔水母不是，它可以回到水蛭型的幼虫阶段（即分化转移过程），然后再从幼虫阶段长到性成熟。理论上这个过程没有次数限制，从而获得无限寿命。但也有专家持不同意见，认为这两种生命形态转换，不能被认为是传统意义上的“长生不老”，毕竟类似的神奇现象，在低端生物中还是很常见的，比如蚯蚓被剪断之后，会长成新的独立个体。
灯塔水母
最后，我们说一下蝙蝠。它是什么情况？蝙蝠的新陈代谢率其实很高，但是在数百万年前，它们的基因发生了突变，这次突变，让它们获得了两大技能：① 获得了修复基因的本领，所以它们的体细胞能以远超一般动物极限的次数分裂（人类的体细胞通常分裂次数为50~100次）；② 获得了超强的免疫系统，很少得癌症，很少受病毒侵害。所以，蝙蝠即使新陈代谢很高，但是不容易得病，也能活很久，一般的寿命都在30年以上，是长相差不多的老鼠的10倍。
飞行中的蝙蝠，体温可达41度
避开灯塔水母这类更低端的生物不谈，老铁们肯定发现了一个问题：低代谢不一定就长寿，还得不得病才行。
说到这里，我们似乎又切换到了另一个更复杂的话题：生病。
首先，我们自身可能就携带着致病基因，有些是属于先天的，有些是属于后天的；再次，外界环境对我们的不断影响，也会导致我们生病，比如病毒、细菌等。目前来看，外界因素对人寿命的影响，远超过人内部的其他因素。比如，民国时期，我国的平均寿命也就35岁，唐代更低27岁——即便有太平盛世一说；改革开放以后，我国劳动人民的生活水平大大得到改善，平均寿命迅速增加了40岁，目前的平均寿命至少达到了77岁。
生命的炼金术我们总结一下，用一句话来形容影响个体实际寿命的X、Y、Z三大因素及其逻辑关系：
细胞的端粒决定了该个体的理论寿命长度X，代谢率决定了个体跑完这个长度所需的时间Y（过快过慢都不行，过快损耗太大，过慢则支撑不了机能运作），疾病决定了个体在寿命的跑道上是否提前出局Z。
关于寿命，自古以来就有炼金术士，孜孜不倦地研制“长生不老药”。但炼金术士，不属于科学的范畴，即便在百度百科中，他们被称之为“当代化学的雏形”。但是要掌握生命的奥秘，还得靠科学家们从更深层次的科学进行研究分析。以现在的科学水平，人类恐怕还无法掌握寿命的终极奥秘。
本文参加#科学V计划#，内容为作者原创。
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