我們為什么衰老？

方舟子

自古以來就總有人夢想著能長生不老，也幻想出了種種絕招，可惜所有這些靈丹妙藥、神功仙術無一奏效。然而，即使是在現代社會人的平均壽命已經大大延長，從幾十年前的三四十歲到現在的六七十歲，但是人的自然壽命并沒有延長。人類平均壽命的延長是通過衛生條件的改進和醫療技術的進步減少了夭折而取得的，并不是通過延緩衰老取得的。事實上，今天六十幾歲以上的人，總體上仍然跟1000年前六十幾歲以上的人一樣老邁。

為什么我們會衰老直至死亡？有人說這是自然規律。這只是把問題換了一個說法，并沒有給出真正的原因，而且這條自然規律也并不普遍成立。那些通過細胞分裂的方式進行無性繁殖的生物，例如?？?，雖然會因為意外的原因而死亡，但卻不會自然老死，如果細心培養，它們可以永葆青春。由此看來，因衰老而死是有性繁殖生物的特征。

也有人說，因衰老而死可以避免世界變得更擁擠。這是一種目的論的說法，要接受它，我們需要首先相信天地間有神秘的力量做這種巧妙的安排。死亡使得世界不那么擁擠，這只是死亡的額外意義，卻不是死亡的真正原因。

還有人說衰老是基因程序決定的。的確，我們現在經常見到與衰老有關的基因的報道，研究人員也經常說“受編程的細胞死亡”。但這只是表明了我們是如何衰老的，并沒有告訴我們衰老是如何起源的，也即那些衰老基因都是怎么來的。

顯然，我們需要找出衰老的進化因素，才能最終回答這個問題。一種說法是，老死是自然選擇的結果。老死為后代騰出了生存空間，省下了生活資源，有利于后代的生存，而自然選擇的結果，不就是留下更多的后代嗎？但是這種貌似有理的說法，其實是違背了自然選擇的原理的。一個群體的老一輩的死亡，的確有利于后代的整體的生存；但是，單個個體的死亡，卻不能直接有利于它的后代的生存。自然選擇不可能為了群體的長遠利益，而犧牲個體的直接利益。自然選擇只在對個體及其后代有直接的優勢時才能起作用。

英國偉大的生物學家荷爾登在20世紀40年代首先指出，老死并不是自然選擇的結果，恰恰相反，乃是自然選擇不起作用的結果。自然選擇是通過不同個體具有不同的繁殖能力而表現出來的，因此，那些在個體喪失繁殖能力之前就起作用的基因，才受到自然選擇的選擇。一個致命的基因如果在青少年時期就得到表達，病人很可能在留下后代之前就已死亡，因此這樣的基因將被自然選擇所淘汰，很難遺傳、擴散開去。相反，那些隱蔽起來等過了青壯年才表達的致命基因。它的攜帶者在患病之前已經留下了后代，這樣的基因是無法被自然選擇所淘汰的，而會持續遺傳下去。隨著時間的推移，必然有越來越多的只在老年時表達的致命基因在群體中累積起來，擴散開去。在每個人的身上就或多或少都有這種致命基因，因此，也就不可避免地會衰老、死亡。而對無性生殖的生物來說，它們一直保有生殖能力，自然選擇一直在起作用，迫使它們一直保持健康活力，因此不會衰老。

另一位英國生物學家W.D.漢密爾頓在20世紀60年代為這個衰老理論建立了數學模型。自20世紀70年代以后，這個模型已被許多實驗所證實。這個衰老理論預測，如果我們延緩有性生殖的生物的繁殖期，那么，經過若干代后就能延長其壽命。其中一個實驗是以果蠅為研究對象的。果蠅長到兩周左右就開始產卵。研究者將這些年輕的果蠅產的卵全都扔掉，只孵化那些年老果蠅（至少六周）產的卵。這樣進行了10代以后，得到的果蠅的壽命是普通果蠅的兩三倍，而且，它們顯得更加充滿青春活力。它們更耐饑餓，更抗干燥，行走能力和飛行能力也更強。

我們可以設想，如果我們也對人類進行類似的實驗，強迫晚育，而且在其后代患病時不用醫學技術拯救而聽任自然選擇起作用，那么進行10代以后，人類的自然壽命也會明顯延長。當然我們不可能做這種野蠻的實驗，要延年益壽，我們只能尋找別的辦法。傳統的辦法，是相信“生命在于運動”，做持之以恒的體育鍛煉。但是，鍛煉雖然能夠增強身體的機能，改善生活質量，卻沒能顯示它確實能延長人的壽命。

另一種辦法，是控制飲食。比如，研究者發現，那些只吃七八分飽的老鼠的壽命，明顯要比那些盡情享受美食的老鼠的壽命長。沒有人知道這種辦法對人類是否也適用。而且，如果為了長壽就得長期忍饑挨餓，對一般人來說，并不具有吸引力。從細胞水平上看，衰老的原因是正常細胞的分裂次數有限，只能分裂50次～100次，只有癌細胞可以無限分裂下去。正常體細胞每分裂一次，其染色體兩端（端粒）的序列就要喪失一些，長度就要變短一些。縮短到一定程度，體細胞就會停止分裂。但是，性細胞和癌細胞具有一種端粒酶，可以防止端粒變短。我們可以設想，如果我們能利用端粒酶或別的藥物，阻止染色體的端粒變短，體細胞就可以無限分裂下去而不會衰老。但是，到現在還沒有人能夠用這種辦法證明整個個體的壽命得到延長，而且這種辦法極可能誘發癌癥。

細胞活動會產生氧化性的自由基。自由基過多可能是導致衰老的因素。體內有一種酶能夠清除自由基，這種酶的活性較強的果蠅，也比較長壽。我們不知道人類是否也如此，我們也不知道有什么安全的辦法能夠清除人體內的自由基。

通過比較長壽個體和正常壽命的個體，我們已發現了一些基因可能有抗衰老的功能，但我們還不知道這些基因是怎么起作用的。根據我們上面介紹的衰老理論，衰老乃是長期累積的許多致命基因表達的結果。這些基因可能有幾百、幾千個，與人體絕大多數的生物化學功能有關。我們要征服衰老，首先要弄清楚衰老的所有機制，這意味著要找到所有這些跟衰老有關的基因，并了解它們的作用。這是一件相當困難的工作，也許在21世紀的下半葉才有可能完成。只有在那時候，我們才可能找到真正有效的延年益壽的辦法。