袁越：衰老是个无解的问题吗？(7)

流行一时的抗氧化
饥饿疗法为什么能延年益寿呢？关于这个问题曾经出现过两套理论，早些年提出的一套理论认为，饥饿疗法降低了新陈代谢的速率，减少了细胞内的自由基，后者正是导致衰老的罪魁祸首。这个自由基理论最早是由物理学家提出来的衰老假说，与生命的新陈代谢机制有很大关系。新陈代谢是生命的核心，氧气则是这一过程的主角。这是一种化学性质极为活跃的气体，它最擅长干的事情就是从其他分子那里夺取电子，这个过程被称为“氧化”（oxidation）。我们吃进去的食物当中含有很多富含能量的有机化合物，主要成分就是碳和氢，氧气会从这些有机大分子中夺走电子，并在这一过程中释放能量供人体使用。失去了电子的碳原子和氢原子则会分别和氧原子结合，变成二氧化碳和水，这在化学术语中被称作“还原”（reduction）。氧化和还原一定是成对出现的，属于一枚硬币的正反两面，所以经常被合起来说，称之为“氧化还原反应”（英文简写为redox）。
自然界中最直观的氧化还原反应就是铁器的生锈。这是个缓慢而又坚定的过程，只要是暴露在空气中的铁器，早晚会因生锈而腐朽。自由基理论的拥趸最喜欢用生锈来比喻衰老的过程，暗示生命和生铁一样，无论如何小心保养，总有生锈的那一天。
这件事还被赋予了某种哲学意义，因为氧气绝对是人类最好的朋友，我们一刻也离不开它，但最终害死我们的却正是这位好友，这个想法很有一种宿命论的味道。这件事还有一个科学术语，叫作“氧气悖论”（oxygen paradox），大意是说，氧化还原反应是生命的能量之源，但生命最终却会毁于氧化还原反应之手。
氧气究竟是如何害人的呢？这就要从氧化还原反应的机理说起。在所有真核生物中，这个氧化还原反应主要发生在线粒体内，所以说线粒体是真核细胞的能量来源，其重要性一点也不亚于细胞核里的DNA。氧化还原反应的过程非常复杂，很多步骤都像是在走钢丝，稍有不慎就会出岔子。线粒体是专门进化出来干这个的，其效率已经高到科学家至今都无法在试管里模仿出来的程度了，但即便如此仍然会发生误差，导致氧化还原反应的效率降低，食物分子中的电子没有被氧气抓牢，从线粒体中跑了出来，这就是自由基（free radical）。
自由基是一种破坏力极强的负离子，对DNA、蛋白质和细胞膜的伤害非常大，所以线粒体一定会尽全力不让自由基跑出来。但是，线粒体本身也是有DNA的，线粒体DNA的复制精度不如核DNA那么高，随着年龄的增长，线粒体累积的有害突变会越来越多，导致其工作效率逐年下降，于是自由基早晚会被泄漏出来，对细胞产生伤害，衰老就是这么发生的。