大自然的抗衰老秘密

十二年前，丹尼尔·多克开始背着一罐五颜六色的派对牙签在阿拉斯加苔原上爬行。他当时在大陆顶端寒冷的北坡，研究一种低矮扁平的植物——苔原虎耳草，这种植物在初夏会开满粉色的花。

多克说，苔原虎耳草的幼苗“像图钉头一样大”，可能需要20年才能长大多少。尽管如此，科罗拉多大学的生态学家多克还是认真地识别、绘制和测量了这些植物，用牙签标记最小的植株的位置。

他每年夏天都会回来，经过多年费眼的劳作和膝盖的擦伤，他现在拥有了在北极地区2500株植物的数据，以及在全球各地，从落基山脉到比利牛斯山脉的数千株植物的数据。（苔原虎耳草生长在全球高纬度和高海拔地区）。这些信息让多克和他的合作者、杜克大学的生态学家威廉·莫里斯得出了一个惊人的发现：这些植物可以活上数百年。这一见解正有助于塑造一个新兴的领域：关于大自然如何衰老的研究。

起初，多克只想了解生物体如何应对恶劣的自然条件，例如阿拉斯加冬季的严寒。“在这样一个难以立足和生存的地方，一个物种如何维持生命？”他想。于是，多克和莫里斯记录了基本的人口统计学数据，测量了植物的生长速度——以及它们的寿命。“我们做的事情相当于美国人口普查局的工作，”多克说。“我们问，‘你还活着吗？你有多大？你有多少孩子？’”

通过逐年追踪这些植物，多克已经证明苔原虎耳草遵循一种被称为“负衰老”的生物学策略。衰老是我们通常认为的衰老的科学术语。衰老真正代表的是生命的长度。对我们来说，生命的时间流逝和衰退的过程是无法分割的。我们在自己身上可以看到这一点：白发，膝盖疼痛，精力衰退。但在负衰老中，随着生物体年龄的增长，死亡的风险会降低。

多年来，生物学家们认为这种策略几乎是不可能的。他们认为，任何能够存活足够长久的生物，最终都会走向衰退死亡。长期的数据集和新的计算工具正在描绘一幅不同的画面：动植物能够保持健康，甚至繁殖，远远超出人们的预期。死亡可能仍然是它们的最终命运，但它并不代表衰退的终点。死亡的到来是由于灾难、自然界的突发事件，或因人类活动对环境造成的改变。

多克和其他研究不同物种如何衰老的研究人员发现，在某些情况下，它们根本就没有衰老。进化有时可能有利于遵循不同路径的生物。“自然选择显然有办法极大地改变衰老发生的方式，”多克说。“战胜衰老似乎并不难。”

生与死的问题

多克的结论在几年前听起来简直是异端邪说。

生命为何会衰老是生物学中最棘手的问题之一。在过去的几十年里，生物学家们坚持了三种理论，这些理论都认为衰老是不可避免的。一种理论认为，生物体衰老是因为基因突变累积，而自然选择未能清除它们——例如，一种在生殖期过后才出现的疾病。另一种理论认为，衰老之所以发生，是因为某些使你繁殖能力更强的特征也可能导致你的死亡。根据第三种理论，随着生物体的衰老，它们会退化，并需要花费更多的能量来修复细胞损伤——这会损害其他重要的生理功能。

多年来，科学家们一直在争论哪种理论最好，但很少有人怀疑，在这三种理论中，它们解释了衰老的进化。

现在，衰老科学的一个新分支已经萌发，它来自于一个奇怪地被排除在外的地方：自然界。其早期结果表明，那些长期存在的理论只讲述了故事的一部分。直到十年前，研究衰老的大多是实验室的科学家们，他们认为自然界中看不到衰老。他们认为，在野外看不到衰老，因为残酷的自然现实根本不允许任何生物活得足够长久以至于衰老。但来自多克和其他研究野外植物、鸟类、哺乳动物和真菌的长期研究多年的数据，正在揭示这些假设的缺陷。

爱丁堡大学演化生态学家丹尼尔·努西，他在苏格兰一个偏远岛屿上研究索伊羊的衰老，他说：“文献中存在一种教条——这种教条更多地偏向于衰老的细胞生物学——即野生动物实际上不会衰老。这是完全错误的。这个过程是可以被看到的，并且它是由进化塑造的。”

事实上，衰老的迹象在我们周围无处不在。努西研究的野羊在临死前一年会减轻几磅；8到9岁以上的北山羊无法忍受恶劣天气；一些植物会失去抵抗干旱的能力。年长的信天翁比年轻时在不同的区域觅食。为什么生物会以不同的方式衰老——衰老的比较生物学——正引起科学家的浓厚兴趣。“我们正试图理解是什么驱动着这个过程的差异，”努西说。

事实证明，这种差异包括根本不遵循既定规则的物种。早在2004年，一个科学团队就研究了生态学的新证据，并提出衰老并非不可避免。在一篇发表在《理论种群生物学》杂志上的有争议的论文中，他们写道，“一些，或许许多，物种表现出负衰老”——在这种情况下，死亡率会随着时间的推移而下降。

慢慢生活，老死

从那时起，负衰老的证据不断累积。

就苔原虎耳草而言，这种植物已经进化出一种缓慢、深思熟虑的生长策略。多克认为，它将大部分早期能量用于建立一个极长的直根，这有助于确保日后的水分和养分供应，但会减缓植物地表以上的生长。多克说，在苔原虎耳草的栖息地，“很难在那里立足。”但一旦它立足了，它生存并最终繁殖的机会很高。很少有什么能杀死苔原虎耳草。这种植物非常低矮扁平，叶子非常小（不到半英寸长），驯鹿和大角羊很难吃到它。

对多克来说，自然选择在这种情况下反对衰老是有道理的。“随机的灾难不会杀死你，而且投资于自己而不是仅仅生育后代是值得的，”他说。这种植物的策略不是“快速生活，年轻死亡”，而是更像是“慢慢生活，老死”。非常非常老。

对于某些生物来说，非常老可能意味着数千年。在加利福尼亚-内华达边境附近的白山高处，生长着世界上一些最古老的树木。它们的树干粗壮而扭曲，它们最老的针叶，生于肯尼迪总统执政时期，仍然挂在枝头，这些刺叶松已经近5000岁了。活五千年是一个了不起的壮举，但更令人惊讶的是，这些树木没有显示出任何衰退的迹象。与较年轻的同类相比，它们更能抵抗环境压力，并且繁殖率保持稳定。它们精确的生长速度使它们能够构建出极其耐用的木材，抵抗腐烂、干旱和闪电。换句话说，在这种情况下，自然选择似乎倾向于完全避免衰老。

但植物绝不是唯一不衰老的生物。对乌龟和蜥蜴的研究也发现了负衰老。一项对密苏里州三趾箱龟的长期研究发现，这些动物在70多岁时仍能良好繁殖。

在哺乳动物界，裸鼹鼠是寿命最长的啮齿动物。它们在圈养条件下可以活到近30岁。科学家们发现，根据2008年发表在《比较生理学B辑》上的一项研究，繁殖的雌性“即使在生命的第三个十年里，生育能力也没有下降。”多克说，这是有道理的：“它们生活在地下，生活在资源匮乏的环境中。它们是合作生活的，这意味着你只有在活了一段时间并爬升到社会阶层后才有机会繁殖。”在这种情况下，自然选择有利于长寿的个体。

新的威胁

多克对苔原虎耳草的研究最近不仅发现了负衰老的证据。他还发现全球变暖可能对死亡几率产生切实影响的迹象。对阿拉斯加苔原虎耳草的多年密切监测显示，今天最可能杀死这些植物的是气候。“在冬季，当天气非常寒冷但有温暖的时期时，植物就会失去覆盖它们的雪被，”多克解释说。它们会遭受类似冻伤的损害；最终，它们会因冻干而死亡。“在我们的研究过程中，我们看到这种情况越来越多，”他说。

虽然全球变暖对这些植物构成了障碍，但多克自己也面临着一个更具存在性的挑战。“要确凿地证明某物从未衰老，”他承认，“非常困难。”要确凿地证明某物不衰老本身就需要人类永生。而不幸的是，人类的负衰老仍然遥不可及。

[本文最初以“永葆青春”为题刊登在印刷版上。]