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保持活力

一个世纪前,大多数美国人的寿命约为50岁。如今,百岁老人是人口增长最快的部分。一些研究人员预测,今天出生的孩子将活到150岁,而另一些人则认为长寿没有上限。

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几年前,生物人口学家杰伊·奥尔尚斯基 (Jay Olshansky) 在读到一篇关于衰老的、归因于老年病学家史蒂夫·奥斯塔德 (Steve Austad) 的惊人引述后,给他的朋友奥斯塔德打了电话。伊利诺伊大学的奥尔尚斯基和爱达荷大学的奥斯塔德长期以来都对人类寿命感兴趣。但他们在某些观点上有所不同。奥斯塔德曾被引用说,今天活着的人可能会活到前所未有的150岁。

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“你不是真的这么认为吧,”奥尔尚斯基对他的朋友说。

“哦,是的,我是,”奥斯塔德回答道。事实上,他会为此打赌。没过多久,他和奥尔尚斯基就同意每人向一个投资基金投入150美元,这笔钱将在2150年分配给获胜者的亲属。他们同意,为了让奥斯塔德的后代获得这笔钱,这位150岁的老人必须身体状况良好,并且年龄证明必须无可挑剔。他们计算,每年每人再投入10美元,到2150年,这300美元的基金将增长到5亿美元。

奥斯塔德不担心他的亲属能否获得这笔钱:“在过去十年中,我们在理解其他动物的衰老方面取得了惊人的进展。我无法相信我们不会在未来一百年内在[人类]抗衰老治疗方面取得进展。”

雷·斯尼珀 (Ray Snipper),生于 1903年12月29日

夏天每天游泳,每周自己开车去犹太教堂

大多数研究人类长寿的学者都认为,运动、抗氧化剂、低脂饮食和前列腺检查将与一系列新技术结合起来,以延长老年人的寿命并改善他们的生活质量。但这种友好的预测提出了一个棘手的问题:如果医学科学能够完全消除老年疾病和虚弱,那么人体能持续多久?我们物种的每个成员是否都有一个内置的过期日期,超过这个日期就再也无法生存?如果存在,那是什么,为什么会存在?

过去两个世纪的人口统计数据似乎支持寿命的飞速增长。全球平均预期寿命已从约27岁增加到65岁以上。在美国,1900年出生的人平均寿命不足50岁;现在平均寿命为78岁。日本女性,作为有史以来最长寿的人群,目前出生时的预期寿命为85岁。

这些前所未有的增长反映在活到极高年龄的人数上。年龄被明确记录下来的最长寿的人是法国女性珍妮·路易斯·卡尔芒 (Jeanne Louise Calment),她于六年前去世,享年122岁。尽管如此高龄的人仍然罕见,但他们正变得越来越普遍。美国目前拥有超过4万名百岁及以上人口。1950年,这个国家只有2300名百岁老人。德国罗斯托克马克斯·普朗克人口研究所的詹姆斯·沃佩尔 (James Vaupel) 表示,许多工业化国家的百岁老人数量每十年翻一番。

沃佩尔已经表明,自1840年以来,这些国家的最高预期寿命每十年稳步增长两年多。这种增长“异常线性,可能是人类集体努力所观察到的最显著的规律性”,沃佩尔在2002年与剑桥大学的吉姆·厄本 (Jim Oeppen) 合著的论文中写道。如果这种趋势继续下去,沃佩尔认为,到2150年,工业化国家的平均寿命将达到122.5岁,届时150岁的老人将很普遍。

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加州大学伯克利分校的人口统计学家罗纳德·李 (Ronald Lee) 表示,沃佩尔的分析“令人大吃一惊。我们没想到会看到预期寿命呈线性增长。很难不推断这条线。这意味着每个世纪会增加25年。”

然而,奥尔尚斯基有理由怀疑。1900年至1950年间公共卫生方面的惊人改善,得益于冷藏、污水处理和更安全的工作环境等因素,促成了上个世纪预期寿命的大幅增长。这些进步通过大大减少感染和寄生虫疾病(这些疾病曾使婴儿和儿童大量死亡)对年轻人帮助最大。每一个幸存的年轻生命都为预期寿命平均值的原始数字增加了数十年,因为在上个世纪之交幸存下来的儿童很可能再活几十年。

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“一旦你完成了这些,你就完成了预期寿命的轻松增长,”奥尔尚斯基说。

他说,大约在1950年,这种模式发生了逆转,大多数医疗进步有助于延长老年人的寿命。医疗干预阻止了许多老年疾病,特别是头号杀手:心脏病。但挽救那些即将走到生命尽头的人,只能为精算表增加几个月或几年。因此,奥尔尚斯基认为,即使老年护理取得重大进展,也不会将预期寿命推到85岁以上——至少在现在活着的人的生命周期内不会。

他与芝加哥大学的合作者布鲁斯·卡恩斯 (Bruce Carnes) 宣称:“今天没有任何生活方式的改变、外科手术、维生素、抗氧化剂、激素或基因工程技术能够复制20世纪所取得的预期寿命增长。”

“未来人类最大寿命会增加吗?可能会,”奥尔尚斯基说,“有人可能活到130岁。但再多活20年?我看不太可能。”

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沃佩尔说,奥尔尚斯基属于“一连串悲伤的杰出人物”,他们假设某个最大年龄永远不会被超越,结果却在五到七年内被超越。“如果预期寿命接近达到最大值,那么创纪录的预期寿命增长应该会放缓,”他和厄本写道,“但事实并非如此。”

1984年沃佩尔的女儿出生时,他多次书面宣称她将活到100岁。奥尔尚斯基的女儿也出生于1984年。他虽然不希望她出任何意外,但他表示她很可能活不到100岁。“对生物现象进行纯粹的数学外推本质上是危险的,”他警告说。于是,沃佩尔和奥尔尚斯基在科学文献中互相抨击了几十年。

在预测衰老趋势时,统计数据很可能具有误导性,因此需要另一种分析。需要一个模型来描述衰老如何以及为何杀死我们——一个解释“自然死亡”意味着什么的模型。到目前为止,这个模型尚不存在。生物医学研究已经产生了关于老年疾病的大量知识,但科学家们仍然不明白为什么我们的身体在三十岁时就开始恶化。甚至不清楚衰老作为一个过程能否与其病理学分开。

“观点从‘没有人死于衰老’到‘所有人都死于衰老’,”奥斯塔德说,“我们对人为何衰老至死还知之甚少。”

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大多数研究人员同意,人类预期寿命的最大提升不会来自治愈疾病。相反,衰老本身的速度必须放慢。密歇根大学生物老年病学家理查德·米勒 (Richard Miller) 表示,奥尔尚斯基的研究表明,如果癌症、心脏病、中风和糖尿病可以治愈,平均50岁女性的寿命将达到95岁。但米勒说,对啮齿动物的研究表明,如果她的衰老可以被延缓,她将活到115岁。最重要的是,这些额外的年份将以健康的姿态度过。

实验室研究提供了诱人的证据,表明衰老可以减缓。对小鼠、果蝇、酵母细胞和名为线虫或蛔虫的微小蠕虫的实验表明,环境改造可以显著延长寿命。例如,食用严格低卡路里饮食的小鼠寿命可延长多达40%。保存在冰箱中的果蝇寿命可以是未冷藏果蝇的六倍。猫、狗甚至人类在被阉割后寿命比平均水平长几年。而且这些额外年份似乎是真正的黄金岁月:长寿的小鼠强壮、健康且警觉。

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约翰·克拉森 (John Classen),生于 1902年2月7日

每天抽两到三根雪茄。也喝曼哈顿鸡尾酒

这些干预措施需要做出大多数人可能不愿意做出的牺牲。但进一步的研究可能会产生更可行的策略。八月份,研究人员宣布,红酒中发现的一种名为白藜芦醇的化合物可以模拟卡路里限制,并将酵母细胞的寿命延长70%。一些从事这项工作的科学家表示,他们已经开始每天喝一杯红酒。

在过去的十年里,动物研究还发现了数十种可以延长寿命的基因。例如,线虫的单个突变可以使其寿命延长600%。涉及的基因编码控制基本生理过程的蛋白质,如能量消耗、生长速度和细胞分裂。一些基因保护关键蛋白质免受压力造成的损害。科学家推测,轻微的慢性压力——如低卡路里饮食或寒冷的房间——可能会激活这些基因。

尽管如此,在人类基因组中尚未发现任何延长寿命的基因。“我们对缩短人类寿命的基因了解很多,”奥斯塔德说,“但我们不知道任何能让人活到极高年龄的基因。”

考虑到奥尔尚斯基坚信人类不会活到150岁,得知他认为人类寿命没有预定的生物学限制可能会令人惊讶。他同意奥斯塔德和其他研究人员的观点,即死亡没有生理决定因素:没有分子开关被触发,没有滴答作响的染色体时钟宣告你的时间到了,也没有躯体的时间表。没有死亡基因像无数其他基因协调生长、新陈代谢和繁殖那样终止生命。

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自然界提供了充分的证据表明,衰老速度是灵活而非预设的。证据来自物种间的比较。果蝇活三周,小鼠活三年,蛤蜊活200年,狐尾松活4000年。在这些物种中,相同的细胞过程都在发挥作用。

“对我来说,”奥斯塔德说,“有趣的一直是,为什么[寿命]在不同物种之间差异如此之大?”许多理论都探讨了这个问题。其中一种颇具影响力的“生活速率理论”,大约在100年前首次提出,认为动物的新陈代谢速度限制了它的寿命。因此,像乌龟这样的冷血动物比像野兔这样的温血动物寿命更长,而生活节奏快的生物寿命较短。体型似乎也与此有关。体型较大的动物新陈代谢较慢,往往比小型动物寿命更长。

生活速率模型引出了一些极具诱惑力的简单想法。例如,它暗示所有哺乳动物在一生中拥有相同的心跳次数。而支持它的证据是,正常的代谢能量消耗会产生叫做自由基的活性分子,这些分子会损害DNA、酶和细胞膜。随着时间的推移,这种损害会累积,导致生物体对癌症的易感性增加,或无法修复堵塞的动脉,或滑向老年痴呆。自由基模型现在是衰老的主要理论,它与寿命的生活速率理论完美契合:新陈代谢越快,自由基造成的损害就越快。

但“生活速率理论”终因例外情况过多而站不住脚。例如,鸟类的新陈代谢比哺乳动物快两倍,但它们却能活得更久。鹦鹉的寿命可以超过大象;蜂鸟已知能活到14岁——这相当于一个体重相同的、消耗同等能量的人活到500岁。一种体型只有老鼠一半大的北美蝙蝠在野外可以活30年。另一方面,负鼠很少能活过两年,即使在圈养条件下也是如此。然而它们的体型与家猫相当,无论如何都不能被指责为生活节奏快。

还有一个明显的例外:人类的寿命比根据其体型和代谢率推算出的寿命长四倍。

20世纪50年代,著名的英国免疫学家彼得·梅达瓦爵士 (Sir Peter Medawar) 提出了关于死亡率的新观点。受进化论的启发,梅达瓦指出,死亡和疾病被自然选择所阻止,自然选择促使所有生物体存活足够长的时间以进行繁殖。自然选择偏爱任何有助于生物体存活到生殖年龄的特征,无论是基因上的还是其他方面的:DNA修复机制、强大的免疫系统、良好的视力、强壮的骨骼、敏捷的思维。当然,缺点是自然选择不会促进个体在生殖年龄之后的生存。对人类而言,抵抗癌症、心脏病、中风、关节炎、白内障、阿尔茨海默病和其他老年疾病并没有进化上的优势,因为这些疾病通常在基因传给下一代之后很久才会出现。

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海伦·赖克特 (Helen Reichert),生于 1901年11月11日

莱奥诺雷·赖克哈特 (Leonore Reichart),生于 1903年5月26日

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海伦从18岁开始吸烟,90岁时戒烟。她的妹妹从不吸烟喝酒。海伦说她“完全不知道”自己为什么能活这么久。

研究人员已经表明,寿命和繁殖在许多哺乳动物和鸟类物种中密切相关。一般来说,一个生物体达到性成熟越早,它死亡得也越早。寿命也与动物的后代数量相关。寿命较长的动物每年繁殖的后代往往较少,部分原因是它们持续的存在有助于确保其后代的生存。进化倾向于选择数量——短命动物拥有大量后代——或质量,这体现在长寿生物繁殖力低但育儿非常尽责。由于人类、鲸鱼和许多其他哺乳动物的幼崽需要大量的父母照料,自然选择在它们繁殖后的一段时间内继续保护成年动物的健康。如果成年动物在身边,后代存活下来的可能性会大大增加。

20世纪80年代发表的果蝇实验证明,繁殖时间与寿命演化之间存在因果关系。加州大学欧文分校的迈克尔·罗斯 (Michael Rose) 通过多代只挑选和受精来自年长雌性果蝇的卵,成功地将其果蝇的寿命延长了一倍。如果环境允许或要求晚年生育,那么寿命就会延长。奥斯塔德推测,对人类进行类似的实验,将在10代人,即大约250年内,使预期寿命显著增加。

尽管人们永远不会容忍罗斯的严酷方法,但一些发达国家的女性自愿推迟生育年龄。“[罗斯的]实验可能正在进行中,”西雅图华盛顿大学的老年病学家乔治·M·马丁 (George M. Martin) 说,“尽管我们几百年后才能看到结果。”长寿的进化论“明确预测了可塑性,”他说,“在适当的条件下,自然界可以进化出越来越长的寿命。”

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20年前,奥斯塔德就预感到合适的条件可能是什么。在委内瑞拉一个野外观察站期间,他首次接触到负鼠加速衰老的情况。他捕捉到健康的18个月大的负鼠,几个月后再次捕捉它们,发现它们瘸腿、半盲、秃顶,浑身寄生虫。奥斯塔德认为,负鼠衰老和繁殖相对较快,因为它们很容易成为捕食者的目标。

“因为它们行动缓慢,而且爪子、牙齿、大脑或敏捷性都不是很好,负鼠会被几乎所有类型的捕食者杀死——猫头鹰、土狼、狼、野狗、美洲狮、短尾猫…… ”奥斯塔德在他1997年的著作《我们为什么衰老》中写道。“如果捕食者很可能在接下来的几周或几个月内杀死你,那么将资源浪费在一个持久有效的免疫系统或一系列抗自由基防御措施上就没什么意义了。从进化的角度来看,大量繁殖,而且越早越好,才是更好的选择。”

为了验证他的理论,奥斯塔德在格鲁吉亚海岸附近的一个岛上找到了一群已经与世隔绝数千年的负鼠。岛上几乎没有天然的负鼠捕食者。他发现这些动物的生殖系统比它们大陆的亲戚衰老得更慢:超过一半的负鼠享受了第二个繁殖季节,这对负鼠来说是一种奢侈。根据质量与数量的假设,它们的后代数量也较少。果然,平均预期寿命增加了约25%,而最长寿命(个体活得最长的寿命)则增加了50%。

奥斯塔德的发现已推广到涵盖任何外部死亡原因。无论是来自事故、天气、食物短缺还是捕食者的危害,生活在危险环境中的物种和生物会比生活在安全环境中的物种和生物更早繁殖,更快地产下更多后代,并更早死亡。老鼠能在猫头鹰抓住它们之前活几个月就算幸运了。太平洋鲑鱼产卵后立即死亡,因为对它们来说,繁殖意味着一场它们永远无法重复的逆流而上的战斗。另一方面,鸟类和带翅膀的哺乳动物可以逃避许多危险,因为它们会飞。海底温度的稳定性保护着底栖的蛤蜊;加拉帕戈斯龟拥有坚不可摧的盔甲。

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阿尔伯特·戈登 (Albert Gordon),生于 1901年7月21日

每天去曼哈顿办公室。81岁时跑完了伦敦马拉松。

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那人类呢?奥斯塔德将我们异常的长寿归因于我们为自己创造的低风险环境。他指出,尽管人类与黑猩猩共享99%的基因,但人类的寿命是圈养黑猩猩的两倍:“我认为关键在于我们的社会系统——我们互相支持的方式以及我们操纵环境的能力。”奥斯塔德说,由于文明的一个持久目标是让人们的生活更安全,因此寿命延长的趋势将继续下去,文明生活方式所带来的长寿的奢侈最终将写入我们的DNA。后天养育成为先天本性;文化决定生物命运。

“进化确实改变了寿命——它正在发生,就在我们说话的时候,”加州诺瓦托巴克衰老研究所的分子生物学家朱迪思·坎皮西 (Judith Campisi) 说,“我们已经比我们在其中进化的环境所决定的自然寿命多活了50年。”

因此,与奥尔尚斯基不同,奥斯塔德不愿对人类可实现的寿命增长设定上限。“我们可以预期,在接下来的20到30代人中,进化将显著减缓人类衰老,大约25%,”奥斯塔德说。这足以证明寿命的灵活性,但太慢,无法保证他的后代能赢得与奥尔尚斯基的赌注。“我没有指望进化能帮助我赢得赌注,”他承认。

那他指望什么呢?奥斯塔德认为,医学科学可以找出减缓衰老的方法,而无需等待几代人的自然选择。衰老的自由基理论提供了有益的线索。人体日常能量消耗产生的大部分有害分子都是氧化剂。1998年,奥斯塔德、他的同事、爱达荷大学的进化老年病学家唐娜·霍姆斯 (Donna Holmes) 和马丁共同证明,鸟类细胞在暴露于自由基应激源时,所受到的氧化损伤比小鼠细胞少。这可能是因为鸟类拥有比哺乳动物酶更有效地对抗氧化的酶,或者它们产生的氧自由基更少。在我们的生理机能赶上之前,人类可能能够通过抗氧化剂——如维生素E等在食物和补充剂中发现的化合物——来减轻自由基损伤。

波士顿大学医学院的老年病学家汤姆·珀尔斯 (Tom Perls) 正在进行全球最大规模的百岁及以上老人研究,参与者超过750人。他的研究使他相信,在适当的护理下,当代人类的遗传禀赋将支持健康生活到八十多岁。相比之下,百岁老人似乎具有先天优势。珀尔斯称他们为“基因助推火箭”。他怀疑百岁老人缺乏易患老年疾病的基因,并拥有(尚未识别的)能保护他们免受时间摧残的基因。

“我们有少数人,特别是男性,他们做尽了对身体有害的事情,但仍然活到了100岁,”珀尔斯说。他的团队中的许多人忽视饮食指南,拒绝锻炼;有些人已经每天抽三包烟长达50年。“他们拥有允许他们做一些对身体不利的事情的基因。我们想了解正在发生什么。”

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珀尔斯说,机会也在决定寿命方面起作用。机会选择出现随机突变的基因;机会迈出了致命的一步,导致了横穿城市的公交车事故。你活得越久,不幸的机会就越多。“这不仅仅是先天与后天,”马丁同意道,“这是先天、后天和运气。成为百岁老人需要很多运气。”

因此,奥尔尚斯基和其他类似他的科学家表示,虽然人类寿命可能没有生物学限制,但存在实际限制。除了运气,这些限制还包括社会愿意在抗衰老研究上投入的资金,以及个人愿意在研究产生的治疗方法上花费的时间和精力。奥尔尚斯基说,大量廉价、简单的延寿措施已被相当一部分公众忽视。人们仍然吸烟,而且大多数人不锻炼。事实上,奥尔尚斯基说,肥胖和艾滋病等新出现的传染病所带来的威胁,是他对150岁寿命持悲观态度的主要原因。

“从技术上讲,一切皆有可能,”他说,“但在现实世界中,我们只会变得越来越胖。”

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