人為何衰老

[美]阿圖·葛文德 譯／彭小華

生命衰老的原因是一個(gè)引起熱烈爭(zhēng)論的話題。經(jīng)典的觀點(diǎn)認(rèn)為衰老是隨機(jī)損耗的結(jié)果，最新的觀點(diǎn)則認(rèn)為衰老是有序的、基因設(shè)定的。持這種觀點(diǎn)的專家認(rèn)為，經(jīng)受同樣磨損的同種類動(dòng)物具有與人類不同的生命周期。加拿大雁的壽命是23.5歲，皇雁則只有6.3歲。也許像植物一樣，動(dòng)物的生命在很大程度上是受內(nèi)在支配的。例如，某些種類的竹子會(huì)密集成片，生長(zhǎng)和繁盛達(dá)百年，突然一起開花，然后同時(shí)凋零。

近年來(lái)，生物是頃刻死掉的而不是損耗而亡的觀點(diǎn)受到重視。現(xiàn)在對(duì)已經(jīng)非常出名的秀麗隱桿線蟲進(jìn)行研究的科學(xué)家們僅僅改變它的一個(gè)基因，繁殖出來(lái)的蟲子就可以延長(zhǎng)一倍的壽命，衰老速度放緩。之后，科學(xué)家們已經(jīng)通過(guò)修改單個(gè)基因延長(zhǎng)了果蠅、老鼠和酵母菌的生命周期。

盡管有這些發(fā)現(xiàn)，證據(jù)的優(yōu)勢(shì)卻與壽命是內(nèi)在植入的思想相違背。在10萬(wàn)年的存在史中，人類的壽命大多數(shù)時(shí)候（除了過(guò)去幾百年）不到30歲。人類的自然進(jìn)程是英年早逝，未老先亡。歷史上大多數(shù)時(shí)候，每個(gè)年齡段都有死亡的危險(xiǎn)，與衰老根本沒有必然的明顯聯(lián)系。談到16世紀(jì)晚期的生活時(shí)，蒙田寫道： “死于老年是少見、異常、奇異的死法，遠(yuǎn)不如其他死法來(lái)得自然——這是最不可能的、最極端的一種死法。”現(xiàn)在，世界上多數(shù)地方人們的平均壽命已經(jīng)超過(guò)了80歲，可以說(shuō)，我們已經(jīng)是怪物，我們的壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了給定的時(shí)間。當(dāng)我們研究衰老時(shí)，我們?cè)噲D理解的并不是自然的過(guò)程，而是非自然的過(guò)程。

事實(shí)證明，遺傳對(duì)于長(zhǎng)壽的影響小得驚人。德國(guó)馬克斯·普朗克人口研究所的詹姆斯·沃佩爾發(fā)現(xiàn)，相比于平均值，壽命長(zhǎng)短只有3%取決于父母的壽命長(zhǎng)短，而高矮則90%取決于父母的身高。即便是基因相同的雙胞胎，壽命差異也很大：典型的差距在15歲以上。

如果說(shuō)基因的作用比我們想象的小，那么經(jīng)典的“損耗模式”的作用則比我們了解的大。芝加哥大學(xué)研究員萊昂尼德·加夫里洛夫爭(zhēng)辯說(shuō)，人類衰退的方式同所有復(fù)雜系統(tǒng)的衰退方式一致，是隨機(jī)的、逐漸的。工程師們旱就認(rèn)識(shí)到，簡(jiǎn)單的設(shè)備一般不老化。它們可靠地運(yùn)行，直到某個(gè)關(guān)鍵的部件出了問題，然后整個(gè)設(shè)備瞬間報(bào)廢。例如，發(fā)條玩具運(yùn)作靈活，直到齒輪朽壞，或者彈簧斷裂，然后就完全不能玩了。但是，一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)盡管有幾千個(gè)危險(xiǎn)的、潛在易壞的部件，卻不能一下子就停擺，而必須繼續(xù)運(yùn)行。因此，在設(shè)計(jì)這類機(jī)器時(shí)，工程師考慮了多重冗余層：備用系統(tǒng)和備用系統(tǒng)的備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)可能不如一線部件那么有效，但是，它們使得機(jī)器在損壞累積的情況下仍然繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。加夫里洛夫認(rèn)為，在我們的基因所確定的參數(shù)以內(nèi)，人類正是如此運(yùn)行的。我們有一個(gè)多余的腎、一葉多余的肺、一副多余的性腺，以及多余的牙齒。細(xì)胞中的DNA在常規(guī)條件下經(jīng)常受到損害，但是，我們的細(xì)胞有幾個(gè)DNA修復(fù)系統(tǒng)。如果一個(gè)關(guān)鍵的基因永久性地?fù)p壞了，通常其附近就有額外的相同基因。而且如果整個(gè)細(xì)胞都?jí)乃懒?，那么別的細(xì)胞就會(huì)填補(bǔ)進(jìn)來(lái)。

盡管如此，隨著復(fù)雜系統(tǒng)的缺損增加，終有一天，某一個(gè)缺損就足以破壞整個(gè)系統(tǒng)，導(dǎo)致所謂的虛弱狀態(tài)。發(fā)電廠、汽車和大型組織都可能發(fā)生這種情況。這種情況也會(huì)發(fā)生在我們身上：終于有一天，備用的關(guān)節(jié)也受到損壞，備用的動(dòng)脈也已經(jīng)鈣化。當(dāng)我們不再能夠繼續(xù)損耗的時(shí)候，我們的身體就徹底耗竭了。

這會(huì)通過(guò)一系列令人困惑的事件體現(xiàn)出來(lái)。例如，頭發(fā)變白只是因?yàn)榻o頭發(fā)提供顏色的色素細(xì)胞枯竭了。頭皮的色素細(xì)胞只有幾年的自然壽命，我們是依靠頭皮以下的千細(xì)胞代替色素細(xì)胞。然而，干細(xì)胞池也會(huì)逐漸枯竭。于是，到50歲的時(shí)候，一般人會(huì)有約一半的頭發(fā)變白。

在肌膚細(xì)胞內(nèi)部，清潔廢物的機(jī)制慢慢失效，殘?jiān)奂?，成為膠黏的、黃棕色的色素凝塊，即所謂脂褐質(zhì)，這就是見之于皮膚的壽斑（俗稱老年斑）。隨著脂褐質(zhì)在汗腺中累積，汗腺逐漸失靈，因此老年人容易發(fā)生中風(fēng)和熱衰竭（中暑）。

眼睛無(wú)法視物的原因有所不同。晶狀體是由極其耐久的晶體蛋白構(gòu)成的，但是，其化學(xué)成分會(huì)發(fā)生改變，隨著時(shí)間的推移，彈性會(huì)降低——因此，許多人都有的遠(yuǎn)視（老花眼）往往始于40歲。這個(gè)過(guò)程還使得晶體逐漸發(fā)黃。即便沒有白內(nèi)障（由于年齡、過(guò)度接觸紫外線、高膽固醇、糖尿病或抽煙等導(dǎo)致晶體白濁混沌），一個(gè)60歲的健康的人的視網(wǎng)膜接收到的光線也只是一個(gè)20歲年輕人的1/3。

我曾經(jīng)同菲利克斯·西爾弗斯通溝通過(guò)衰老問題。他在紐約的帕克護(hù)理中心擔(dān)任高級(jí)老年病學(xué)專家長(zhǎng)達(dá)24年，就衰老問題發(fā)表了100多篇論文。他告訴我：“衰老過(guò)程并不存在一種單獨(dú)的、共通的機(jī)制。”我們的身體在逐年積累脂褐質(zhì)、氧自由基損傷、隨機(jī)的基因突變以及其他各種問題。這個(gè)過(guò)程是逐漸的、不停息的。

我詢問西爾弗斯通，老年病學(xué)家是否搞清楚了導(dǎo)致衰老的特定的、可復(fù)制的途徑。他說(shuō)：“沒有。我們就是一下子崩潰了。”

按照隨機(jī)損耗論，人類的衰老，就是一個(gè)身體長(zhǎng)年不斷損耗，直至崩潰的過(guò)程。

微思辨

在解釋人類衰老原因時(shí)，隨機(jī)損耗論一定比基因決定論更合理嗎？

根據(jù)文章中談到的目前的研究成果，基因決定論并不能完全解釋人類衰老的原因，相對(duì)地，隨機(jī)損耗論則符合長(zhǎng)期以來(lái)人類衰老的種種表現(xiàn)。但作者并沒有徹底否定基因決定論，基因確實(shí)能影響生命的長(zhǎng)短。例如科學(xué)家修改秀麗隱桿線蟲的基因，成功延長(zhǎng)了它的壽命?；蛟S，只是目前基因科學(xué)還不夠發(fā)達(dá)，人類還沒有找到?jīng)Q定人類衰老的關(guān)鍵基因，因此隨機(jī)損耗論目前看起來(lái)更合理罷了。未來(lái)，基因決定論說(shuō)不定也能合理解釋衰老問題。

開門見山，列出科學(xué)界解釋衰老原因的兩個(gè)主要觀點(diǎn)：隨機(jī)損耗（經(jīng)典觀點(diǎn)）和基因決定的有序衰老（新觀點(diǎn)）。

不同物種的生命周期不同，某些竹子同時(shí)開花死亡，通過(guò)改變基因而延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲壽命等例子可以證明“基因決定衰老”。

盡管如此，上述例子并不能充分證明基因決定壽命適用于一切生命，更多例子證明基因?qū)θ祟悏勖挠绊懖⒉皇菦Q定性的。既然目前基因決定衰老論并不充分，那么何謂隨機(jī)損耗論呢？

作者用復(fù)雜系統(tǒng)的衰退來(lái)類比人類的衰老方式。