2016年09月14日訊 生命從新生到老去,這看起來并沒有什么錯。隨著老去,一些疾病,比如老年癡呆,腫瘤,白內障的發病率直線上升。當現代醫學致力于理解這些老年病的發病機理,并尋求治療方法的時候會發現,對于衰老的原因,以及衰老發生的機制,我們還知之甚少。
只有充分的理解了為什么我們會老去,為什么生命有終結,我們才能更有效地尋找延長壽命,提高老年生活質量的方法。
死亡和衰老普遍存在么?
衰老,指的是一系列的導致身體機能衰退和死亡風險增大的退行性改變。至今自然界還沒有發現有永生不老的生物體存在。
之前人們一直以為細菌是“不老”的,最近的研究發現細菌的分裂其實并不是對稱的。在一個細菌的分裂過程中,一個子細胞得到比較新的細胞物質,而另一個子細胞得到比較舊的細胞物質。這個得到舊物質的細胞會比得到新物質的細胞生長地更慢。而這個就是我們說的衰老現象。
雖然經過了成百萬年的進化,從單細胞生物發展到復雜的生命個體,但是生命始終是會衰老并且會終結的。也許是衰老太普遍的存在,反而讓我們忘了去追問,為什么衰老會存在。
我們為什么會變老?
衰老并不是基因編程的結果
我們熟知的很多生命過程都是由基因決定的。比如我們的頭發是什么顏色的,我們能長多高……但是衰老這件事本身并不是由基因決定的。
舉個簡單的反例,我們都知道基因的不穩定性。如果衰老是由基因來決定的,那么在成百上億年的生命進化史上就一定會出現決定衰老的基因突變,而中止衰老過程,出現長生不死的物種。可是到目前為止,我們并沒有發現有這樣的物種。
由此可見,我們并不是生來就注定要衰老的,那我們為什么又會衰老的呢?
衰老是自然選擇不起作用的結果
我們知道,每一種生物之所以成為現在的樣子,都是自然選擇的結果。可是衰老是個不利于個體生存的過程,既然進化的力量是向著更有利的方向發展,為什么生命歷時長時間的進化還沒有淘汰掉衰老這件事兒呢?為什么至今為止沒有一種物種進化成為”長生不老“的物種呢?
要理解這個問題,我們需要來回顧一下什么是自然選擇。生物體本身,或者是在繁殖的時候,會出現一些基因突變。這些突變是隨機的,可能是有利的,也有可能是有弊的。而自然選擇的力量會使得有利變異的生物體被選擇性地保留下來,并且產生大量的后代。而沒有出現變異的生物體或者朝更壞方向變異的個體則會在競爭中淘汰掉。
長頸鹿的出現就是長期自然選擇的結果。
古代的長頸鹿既有長頸也有短頸的,當食物不豐富的時候,長頸的長頸鹿可以吃到高處的樹葉,就容易生存下去,繁衍產生后代,而短頸的長頸鹿由于吃不到足夠的樹葉而死亡,很難留下后代。所以很多代之后,短頸的長頸鹿就消失了,只剩下了長頸的長頸鹿了。
從這個例子,我們可以看出自然選擇的核心在于一種突變使得一個個體更適于生存,從而能夠產生更多的后代,然后把這種好的突變遺傳下去。所以說,進化的力量只能選擇那些對個體在生育前有利的基因,而無法選擇對生育后有利的基因。
這是自然選擇的一個缺陷,而衰老正是這個缺陷所導致的結果。
舉個簡單的例子:人的骨密度太小,就很容易骨折,在古代的條件下,就很容易導致死亡。如果有基因的突變是利于把鈣固定在骨里,使得骨密度增強的,攜帶這樣基因的個體就更容易活到成年并且生育后代,因此被自然選擇保留下來了。但是攜帶這種基因突變的個體,在老年的時候,就會因為骨里沉積太多的鈣而導致骨關節炎。并非所有衰老相關的基因都一定在早期有益,它們得以保留存在,只是因為它們沒有機會被自然選擇淘汰罷了。
科學家們用果蠅做過許多關于衰老的實驗。
果蠅是研究衰老的絕好幫手,因為它們的生活周期非常快,兩周的時間就可以發育成熟,產卵孵育下一代。這使得科學家可以在較短的時間里看到世代的變化。
在一組實驗室,科學家在每一代果蠅中都只選取生育最早的果蠅,這樣選擇40代之后,整個果蠅種群跟沒有被選擇的果蠅種群比起來,生育年齡更早,同時它們也衰老地更快,死地更快。
另外一組實驗正好與此相反,科學家把年輕果蠅的卵都扔掉,而只孵化那些年老果蠅產下的卵,十代之后果蠅的壽命上升了2-3倍。
這個實驗在自然選擇之外強加了另外的選擇力量,從來改變了衰老的進程和壽命,從來證明自然選擇確實對衰老“無能為力”。
這個實驗也同時解釋了為什么不同的物種有不同的壽命。當一個物種面臨巨大的生存危機,大量的個體會在青年死去,那么它們被選擇保留的基因就只對青年有利,這樣的物種壽命就比較短。相反,當一個物種的外在死亡威脅不是很大,那么對于老年、青年有利的基因都會被選擇性保留,這樣的物種就會相對有較長的壽命。
既然最高生殖年齡后出現有害作用的基因是不會被自然選擇淘汰的,那么生殖為什么會在死亡前停止?
對于很多物種來說,生育能力喪失和死亡幾乎是同時發生的,但是對于人類來說,大部分失去生育能力的女人仍然能夠生活許多年。為什么人類進化到將生育的衰老與身體其它部位的衰老分離開來呢?
一個有趣的現象是女性停經的年齡到死亡的年齡,差不多正好是一個孩子成年的時間。人類由于腦容量的增大而導致嬰兒在孕期的不完全發展,從而在出生后需要長時間的長輩親屬的照顧。一種假設是,女性更年期早于死亡的到來,可以保證把最后一個生育的孩子撫養成人。
另一種理論成為“祖母理論”,這個理論認為祖母在失去生育能力后,能有更多的精力去照顧孫子輩的孩子,提高他們的成活率。假設祖母有更好的長壽基因,那么祖母就能照料好孫子輩,從而使得長壽的基因得以傳承下去。相反,如果祖母沒有長壽基因而早逝,孫子輩有可能得不到關照而增加死亡率,從而這些不好的基因就被淘汰了。從某種意義上來講,這也算是自然選擇對長壽的影響。
目前關于更年期和衰老的研究還停留在理論基礎上,并沒有什么實驗證據。但是不管怎么說,越來越多的研究已經意識到,衰老并不是物種注定的命運,衰老只是自然選擇不起作用的結果。所以說衰老應該被看做是一種疾病,并且是可以治愈或者至少是緩解的疾病。
我們是如何老去的?
關于衰老是怎么發生的,目前的科學研究還沒有一種定論,但是基于目前的研究成果,大家提出了很多關于衰老的理論。
歸納起來,大致可以分為2類。一種理論認為衰老是由于損傷的累積造成的;另一種理論認為衰老是由于基因編程引起的。
第一種理論認為正常的代謝過程會產生有害的副產物,當這些有害的物質堆積到一定程度的時候,衰老就開始了。當這些有害的東西積累更多,損害了器官的正常工作的時候,死亡就發生了。防止衰老的手段就是如何阻止這些有毒物質的積累和促進機體的排毒和自我修復。
另一種理論認為衰老這件事是預先寫在基因里面的,到達某個時間點就會觸發的過程。每個人都有一個或者多個基因告訴身體我們會活多久。找到這些基因并且進行基因編輯也許就是打開長生不老之門的鑰匙。
科學家們同樣用果蠅做了實驗,試圖去找到這些基因。在一組果蠅實驗中,每一代都選取存活時間比較久 (長壽)的果蠅產下的卵,孵化這些卵并從中再次選取長壽的果蠅產下的卵。經過五百代的篩選,果蠅的生命比實驗開始時的第一代已經延長了一倍。這說明長壽是可以遺傳的,確實基因可以決定壽命。而且這些“長壽基因”大多和DNA修復,調節代謝有關,這說明第二種理論并不排斥第一種理論。
但是也有“基因決定壽命”的反對者,它們提出蟻后和同父同母的工蟻有相同的基因,可是它們的壽命可以相差一百倍。這從另一個角度說明,基因并不是決定壽命的全部,環境因素或多或少的也參與了其中。到底是什么導致了衰老,現在的醫學還不能給準確的答案。
面對衰老和死亡,我們能做什么?
也許看到這里,你可能會問,醫學什么時候才能發展到能夠“治愈“衰老。雖然人類的平均壽命在不斷增加,但這個很大程度上是因為醫療條件的改善而降低了疾病的死亡率。很遺憾地告訴你,如今的醫學離”治療“衰老都還很遠。
生命正是因為有終點才有意義。假設有一天人類實現了“長生不老”,那努力和勤勞也許就變得毫無意義了。一件事情今天做跟明天做,還有什么區別呢?這樣人類也就完全失去了前進的動力了。
正如德國哲學家海德格爾說的:向死而生。
人一生下來就注定會死亡,每一天的生只是不斷的去逼近死的那個狀態。只有明白了這個生和死的關系,勇敢地面對死亡,讓死亡成為生命旅途的好朋友,才能以更積極的狀態而生活:
樂觀而努力的活著,從容而坦然的面對衰老和死亡。
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