南加州大學多恩西夫分校（USC Dornsife）分子生物學家約翰·托爾（John Tower）表示，雖然生物通常更喜歡穩定以節省能量和資源，但不穩定也可能起到關鍵作用。

南加州大學多恩西夫分校的一位分子生物學家可能發現了一條新的“生物學規則”。

生物學規則，有時也被稱為生物學定律，描述了生物體中公認的模式或真理。例如，艾倫法則指出，在溫血動物中，生活在寒冷地區的動物比生活在炎熱地區的動物四肢更短、更粗（以保存體溫），因為炎熱地區的動物需要更多的身體表面積來散熱。

動物學家喬爾·艾倫（Joel Allen）在1877年提出了這一觀點，儘管他不是第一個也不是最後一個提出生物學規則的人，但他的觀點是少數幾個被科學家接受的觀點之一。

現在，南加州大學多恩西夫分校分子生物學家約翰·托爾認為，他發現了生物學的另一條規律。5月16日，他在《老齡化前沿》雜誌上發表了自己的觀點。

生命可能需要不穩定

托爾的規則挑戰了長期以來的觀念，即大多數生物更喜歡穩定而不是不穩定，因為穩定需要更少的能量和資源。例如，六邊形在自然界中經常出現 —— 想想蜂巢和昆蟲的眼睛 —— 因為它們是穩定的，並且需要最少的材料來覆蓋表面。

托爾將他的規則集中在不穩定性上，特別是一個被稱為“選擇性有利不穩定性”（SAI）的概念，在這個概念中，生物成分（如蛋白質和遺傳物質）的一些波動性為細胞提供了優勢。

例如上圖，在這種自我複製結構的計算機類比中，粉紅色的正方形表示降低“父”結構（左）與其“子”結構（右）之間連接的信號。這種降解是生物結構中有益的不穩定性的一個例子。

托爾認為SAI是生物學的基本組成部分。“即使是最簡單的細胞也含有蛋白酶和核酸酶，並定期降解和替換它們的蛋白質和RNA，這表明SAI對生命至關重要，”他解釋說。

他說，SAI在進化中也起著關鍵作用。

他解釋道，當細胞開始製造和降解各種不穩定成分時，它們將以兩種狀態之一存在 —— 一種狀態下存在不穩定成分，另一種狀態下不存在不穩定成分。

自然選擇對這兩種細胞狀態的作用可能不同。他說：“如果正常基因在一種細胞狀態下是有利的，而基因突變在另一種細胞狀態下是有利的，那麼這有利於在同一細胞群體中維持正常基因和基因突變。”允許這種基因多樣性，可以使細胞和生物體更具適應性。

SAI可能是衰老的根源，甚至更多

選擇性有利的不穩定性也可能導致衰老。製造和替換細胞內不穩定的成分需要消耗材料和能量。分解它可能還需要額外的能量。

此外，由於SAI為細胞設置了兩種潛在狀態，允許正常基因和突變基因共存，如果突變基因是有害的，這可能會導致衰老。

除了進化和衰老，SAI還有其他深遠的影響。

托爾說：“科學界最近對混沌理論、臨界性、圖靈模式和‘細胞意識’等概念著迷。該領域的研究表明，SAI在產生這些現象中起著重要作用。”

他認為，由於SAI在生物學中的普遍存在及其深遠的影響，它可能是生物學的最新規則。