解密衰老与死亡的秘密（1）
在我们意识到的各种灾难之中，死亡是最严重的。最终不免死亡的可能性是可怕的，不可避免的衰老和死亡是人生中的一个阴影。在宗教以外，人类为了克服老年死亡而作出了许多努力，这种努力之持久给我们的印象是深刻的。从潘西得林在佛罗里达寻找青春之泉到《生活》杂志的记者在前苏联发现据说活到150岁的格鲁吉亚土著的报道，都说明人类希望活得更久，长生不老。但是，我们毕竟不能够长生不老。到80岁，有一半人已经死去；到100岁，剩下百分之一；到115岁，几乎不免每个人都会死去。医学研究的突破性成果和给人们带来希望的新闻故事都不能否认这些事实。<br /><br />在过去的几百年里，人类的平均寿命在现代社会中稳定地延长了，但是最高寿命却没有。几百年前，就有人能活到115岁，今天这个记录仍然没有突破。所有的医学奇迹，各种公共卫生设施的进步，都没有能够把这个极限提高。如果老年是一种病，那么，它似乎是不能治愈的。<br /><br />在技术上，我们指出，所说的老年问题并不是年龄的增长，从出生以来不断增长的年龄，而是指的衰老，指到了老年时身体状况的变坏、恶化。衰老不是一种孤立的过程，而是表现为对多种疾病的易感性逐渐增加，以及修复损伤的能力全面下降。在美国，死亡率在10～12岁之间这个年龄段是非常低的，每年在每千名儿童中只有0?2；到30岁时，死亡率逐渐增加到1?35；然后再以指数方式增加，每8年增加1倍。如图8-1所示，90岁时的死亡率是169/1000。100岁的老人再活1年的机会只有1/3。死亡率曲线一年比一年更陡，直到我们所有的人都走完自己的一生。<br /><br />假如，世界上消灭了所有的一切引起早逝的原因，因此所有的死亡都是老年所致。我们将过一种愉快、健康的生活，一直活到差不多年龄的死亡高峰期，大约集中在85岁左右先后死去。相反，设想一个世界消图8-11910年和1970年中，美国每1000个个体在不同年龄段中每年死亡的数目。<br /><br />灭了衰老，因此死亡率不会随年龄增长而增加，一直保持18岁的死亡率水平，大约每年千分之十。虽然有些人仍然将因其他各种原因在各个不同的年龄死去，但是，人口中的一半能够活到693岁，13％能够活到2000岁！（见图8-2）即使平均死亡率再高些，比方说是1900年印度年轻人的千分之一，如果没有衰老的作用，能够使许多人活到300岁。从进化史的观点看，一个人如果不衰老的话，按最低的估计，实质上他也有生殖优势。<br />这就把我们引入了迷宫。如果衰老如此严重地破坏了我们的健康，那么自然选择为什么没有清洗掉它？这种可能性之所以反常，只是因为衰老是我们的经历中一个不可避免的部分。再设想一下发育的奇迹和艰难：从一个带有46股核酸链的受精卵细胞逐渐形成十万亿个细胞并各自安排在正确的位置上，组成组织和器官共同执行自己的功能满足整体的需要。可以肯定地说，维持这样一个身体要比形成它容易些。<br /><br />此外，我们的身体有很强的维护能力：皮肤和血细胞在几个星期之内就要更新一次，牙齿一生中更换一次--但是为什么不能同大象一样一生更换6次？损坏了的肝组织可以很快更新，大多数创伤能够很快愈合。骨折能够重新愈合，可以更换失去的小片皮肤、骨骼和肝组织；但是有些组织，例如心脏和脑，不能再生。有的生物，如蜥蜴的尾巴被切断之后，立即就开始长出新的来。我们的身体也有某些修复损伤和更换失去部分的能力；不过这种能力是有限度的，身体不能无限地维护自己，为什么不能呢？<br /><br />我们为什么会衰老<br /><br /> 衰老是进化中一类神秘的事物。任何解释都必须涉及我们刚刚讨论过的那些现象。某些线索来自其他生物。一个炎夏的傍晚，我们与一些朋友郊游来到密歇根湖北边皮维岛的西岸。当我们登上山顶俯瞰湖面时，金色晚霞的最后余晖正从火样的云间射出。我们停下来，屏息注视那千万只彩虹翼翅形成的壮观景色在夕阳中闪光。蜉蝣形成了一片金色的云彩盘旋在岸边的浪花之上，等待交配的机会，产卵，然后在它们成熟的同一天死去。这似乎是一种浪费。还有许多生物的命运也同蜉蝣一样。秋天，鲑鱼逆流游进山溪，产下它们的卵，然后死去，它们腐烂的尸体再次冲进湖里。这就是衰老的彻底性（vengeance）。它犹如大雨滂沱地降临。我们应当怎样去理解它？<br /><br />有些人想，衰老一定是对物种有利。本书作者之一（尼斯）在大学2年级首次对衰老问题着迷时，探索了各种能够查到的有关解释，得出结论认为，为了给新的一代留下生存空间，衰老是必要的，以便进化能够保持物种对生态变化的适应能力。这种观点已经落后于19世纪的达尔文主义者魏斯曼（August Weismann）的立场，他在1881年写道："清除一些个体不仅对物种说来毫无价值，甚至还是有害的，因为它们抢占了更优秀个体的位置。这样一来，通过自然选择，我们假定的不朽的个体，将因被该物种中没有用处的许多个体取代而衰退。"<br /><br />在学过了自然选择不为种族的利益而活动，正常时只为个体的利益而活动之后，他放弃了这种错误的假说。于是需要另一种解释，当他知道早就有密歇根大学"进化和人类行为计划"的合作者们关于衰老的进化论解释，前往请教时，他们大笑并问道为什么不知道1957年生物学家G?C?威廉斯写的有关衰老的文章。<br /><br />威廉斯的文章深入地阐述了生物学家霍尔丹和麦达瓦（J?B?S?Haldane ＆ Peter Medawar）提出的自然选择为什么留下了引起衰老的基因。早在1942年，霍尔丹就已明确，在最高生殖年龄以后出现有害作用的基因是不会被自然选择淘汰的。这是一个重大的进展，但是没有解释生殖为什么要停止。到1946年，麦达瓦进一步说明了自然选择的力量到生命的后期逐渐减弱，因为这时已经有许多个体因衰老以外的原因死去。<br /><br />我们很容易想象遗传的选择力量优先有利于年轻的动物，必定要不利于比它们年老的动物，而且也不利于这些年轻的动物自己长大之后。共同促进衰老的一个基因，或者许多基因，在许许多多可以用数字说明的条件下，将会扩散到群体中去。一个简单的理由是它偏爱比较年轻的动物，作为一个群体，对未来群体的祖先有着相对较大的贡献。<br /><br />威廉斯把这些思想扩充到衰老基因的多向性（pliotropic）学说中去。一个基因如果具有一种以上的作用便是多向性基因。假设有一个基因因为能够改变钙的代谢，促进钙的吸收、沉积而使得骨折更快地愈合，但是这同一基因也会慢慢地析出钙沉积在动脉壁上。这样一个基因很可能被自然选择留下来。因为许多个体在青年期受益于它，却只有少数能够活到体会其引起老年时期动脉疾病缺点的年龄。即令这个基因使每个人都在100岁时死去，哪怕对青年期只有更少的益处，它也会扩散开来。这个学说不因为是否有衰老才能成立。许多其他的死亡原因--意外事故、肺炎等等已经足够使得老年期的群体大大减少。这个学说也不同于霍尔丹的取决于生殖的停止学说。<br /><br />月经停止的存在确实是一个相关的难题。为什么自然选择没有剔除这种现象？停经不大像是简单的衰老的结果。因为大多数物种即令进入老年仍然有生殖周期，而人类的月经周期肯定是在50岁左右的一两年中停止下来的，不是与其他器官功能下降平行地逐渐终止。在一篇1957年的文章中，威廉斯提出了一种可能的解释。女人对每个孩子作了一定的投资，而这种投入只有在孩子们活到健康的成年之后才能有所回报。如果一个母亲在已经感到衰弱的年龄还要生育更多的婴儿，承担与此相关的风险，她将难以哺养她再生下来的婴儿甚至原来已有的婴儿活下去，活到成年的可能性也会面临挑战。如果她停止生育而把精力放到抚养已有的孩子上，她会有更多的后代能够成长到可以自己生育的年龄。最近有人类学家希尔和罗格斯（Kim Hill ＆ Alan Rogers）的文章挑战这种对停经的解释。但是这个假说无论如何是阐述了亲属选择有可能解释表面看来无用的生物特性的一个例子。<br /><br />并非所有能引起衰老的基因都一定要在早期有益。某些衰老基因的存在，简单的只是没有机会被自然选择淘汰，因为只有很少的人能够活到这个基因产生不利后果的年龄。在一些互相交叉的领域里，康富特（Alex Comfort）是一位著名的生物学家，他有两本经典教科书：《衰老的生物学》和《性的欢乐》。如果康富特是对的，衰老几乎完全不是野生动物的死亡原因。他观察到自然界极少见到老弱的动物，因此得出结论说在野生动物群体中，衰老不是死亡的原因之一。但是不要忘记前述马拉松运动的记录，如果老一些的动物只是跑得稍微慢一点，它们就有可能会比年轻的竞争者更加容易被捕食者抓获，因而在我们能够看到的明显衰老的迹象出现之前很久就已经因衰老（的速度）而死去。<br /><br />观察这种情况的方法是计算作用于野生动物的选择力度（force of selection），通过比较群体的实际生存曲线和同一群体按死亡率不随年龄而增加这个假定而计算出来的曲线。曲线下面积之比可以估算衰老使健康适应状况下降了多少。图8-2即为一例。在许多野生哺乳动物中，衰老是一种主要的负选择力（negative selective force），大多数能引起衰老的基因是在自然选择的范畴之内，它们之所以扩散可能要由早期生命活动中的益处来解释。<br /><br />精明的读者要看在早期有益处而在晚期引起衰老的基因的例子。已知有多向基因，一个基因有多种作用。例如，引起苯酮尿症的基因使头发颜色变浅和智力发育停滞。现在我们感兴趣的是有没有一种有益于青年期，又要在老年期付出代价的作用的基因。1988年有一篇文章，密歇根大学的阿尔宾（Riger Albin）医生引证了几种疾病是由这种基因引起的。其一为铁色素沉着性肝硬变，这种病人的特征是铁吸收过多和成年中期死亡，死亡原因是铁在肝脏的沉着毁坏了肝脏。在生命的早期，吸收过多的铁，使患者可以避免发生缺铁性贫血，这一有益的特点压倒了后来的损失。阿尔宾医生注意到这种基因在人群中出现的频率高达10％，还有一种杂合子优势的解释。这个基因之所以保存下来。也可能是性别拮抗选择的结果：它对女性有益，女性需要铁补充她们月经中的损失，但对中年男性有害，男人只是积累了过多的铁。<br /><br />另一个例子，阿尔宾医生注意到某些人有一个可导致产生过多的称之为胃蛋白酶原I的物质的基因。这些人比较容易在年龄老些的时候患胃溃疡并死于胃溃疡。然而，在一生中，因为这些人有较多的胃酸，有可能提供对感染的额外保护。据我们所知，至今尚无人对阿尔宾的说法进行检验，看较多的胃蛋白酶原I是否能对抗胃肠道感染，诸如结核和霍乱。<br /><br />保尔·特克（Paul Turke），一位进化论人类学家和衰老研究者，他在医学院毕业之后成为一位达尔文医学医师，他提醒我们说整个免疫系统是有年龄偏性的。免疫系统释放破坏性的化学物质为我们对感染提供保护，这些化学物质不可避免地也会损伤组织，最终导致衰老和癌症。<br /><br /><br /><br /><br /><blockquote class="blockquote">From: http://www.u8898.com/bbs/read.php?tid=5726Powered by PHPWind.com</blockquote>
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