我们为何会衰老

衰老是为了给后代留下生存空间吗？

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。”

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 .威廉斯写的有关衰老的文章。

威廉斯的文章深人地阐述了生物学家霍尔丹和麦达瓦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。

我们很容易想象遗传的选择力将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。

早期有利的基因在晚期可能有害

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（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髙达 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。

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胄蛋白酶原I的物质的基因。这些人比较容易在年龄老些的时候患 冑溃瘍并死于胄溃疡。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是否能对抗胄肠道感染，诸如结核和 霍乱。

保尔•特克（PaulTnrke)，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。

成为阿尔茨海默氏病（又称老年性痴呆）前提条件的基因也可能是由其早期的利益而被选择的基因。这是一种最常见的造成毁灭性智能破 坏的病因，它在60岁时使大约5%的人，到80岁时使20%的人受累。 它早就被认为是受遗传因素影响的疾病，因为许多家族性病例以及在21 号染色体有3个拷贝的人中频率最髙。1993年，杜克大学精神科学家发 现19号染色体上的一个基因产生E4载脂蛋白特别多见于发生阿尔茨海 默氏病的人中。该基因的杂合子在肋岁发生该病的可能性为40%。据我 们所知，还没有人找到后来发生阿尔茨海默氏病的基因在早期生活中的 益处。国立老年研究所的拉波得提出一个有关的解释，他注意到阿尔茨 海默氏病是以大脑进过程中最晚出现的区域中的异常作为特征的，这 个区域在其他灵长类动物中不存在。这使他提到四百万年来导致人类大 脑迅速增加体积的基因可能引起某些人的阿尔茨海默氏病，或者产生尚 未由其他遗传变化所介导的副作用。如果能够肯定早年生活中智力较髙 者，或者大脑体积较大者中具有发生阿尔茨海默氏病前提条件的基因， 那将是十分重要的发现。

有相当多的实验室证据说明有早期益处的基因引起衰老。群体生物学家苏卡（Robert Sokal)养育了一批家绳（一种最普通的厨房害虫）选 育其在生命周期中繁殖得最早的。40代之后，被选出的家蝇确实能够在 早期产生更多的后代，但它们又同时老得快些，死得快些。有可能是被 选基因在生命的早期有益而对晚期不利。生物学家罗斯和査理斯韦斯 (Micheal Rose & Brain Charlesworth)从另一角度做实验，培育在生命周 期中繁殖得晚的果蝇。这种果蝇不仅在生命后期繁殖较多，而且也活得久些，但是后代总数较少。这个实验的结果，符合预期的人工选择剔除了有早期利益但需要付出后期代价的基因。

延缓衰老的几种因素

衰老以及限制长寿的近期机制是什么？最近的研究找到了好几个。 自由基，是一种性质活跃的化学结构，任何与自由基接触的物质都会受到自由基破坏。我们的身体开发了一系列防御机制，特别是被称作过氧化物歧化酶（SOD)的蛋白质，能在自由基造成损害之前中和它。缺少正常的SOD可以引起肌营养不良性侧索硬化症（Amyotrophiclateral sclerosis, 亦名Lou Gehrig’s病），这是一种以肌肉萎缩为特征的致命的疾 病。SOD水平在各动物物种中与寿命有正比关系。从一个方面看，自由基损伤确实是衰老的近期直接原因；从另一方面看，证明自然选择又把 防御机制调节到正好符合需要的水平。

血尿酸水平，作为另一种抗氧化剂，也与物种的寿命密切相关。我们人类已经失去其他大多数哺乳动物都有的降解尿酸的能力。因为尿酸结晶会在关节液中沉淀并引起痛风，这种降解尿酸能力的丧失，在医学书籍中提到时总是说这是人类生物化学的一种缺陷。但是，它又可能是 一种优点：它有利于我们活得较为长久的生命。

这样高的尿酸水平，使许多人处于痛风跛行的边沿，这是一种什么选择优势？

终于找到了尿酸盐有一种重要的有益作用。尿酸盐是有害的活性氧——羟基，超氧阴离子，单个氧原子，以及氧化血红素中间产物高价铁（+4，+5)的一种非常有效的清除剂。尿酸盐作为抗氧化剂的作用与抗坏血酸（维生素C)等效。人类的展酸IL水平高于猿人（prosimians)和其他低级类人猿，可能 跟人类的寿命较长、癌的发病率较低有关，尿酸盐在其中起了 明显的作用。

因痛风而火一样灼痛的拇趾可能是因为这一延迟衰老而被选择的基因的一种代价。这个基因有一种与前面已经讨论过的作用相反的作用， 这个基因有利于晚期生命减慢老化却在整个成年期要付出代价。如果能 够证明患痛风的人确实衰老得慢些，那将是十分重要的证据。

有一种修复异常DNA的酶也是在寿命较长的物种中含量较高。这说明DNA的损伤也是一种自然选择的力量，与SOD和尿酸盐一样，也说明自然选择找到了一种解决的办法。如果把自然选择看成一种弱力量， 就可以看到自由基和DNA损伤是衰老的一种原因。理解自然选择的力 度，便可以使你倾向于希望自由基和缺陷DNA是受到进化出来的机制的限制的，这些机制同使生殖最大化所需要的那样有效。

奥斯特指出，衰老的机制在物种之间多半不同。大鼠和小鼠，是大多数衰老研究的材料，与人类有很大的差距。不仅是种系发生学上的距离，而且在衰老的模式上也不一样。奧斯特因此主张进行物种间衰老的 交叉比较研究去揭示常见的共同模式。他在佐治亚海边的一个小岛上用 鼬开始做他的研究，这里的鼬已经在没有捕食 者的条件下生活了几千年，因而估计它们有较长的寿命。野外工作用了 几年时间——在岛上和大陆上捕捉鼬并测定其年龄。岛上的鼬很容易捕捉，因为它们在地面上睡觉，不作防御；而在大陆上的鼬则整天躲在很深的地洞里。研究的结果发现，岛上的鼬不仅是比它岸上的表兄弟活得 长久些，而且在一系列指标上都老得慢些。这些变化的代价是新生的小鼠在各个年龄阶段都要小些，而且首次生殖年龄迟些。很清楚，衰老的速度，同其他的生活史特征一样，是由自然选择决定的。

为什么女性寿命更长

回到人类来。1985年在美国出生的男婴预期平均寿命要比女婴少七年。类似的差异也见于别的国家，以及过去的年代。为什么妇女在这点 上比男子优越？许多动物的雄性老得快些的证据是来自跨物种的比较研究。雄性必须竞争配偶时，寿命就要比雌性短。增加的死亡率有一部分是因为雄性为雌性配偶而互相争斗，但是即令是单独关在笼子里的雄性 也比雌的死得早些。

为什么雄性是易被伤害的性别？雄性的生殖成功十分依赖它的竞争能力，雄性在生理上要更多地奉献给竞争，因而对自身身体的保护便相对较少了。它们的生活游戏是为了更高的赌注而表演。如果特别强壮的 雄性能够成为更多的子代的父亲，而平庸的雄性便没有后代。为了达到 十分强壮的目的，就必须付出重大的牺牲，在这个过程中牺牲的可能就 是长寿有关的因素。

衰老不是病

对衰老的研究似乎是去发现进化论观点的价值。老年医学家已经肯定引起衰老的机制可能不是错误而是自然选择仔细权衡协调的结果。进化论观点提示衰老过程中涉及的不只是少数基因，其中若干对生命有重要的功能意义。这些基因似乎是在一组互相协调的逐步升级的征象中一 —表达它们的各种作用。在任何基因的不良作用中，出现得早的基因将比出现得迟的基因受到更强的自然选择的淘汰。自然选择作用于它们以 及别的基因以延迟它们的作用，直到它们与别的引起衰老的基因一同作 用。这一过程解释了四轮马车效应，即令并不存在协调衰老的内在时钟， 仍然有许多衰老征象协调一致的现象。

这个观点挫灭了飞机上那位老太太的希望：衰老是一种某一天可以被治愈的病的希望。关于长寿研究有所突破的谈论只不过是一种充满希望的谈论而已。老年病学研究所能达到的目标，应当是合理的适当投入 到关于衰老机制的课题研究，和防止或者推迟许多老年病的可能性，使 我们能够在整个成年期的生活更加美满，更有活力。尽管我们对我们可以使寿命得到明显的延长感到悲观。我们承认科学史上有不少在成功之
前曾经有某些自信的科学家论证过这种成功是不可能的。而且我们十分清楚，自然选择在不多的几百万年时间里已经大大地延长了我们人类的寿命。所以我们不是要求老年病学家放弃延长寿命的努力，而是要求他们在进化论学说的指导下进行研究。

我们还注意到对科学能够完成的任务的悲观估计也常常有实际意义。 它们提供了哲学家E.T.魏塔克所说的“无效原理”。因为有这种悲观的 论点，工程师不再去设计永动机，化学家不再试图把铅变成金子。如果 老年学家不再去寻找某个单一的，可加控制的衰老原因企图返老还童， 那么他们的努力将被证明对人类的美好生活更加有贡献。

我们如何看待自己生命的观点也可能发生变化。有的人可能在知道衰老是青年时期活力的代价而感到安慰。在知道不大可能出现能够把生 命无限延长的医学进步之后既可心安理得也可能失望。但是这可以让我 们从研究能够把人类从衰老中挽救出来的药丸、保健食品和体育锻炼的 无效劳动中解放出来，而是去研究怎样使我们在各个年龄阶段，包括老 年时期过一种充满活力的生活长生不老的幻想将被生活得更美好更丰 富的实际所取代。

结论

衰老是年轻时精力旺盛的代价。