83岁的老人3岁的肝！碳基生物细胞年龄检测竟来源于上世纪的500多场核爆实验？

　　【仪器网 行业要闻】 5月31日，一个由生物学家、物理学家、数学家和临床学家组成的跨学科团队在《Cell》子刊《Cell Systems》上发布论文《Diploid hepatocytes drive physiological liver renewal in adult humans》，该项研究表明，肝脏是一个永远年轻的器官，不管人类的年龄有多大，其肝脏的寿命最高不会超过3岁。

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　　研究人员利用一种测量碳14的技术，分析了50多名年龄在20-84岁人之间的尸检或组织活检样本后发现，他们肝脏细胞的年龄都不超过3岁。这就说明，肝脏细胞不会随着年龄而失去自我修复和更新能力。据相关科学家透露，这一发现将为人类器官再生的潜在细胞和分子机制提供研究思路。
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　　值得一提的是，上文提到的测量碳14的技术，与上世纪人类进行的大气层核武器实验有关。
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　　早期的核武器实验都是在大气层中进行的，1945年，美国在新墨西哥州成功爆炸了人类历史上第一颗原子弹，截至1980年中国进行了世界上最后一次大气层核试验后，全世界共进行了502次大气层核试验。
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　　但随着时间的推移，科学家们很快发现，大气核试验对生态产生了严重的后果。爆炸产生的放射性物质不仅会对爆炸地造成污染，还会随着大气循环“走”遍全球，全世界范围内的放射剂量因此上升，这其中就包括核聚变产物碳14。
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　　为了避免核试验给全世界带来放射性污染，各国在1963年和1996年分别签订了《部分禁止核试验条约》及《全面禁止核试验条约》，人类地上地下的核试验基本停止。
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　　从本质上来说，地球上所有的生物都是碳基生物，即以碳元素为有机物质基础的生物。天然状态下的碳元素有碳12、碳13 和碳14三种不同的存在形式，其中碳14会随着时间发生衰变放射性衰变，其半衰期是5730年，也就是说，每过5730年，碳14就会减少一半。
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　　生物体活着的时候会通过摄食、呼吸等行为与外界环境进行物质交换，直至生物体内的碳14含量与环境中的碳14含量保持在同一水平。也因此，考古学、古生物学、地球科学等研究和实践中通常会用“碳14定年法”来推测生物体的死亡时间。
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　　从理论上来说，碳14 也可用于活体生物细胞的“定年”，但碳14长达5000多年的半衰期和活体生物细胞不过几年的寿命相比，想要通过碳14准确测出其活体生物细胞的年龄几乎是不可能的。
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　　然而，核试验却为这一技术提供了“土壤”，20世纪以来各国进行的大气层核试验使得全世界范围内的放射性同位素显著上升，资料显示从1950年到1963年《部分禁止核试验条约》签署之间，环境中的碳14含量显著增加，出现了非常显著的峰值，学界称其为碳14的“核爆突跃”(Bomb Pulse)。此后，由于各类生物的吸收作用，碳14的半衰期缩短为了11年，用碳14来精准检测活体生物及其细胞的年龄成为从不可能变为可能。
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　　2005年，瑞典罗琳斯卡学院的克丝缇·斯伯丁课题组在《细胞》上发表了《Retrospective Birth Dating of Cells in Humans》的论文，建立了利用碳14 的“核爆突跃法”和快速高分辨质谱分相关手段成功检测出了人类细胞的年龄，而这个“核爆突跃法”其实就是开头所说的肝脏细胞年龄的检测方法。
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　　从1980年开始，世界核试验全面转向地下，1996年后，世界核试验基本停止。终有一天，生物圈中的碳14会不能再支撑细胞的“定年”技术，但相信那时的人类不会再走上1945年老路，而是开发出更精准更有效的检测方法。