平衡（生物学）

20世纪生理学家沃尔特·坎农（Walter Cannon）开创性地提到动物系统，是谁创造了这个词平衡1926,定义如下：

坎农

协调的生理反应维持了稳定状态体内是如此复杂，并且是生物体所特有的，因此有人建议（Cannon，1929）使用这些状态的特定名称-体内平衡。

Cannon认识到“生命体”作为“开放”系统发挥作用（参见生活)-即，与周围环境没有“封闭”或“隔离”-与周围环境有许多“关系”-例如，通过呼吸道、胃肠道和皮肤交换材料。他指出，环境可能会扰乱系统，使其关键内部组件或子系统的准静态活动状态错位，导致活动状态超出其相对稳定和最佳范围——他在定义中提到的“稳态”。例如，外界温度的变化可能会扰乱内部生物化学过程的准稳态，从而损害生物体。例如，如果大脑的温度超过某个值，就会出现全球性的故障。有机体通过生理调节对其周围环境的潜在不利影响做出反应，这些生理调节倾向于保持稳定状态，即保持“体内平衡”。

。。。。平衡这个词并不意味着固定不变的东西，即停滞。它意味着一种条件——一种可能变化但相对恒定的条件。

本文将从21世纪初的生物学角度探讨体内平衡的概念。它将举例说明“稳态”（即稳态维持）机制。它将体内平衡与新陈代谢联系起来；生理学；控制论；兴奋;流变学,系统生物学; 细胞和组织适应性、健壮性、生长、发育和繁殖的概念；并且，在某种程度上，生命系统在短期内牺牲了特定系统组件的内稳态，以维持整个系统的生存能力。我们将看到体内平衡机制(参见下文)为人类提供生活在各种各样的环境中，以及在可预测或不可预测的状态变化的环境中的优势，并探索这些优势的权衡。

术语和用法示例

请注意，Cannon将术语“体内稳态”应用于“身体的稳态”，而不是专门用于维持稳态的生理机制。事实上，他特别区分了“体内平衡”和“保持体内平衡”的机制

更高度进化的动物为了保持其内部经济的统一和稳定所采用的手段似乎并非不可能(也就是说，为了保持体内平衡)可能会为建立、调节和控制稳定状态提出一些一般原则，这对其他类型的组织具有启发性。。。。

在今天常见的生理用法中，“体内平衡”不仅指生命系统的内部稳定性，也适用于系统能力或趋势保持稳定，或过程保持这种稳定性。至于后者，一些生物学家将沃尔特·坎农解释为“体内平衡”的定义。。。。来描述规则内部环境的[添加了强调]".因此，“动态平衡”和语言的变幻莫测或灵活性的细微差别。

形容词形式的使用，自动平衡的，提供了少量连贯性的可能性。典型的生物学家称之为“内稳态机制”，即实现或倾向于实现特定内部状态的内部稳定性（内稳态）的机制或过程。例如，支持干旱陆地脊椎动物寻找和饮用水行为的机制可以被视为一种“自我平衡机制”，可以调节生物体的内部脱水状态。生物学家通常不会将稳态机制称为捐赠有能力做出维持体内平衡所需的调节性生理变化的有机体，这是一个微妙但重要的区别。要解释支撑生命系统自我调节其内部环境能力的基础，需要研究支撑生命本身活动的基础，包括支持自组织和自主自利行为的进化力量（参见生活). （体内平衡和体内平衡机制之间的混淆可能部分是由于对沃尔特·卡农的解读不够严谨。)

内稳态的狭义和广义定义

内稳态的狭义概念

在应用狭窄的对于生命系统中的稳态机制的定义，我们可以说它们作为内置的自主分子生理过程运行，目标是在最佳范围内保持系统关键组件（结构、代谢途径、网络或其他子系统）的特性、功能或行为当任何重要组件偏离其最佳“设置点”，或者更准确地说，偏离“设置范围”时。指标（数量、，浓度、输出速率、形状等）取决于被调节部件的性质。

例如，对于细胞来说，体内平衡机制的作用是将氢离子的内部浓度（或更准确地说，化学活性）保持在其最佳范围内，其失效除其他不利后果外，还会干扰维持细胞组织“健康”生活所必需的酶的催化活性。例如，对于陆地脊椎动物等多细胞多器官生物体，体内平衡机制的作用是将器官的氧气供应维持在最佳范围内，氧气供应的失败可能导致器官功能障碍，并对其他器官产生连锁有害影响，导致器官系统和生物体功能障碍。有时，因为缺少一颗钉子，一个王国就会土崩瓦解。

影响细胞功能和活力的另一个关键变量是由氧化剂和还原剂的相对浓度决定的细胞[氧化还原]状态。当氧化剂（又名氧化剂）占主导地位时，它们从细胞大分子（蛋白质、核酸、脂质）中剥离电子的强大能力会破坏其构象模式，从而损害其功能。稳态机制试图通过增加细胞中的抗氧化成分（又名还原剂）来恢复平衡。

体内平衡的广义概念

在应用宽阔的对于生命系统的稳态机制的定义，我们可以说它们是那些维持系统动态组织维持其生命活动状态的分子和生理调节过程的总和。维持生存能力不需要自我平衡机制来维持生物体每个组成部分和子系统的扰动设定点或稳态。如果是这样的话，胎儿就不能发育成婴儿，婴儿不能发育成儿童，儿童不能发育成成人。

稳态机制在生物自然界中广泛运行，包括所有生命系统，以及由生命系统组成的生物系统，例如由许多不同物种的种群组成的群落（生态系统）。盖亚假说支持这样一个命题，即体内平衡机制在维持生物雪片本身的过程中起作用。

生命系统有一个自然历史，在时间和空间上以一个自我规划的过程增长，在不同的环境中表现出不同的“健康”行为，并通过制造像自己一样的生物来维持其生存过程。由于这种自然历史，某些系统组件的设置范围优化值不会保持不变。稳态机制本身会调整其目标，以适应系统的自然历史，表明其适应性。对于某些系统，最优范围虽然保持最优，但并不保持不变。

这里使用“最优”并不意味着有机进化最终会优化生命系统和子系统，而不仅仅是为了繁殖成功。此外，当一种陆地脊椎动物出现文化进化时，智人“最佳”的决定变得个性化，而有意识的选择可以确定生殖成功的标准，包括拒绝生殖或制定策略以最大限度地提高生育率。

我们可以从某种狭义上看待体内平衡，即保持细胞中的分子网络在一个确定的范围内运行，或者更广泛地说，保持一个生命系统或由生命系统组成的生物系统蓬勃发展，而不管组织的级别如何。无论如何，体内平衡是通过自组织产生的。

体内平衡的范围

体内平衡的概念。至少在狭义上是关于保存现状通过抵制变革实现生存能力的监管。然而，更广泛的概念是稳态应变通过调整以适应变化，而不是通过恢复，而是通过改变平衡设置，适应环境投入的变化来实现可行性。

还有其他类型的适应：例如变形昆虫、两栖动物和其他一些动物；胚胎学; 和细胞分化这发生在植物和动物身上，与组织的急剧变化有关，通常不包括在体内平衡或异体平衡的讨论中。发育解剖学中涉及的细胞和分子过程属于形态发生.

一个更广泛的类别是生理调节，其中包括甚至可以应对环境和物种本身急剧变化的进化机制。

调节体内平衡的机制

在考虑维持内部环境近似稳定的调节生理机制时，需要记住以下几点：

• 一个以上的机构可以运行以保持稳定性，即使是单个变量，冗余可以实现更精细的控制；

• 这个设置点一个变量的值是指稳态机制的稳定性目标值，可以指一系列值，设定点范围;

• 成功维持目标设定点或设定点范围的稳态机制建立了一个稳态;

• 稳态机制的设定点目标可能在一天内发生变化(昼夜节律)或具有其他周期性；

• 当扰动条件持续或周期性重复出现时，稳态调节机制可以缓解设定点偏差，但不会将其恢复到初始值；

• 术语，错误信号是指在持续扰动期间，变量的原始值与稳态机制返回的值之间的差；

•负面反馈

在图中，系统的状态是世界压力输入和系统反馈共同作用的结果。图形的术语在描述体内平衡时很常见。

（PD）图表：John R.Brews
内稳态的负反馈描述

假设外界对系统的压力发生了变化（例如，热量增加）。A类受体（例如，皮肤）对压力和机体反馈的组合作出反应。A类传感器将受体的状态转换为对生物体内部机制有意义的信号（例如，指示温度）。A类控制器将信号与期望的设置点信号进行比较，如果存在差异，则发出错误信号。错误由活化剂指示一个或另一个效应器引发反应（比如出汗或发抖）。通过这种方式，效应器产生一个对抗世界压力的计数器，压力和反馈的组合输入以这种方式进行调节，从而使受体状态保持不变。换句话说，受体状态信息产生反馈这使其状态保持不变。

维持体温，恒温控制，比这种简化所暗示的要复杂得多。

室内温度的恒温控制（参见反馈)是一个常用的类比稳态负反馈系统。

可以注意到，信号在各种形式（例如温度、化学信号、电信号、机械信号）之间的转换在整个反馈回路中发生。此外，反馈回路中的每一步都会引入延时，这会影响其成功跟踪世界输入的变化。

•积极反馈

虽然在生物系统中不常见，积极的有时会使用反馈。在正反馈中，不是将参数返回设定值，而是将误差信号放大，使系统远离设定值。一个经常使用的例子是婴儿出生时，宫缩在分娩过程中放大，而不是相反。正反馈会增加偏离设定值的情况，如果系统不想达到不可持续的水平，最终必须中断。

内稳态概念的历史

克劳德·伯纳德（1813-1878）

法国生理学家克劳德·伯纳德（1813-1878）引入了生物体内部环境的概念，在此基础上建立了体内平衡的概念。克劳德·伯纳德是生理学实验验证的坚定拥护者，也是一位多产的实验生理学家。他最初假设血液是高等动物内部细胞周围的内部环境。他首先认识到，维持血液温度和葡萄糖浓度相对恒定的机制，以及这些稳定性对机体健康的重要性。从这些和许多其他观察结果中，他提出了内部环境的固定性或恒常性的概念，认为这是身体重要过程的基本要素。

虽然生理学家不是第一个对生理内稳态有初步了解的人，也不是这个术语的新学家，但生理学家不会质疑他的研究和想法的影响值得他被称为“内稳态之父”。

历史学家兼法国雷诺·维塔宁教授在其关于克劳德·伯纳德在思想史上的地位的书中写道：

“……伯纳德的一个基本见解继续对当代科学产生重大影响。这就是环境国际的概念。尽管他很早就反复说过，但直到他去世几十年后，人们才普遍意识到它的全部潜力生理学历史学家约翰·富尔顿的话："人们可以再次将人体视为一个单一的功能实体。1878年，克劳德·伯纳德（Claude Bernard）向这一目标迈出了第一大步，他阐述了这一概念。。。"

Virtanen进一步指出，Claude Bernard关于内部环境固定性的观点如何帮助生理学家考虑生物体更广泛的组织特征，即“生理过程的协调”：

正是通过[呼吸生理学家，皇家学会会员]J.S.霍尔丹[1860-1936]和[生物化学家和生理学家]劳伦斯·亨德森[1878-1942]的研究，伯纳德的教学才真正开始显示出它的启发价值。。。亨德森本人不止一次承认伯纳德思想的影响。在他对H.C.Greene翻译的《实验医学研究导论》的宝贵介绍中，亨德森提出了迟迟不承认这一概念的一个原因：“内部环境理论……我们几乎完全归功于克劳德·伯纳德本人……今天，借助于克劳德·贝尔纳同时代人所不知道的物理化学，它正在实现只有他自己才能清楚看到的诺言。”。霍尔丹对呼吸的研究是这个时代的另一个标志。但霍尔丹和亨德森都不满足于这一概念的可验证含义。内部介质涉及整个生理过程的协调问题。这成为他们对有机体哲学进行思考的跳板。

神经学家查尔斯·格罗斯直接引用伯纳德的话关于动植物常见生命现象的讲座。:

环境的固定性假设有机体的完美性，使得外部变化在每一瞬间都得到补偿和平衡。。。。所有的重要机制，无论它们可能多么多样，都是内部环境中生命条件的一致性。。。。内部环境的稳定是自由独立生活的条件…

许多生理学家和生理学学生都称赞克劳德·伯纳德和怀特·坎农由于体内平衡概念的“父亲”往往忽视其他对该概念有预想的学者，其中一些人可能已经知道克劳德·伯纳德的想法。沃尔特·坎农没有忽视这些先驱者。在他1932年的书中身体的智慧,Cannon提到了早期的思想家：

• 希波克拉底（约公元前460年-约公元前377年）：坎农指出，希波克拉底认识到“大自然帮助之手”的作用，否则称为与medicatrix naturae的对比（大自然的治愈力量）。  

• 坎农认识到希波克拉底大自然的治愈力量”……意味着机构的存在，当生物体的正常状态被破坏时，这些机构随时准备正确运作。”

• 爱德华·福禄格（Eduard F.W.Pfluger）（1829-1910），德国生理学家：Cannon引用了Pfluger在1877年的著作：

• ”在维持生物体稳定性的自然调整背景下，“生命体每一种需要的原因也是满足需要的原因”。

• 利昂·弗雷德里克（1851-1935），比利时生理学家：坎农引用弗雷德里克在1885年的话：

• ”生命体是这样一种机构，每一种干扰影响都会自行引发补偿活动，以抵消或修复干扰……它倾向于使有机体完全摆脱环境中发生的不利影响和变化。”

• 查尔斯·理迟特（1850-1935）法国生理学家：坎农引述里希特1900年的著作，引人注目：

• "活着的生物是稳定的……”为了不被围绕着它的巨大力量（通常是不利的）摧毁、分解或瓦解，它必须是稳定的。通过一个明显的矛盾，只有当它是可兴奋的，并且能够根据外部刺激改变自己，并调整其对刺激的反应时，它才能保持其稳定性。从某种意义上说，它是稳定的，因为它是可修改的——轻微的不稳定是生物体真正稳定的必要条件。"

沃尔特·坎农的作品

网上可以访问沃尔特·坎农的两部主要作品，总结他的作品和想法：

• 1929年的一篇广泛评论文章，”生理内稳态组织" 
• 1932年出版的一本著名而有影响力的书，身体的智慧 

引用后一篇文章，可能有助于强调加农的“体内平衡”概念：

体内保持不变的条件可以称为平衡然而，当这个词用于封闭系统中相对简单的物理化学状态时，其含义已经相当准确了，在封闭系统中，已知的力是平衡的。维持机体大多数稳定状态的协调生理过程是如此复杂，对生物来说是如此独特——可能涉及大脑和神经、心脏、肺、肾和脾，所有这些都协同工作——因此我建议为这些状态指定一个特殊名称，体内平衡这个词并不意味着固定不变的东西，即停滞。它意味着一种条件——一种可能变化但相对恒定的条件。

这句话也表明了坎农的观点，即体内平衡并不意味着“身体状况”不会改变。尽管他将变异的极限设定为“相对恒定”，但他并没有考虑到生物体从单个受精细胞发育到成年时“身体状况”的巨大变化。

“内部环境”或“内部环境“的概念

在哺乳动物身上，考虑到水的体积本身就构成了体重的大部分，Cannon呼吁人们注意细胞和器官中发生的有机过程的流体环境。Cannon还考虑了流体基质（或“内部环境”）的化学成分及其物理特性，如温度和压力：

总的来说，生物体各部分的稳定状态是通过保持这些部分的自然环境、内部环境或流体基质的均匀来实现的。这是一种常见的媒介，作为材料交换的手段，作为供应品和废物的现成载体，以及作为温度的均衡器，提供了促进几个部分稳定的基本条件。正如克劳德·伯纳德指出的那样，这种“内部环境”是生物体本身的产物。

生命系统作为“自我平衡机器”、自我制造、自主和认知

通过将其与“自动生成”的概念联系起来，我们可以对内稳态有一个更广泛的看法，这一概念最简单的表达是指自主的自我生成。这一概念是由亨贝托·马图拉纳（1928年）和弗朗西斯科·瓦雷拉（1946-2001年）于20世纪70年代提出的，尽管正如J-H S.霍夫梅尔在2007年所指出的那样，哲学家伊曼纽尔·康德（1724-1804），在马图拉纳和瓦雷拉之前，二十世纪的生物学家就已经提出了这一观点。

微生物学家哈罗德·弗兰克阐述了康德的观点：

德国哲学家伊曼纽尔（Immanuel）康德（Kant）曾说过，在机器中，各个部分是相互存在的，但不是相互依存的；他们一起工作以达到机器的目的，但他们的操作与制造机器无关。有机体则完全不同，有机体的各个部分不仅协同工作，还产生有机体及其所有部分。每一部分都是因果、手段和目的。因此，虽然机器意味着机器制造商，但有机体是一个自组织实体。与机器不同，机器反映了制造商的意图，生物是“自然目的”。康德的观点非常明智，而且仍然正确，但即使是他也被下一个阶段所阻碍：我们如何才能发现作为生物标志的有目的组织的原因？

我们认识到的任何活着的实体，我们也认识到它是一个“系统”，一个组件的集合，在结构上相互关联，在协调、动态、，层次化的方式，例如通过边界选择性地将一个自主工作的组织与其环境（一种对自身而言的宇宙）分隔开来，从而使其成为一个“整体”或“运作单位”。我们可以对生命系统持有这样的观点，而不管构成生命系统的组成部分的性质如何，但在地球上，我们承认这些组成部分是以原子和分子形式存在的物质，输入、转换、储存、释放自由能，并由其驱动。

生物组织的精确描述在物种之间差异很大。想想蚂蚁和食蚁兽。然而，我们可以指定地球上所有物种共享的“那种”组织的特征。首先，我们可以说一个生命系统的复杂性超过了当前人类理解它的认知能力，即使借助于强大的计算机外接系统。可以说，在未来，生物组织的特征可能被证明是非制度性的。

我们还可以说，生命系统的组织状态类似于人造机器的组织状态，例如超级喷气式飞机或超级计算机，尽管不是人类制造的，也显然没有目的，只是为了维持其生命活动。我们可以把生命系统想象成与人造机器不同的“类型”机器。我们可以看到，活着的机器表现出一种自然的或非接触的能力，可以使其许多内部变量保持恒定或在狭窄的范围内-它有资格成为体内平衡机器.

一个生命系统的自我平衡能力在定义其独特性方面起着关键作用，因为它使其能够自我平衡地调节其持续生存所需的最重要的变量：一个组织，无论其描述如何，它作为一个生命系统而永存。通过其组织的活动，生命系统产生了这些组件，这些组件为其作为自主工作组织的状态的自我构建提供了结构基础。如果一个生命系统不能自我维持其组织，那么它就不能产生一种结构，这种结构的自我构建的协调互动使它仍然是一台生命机器。

Autopoiesis联合创始人Francisco Varela总结道：

自体造血试图定义以基本细胞形式产生生命的出现的独特性。它是细胞水平特有的。有一个循环或网络过程会产生一个悖论：生物化学反应的自组织网络产生分子，这些分子做一些特定和独特的事情：它们创造了一个边界，一个膜，它约束了产生膜成分的网络。这是一个逻辑引导，一个循环：网络生成实体，创建边界，约束生成边界的网络。这种引导正是细胞的独特之处。引导完成时，存在一个自我管理实体。这个实体产生了自己的边界。它不需要外部代理注意它，也不需要说“我在这里”。它本身就是一种自我区分。它从化学和物理的混合物中自我引导。”

我们可以将生命系统视为：

• 一种自我构造的机器，被组织为一个交互网络，循环地制造组件，其自组织交互可以自我构造系统的自延续交互网络。
• 一种自我构造的机器，被组织成一个交互网络，可以通过对其被干扰的组织（体内平衡）进行自我纠正，或通过将自身重组为不同的自我永存交互网络（适应性；繁殖）来应对干扰。

我们可以将这种对生命系统的看法初步概括为“自我构造、自我维持的稳态机器”。马图拉纳和瓦雷拉引入了“自动生成”和“自动生成组织”这两个术语，将生命机器概括为我们描述的自我构造、自我维持的体内平衡机器。Bitbol和Luisi对自动生成的定义如下：

自噬理论。。。通过认识到生命是一个循环过程，它产生的成分反过来在过程本身中自组织，并且都在其自身制造的边界内，从而抓住了细胞生命的本质。

这种对生命系统的看法揭示了生命机器中自我平衡的一个特殊特性：适应性。以哺乳动物为例，尽管人类在胚胎和胎儿“发育”期间的组织受到了巨大的干扰，但人类仍能自我维持一个维持生命的组织。它是通过自我组织来做到这一点的，这是适应性的自我平衡特性。如果我们认为胎儿或儿童是不成熟的成年人，那么我们必须将成年人视为老年胎儿或儿童。作为一个个体或身份，胎儿和成年人代表着一个自我构造、自我永存、自我平衡、适应性强的机器。

Ontogeny强调了生命系统独特的动态平衡特性，即以最高优先级来维护一个组织，该组织生产的组件能够自组织形成一个使该组织永存的交互网络，包括保持其动态平衡适应性的交互网络。静态重组持续进行。活着的机器维持着相互作用的网络，这些网络将它定义为一个自我构造的自我维持的机器。

自我构造的自我维持的自我平衡机器也会产生自己的边界，因为没有边界，它就无法维持其组织结构，对抗外界的所有混乱。

一台人造的非生物机器生产的产品不是它自己，而是供人类使用的产品。一台活着的机器将自己作为它的产品，一种持续生产的产品，无论在这个过程中它必须对自己进行多少修改。

其中定义了活机器的自主性——它以自己的名义构建和维持自己。对于一个活着的机器的独特性来说，它的自我平衡组织能力是至关重要的，它能够生产组件，这些组件的相互作用能够自组织一个自我延续的组织，因此，在其组织的累积扰动压倒其自我平衡能力之前，机器会自我生产。

根据这种观点，生长和繁殖都不一定构成生物机器的“主要”能力，因为这两者都发生在地球上的生命中结果自我构建组织的动态平衡适应性活动，该组织制造组件，其交互作用实现该组织及其动态平衡适应性。在另一个世界上，生命系统不一定会增长或繁殖，只要它们能够以某种方式制造出可以自组织的组件，从而构建出可以制造这些组件的组织，包括系统自身的边界，其特性使其具有个性，并可获得资源和废物处理。

科学家可以模拟甚至合成满足自我构造、自我维持的稳态机器基本标准的实验生物机器（参见).

单靠获取资源无法支撑自我构建的自我平衡机器。它必须有能力，作为其自建组织的一部分，认识到它需要的资源，以维持其组织。认知，无论是如何中介的，都意味着一种“认知”。在这种情况下，为了让活着的机器拥有一个生产组件的组织，该组织能够自我构建自己的组件生产组织，该机构必须将其部分活动用于一种认知类型，使其能够识别资源、导入资源和处置废物。

这些考虑要求对活机器的完整描述或定义包括以下内容：

• 能够循环生产和复制自组织组件的组件组织，以构建生产这些组件的组件组织；

• 所产生的组件在机器和环境之间自动构建边界，其性质使机器能够与环境进行交易，获得维持其自我维持组织所需的材料和/或能量；

• 这些组成部分自我构建了一个组织，该组织具有认知能力，能够识别其需要输入的资源和需要输出的废物。

• 这些组成部分产生了自我构建的组织，该组织具有自我平衡能力，能够“纠正”/“适应”组织的扰动，或进行适当的重组，以维持一个自我延续的组织；

随着这些条件的实现，我们可以询问影响地球生物机器实现这些条件的机制或条件的细节，其组成部分是能够自我构造网络的分子，该网络由一个组织组成，该组织递归地构造其组成部分，其所产生的组织能够以稳态适应性自主运行，以维持或重组自身，使其成为能够逃离热力学平衡的认知分隔系统通过反复的自我生产。

平衡与寿命

细胞内稳态、组织内稳态和器官内稳态决定了生物体内稳态因此，细胞、组织和器官维持体内平衡的“效率”可能会影响新生生物体的寿命。

为了量化一个复杂系统的内稳态效率，即使是一个层次较低的系统，比如真核细胞，人们可能会尝试评估其主要子系统对扰动谱的响应中的内稳态程度/及时性。但这只能量化研究环境条件下的效率。在不同的子系统中，每种不同的环境条件可能会对效率产生不同的影响，并且影响程度不同。由于大量的环境条件测试生物体在生命周期内的稳态维持能力，因此需要获得并整合人类子系统特性的太多细节，以便对稳态效率进行任何评估，从而在控制人类寿命方面具有实际价值。

只有当生物体内稳态完全失效并导致死亡时，人类系统中的“寿命”特性才会出现。一个可以在死亡前很长时间内预测寿命的模型，即使是一个年龄改变了预测的模型，也可能有助于教授如何治疗该系统，以提高其子系统内稳态的效率。

这种模式会采取什么形式？为了个人利益——老龄化研究的一个主要目标——该模型似乎需要自己在运行其寿命预测算法之前，对个体人类系统进行广泛的询问。随着时间的推移，一次又一次地进行这样的询问。人们会希望模型的系统读数，无论与之前的读数相比如何执行和解释，然后预测寿命，并制定步骤处方，以扭转损伤并提高体内平衡维持能力。一种大规模可加载的抽象计算信息收集和处理方法：一个分布式或小型化的网络集市医生。

但是，这种理想的模型允许控制寿命以达到极限寿命，而不仅仅是将其大大延长到目前的标准之外。然而，学会大幅度延长寿命可能是任何允许控制寿命以延长寿命的模型的关键。以食物形式减少能源消耗可延长不同物种的寿命。这似乎对肥胖人群有潜在影响，但对非肥胖人群则不一定。我们不知道热量最小化（除此之外）是否能延长非肥胖人群的寿命。如果是这样的话，我们可能会修改肥胖的定量标准，以保留其健康不佳的内涵。我们还不清楚什么样的体重指数或体脂百分比与人类寿命显著高于当前标准的因素有关，尽管对其他拟人变量进行了调整。

根据寿命的极端程度，实现这一目标可能需要复杂的任务，即控制整个人类环境，至少是生物圈。希望，但很可能的是，所有人类都需要一组巨大的共同核心-生物圈条件，无论地理位置如何，以实现高效的生物体内环境平衡。认识到这一点，个人追求年轻长寿的动机可能会促使他们以实现这一共同条件的方式相互作用。牺牲可能涉及到反对大自然的算法驱动力来繁殖。这样做将使我们更接近于最佳可持续人口规模的问题，如果可以确定一个令人满意的人口规模，那么如何在道德上实现这一目标。

寿命的性质令人感兴趣，因为渴望长寿的人想要一个长期健康的精神生活，一个长寿的精神王国。为什么？因为随着一个人知识的增长，好奇心追求的途径也越来越多，而一个健康的年轻人的头脑决定了好奇心的行使。一个人的野心和目标往往需要经历许多漫长的阶段。那些不相信“来生”的人认为，他们应该从临终前的生活中获得最大的满足。寿命延长增加了参与突破极限寿命的机会。

尽管有人认为有一天超级计算机，也许是量子计算机，将有能力模拟生活在模拟生物圈中的模拟人类产生有意识和自我意识体验的过程据我们所知，我们生活在一个模拟的世界里，作为一个实验，也许是模型构建系统科学家开发的模型程序的迭代运行。