第六章 三段论的应用

6.1 在农业领域的应用

6.1.1 揭示病害防治的原因

        水稻叶片可作为稻瘟病菌的能量供体，水稻种子可作为人类的能量供体，氧气是二者共用的能量受体。如果没有叶片，水稻就不能抽穗结种。因此，我们可以说，水稻中的能量可以被稻瘟病菌或人类释放。假设某一特定生态环境中，稻瘟病菌、人类及水稻三者已处于一个相对平衡的状态，即人类和稻瘟病菌恰好可以满足水稻中能量的释放，同时，也可以获取足够的能量以维持自身的生命活动。

        如果该环境中的水稻突然爆发稻瘟病害。稻瘟病菌的增殖和传播，使得储存在水稻中的能量更多的经稻瘟病菌释放。这就意味着，人类从水稻中获取的能量减少。换句话说，水稻对人类能量平衡能力的需求减少。面对此时的选择压力，人类需要增加其它种类能量供体（如小麦、玉米等）的摄取量，否则，便会遭遇饥荒。为了尽可能的避免这种困境的出现，人类需要不断提高自己的适应能力，例如，培育抗病品种、改进耕作方式、研发新型农药等。因此，我们可以说，病害防治是人类不想被能量竞争者淘汰的结果。同理，人类能量平衡能力的提高，势必导致水稻中更多的能量经人类释放，那么对稻瘟病菌而言，就要遭受能量供体不足的选择压力。为了不被淘汰，稻瘟病菌需要拓展自己的能量供体的种类范围，提升自己的侵染能力以及提高对人类所喷洒农药的抗性等。

        听过一位植物病理学老师的讲座，他说他有承包几十亩地的果园，产量一直很高，而且很少发生病虫害。当被问之种植窍门时，他的答案之一是，不锄草！他当时解释的大意是，病原菌和害虫在地上没有吃的了，不去树上去哪儿呢？这其实也是“三段论”体现，即缺乏了合适的能量供体，生命体只能选择其它种类的能量供体。否则，就要被淘汰。

6.2 癌症的发生及预防

        葡萄糖和氧气分别是人体细胞的能量供体和能量受体。假设三者在一个人的体内达到一种相对平衡的状态（图a）。因为人体属于开放系统，通过呼吸，体内的氧气浓度相对稳定。当这个人吃完饭后，体内葡萄糖的浓度增加。葡萄糖中储存的能量需要被释放的需求，会对这个人的细胞施加选择压力。为了应对这个压力，细胞的代谢能力加强，同时释放出大量的热量（这可能就是人在吃饭时，或刚吃完饭，身体会更热的原因）。对于人体细胞而言，它们在组织器官中所占据的空间相对稳定，因而，不可能通过提高增殖速率来提高能量平衡能力以应对短时的压力。如果这个人暴饮暴食，其细胞便会长时间的处于能量供体的选择压力下。由于特定区域内的细胞种类相对单一，因而不可能会被其它种类的细胞所取代。这种情况下，细胞的代谢过程只能长时间的处于超负荷的工作状态。实际上，在进化过程中，细胞已经具备了应对短时间能量供体选择压力的能力（人的细胞里普遍存在原癌基因，推测这类基因可能就是为了应对短时间的选择压力的）。当应激调控常态化运行后，所呈现出来的状态便是细胞的能量平衡能力增强了（图b）。

        伴随着细胞能量平衡能力的增强，氧气的消耗也增加，进而能量受体的选择压力也增强。如果来自能量供体和能量受体的双重压力持续增加，正常的细胞就越发难以适应当前的环境。由于特定区域内的血管并没有随细胞的增殖而得以延伸，致使部分细胞获取到的氧气量减少。已有研究表明，1/3肿瘤区域内的细胞的氧气浓度低于0.5%，表明癌细胞对氧气的需求要低于正常细胞。此外，癌细胞的增殖速度更快。因此，癌细胞相比于正常细胞更适合能量供体量增加同时能量受体量降低的环境。久而久之，癌细胞就会将正常细胞淘汰，癌症便发生了（图c）。

       当某一组织发生癌变后，如果能量供体和能量受体的量降低，癌细胞超强的适应能力（能量平衡能力），使得癌细胞不得不向周围组织的扩散，以获取更多的能量供体和能量受体，这便是癌症的转移。

       如果这个人饮食不健康，摄入的有害物质将会影响细胞的代谢活性，即能量代谢能力降低，那么对于适合正常细胞生长的环境，对于亚健康的细胞而言，却是会带来更强选择压力的环境。长此以往，亚健康的细胞也会倾向于向能量平衡能力更强的癌细胞转变。多细胞生物一般都会有循环系统，目的应该主要是为了缓解能量供体和能量受体的骤然变化而对细胞施加的选择压力。然而对于已经发生癌变的组织，循环系统也可以驱动癌细胞的扩散。

        综上所述， 健康饮食（以维持细胞的能量平衡能力）、适度锻炼（以提高细胞的能量平衡能力）和生活规律（以缓解选择压力的变化对细胞能量平衡能力的影响）是维护身体健康的三大要素，也是降低正常细胞癌变的有效措施。