我们为什么衰老？

方舟子

自古以来就总有人梦想着能长生不老，也幻想出了种种绝招，可惜所有这些灵丹妙药、神功仙术无一奏效。然而，即使是在现代社会人的平均寿命已经大大延长，从几十年前的三四十岁到现在的六七十岁，但是人的自然寿命并没有延长。人类平均寿命的延长是通过卫生条件的改进和医疗技术的进步减少了夭折而取得的，并不是通过延缓衰老取得的。事实上，今天六十几岁以上的人，总体上仍然跟1000年前六十几岁以上的人一样老迈。

为什么我们会衰老直至死亡？有人说这是自然规律。这只是把问题换了一个说法，并没有给出真正的原因，而且这条自然规律也并不普遍成立。那些通过细胞分裂的方式进行无性繁殖的生物，例如海葵，虽然会因为意外的原因而死亡，但却不会自然老死，如果细心培养，它们可以永葆青春。由此看来，因衰老而死是有性繁殖生物的特征。

也有人说，因衰老而死可以避免世界变得更拥挤。这是一种目的论的说法，要接受它，我们需要首先相信天地间有神秘的力量做这种巧妙的安排。死亡使得世界不那么拥挤，这只是死亡的额外意义，却不是死亡的真正原因。

还有人说衰老是基因程序决定的。的确，我们现在经常见到与衰老有关的基因的报道，研究人员也经常说“受编程的细胞死亡”。但这只是表明了我们是如何衰老的，并没有告诉我们衰老是如何起源的，也即那些衰老基因都是怎么来的。

显然，我们需要找出衰老的进化因素，才能最终回答这个问题。一种说法是，老死是自然选择的结果。老死为后代腾出了生存空间，省下了生活资源，有利于后代的生存，而自然选择的结果，不就是留下更多的后代吗？但是这种貌似有理的说法，其实是违背了自然选择的原理的。一个群体的老一辈的死亡，的确有利于后代的整体的生存；但是，单个个体的死亡，却不能直接有利于它的后代的生存。自然选择不可能为了群体的长远利益，而牺牲个体的直接利益。自然选择只在对个体及其后代有直接的优势时才能起作用。

英国伟大的生物学家荷尔登在20世纪40年代首先指出，老死并不是自然选择的结果，恰恰相反，乃是自然选择不起作用的结果。自然选择是通过不同个体具有不同的繁殖能力而表现出来的，因此，那些在个体丧失繁殖能力之前就起作用的基因，才受到自然选择的选择。一个致命的基因如果在青少年时期就得到表达，病人很可能在留下后代之前就已死亡，因此这样的基因将被自然选择所淘汰，很难遗传、扩散开去。相反，那些隐蔽起来等过了青壮年才表达的致命基因。它的携带者在患病之前已经留下了后代，这样的基因是无法被自然选择所淘汰的，而会持续遗传下去。随着时间的推移，必然有越来越多的只在老年时表达的致命基因在群体中累积起来，扩散开去。在每个人的身上就或多或少都有这种致命基因，因此，也就不可避免地会衰老、死亡。而对无性生殖的生物来说，它们一直保有生殖能力，自然选择一直在起作用，迫使它们一直保持健康活力，因此不会衰老。

另一位英国生物学家W.D.汉密尔顿在20世纪60年代为这个衰老理论建立了数学模型。自20世纪70年代以后，这个模型已被许多实验所证实。这个衰老理论预测，如果我们延缓有性生殖的生物的繁殖期，那么，经过若干代后就能延长其寿命。其中一个实验是以果蝇为研究对象的。果蝇长到两周左右就开始产卵。研究者将这些年轻的果蝇产的卵全都扔掉，只孵化那些年老果蝇（至少六周）产的卵。这样进行了10代以后，得到的果蝇的寿命是普通果蝇的两三倍，而且，它们显得更加充满青春活力。它们更耐饥饿，更抗干燥，行走能力和飞行能力也更强。

我们可以设想，如果我们也对人类进行类似的实验，强迫晚育，而且在其后代患病时不用医学技术拯救而听任自然选择起作用，那么进行10代以后，人类的自然寿命也会明显延长。当然我们不可能做这种野蛮的实验，要延年益寿，我们只能寻找别的办法。传统的办法，是相信“生命在于运动”，做持之以恒的体育锻炼。但是，锻炼虽然能够增强身体的机能，改善生活质量，却没能显示它确实能延长人的寿命。

另一种办法，是控制饮食。比如，研究者发现，那些只吃七八分饱的老鼠的寿命，明显要比那些尽情享受美食的老鼠的寿命长。没有人知道这种办法对人类是否也适用。而且，如果为了长寿就得长期忍饥挨饿，对一般人来说，并不具有吸引力。从细胞水平上看，衰老的原因是正常细胞的分裂次数有限，只能分裂50次～100次，只有癌细胞可以无限分裂下去。正常体细胞每分裂一次，其染色体两端（端粒）的序列就要丧失一些，长度就要变短一些。缩短到一定程度，体细胞就会停止分裂。但是，性细胞和癌细胞具有一种端粒酶，可以防止端粒变短。我们可以设想，如果我们能利用端粒酶或别的药物，阻止染色体的端粒变短，体细胞就可以无限分裂下去而不会衰老。但是，到现在还没有人能够用这种办法证明整个个体的寿命得到延长，而且这种办法极可能诱发癌症。

细胞活动会产生氧化性的自由基。自由基过多可能是导致衰老的因素。体内有一种酶能够清除自由基，这种酶的活性较强的果蝇，也比较长寿。我们不知道人类是否也如此，我们也不知道有什么安全的办法能够清除人体内的自由基。

通过比较长寿个体和正常寿命的个体，我们已发现了一些基因可能有抗衰老的功能，但我们还不知道这些基因是怎么起作用的。根据我们上面介绍的衰老理论，衰老乃是长期累积的许多致命基因表达的结果。这些基因可能有几百、几千个，与人体绝大多数的生物化学功能有关。我们要征服衰老，首先要弄清楚衰老的所有机制，这意味着要找到所有这些跟衰老有关的基因，并了解它们的作用。这是一件相当困难的工作，也许在21世纪的下半叶才有可能完成。只有在那时候，我们才可能找到真正有效的延年益寿的办法。