人类长生不老的梦想

    人类长生不老的梦想      2005年11月28日


    1长寿：现实还是梦想    医学研究告诉我们，人的年龄超过30岁衰老就开始了，痴呆、白发、白内障、骨质疏松、循环系统损害、高血压等就是衰老的症状。把疾患和意外事故包括在内，人类的平均寿命约为80岁。科学家认为，如果人类能避免上述疾患和意外事故，人类寿命的上限应当是130岁。那么人为什么会衰老，以至走向死亡呢？有研究者对导致细胞衰老的原因提出了“程序假说”和“错误积累假说”。
    人类的细胞并不能无限地重复分裂，在分裂50至60次后便会停止分裂。细胞不再继续分裂的机体组织，便呈现出衰老和机能低下的状态。控制细胞分裂次数的时钟是位于染色体两端的一种特殊构造（端粒），它随着细胞分裂而变短。由于重复分裂而使染色体上这种特殊构造缩短到一定长度的细胞，从此便停止分裂。这就是“程序假说”。    细胞分裂的时候，DNA（脱氧核糖核酸）被复制，但是由于紫外线、活性氧、有害物质的损害，DNA会发生异常变化，于是DNA在复制过程中就会产生错误。随着错误的积累，生成了异常蛋白质，细胞机能变得低下，于是细胞便不能继续分裂，呈现出衰老迹象。这就是所谓的“错误积累假说”。    如果弄清了导致衰老和左右寿命的机制，就有可能实现“长生不老”的梦想。那么截止到目前，科学家都想到了哪些办法来实现这一梦想呢？     2长寿与基因    生老病死是生物界的自然规律，不同的生物间寿命长短不一，有的几分钟，有的几小时，有的几十年，上百年。人的寿命在生物界中是较长的，不仅有寿逾百年的老翁，也有英年早逝的亡魂，因为，你的寿命的长短在受精卵形成的瞬间就已经明明白白地“写在你的基因之中”了。    假如，从你的身上取一丁点儿皮肤，放在实验室的组织培养基中令其生长，你就会发现该细胞在不断地分裂，并有一个相当稳定不变的寿命期。其实，人体内每一种细胞都能生长，并都在自行分裂40-60次后死亡。研究发现，各种生物的细胞寿命都是有限的，每个细胞的生命期限都正好与其所属物种的平均寿命成比例。人体的成纤细胞平均分裂50次后死亡，按比例人类的寿命一般在70岁左右。与之相比，鸡的细胞只分裂15-35次，按比例推算鸡的平均寿命最高为30年。这一事实说明，一个细胞的分裂次数是由其本身遗传信息决定的。    虽然人类死亡日期已由基因排定，生命的蓝图──基因分裂时间表在受精卵时就已描绘好，但必须明白，精神因素和环境因素等是可以改变生命时间表的。     3人类的寿命极限    或许你有点奇怪，人的生命旅程在无垠的宇宙面前实在短暂得如白驹过隙，怎么称得上长寿？可是要是你注意到人类是哺乳动物的一种，那么一比较恐怕你也得承认人类可以算是矮子里面的高个子了。    科学家们早就发现，哺乳动物的寿命长短和他们的体重有着一定的比例关系：身体越大，寿命越长，反之亦然。我们知道大象的寿命比马长，马的寿命比狗长，狗的寿命又比兔长，兔的寿命又比鼠长。虽然这个规则不是对所有哺乳动物有效，但确实是有一定科学道理的。原来个体小的动物并非“省油的灯”。为了维持生命，在同样的体温下家鼠每千克体重耗费的氧气要比大象多得多。高速的新陈代谢过程带来的是相对多的自由基等引起衰老的副产品，所以小个子动物寿命相对短也就不足为奇了。(自由基：含有未配对电子的高度活跃的小分子和原子，很容易和其他分子或原子发生氧化反应。在细胞正常新陈代谢过程中它的产生是不能完全避免的。自由基引起的氧化反应是导致衰老的重要原因，但同时它也是一些重要生理功能正常进行的必要物质。)    人类却是一个例外。按照体重与寿命关系可以推算人的寿命应该是15～20年，这显然与实际情况极不相符。原因很简单，人类是地球上唯一的智慧动物，从远古时起就懂得生火取暖，穴居建屋，制衣蔽体，惬意的住宅、各种质料的服装以及现代的空调等实际取代了早已退化的毛发功能，大大改变了处于自然动物状态的单位能耗规则。    在哺乳动物中，灵长类动物在同体重动物中寿命普遍要长。罗猴（猴子的一种，分布于中国、缅甸、尼泊尔、印度北部等地）与猫的体重相当，寿命却是后者的1.4倍；黑猩猩的体重比马小，寿命却和其差不多；人类和黑猩猩、大猩猩体重差不多，寿命却是它们的两倍。据此人们很快想到寿命和大脑容量也有着密切的关系。用进化论解释就是：脑容量大就更聪明，显然是一种生存优势。脑科学研究也表明，人体的衰老主要是脑细胞的死亡。中老年人每天虽然有近十万个脑细胞死亡，但人的一生中仅启用脑细胞总数的1／4。若能长期坚持勤于用脑，脑神经根还会萌发出更多的新生脑细胞，而且这些脑细胞会变得更加粗壮、树突更丰满，其脑部血管会始终处于舒张状态，给大脑带来更多的营养和氧气。强有力的大脑也能更准确更协调地指挥全身各系统各器官的功能活动，人也因而获得健康长寿。    人类的长寿看起来很大程度上与大脑发达有关。为了发育出相应复杂的大脑，哺乳期、生长发育期也必然相应的拉长了。结合实际的寿命记录，人们得出了哺乳动物的自然寿命相当于生长期的5～7倍的结论。人的生长期长达20～25年，因此，人的自然寿命应该是100～175岁。从微观角度看，人体细胞的分裂周期为2.4年，而细胞分裂极限是40－60次，平均为50次，因而人的自然寿命约为120岁。这两种推算基本衔接得起来。    确实，可信的记载表明人类到现在为止寿命还没有超过123岁。生老病死，一直是人类痛苦的根源，长生不老是人们从来就有的梦想。能够达到人类预期寿命范围的百岁老人在世界范围内仍然属于稀有动物，研究人员指出人类的平均寿命本世纪不会超过85岁。从个体来讲，人们更关心自己可以活多少岁？120岁左右就是人们生命不可突破的极限吗？(资料：人类的长寿冠军、有确证出生和死亡记载的法国妇女让娜·路易斯·卡曼(1875.8.21－1997.8.4)一共活了122岁164天。2002年1月被《吉尼斯世界记录大全》列为世界最长寿男人的中愿寺雄吉今年（2003年）9月28日在福冈县家中去世，享年114岁。而目前世界上最长寿的女性、住在日本的九州岛的本乡门真9月早些时候刚刚度过116岁生日。)    如果说现在没有细胞和基因控制技术和纳米技术，那么我们的回答只能是无奈的肯定。但是现在这两样具有彻底革命意义的新技术已经在显示强大的改变自然世界的威力了，答案就不再一致了。    乐观的技术主义者认为，通过越来越发达的纳米技术转变基因结构，以此来延长细胞生命是完全可行的。由于决定我们疾病、老化等情况的是基因，因此如果一方面我们能不断的发现致病、致老的基因，另一方面努力找出抗衰老的因素，改变前者，利用后者，老死的自然规律不就可以被人类战胜了吗？就像20世纪通过改善医疗卫生条件以及营养问题从而使上个世纪人类平均寿命比19世纪大幅提高一样，基因技术和纳米技术必将让我们再度实现一次壮观的生命长度飞跃，而且这一次更具有根本的革命意义。    有不少科学家就支持这种观点，并且似乎证据和条件正在变得充分。现在已经发现了细胞的染色体（DNA，即基因）顶端有一种叫做端粒酶的物质，它如同一顶高帽子戴在染色体的头顶上，细胞每分裂一次，端粒就缩短一点，当端粒最后短到无法再缩短时，细胞的寿命也就到头了。如果对端粒酶来个“时序倒转”，细胞不久长生不灭了吗？在克隆牛身上还真出现了这种现象——它不但比实际年龄显得年轻，其细胞甚至比初生小牛的还要年轻；使用纳米技术，老鼠的脑细胞寿命被延长了3－4倍（我们知道大脑使人体衰老的主要标志）；使用转基因技术，把具有维持细胞分裂功能的基因和促进细胞增殖的基因植入从人的脐带血管分离出来的血管内皮细胞，结果使血管内皮细胞的分裂次数从65次增加到200次以上，突破了著名的“海弗里克极限”（即细胞分裂次数极限为40－60次）；2003年4月份，人类基因序列组图全部绘制完成了，人类在探索自身的征程上又迈进了一大步……    透过新技术带来的曙光，有不少人更是设想，人类的寿命将失去上限，人可以活500岁、1000岁。    人类曾经主要依靠自己不断发达的大脑（智慧），打破了动物自然寿命的规律，让自己在哺乳动物中显出一定的长寿优势。现在尖端的生物技术更进一步，使我们不断挑战生命的极限，让我们向生命的尽头走得更远。