研究人员正在重新定义确定细胞是活的还是死的标准。
细胞死亡是生物科学中的一个基本概念。尽管它很重要，但它的定义因其发生的背景而异，并且缺乏一般的数学定义。
东京大学的研究人员提出了一个新的死亡数学定义，该定义基于潜在死亡的细胞是否可以返回到预定义的“代表性生存状态”，即我们可以自信地称之为“活着”的存在状态。研究人员的工作可能对生物研究人员和未来的医学研究有用。
虽然这不是我们喜欢思考的事情，但死亡最终会降临到我们所有人身上，无论你是动物、植物，甚至是细胞。尽管我们都能区分活的和死的，但令人惊讶的是，在细胞水平上的死亡缺乏一个公认的数学定义。
考虑到细胞死亡在各种生物过程中扮演着如此重要的角色，并可能对健康产生重要影响，理解我们所说的细胞死亡的真正含义至关重要，尤其是在研究中。
生-死边界的数学方法
“我的长期科学目标是从数学上了解生命和非生命之间的内在差异；为什么从非生命到生命的转变如此困难，而反之亦然，”助理教授Yusuke Hmeeoka说。来自环球生物研究所。“我们这个项目的目标是开发一种数学定义和计算方法来量化生死界限。我们能够通过利用生物反应系统的重要特征来做到这一点，特别是细胞内的酶反应。”
Himeoka和他的团队提出了细胞死亡的数学定义。它基于通过调节酶的活性来控制包括代谢在内的细胞状态的方式。他们将死亡状态定义为细胞无法恢复到明显的“活”状态的状态，而不管任何生化过程的调节如何。这促使他们开发了一种量化生死边界的计算方法，他们称之为“化学计量射线”。
该方法是通过关注酶促反应和热力学第二定律而发展起来的。热力学第二定律指出，系统自然地从有序状态向无序状态移动。在受控的实验室实验中，研究人员可以使用这些方法来更好地理解、控制甚至逆转细胞死亡。
Himeoka说：“然而，这种计算方法不适用于自主系统，即制造控制机器的系统，如蛋白质。自主性是生命系统的标志之一。我想扩展我们的方法，使其也适用于这些系统。我们天真地认为死亡是不可逆转的，但它并不那么微不足道，也不一定如此。我相信，如果死亡变得更加可控，人类、我们对生命和社会的理解将彻底改变。从这个意义上说，理解死亡在科学和社会影响方面至关重要。”
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