在我們體內，每天有許多新細胞產生，相應地，也有大量舊細胞死去。爲了維持體內各組織細胞的適宜數量，其新生與死亡需要達到動態平衡。細胞凋亡，一種由基因精確控制的程序性細胞死亡機制，在這方面則發揮着重要的調控作用。此外，它還能清除無用的細胞，促進人體發育，例如人在胚胎期手指和腳趾的形成。可以說，細胞凋亡無時無刻不在體內運作。
存在於細胞內的蛋白酶Caspase（半胱天冬酶）是細胞凋亡的最終執行者，可以把細胞分解爲細小的碎片。當一個細胞大限將至，外界的分子通過與細胞表面的蛋白質受體接觸，將死亡信號傳遞到細胞內，線粒體釋放出細胞色素c，激活半胱天冬酶，從而瓦解掉細胞。
距離很“長”，死亡信號要從細胞一端傳到另一端
此前有研究發現，在細胞內的死亡信號分子，即激活的半胱天冬酶，總是從一個或幾個分散的發源點，傳遞到各個角落，使細胞達到全局一致的凋亡狀態。但具體的傳播過程，一直未有實驗能夠揭示。一個很自然的假設是擴散現象，即分子在某特定區域產生，並向低濃度區域轉移，直到均勻分佈。一般的體細胞，直徑不會超過20微米，死亡信號通過擴散只需要幾秒鐘，就能從細胞一端傳遞到另一端。然而，由於擴散速率會隨濃度差的減小而逐漸衰減，對於一些大體積的細胞，如可長達20釐米的大腿肌肉細胞，信號的傳遞得要耗費幾十年時間，人體的壽命也不過如此。擴散的理論在這兒就說不通了。那麼，細胞內信號的長距離傳遞又是如何實現的？
美國斯坦福大學醫學院的兩位科學家程顯睿和詹姆斯·費雷爾的一項最新研究，解開了生物學上的這一謎題——死亡信號以觸發波的形式在細胞內傳遞。
觸發波是一種自我增強的反應——擴散波，區別於簡單的擴散，其傳播速度恆定，信號強度不會衰減。如果將擴散現象看作是動物在森林中覓食，那麼觸發波則是星火燎原。動物的力量會逐漸消耗，行走速度也越來越慢，而由於草木間能彼此點燃，火勢憑藉這種正反饋作用得以維持。
觸發波的產生條件，除了正反饋外，還有空間耦合機制。“我們注意到，參與細胞凋亡的許多細胞質成分存在正反饋，且細胞質不同區域之間可通過擴散進行物質交換。因此，細胞質可以成爲觸發波的傳播媒介。”遠在美國的程顯睿接受科技日報電子郵件採訪時表示，再考慮到觸發波的速度恆定，在長距離傳播中比擴散快許多，於是他們提出細胞凋亡的傳播機制是觸發波的假說，並嘗試用實驗去驗證。
