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人类有希望长生不老吗?清华教授解读衰老“真相”丨奇点上新

时间:2022-08-20 15:44来源:未知 作者:admin 点击:

  近年来,衰老生物学的研究取得了长足的发展和令人瞩目的成就,同时人类的健康水平和平均寿命显著提高,但这两者之间直接关联的证据尚待充实。作为生物学的分支之一,衰老生物学的迅猛发展得益于基础生物学的进步,基因、分子、细胞层面的探索使得传统衰老生物学研究发生了翻天覆地的变化,长寿基因、长寿分子、衰老细胞清除和干细胞修复等等新发现层出不穷,然而,对衰老的本质和死亡的意义尚未能给出令人信服的阐释。

  在人类进化的数百万年历史长河中,人类基本上都是在壮年或壮年之前就撒手人寰的,仅仅是在最近的两三百年因为平均寿命的显著延长才有了所谓的“衰老”。杰出的进化生物学家西奥多修斯多布赞斯基(Theodosius Dobzhansky)曾经说过:“生物学中没有什么东西是有意义的,除非从进化的角度来看。”衰老就是这样一个需要从进化的角度来认识和理解的事件。从生物进化和群体利益的角度来看,机体只需要生存到确保能繁殖的年龄就够了。一旦这个任务完成了,便不再需要机体本身了——衰老随之来临。我们知道,进化的本质是自然选择、优胜劣汰,那么我们就应该理解,衰老是自然选择舍弃我们躯体的结果但并非必需过程,而死亡确是人类(或者说生物界)进化的必需,因为进化也就是自然选择和优胜劣汰需要死亡和新生才能得以实现。

  所以,除了对衰老进行基因、分子、细胞等微观层面的探索,还应该从群体进化的角度进行思考和阐释,才可能更加接近其本质,理解其真正的意义。

  衰老作为一种非适应性的特征,其不利影响发生在繁殖开始之后,所以选择压力是中性的,也就是说,衰老既不会提高也不会降低种群的适存度。发生在繁育期后的衰老,已经脱离了自然选择的范围和生物进化的轨道(繁育期后发生的各种有益的或有害的遗传突变都无法进入种群进化的长河中),但即使衰老对种群进化没有那么大的价值(至少在进化长河的较短时期内),其对于个体和社会文化来说仍然有着积极的意义(这种意义作为外部因素也会影响到种群的优化与进化)。从进化的角度来说,已经过了繁殖期和鼎盛期的躯体是否会衰老,自然选择并不关心;也正因如此,也许我们无法战胜死亡,但我们终将克服衰老。

  图中折线上的数字表示从一个世纪到下一个世纪预期寿命的增长百分比。插入的表格列出了1910年以来每十年美国人出生时的期望寿命。请注意,其平均期望寿命在1900年之前一直没有超过50岁。

  事实证明确实如此。人类的预期寿命在最近数百年有了显著的延长,欧美人的平均期望寿命从18世纪初到现在翻了一番,而中国人的平均期望寿命则在最近的70年里就翻了一番:从新中国刚成立时候的35岁到2019年的77岁。然而人类的最大寿命自有据可查的历史以来并没有明显的变化,一直保持在120岁左右。仔细分析我们应该看出,这数百年来人类寿命的延长与种群的繁育和进化关系并不显著。

  人类寿命的延长基本上都发生在生殖期后,其儿童期、青春期、生殖期等并没有随着寿命的延长而相应地、成比例地延长。例如女性的生理周期,早在两千多年前中国的古代哲学与医学巨著《黄帝内经》中就有“女子......二七而天癸至,任脉通,太冲脉盛,月事以时下,故有子......七七任脉虚,太冲脉衰少,天癸竭,地道不通,故形坏而无子也”的记载,表明当时女性的初潮年龄大约是在14岁左右,绝经年龄大约是在49岁左右;而两千多年后的今天,女性的初潮年龄还是12~16岁,绝经年龄还是45~55岁,与两千年前并没有明显的差别,但人类的预期寿命却已大大延长。

  由此可以推论,最大寿命的相对稳定是基因和进化决定的结果,而平均预期寿命的延长则并不是进化和遗传等先天因素所造成的,而主要是后天和环境等因素诸如医疗卫生事业的发展、科学技术水平的提高、社会文明的进步,以及营养供给、生活方式、生存环境等的改善所带来的硕果。如若非要字斟句酌的话,当今人类期望寿命的增加只能算是延年而非真正的益寿。而衰老正是这种预期寿命的延长所带来的伴随产物。

  相较于进化事件的生与死,衰老或许是令人难以理解的。自然界几十亿年演化出的生命体,为何会以衰老的形式走向终结?是生命进化对自然界的妥协,还是自然界对生命进化的约束?其实从进化的角度来看,繁育后的生命期是自然赐予我们的恩惠。

  人类的最大寿命(天年)是物种进化的结果,通过选择那些可以促进繁殖能力的基因将其保留下来、遗传下去,所以人类的最大寿命在数千年(进化长河中极其短暂的时期)中几乎没有什么变化;而衰老是一个随机过程,不(完全)是一个进化事件。我们常说人生必经生、老、病、死,仔细分析来看,其中生与死是进化事件,无可避免,是命运中的命,是我们应该看淡的;而衰老与疾病从很大程度上说并不是进化事件,不是必然要发生的,是命运中的运,是我们通过各种科学技术尤其是医疗卫生的方法可以延缓、减少、消除或改变的,最近一两百年的历史已经充分证明了这一点。

  直到一百多年前,衰老这种少见现象对生物学家而言并不重要。那时还是人生七十古来稀,人类的寿命相对较短,许多人在出生时即死亡,还有很多妇女在分娩时死亡,邪恶的疾病导致大多数人在还没有机会衰老之前就死亡了。当时的生物学家专注于研究和治疗这些疾病,而关于衰老的思考则留给了哲学家和神学家。因此,对衰老生物学的严谨科学研究仅存在于过去的近一百年。

  花开花落,四季更迭。就像幼年、少年、青年和中年一样,老年也是我们生命历程中的一个部分,并且应该是我们一生中最有收获的一段时光。从这个角度来讲,没有老年的人生是不完整的人生,是夭折的人生。我们享受我们的幼年、少年,有父母的关爱和老师的教育;享受我们的青年和中年,有家庭的温馨和事业的成功。那么对于我们奋斗了前半生、积累了一定的精神和物质财富而迎来的老年,我们有什么理由不去享受而空留哀叹呢?老年,作为生命过程的一个不可或缺的环节,衔接着生与死,就像黄昏左手拉着白昼右手紧握黑夜那样,是自然更迭不可或缺的一个阶段,是人生历程中一段壮美的篇章。

  因此,对衰老的研究,本质上就是对健康的追求,而不是对不朽的角逐。无论从生物学还是社会学的角度研究衰老的机制、探求颐养天年和健康老龄化的措施和方法,人人得以老而不衰,寿而无疾,满足人民日益增长的美好生活需要的基本保障,对人类的健康事业和社会的繁荣与发展都具有极其重要的意义并将产生深远的影响,这也是我们衰老生物学研究者的历史使命和社会职责。这种使命感正是我们翻译出版这本《衰老生物学》(原书第二版)的根本动机。

  正如《衰老生物学》原书作者R.B.麦克唐纳所说,一本生命科学相关教科书的第二版能得以面世一般有两个原因:第一版广受好评,以及新的研究发现使第一版的内容显得有些过时了。确实,本书的第一版在国内外都得到了广泛的认可和好评,而其中文版在中国的发行,得到了国内衰老研究领域各位同仁、师生的大力支持和热情鼓励,一定程度上促进了相关学科的迅猛发展,相关研究成果百花齐放、层出不穷,国内各大学的相关院系纷纷开设《衰老生物学》相关课程。应学界同仁的热切期望和出版社的盛情邀约,在此我们奉上《衰老生物学》(原书第二版)的中文版。

  这是一本以生物衰老为主题,针对生物相关学科或关注人类生老病死的研究者和学生所撰写的教科书,主要阐述了衰老和长寿的影响因素及生物学机制。全书分为三个部分共11章:第1、2章介绍衰老生物学在科研和临床应用中较为常见的基础概念;第3~6章介绍进化、细胞及遗传领域的衰老生物学发现,以及这些发现如何影响了我们对衰老的起因和过程的认知;第7~10章介绍前几章涉及的基础科学知识在人类衰老和长寿中的应用,以及衰老与老年疾病的关系;而在第二版中新增的第11章则集中讨论了延长健康寿命将会如何影响社会发展和文化建设。书中内容叙述如故事一般引人入胜,又不失作为生物学教材的准确性与科学性;图解通俗易懂,同时有详尽的注释加以补充说明。

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