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人類壽命的增長是否存在“海弗利克極限”?
【編者按】
在漫長的人類歷史中,沒有哪件事比死亡更古老、更神秘、更無解,我們對其諱莫如深,仿佛只是觸及一鱗半爪,都足以讓它從黑暗中暴起傷人。可死亡從來不應是未知的,隨著科學技術的飛速進步,我們對死亡的疑問越來越多:生命為何有限?生死如何界定?死亡能否逆轉?怎樣超越死亡?我們是否擁有死亡權?如何商討臨終?誰才是有權拔下插頭的那個人?網絡社交怎樣影響死亡……
在《現代死亡:醫療如何改變生命的終點》一書中美國心臟病學會青年研究者獎得主瓦萊奇博士以親身臨床救治經歷結合醫學、進化學、社會學、法學、倫理學、認知心理學、歷史學等諸多學科觀點,直面“禁忌”話題,詳述人類在死亡相關議題研究方面的點滴變化與前端進展。本文摘編自該書第2章,澎湃新聞經后浪出版授權發布。

歷史上,人類壽命基本保持穩定。我們人類,更精確地說是人屬(Homo),已存在了約200萬年,但直到20萬年前,“智人”(Homo sapiens)才在非洲出現。約19萬年前,人類開始過上狩獵采集的小團體部落生活,繼而學會了農耕和畜牧技術。盡管文明進步了,但那時的人們無法從實質上改善健康狀況,他們的生命中遍布難以預料的危險。只有極少數人能在童年時幸存下來,而青年人和中老年人的死亡率幾乎相同。此外,分娩是發生在一個女性身上最危險的事情之一,也是當時女性的死亡率遠高于男性的原因。
盡管如此,人們還是設法延長了自己的壽命:公元前5000年至公元前1000年,猶大國王的平均壽命為50歲;公元前450年至公元前150年,希臘詩人和哲學家的平均壽命為60歲。然而,這更多是統計概率的產物,而非有價值的干預措施進行干預的結果。
1800年,全球范圍內人們的平均壽命不到30歲。這與數萬年前農耕時代的人們平均壽命為 20~25歲幾乎沒什么區別。在此之前,平均壽命每年都會有顯著的波動,曲線的上升和下降就像地震時震波圖呈現出的筆畫一樣起伏不定。死亡不僅對個人而言是隨機的,對所有人都是如此。即使是富人對死亡也無計可施,因為當時人們的預期壽命與收入并不掛鉤,富裕國家的情況與貧窮國家同樣糟糕。
但也就是從這段時間起,人類的平均壽命開始穩步上升,這是歷史中任何時期都不曾出現的。每一年,人類平均壽命都會增加大約3個月。所有國家都發生了這種增長,部分國家尤為明顯,如日本和斯堪的納維亞地區的國家。從1840年開始,這種增長幾近線性。不僅是平均壽命,人類的最高壽命也在增加。過去,根據年齡可以劃分出一個呈金字塔形的人口分布,年輕人數量眾多位于底層,而老年人數量較少位于塔頂,但按照這種增長速率,這一圖形將在未來的幾十年內變為矩形。
我們如何實現了這種轉變?第一,人類壽命延長主要得益于兒童死亡率的急劇下降。這是因為,例如進行衛生分娩、規范衛生操作、改善公共衛生、提高營養狀況、加強產婦教育、提高產婦保健等公共衛生措施的增加,使得兒童死亡率大大降低。此外,由于抗生素和疫苗的出現,過去對兒童有巨大危害的傳染性疾病已在發達國家銷聲匿跡。第二個重大改變,是中年人的患病率和死亡率下降,這得益于心血管疾病死亡率和暴力事件致死率大幅降低。這一減少幅度如此之大,以至于如果我們在這個時候抹去所有50歲以下的死亡人口數據(約占美國全部死亡人數的12%),平均預期壽命只會再增加3.5年。
直到最近,也就是20世紀70年代以來,我們才開始在減少老年疾病與死亡風險方面取得重大進展,這令1969年后最高壽命的增長率幾乎是過去幾十年的3倍。令生物學家、人口學家及生態統計學家困擾的是,我們能否維持這種指數式的壽命增長?更重要的是,人類壽命是否存在“海弗利克極限”?
一些科學界人士表示,人類壽命不斷增長就已經證明了不存在這種上限。但更多的人相信,人類壽命存在一個更高的極限,這其中就包括列奧納多·海弗利克本人,近期他這樣寫道:“衰老過程是所有分子(包括多數原子)的共性,那么對衰老橫加干預,大概等同于違反基本物理定律。”許多科學家現在開始相信,我們的壽命或許正在接近平臺期。據估計,即使消滅了所有心臟病、癌癥和糖尿病,人類的平均壽命預期仍不會超過90歲。因此,許多科學家認為,無任何疾病的人類壽命平均可達85歲,而數學建模的結果表明,人類的最高壽命可達126歲。
詹妮·卡門打破了過去我們所設想的120歲的人類壽命極限,她的壽命與她去世之后數學建模得出的新極限相近,但仍有許多人期待這一數字能得到驗證。百歲老人是世界上增長最快的年齡組。據聯合國估計,全世界約有30萬百歲老人,而這一數值到2050年時將增長10倍。值得一提的是,壽命的這一變化完全是由于外部因素導致,如環境的改善,以及對疾病的控制等。這就如同我們一直在凈化細胞生長的培養液,而不是改變細胞本身。在大約150年的時間里,人類的預期壽命從40歲增加了1倍,達到80歲左右,這意味著基因變化在我們生命的可塑性中起到的作用微乎其微。
對我們人類而言,普遍高齡其實是一種相當新鮮的體驗,也蘊含著耐人尋味的進化意義。人類歷史上相當長的一段時間內,女性從未經歷過絕經后的生活。站在進化的角度來看,絕經會被認為是生殖適應性的巨大失?。簩τ谶M化生物學家來說,一個無法生殖、無法幫助物種延續的有機體對族群進化有什么益處呢?科學家曾一度認為,絕經后的生活是人類獨有的,當然,現在我們知道這是個錯誤觀念?;ⅥL、秀麗隱桿線蟲和長冠八哥像人類女性一樣,有著鐘形的經期生育曲線,且有老年期生命。
然而,現代女性的生命有大部分是在絕經后度過的,原因主要有二:一是人類壽命顯著增長;二是與分娩相關的死亡率大幅降低。此外,女性普遍比同齡男性長壽,這種差距會隨著年齡增長更加明顯。事實上,在超級百歲老人,即超過110歲的老人中,女性以35∶1的比例遠遠多于男性。
進化生物學家已經證明,在過去被認為是進化異類的絕經后女性正是人類長壽的關鍵所在,我們的長壽可能要歸功于我們的祖母。在狩獵采集時期(甚至近代),祖母通過幫助女兒撫養后代,將年輕的母親從為新生兒收集物資的壓力中解放出來,讓她們可以專心懷孕生子。1966年,有學者首次提出了“祖母假說”,而數學模型現已證明,這一假說正是人類壽命從猿類壽命邁向現代人類壽命的主要原因之一。進一步的研究表明,在虎鯨這種與人類壽命相似的哺乳動物中,祖母對延長壽命也起到了相同的作用。
對抗死亡的進步已經延長了老年人的壽命,也對生命結構的另一端——兒童——產生了深遠影響。人口統計學家指出,父母早逝的孤兒數量已經有所下降。孤兒院過去不僅在狄更斯筆下的英國隨處可見,更是歷史的必然產物,究其原因,正是各年齡層級的人們死亡率都非常高。人類漫長的童年期一直都吸引著生物學家的注意,尤其是相比于其他物種,人類后代成熟得最晚,依賴他人的時間最長。人類大約在斷奶后14年才會進入性成熟期,甚至更久,而我們正處于進化中的近親黑猩猩只需要約8年。
最初科學家提出的理論認為,由于人類的腦容量更大,處理的任務更復雜,比如打獵,所以需要更長時間來培養承擔這些任務所需的技能。但是,當人類學家分析了全世界原始部落的打獵覓食行為后,得出的結果令人十分吃驚。對一些原始部落(如靠近澳大利亞的梅爾島的梅爾人,以及坦桑尼亞的哈扎人)進行觀察的結果表明,兒童與成人的覓食能力相差無幾。即使存在差異,也是因為兒童的體形較小、力量較弱,而非生存所需的智慧技能有差異。事實上,訓練的作用尚不明確,比如哈扎人中,訓練較少的兒童與接受嚴格訓練的兒童壽命幾乎相同,這表明童年期的長短與生存技能強弱之間沒有直接關系。
因此目前更受支持的理論是,人類兒童的依賴期長度是由我們的壽命延長所決定的。而壽命的延長與懷孕年齡推遲有關,跨物種研究已經證明了這一點。這意味著,母親懷第一胎的時間越晚,子女的壽命就會越長,所有物種都是如此。社會學家用“資本繼承理論”(inherited-capital theory)來解釋這種現象,即父母積累的技能與財富,會隨著時間的推移轉化為子女更高的生活質量。關于人類的童年期和依賴期為何比其他物種更長,另一個原因就沒有這么大公無私了。限制兒童參與成年人的工作生活,可以減少成年個體在社會中面臨的競爭,從而展現出成年人的進化適應性。所以,祖母對孩子的溺愛或許只是出于自身利益需要,讓孩子晚些成熟,而不是真的考慮到孩子的利益。
盡管科學家還在討論長壽的利弊,但并不是每個人都能從延長壽命中獲益,哪怕我們已經把長壽視為在發達的社會經濟中生存的正當權利。即使在美國,人們的預期壽命依然存在巨大差異,現代科學與醫療衛生資源分布極不均衡。與世界經合組織(OECD)的其他成員國相比,美國的平均預期壽命較低,并且這種差距正在逐漸拉大。美國女性的平均壽命低于智利女性和斯洛文尼亞女性,而這兩個國家的人均醫療花費與人均收入都低于美國。美國男性 和女性的壽命都比他們的加拿大鄰居短,但耐人尋味的是,這并不是因為美國缺乏資源——僅匹茲堡市(美國人口排名第61位的城市)所擁有的核磁共振成像儀數量,就超過了整個加拿大的總和。
在美國,一些縣的人均預期壽命甚至超過了日本和瑞士,另一些縣的人均預期壽命卻與阿 爾及利亞、孟加拉國等第三世界國家趨近。美國男性預期壽命最長(83歲)的縣是弗吉尼亞州的費爾法克斯縣,而男性預期壽命最短(64歲)的縣是西弗吉尼亞州的麥克道威縣,但其實兩地相距僅約482公里。社會經濟差異或許可以解釋這種差距:費爾法克斯縣的家庭收入中位數為109383美元,而麥克道威縣僅為22972美元。此外,種族是另一個重要原因。
2010年,非裔美國人的壽命比美國白人少3.8年,雖然這一差距與1970年的7.6年相比有所下降,但依然較大。然而重要的是,收入與種族之間有著千絲萬縷的聯系,或許有人會糾 結于這二者的影響孰重孰輕,但必須指出,麥克道威縣的居民絕大多數是白人,比例達89%,而費爾法克斯縣僅有53%是白人。
社會經濟差異將會影響人們的健康,但令人驚訝的是,這是現代的產物。對各國19世紀以來預期壽命的研究表明,在19世紀,一個人壽命的長短與他儲存了多少塊金磚毫無關聯。事實上,這一影響差距直到20世紀才初露端倪,不僅在富國和窮國之間愈發懸殊,甚至在一個國家內部也是如此,美國國內所表現出的預期壽命差異就表明了這一點。
因此,現代死亡的主要特征之一是不平等性。布羅克頓,一個距波士頓僅1.5小時車程的貧窮小鎮,這兒的人們依然在以過去的方式死亡。到醫院就診之前,他們沒有任何病歷,沒有做過任何檢查,也從未接受過任何治療;離開醫院時,一席白布裹住他們的身體,一直蓋到眉毛。醫學進步塑造了現代死亡,而社會經濟變化對現代死亡的塑造力度完全不亞于醫學進步。
也許,無論是顯微鏡還是死亡率表,我們從中學習到的關于死亡的知識都是同等重要的。對我而言,細胞動力學中能學到的東西并不只是研發新的靶向療法或是抗衰老特效藥。細胞的死亡展現了一種超凡的社會意識。一個細胞絕不會在孤立的情況下死亡,而是會在同伴的清晰視野中死亡。一個細胞也無法決定自己的死亡,而是被一種更聰明的力量控制著,更高級的機體知道什么時候細胞會對自身和身邊的環境造成威脅。細胞比我們人類更清楚“客居過久遭人煩”的下場。雖然我們人類渴望永生,但對細胞而言,永生是最可怕的命運。
人類對抗死亡、延長壽命的戰斗還在激烈進行,誰也無法預料這場曠日持久的拉鋸戰結果如何。面對現代死亡,我們最清楚的不是人們因何死亡,也不是何時死亡,而是在哪兒死亡。在大多數人最后的死亡場景中,灰白是主色調,身邊彌漫著消毒劑的味道,警報聲充當著配樂,胡亂敞開的病號服是他們的行頭。在人類的歷史上,死亡從未像過去幾十年一般遠離家庭。

《現代死亡:醫療如何改變生命的終點》,[巴基斯坦]海德·瓦萊奇(Haider Warraich)著,陳靚羽譯,后浪|中國友誼出版公司2022年11月。





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