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人類的衰老與壽命的進化

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世界上第一部文學作品,兩河流域的史詩《吉爾伽美什》,是一幕一位恐懼死亡的君王,尋找不死葯,歷經艱險並最終失敗的悲劇。尋求長生,逃避死亡,可以說是深植於人類文化根基的普遍主題。

從古至今,無數追求「不死」的嘗試都失敗了,是誰決定了我們會衰老和死亡?是神的旨意,還是宇宙運行的原理?我們能找到答案嗎?

高堂明鏡悲白髮

衰老有許多徵兆,而其中最準確,也是最冷酷的徵象是出現在統計學的圖表上的死亡率。

人類的死亡率遵守「先降後升」的規律。剛出生的孩子是很嬌弱的,毫不奇怪,嬰兒的死亡率比較高(在衛生條件不佳的地區,是非常高),隨著逐漸長大,死亡率逐漸下降,在10~12 歲達到最低點。然後死亡率就開始回升,而且速度相當快。

19 世紀, 愛丁堡的精算師本傑明· 岡伯茨(BenjaminGompertz)發現了一個奇怪的規律。每過一段時間(平均而言是8 年,實際可能在7~11 年之間),死亡率就提高1 倍。

非常準確,不論是和平年代的工業社會,還是「二戰」的集中營,都遵守這個規律雖然在艱苦的條件下,同年齡的人其死亡率可能要高上幾十倍,但隨著年齡增長死亡率上升的速度卻是驚人的相同。

為了說明這個死亡率上升的道理,數學家卡爾· 夏普· 皮爾森(Karl Sharpe Pearson)讓他的夫人瑪麗· 夏普· 皮爾遜(Maria Sharpe Pearson)畫了一幅畫,題名《生命之橋》(TheBridge of Life),橋上排列著從嬰兒到老人,不同年齡階段的人,橋下的死神們用各種武器對準他們,隨著人的年齡增長,死神的武器越來越精銳,從弓箭、老式機槍一直到溫徹斯特連發步槍。

死亡率提高的現象說明,除了病菌、汙染和交通事故,有一個致命的因素一直穩定地存在,把我們推向死亡,這個盤旋在我們頭上的惡神就是衰老。不論你在何時何地,幸與不幸,衰老都是公平的,它總是要找上你。

隨著時間的推移,死亡率按照指數(翻倍)增長,這就導致一個讓人不快的現象:你越老,你慶祝下一個生日的可能性越渺茫。30 歲的人,幾乎肯定能活到35 歲,但百歲老人活到105 歲的可能性,即使在醫療條件良好的那些國家,也只有3%。

白紙上看到的數字輕飄飄的沒有分量,如果不知道那些很老的老人的死亡率是以多麼驚人的速度攀升,我們會很容易認為,既然有人壽及百歲,那麼150 歲也不是完全不可能的。

一位英國農民托馬斯· 巴爾(Thomas Parr),曾聲稱自己壽達到50 歲,他成了大明星,搬到倫敦過著優越的生活,還被皇室召見。巴爾於1635 年去世,他的身體(當然)不像活了150歲的樣子,即使當時最棒的醫生,科學史上的大人物威廉哈維(William Harvey),也沒有懷疑巴爾是個騙子,只是責怪他大吃大喝,把身體搞垮了。

今日的吉爾伽美什,不該遇到很多災禍和怪物,卻應該遇到很多騙子。巴爾的伎倆一直長盛不衰。厄瓜多有一個名為維卡邦巴(Vilcabamba)的小鎮,20 世紀70 年代,醫專家來這裡考察,很多老人聲稱自己活到了百歲,最老的有142 歲。

這個地方迅速走紅,經濟大振,還有人投資要蓋飯店。後來對維卡邦巴人的骨骼檢查發現,百歲老人都是假的。

某個窮鄉僻壤發現「長壽老人村」的新聞,一直層出不窮,在中國也有——畢竟這麼做有利可圖。

「死亡率八年翻倍」的原理,可以讓我們避免被數字哄騙。因為死亡率的上升,在一個社會裡,老人的數量應該隨著年齡增長不斷減少,越老的人越稀罕,這個稀罕的程度,很可能超出你的預料——百歲老人在新聞上佔不到多大版面,105 歲老人過世能使舉國轟動,有可靠記錄活過120 歲的人,古今中外,只有法國的珍妮· 露易斯· 卡爾芒(Jeanne Louise Calment)女士一人而已(享年122 歲164天)!

如果人口調查員發現,哪個地方的數據裡,某一年齡階段的老人異常多(維卡邦巴的人口只有800 多,「百歲老人」卻有二十幾人),就知道他們在撒謊了。

這叫「年齡堆積(ageheaping)」。哈佛大學和愛荷華大學的動物學教授,史蒂文·N·奧斯泰德(Steven N. Austad)開玩笑說,長壽的秘訣就是,文化水準要低,人口統計資料要爛。

奧斯泰德是個很棒的科普作家和研究者,我們以後還要提到他。

今人不見古時月

生物學和老年醫學的專家羅傑· 戈斯登(Roger Gosden)記錄了一個102歲老人的死亡病例。這個不幸的人死於壞疽,他還得過流感,血管、腺體都有病變,結腸裡有腫瘤。這樣老的人很難確定死因,因為老人身上的病狀太多了。

衰老不僅是皮膚乾皺和頭髮花白,它是所有生化反應和組織器官的集體失控,其現象之繁多和複雜,大概只有龐大帝國的勢微能與之相比。

所有皮肉臟器都手拉著手共同走向衰退,聽起來很可怕,但合乎經濟原理。如果全身器官以不同的速率衰老,比如免疫力已經很差,但血液循環良好,會造成很大的浪費。擁有強健的血液循環系統,死於壞疽的可能性會降低,但要是被衰弱的免疫系統拖累(如死於流感)

這套格外健康的功能就浪費了。構成木桶的木板應該一樣長。進化壓力塑造的身體,以嚴格的平均主義維持每一個器官的有限壽數(有一個例外,後面會提到)。

19 世紀的美國醫生奧利弗· 溫德爾· 霍姆斯(Oliver Wendell Holmes)寫過一首打油詩,講一輛極其完美的馬車,老舊之後突然散架,像肥皂泡破掉一般。因為每個零件都一樣出色,它們只能「一起」崩潰,所謂善終不過如此。

霍姆斯的馬車給我們的教訓是,不應該尋找單一的衰老病因,寄希望於解決了它就能解決一切。在科學史上,這種尋找單一「不死葯」的嘗試並不少見。我們太害怕死亡了,把一切長生不老的「秘方」、謠言、騙局,都當成救命稻草。

法國生理學家布朗- 塞加爾(Brown-Séquard),相信在動物的生殖器官裡存在能使人強健的物質。他用狗和豚鼠的睾丸提取物給自己注射,認為這樣能返老還童。他的藥方很快風靡世界。

醫生們很快發現,「不死葯」毫無療效,但他們沒有停止嘗試。隨著外科手術水準的提高,有人嘗試把動物的生殖器官移植給人,希望它們在人體內產生「不死葯」。

美國人約翰· 羅慕路斯· 布林克利(John Romulus Brinkley)甚至開了一家診所,專營這種手術。今天我們知道,因為排異反應,縫在人身上的動物器官都會變成一團腐肉。

眾所周知,生殖器官會對生物的成長髮育,產生巨大的影響。布朗- 塞加爾相信它裡面存在「神秘物質」,按照當時的科技水準而言,這個想法其實是很高明的。

他要找的東西我們今天都認識:性激素。但是,他對性激素的作用理解完全錯誤(今天犯這種錯誤的人也不少)。如果他尋找的不是「不死葯」,而是讓男人長鬍子、公牛長角的東西,布朗- 塞加爾會被奉為具有超前思想的科學家。

誰能憂彼身後事

前面我們說到,人的身體各部位,以非常一致的速度衰老,但對女人而言,有一個明顯的例外。人類女性喪失生育能力的年齡(更年期)太早了。

其他動物(以及男人)的生育能力,也隨著衰老而下降,但這種下降是平緩的、漸進的,很少有動物像人類那樣「戛然而止」。偶然能見到更年期的雌性動物,但一般是在十分衰老、生命即將結束的時候,比如40 多歲的母黑猩猩。更年期女人已露出老態,但絕談不上垂垂老矣。

動物放棄繁殖能力,這是非常古怪的。進化衡量成功的標準是繁殖,導致更年期的基因,理應被自然選擇消滅掉。對這個問題,學者們提出了許多答案。最簡單的一個就是,「野生的」人類根本就沒有那麼長壽。我們在進入現代社會之前,一直生活在荒野的環境裡:

在草原上東跑西顛,男人狩獵,女人採集。我們在這種「原生態」環境下經歷了幾十萬年的進化,而農業社會的歷史不過一萬年。所以我們的身體和心理,被進化塑造成最適合這種「野蠻」的生活。演化科學家稱為EEA(Environment of

EvolutionaryAdaptation),也就是「進化適應的環境」。

在EEA 中,生活是很艱苦的,隨時面臨疾病、野獸、飢餓,同類相殘,所以那時女人活過50 歲的可能性比現代人要低很多。如果所有女人都在50 歲前被劍齒虎吃掉了,更年期對繁殖也不會有什麼障礙。

但事實似乎不是那麼簡單:在現代,靠著狩獵和採集生活的人,例如非洲和美洲的一些部落,生活方式大概是最接近EEA 的,他們中許多女人都能活過更年期(大概40%)。

我們前面提到的那位威廉斯,提出一種更複雜,也更有趣的假說:更年期的女人照樣可以致力於繁殖,她可以努力照顧年輕時生下的孩子,或者孩子的孩子,這樣對她的基因延續仍然是有益的。

對年老體衰的女性來說,生育有很高的風險:人類嬰兒的腦袋很大,骨盆卻相當窄,所以我們這個物種格外容易難產。到了一定的年齡,女人就放棄生兒育女,改用間接的方式,「服務」自己的子女。

威廉斯的猜想在邏輯上沒問題,而且發人深思。但這個漂亮的假說,並沒有得到足夠資料的支持。人類學家進行過數學計算,在狩獵為生的部落裡,即使大齡產婦有風險,照顧孫子對基因的利益,還是比不上繼續生小孩。

戴蒙德提醒我們,一個老人對自己家庭的貢獻,不一定是物質的(給自己的孩子采很多野果),也可能是精神的。人類有別於其他動物的地方是語言,有了語言,年長者就可以把知識和經驗高效地傳遞給下一代,惠及子孫。

戴蒙德年輕的時候,在新幾內亞和太平洋小島上研究鳥類,經常與當地人交流動物和植物的知識。如果他提的問題太刁鑽,原住民就會請村子裡的「長者」來回答。

這些老人經常是年邁體弱,甚至牙都掉光了,要別人喂他(她)維持生命,但他(她)掌握了豐富的經驗知識。

在EEA 中沒有超市,人類要從野生動植物裡,獲得生存所需的一切食物和其他物資,這些知識是非常寶貴的。

所以,戴蒙德表示,老人即使老到路都不能走,對其子女的基因還是有所貢獻。到了一定的歲數,犧牲產生子女的能力,免於難產以延長自己的生命,並不違反自然選擇的原則。

在地球上,生物已經出現了38億年,任何生命在其中,都只是一瞬而已,基因卻可以通過繁殖代代相傳,生生不息。所有生命都受到壽歲的禁錮,只有基因乘坐自然選擇的快車,在永生的大路上奔跑下去。

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