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根因医学:AI 时代通往长寿的底层算法 (第一章)

已有 390 次阅读 2026-1-11 09:36 |个人分类:根因医学|系统分类:科研笔记

第一章:重构——生命的第一性原理

“我们无法通过研究一堆砖块来理解建筑的艺术;同样,我们也无法通过研究一堆分子来理解生命的奥秘。”

1. 范式革命:从“结构决定论”到“储备决定论”结构决定论的黄昏

在过去的一百年里,现代医学被一种根深蒂固的思维模式所统治——“结构决定论”。这种思维源于工业革命时期的机械观:人体被视为一台精密的机器,器官是零件,疾病是零件的损坏。

在这种范式下,我们形成了一套线性的诊疗逻辑:

因为血管变窄了(结构改变),所以你得了高血压。

因为关节磨损了(结构改变),所以你得了关节炎。

因为胰岛细胞受损了(结构改变),所以你得了糖尿病。

因此,治疗的手段也就变得非常“机械”:血管窄了就放支架撑开,关节坏了就置换人工关节,器官衰竭了就移植新器官。我们试图通过修补结构来恢复健康,就像修车师傅更换磨损的齿轮一样。

这在处理急性创伤或感染时非常有效,但当面对衰老、慢性病和复杂的多病共存时,这种模式却撞上了墙壁。我们发现,切除了肿瘤,癌症依然复发;疏通了血管,心衰依然发生。为什么?

因为我们混淆了“因”与“果”。

投影与本体

本书提出的第一个颠覆性观点是:结构只是结果,储备才是原因。

你所看到的结构性病变(如血管斑块、肌肉萎缩),实际上是生命系统底层“能力储备”耗尽后,在特定环境压力下的投影(Projection)

想象一台投影仪正在播放电影。如果画面模糊(疾病),是因为屏幕脏了吗?不,往往是因为投影仪的灯泡亮度不足(储备耗尽)或者镜头对焦不准(调节能力丧失)。此时,如果你只顾着不断擦拭屏幕(修补结构),而不去更换灯泡或调整镜头(重建储备),那么画面永远无法清晰。

血管之所以堵塞,不是因为血管本身想堵,而是因为你身体的“脂代谢能力储备”“血管内皮修复能力储备”已经耗尽。在长期高脂饮食和氧化应激的宏观环境下,系统无力处理过剩的血脂,也无力修复受损的内皮,血管斑块作为一种“代偿性结构”被迫形成。

只修结构而不补储备,就是典型的“治标不治本”。

2. 第一性原理:生命是适应环境的能力集合体

如果结构不是生命的本质,那什么才是?

我们需要回到原点,重新定义生命。我们提出生命的第一性原理:

生命,是适应环境的能力集合体。

生命不是名词(结构):生命不是一堆蛋白质、DNA和细胞的静态堆砌。如果只看结构,尸体和活人并没有太大的区别。

生命是动词(能力):生命是一系列动态的、为了对抗熵增(无序)而存在的“适应能力”(Adaptive Capabilities)。

健康,不是结构的完好无损,而是能力储备的充盈

衰老,不是时间的流逝,而是能力储备的系统性耗竭

在这个定义下,一个看起来五脏六腑都完好的人(结构正常),如果他的代谢弹性、免疫监视或神经可塑性储备已经见底,那么他已经处于“摇摇欲坠”的病态边缘;相反,一个切除了一些组织的人(结构缺失),如果他的各项代偿能力储备极其强大,他依然可以被定义为“健康”。

3. 核心机制:宏观驱动微观(Macro drives Micro)

既然“能力储备”如此重要,它究竟从何而来?这就触及了本理论最核心的因果链条:环境才是代码的编写者。

传统生物学常陷入“基因决定论”的误区,认为基因(Micro)决定了一切(Macro)。但我们认为,因果流向恰恰相反:

写入律(Writing):环境编程

你的每一次宏观行为,都是在编写你身体的代码。

当你运动时,肌肉收缩产生的机械力和缺氧信号,会“逼迫”细胞核内的基因开关发生改变,上调线粒体的生成。这实际上是在向身体写入“能量代谢储备”。

当你断食时,能量匮乏的信号会激活自噬机制,清理细胞垃圾。这实际上是在写入“细胞清洁储备”。

当你思考或学习时,神经元的频繁放电会诱导突触新生。这实际上是在写入“认知储备”。

在这个过程中,宏观的环境压力(Input)驱动了微观层面的表观遗传重塑(Remodeling),最终形成了能够应对未来挑战的能力储备(Storage)。这就是“宏观驱动微观”

读取律(Reading):性能表现

当未来你面临挑战(如流感病毒入侵、突发精神压力)时,身体会从微观介质中读取这些储备。

如果你的“免疫识别储备”充足,病毒会被迅速清除,你甚至感觉不到生病。

如果储备不足,系统就会崩溃,表现为严重的临床症状(Readout)。

所以,你现在的健康状态(Readout),实际上是你过去所有宏观环境经历(吃、练、睡、心情)在微观层面的积分。

4. 根因的物理实体:存储在表观遗传中的“软件”

如果说基因组(DNA序列)是出厂预装的只读硬件,决定了你是人而不是猴子;那么表观组(主要是DNA甲基化)就是可实时读写的动态软件

能力储备就存储在这套软件里。

科学家们发现,同卵双胞胎拥有完全相同的硬件(基因),但在老年时却可能有完全不同的健康状态。原因就在于他们安装了不同的“软件”。

高甲基化(封印):往往意味着某个基因的表达被关闭。例如,长期的压力可能导致BDNF(脑源性神经营养因子)基因被高甲基化“封印”,导致神经再生能力储备下降,引发抑郁。

去甲基化(激活):往往意味着某个基因被开启。通过特定的干预(如甲基供体补充或运动),我们可以去掉这些错误的封印,重启(Reboot)基因的表达。

根因医学的任务,不是去修改硬件(那是基因编辑的事),而是去优化软件。我们需要利用 AI 识别出哪些关键的能力信道被错误地“封印”了,然后通过模拟特定的环境信号,去重新激活它们。

5. AI 计算:生命力的数学建模

“储备”是一个极具魅力的概念,但长期以来,它也是医学界的“暗物质”——因为它看不见、摸不着。你无法像测量血压那样,直接测量一个人的“肝脏解毒储备”或“血管弹性储备”。

这正是 AI for Science 的用武之地。

如果说基因检测是读懂你“出厂设置”的说明书(静态),那么 AI 对甲基化数据的深度计算 就是建立你“当前生命状态”的数学模型

我们不再痴迷于测量血糖、血压这些“瞬间状态”(L1 表型),而是利用高维的DNA甲基化数据,通过算法去求解系统底层的“鲁棒性方程”(L3 储备)。

AI 在这里充当了“数学显微镜”。通过分析数百万个甲基化位点的模式,AI 可以告诉我们:

你的生物学年龄是多少?(这是对全身结构修复能力储备的综合评分)

你的系统熵值有多高?(这是对系统信息秩序储备的度量)

你的特定器官老化速度如何?(这是对特定器官功能储备的预警)

AI 让我们第一次拥有了计算“生命力”的算法。这让“能力储备”从一个模糊的哲学概念,变成了可计算、可追踪的工程指标。

6. 跨界启示:AI Agent 的 Skill Set

为了更好地理解这个理论,我们可以把人看作一个 AI Agent(智能体)

基因(Genome):是你出厂时的 Base Model(基座模型)。它决定了你的基础参数和架构。

能力储备(Capacity Reserve):是你通过后天学习(Pre-training & Fine-tuning)获得的 Skill Set(技能库)。你经历的每一个环境挑战,都在为这个库增加一个新的技能。

衰老(Aging):不是基座模型坏了,而是你的 Skill Set 里的技能图标一个个变成了灰色(不可用)。可能是因为长期不用(废用性萎缩),也可能是因为错误的参数配置(表观遗传噪声)。

长寿医学(Longevity Medicine):不是去给你换一个身体(换模型),而是通过特定的 Prompt(环境信号)Plugin(干预手段),把那些灰色的 Skills 重新点亮

7. 结论:内源信道重启

基于上述理论,我们得出一个新颖的治疗思路:内源信道重启(Endogenous Circuit Reboot, ECR)。

既然病痛的根源是能力储备的耗竭或封印,那么治疗就不应该是外源性的“替补”(缺胰岛素打胰岛素,缺激素补激素),而应该是内源性的“唤醒”

我们通过运动、断食、特定的营养素(如NAD+前体、甲基供体),本质上都不是在补充燃料,而是在模拟一种进化的环境压力信号。这些信号会骗过身体的感受器,告诉细胞:“环境变了,生存需要更强的能力!”从而诱导身体启动古老的“自我修复程序”,重写表观遗传软件,扩充能力储备。

这就是从“修补结构”到“重启能力”的范式革命。

====节选自《根因医学:AI 时代通往长寿的底层算法》(作者:熊江辉)



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