[原创]小科普人体大数据之细胞篇:人体内有多少细胞

简介:

众所周知,人体是由细胞组成的。单个细胞很小,肉眼不可见,要借助显微镜才能看到。很多人也许会问,人体总共有多少个细胞组成?这个看似简单的问题,在科学已经非常发达的今天,科学家们却无法给我们一个满意的答复。


根据某些早期的教科书,人体的细胞总量在5到50万亿(5-50trillion)之间。


世界各地的科学家进行了多种不同测算,在各种各样的测算中,下面这种算法看起来比较有道理些:


假设一个成人体重在60至90公斤之间,除去骨骼内约14%到20%的非细胞部分,再除去血液内大约5%的非细胞重量,一个典型的体细胞的质量约为1纳克(nanogram,1nanogram=10-9gram)。做一下简单的数学计算,我们会得到约46至68万亿。


对于体重较胖的人,体重增加似乎主要是通过扩大的脂肪细胞体积实现的,细胞总量并不会增加太多。再加上在上述计算中没有考虑关节及体内细菌等其他非细胞成分,多数科学家认为人体内的细胞总量约在50万亿左右(有几万亿的上下波动范围)。


这50多万亿的细胞根据形态及功能可分为210多种,多种细胞组合在一起完美地执行着人体的各种代谢功能。而如此巨大数量而又种类繁多的细胞都是从最原始的一个受精卵衍生而来。


细胞的组成主要是水,约占细胞重量的三分之二。其他的有机成分(如蛋白质, 脂肪及碳水化合物等)及无机成分(无机盐及小分子化合物等)加在一起占三分之一。不同的细胞由于执行不同功能,有着不同的内部构造,细胞的构造单位统称为细胞器,不同细胞内的细胞器大约有20多种。


像所有生物一样,细胞也会死亡。一个成年男性每分钟大约失去9600万细胞。而在同一分钟,约96万个新的细胞诞生。细胞的寿命长短不一。例如,白血细胞存活大约十三天,红细胞寿命约为120天,肝细胞的寿命约为18个月,骨细胞约20-30年, 而很多脑细胞是是和人体寿命一样的。细胞的平均寿命约7-10年, 就是说, 每隔7-10年人就会脱胎换骨一次。


在不同种类的人体细胞中,值得一提的是干细胞(stemcell)。简单的说,干细胞类似于最初的受精卵,具有转化成其他任何一种细胞的能力。干细胞研究现在很热,科学家们希望通过研究干细胞,实现体外组织及器官培养。想像一下,也许在不久的将来,你的心脏出现问题,不用担心,拿一个体外培养的心脏换上即可。由于是从你自己的细胞培养而来,不存在任何的免疫排斥反应--而这是现在异体器官移植存在的最大问题。通过体外改进干细胞基因,再植入人体可以治疗某些遗传疾病,也可用于某些癌症辅助治疗--这就是所谓的基因治疗了。总之,干细胞技术及其他生物技术的发展,将会在不久的将来带来又一次的临床医疗革命。


想知道更多关于干细胞的知识,美国卫生总署的这个链接可以提供帮助:http://stemcells.nih.gov/info/basics/pages/basics1.aspx


中国干细胞信息平台也可以提供更多信息:http://www.chinastemcell.org


谈到人体细胞,也不能不提一下癌细胞(CancelCell)。癌细胞是人体细胞中的异教徒,是一个完全脱离了人体控制的自由疯长的细胞群。这种异化是由于基因组变异带来的,一些常见的和癌症有关的基因如BRCA,P53,Ras基因等,已经得到了很好的研究。已经鉴定的癌症基因有100多个,有研究推测人体基因组1%的基因的变异可能和细胞癌化相关-人体有2万多个基因,也就是200多个基因可能会同癌症发生有关系。在不同癌症中的不同基因的变异也都相差很大,这给癌症的临床治疗带来很大的困惑和困难。随着基因组测序及其他分子生物学手段的不断进步,会有更多的癌症基因及突变被坚定出来,对我们了解各种癌症的发生机制及进而开发新的治疗手段都会提供很好的依据。应该说明的是,这些所谓的癌基因在正常细胞中都执行者非常重要的功能,这些基因发生突变,既有随机的自发因素,也有环境因素的影响,如吸烟(肺癌),病毒感染(肝癌,宫颈癌)等。


原文发布时间为:2015-02-25

本文来自云栖社区合作伙伴“大数据文摘”,了解相关信息可以关注“BigDataDigest”微信公众号




相关实践学习
基于MaxCompute的热门话题分析
Apsara Clouder大数据专项技能认证配套课程:基于MaxCompute的热门话题分析
相关文章
|
存储 分布式计算 安全
大数据处理也要安全--关于MaxCompute的安全科普
企业从未像今天这样可以轻易地存储和使用大数据。然而,当您在使用大数据产品时,是否考虑过其中的安全问题呢?庆幸的是,阿里云产品专家和安全专家早就想你所想急你所急,先行一步将安全特性带入了大数据计算产品 MaxCompute。该产品在面世之初就具备强大的安全特性,让企业可以放心地在云上使用。
2853 0
|
新零售 算法 搜索推荐
【独家科普】揭秘大数据的分析方法
    编注:“大数据文摘”的很多读者亲友,一些纯粹的大数据爱好者,甚至有一部分企业管理者经常在后台向我们建议,希望我们能把大数据的分析系统做一个简单的介绍,不要“只见案例,不见原理”。于是Larry就自告奋勇来为大家做一个科普,带领读者亲友们一探究竟,让我们来揭开大数据推荐系统神秘的面纱!     说到大数据,神马根据数据进行精准营销啊,神马更了解你的客户啊,神马啤酒尿布超市推送商品预测怀孕亚马逊预测式发货等等,你谷歌百度搜狗有道一气,都是说推荐系统如何如何牛逼的,但是没人介绍推荐系统到底是啥样的。
1438 0
|
大数据
重磅推出:大数据科普3集连放
       《头脑风暴》重磅推出大数据系列节目,邀请“大数据时代的预言家” 维克托.迈尔-舍恩伯格对话顶尖学者、全球知名IT企业、创业公司。        【第1期】大数据时代来了        【第2期】商业巨头如何玩转大数据        【第3期】创业者如何掘金大数据    
1124 0
|
4月前
|
机器学习/深度学习 传感器 分布式计算
数据才是真救命的:聊聊如何用大数据提升灾难预警的精准度
数据才是真救命的:聊聊如何用大数据提升灾难预警的精准度
343 14
|
5月前
|
机器学习/深度学习 运维 监控
运维不怕事多,就怕没数据——用大数据喂饱你的运维策略
运维不怕事多,就怕没数据——用大数据喂饱你的运维策略
200 0