来自各个学科的研究人员将于今年8月齐聚一堂，探讨熵变是否能为理解衰老提供统一的框架。
今年夏天，一项日益壮大的国际合作将在科隆汇聚，旨在通过物理学视角审视衰老。届时，研究人员将在科隆大学（University of Cologne）国际大厦举行“衰老中的熵变”（Entropy in Aging）会议和研讨会。本次会议由国际衰老熵开放研究网络（International Aging Entropy Open Research Network）组织，该网络由戴维·迈耶（David Meyer）博士和曹相佑（Sangwouk Cho）博士共同创立，同时也是德国与美国研究人员之间AEON（Aging Entropy Open Research Network）合作项目的一部分。除了会议，该合作项目还在开发一个专用的在线资源中心，旨在汇集衰老研究中基于熵变方法的相关方法、数据集和关键文献。
此次活动反映了人们对“老年物理学”（gerophysics）日益增长的兴趣，一些研究人员将其描述为一个新兴领域，旨在通过控制复杂物理系统的原理来理解生物衰老。
熵变这个词听起来像是物理学家在生物学家悄悄离场前爱说的那种话；但衰老，对于学科边界来说并不方便，它不遵循部门划分。生物学是化学，化学是物理学——如果衰老，至少部分地，是生命系统中秩序、信息保真度和恢复能力的渐进性丧失，那么熵变可能不是一个与衰老理论相竞争的理论，而是一种解读其诸多标志的方法。基因组不稳定性、表观遗传漂移、蛋白质稳态失衡、线粒体功能障碍和复原力下降在显微镜下可能看起来有所不同，但它们共享着某种家族相似性：系统变得“嘈杂”，修复变得不完全，恢复变得不可靠。现在重要的转变是，熵变正从隐喻走向测量——通过组学（omics）、纵向生物标志物、计算模型和生理复杂性指标——这意味着问题不再仅仅是熵变是否具有哲学吸引力，而是它能否产生可检验的靶点、有用的数据集和在功能衰竭变得可见之前维持功能的干预措施。这就是为什么科隆会议显得如此及时；并非因为熵变已被加冕为衰老的“万能钥匙”——科学，明智地讲，不喜欢加冕——而是因为该领域正开始提出这样一个问题：我们在分子、细胞和系统层面测量的无序性，究竟是衰老的后果、衰老的驱动因素，还是衰老背后更深层次的“语法”。
一场跨学科的会议
此次会议将汇集来自物理学、生物学、数学和计算科学领域的研究人员——这种组合往往能产生真正的融合或非常客气的异议。老年科学传统上在分子通路和细胞机制层面进行了最富有成效的工作；而基于熵变的思维则在不同的层次运作，寻求可能将生物衰老中看似不相关的特征联系起来的更广泛的组织原则。这两种探究模式是互补还是仅仅相邻，在某种程度上，正是这次会议旨在检验的问题。
对于该网络的联合创始人戴维·迈耶（David Meyer）博士来说，建立AEON的动机正是源于整合这些不同视角的必要性。
迈耶说：「促使AEON成立的原因是，我们意识到熵变在衰老研究中已被广泛使用，但对于究竟在测量什么却缺乏共识。」
“不同的研究团队在基因、蛋白质、生理学、影像学和临床数据上使用了非常不同的熵变概念，导致研究结果往往难以比较。在过去几年中，这种应用的广度已足够大，以至于衰老中的熵变不再是一个边缘想法。它已成为一个真正的跨学科主题，但其方法论仍碎片化。这就是我认为现在是建立正式网络和专门会议的最佳时机的原因。该领域现已成熟，需要一套共享的语言、方法论标准以及跨学科的持续交流。展望未来，我希望AEON能帮助该领域从碎片化走向一个更连贯的框架，拥有更清晰的定义、可比较的方法、共享的资源以及理论与实验之间更紧密的联系。”
随着计算生物学和系统级分析的进步，人们对这一主题的兴趣也随之增加。大规模组学数据集、日益复杂的生物钟以及建模生理复原力的新方法，为研究人员提供了在熵变首次作为理论概念进入衰老讨论时基本无法获得的工具。
从理论到测量
部分挑战在于，熵变的含义因使用者的不同而异。根据语境，它可能指无序性、信息损失、复杂性下降，或生物系统维持和恢复组织能力的降低。熵变应该被视为衰老的机制、理解衰老的框架，抑或是一种能够连接不同观察结果的通用语言，这仍然是积极讨论的领域。
据网络联合创始人曹相佑（Sangwouk Cho）博士称，这个概念不一定要求在这些相互竞争的定义之间做出选择。
曹相佑观察到：“与其在这三个角色中做出选择，我认为熵变一直都在为它们做出贡献，但贡献程度不一。”
“表观遗传时钟变异、心率变异性复杂性以及多变量生物标志物失调，都指向了一个与熵变相关的共同现象，尽管它们来自完全不同的领域。作为一个框架，马氏距离等工具使我们能够超越比喻，量化生物系统如何在多个维度上偏离有序的年轻状态。作为一种机制，我们才刚刚开始理解其潜在过程。为了弥合这一差距，可能需要比目前常用的测量方法更具动态性和过程导向性的测量。这正是我被基于影像的熵变测量所吸引的原因：它有可能直接从身体大规模读取生物无序性累积的历史。”
尽管这些争论仍在进行，但该领域正日益关注量化而非哲学。源自分子网络、基因表达模式、生理变异性和复原力指标的测量方法，正开始将讨论从理论层面推向实证研究领域。
为了弥合理论与实证数据之间的鸿沟，马克斯·温弗里德（Max Unfried）博士认为，该领域需要借鉴非平衡物理学中的既定框架。
温弗里德（Unfried）博士指出：“关于衰老中熵的讨论常常含糊不清，因为不同的人提及熵时含义不同，而且观念相当单一化，更侧重于状态而非过程或动力学。”
“我的信念是，为了拓宽熵在这个语境下的讨论范围，衰老领域必须接纳随机热力学——这是非平衡物理学的一个分支，在20世纪90年代获得关注，研究微观涨落系统的热力学行为。这个框架不仅能让我们精确地讨论熵，还能让我们严格量化熵的产生、熵流以及不可逆性的概率——如果我们认真地从第一性原理理解衰老，所有这些都与基础衰老生物学息息相关。尽管目前测量生命系统中能量流动和微观尺度熵产生的实验系统仍然严重受限，但它们为研究人员探索提供了巨大的、尚未开发的机遇。”
AEON合作项目正在开发的配套资源平台旨在通过让进入该领域的研究人员更容易获取相关工具、数据集和出版物来支持这项工作。
更广泛的讨论
专门的会议、合作和资源平台现在正围绕衰老中的熵变而汇聚，这本身就说明了一些问题；领域不会围绕着那些预期会自行消散的问题来建立基础设施。关于熵变是机制、隐喻还是主要框架的争论仍未解决——而且可能在一段时间内仍将如此——但向量化、向组学衍生测量和经验复原力指标的转变，表明这场讨论正朝着富有成效的方向发展。
毕竟，衰老不是一个部门问题。它同时在分子、细胞和系统层面书写着自身，任何希望清晰解读它的框架都需要在每个尺度上都游刃有余。熵变能否做到这一点仍然是个问题；至少，科隆会议正在认真地探讨这个问题。
“衰老中的熵变”会议和研讨会将于2026年8月31日至9月2日在科隆大学国际大厦举行。
📎 来源：Longevity Technology