寿命长短到底取决于什么？不要再听隔壁算命先生瞎说了

2017年当今世界上第二个强迫冷藏的人约翰·贝勒尔老先生，因为没后世为其继续缴付冷藏 *** ，冷藏公司声称他将会被科藤。不过约翰老先生与否科藤，或者科藤后与否复活了，都没后续报道，估计约翰在科藤后肯定直接挂了，否则媒体和冷藏公司怎么会放过这个时空穿越的好题材。

冷藏是人类文明所能想象的缩短心灵的众多方式之一，从古代的炼丹修仙到今天，缩短使用寿命始终是许多人的渴望。据传本来就以百岁著称的日本，正在尝试应用诺贝尔获得者山中弥申的研究成果，利用肿瘤核诱导技术研制“百岁疫苗”般的肿瘤核，将肿瘤核注射到消化 *** 内，长命百岁就不是个事儿了。

我一直好奇，鸟类的使用寿命一般说来究竟是由甚么决定的？

我们人类文明的使用寿命究竟能有多长？

我们如果长生吗？

从两天到一万年，使用寿命差别为甚么这么大

凡是人类文明都有生老病死，不止人类文明，凡是活物，不管是鸟兽虫鱼，还是细菌病毒，甚至草木都有生与死。似乎生与死是普遍规律，没例外。但如果从微观看，人的 *** 细胞核几乎是不死的，癌症细胞核也是如此。全当今世界所有的微生物都从单细胞核而来，或许是一颗浮游生物细胞核，从它 *** 次 *** 开始到现在，大约经过了30多亿年，这颗细胞核的遗传物质经历过无数次复制和变异，如今演化成了地球上难以计数的物种和个体。这颗始祖细胞核能说是长生的。

但肝细胞核丧失了 *** 能力，主要由肝细胞核组成的多细胞核微生物也只能活一代，这是使用寿命。

当今世界上有许多微生物心灵极其短暂，如蚊跳蚤，至于细菌、浮游生物更有短至两天的。

相比之下， 人们更关注百岁的鸟类。比如说 1777 年，英国探险家库克船长把一只长颈鹿送给汤加国王，这只叫做 Tu’I Malila 的长颈鹿直到 1965 年才因自然原因死亡，活了 188 年。冰岛北部海岸辨认出的一只北极圆蛤 ，根据壳上的“年轮”的 *** 和碳 -14 测定法，辨认出它的使用寿命已经有 507 岁，可惜被船员由莱舍它扔进酒柜冻死了。植物的使用寿命较长，美国加州的一棵芒松（Bristlecone Pine）已经活了 5064 年。欧洲山杨（Aspen）的根能活8 一万年。

微生物使用寿命一般说来差别如此之大， 究竟是由甚么监督机制决定的呢？

对于凋亡监督机制的研究，是心灵研究的热门领域，提出的理论不下 10 种。下面我们只讨论其中最重要的几个。

心灵速度哲学思想

对于人为甚么会凋亡的问题，最朴素，最直观的想法是把人的心灵比作灯油之类，“火苗”越大，烧得越快。在把人的使用寿命与其他哺乳鸟类的使用寿命相比较时，人们辨认出，体形越小的鸟类使用寿命越短。比如说跳蚤的使用寿命多于两三年，狗能活十几年，牛 和马能活 30 年以内，大象则能活到 60 年或较长。1908 年，德国的生理学家Max Rubner（1854—1932）排序了一些鸟类耗用的能量，辨认出每克组织机构在一生中耗用的总能量基本相似。所以代谢快的，心灵就短。比如说鸵鸟的心率为每秒钟 300 次以内，小鼠更高，达每秒钟 500~600 次，猫为每秒钟 110~130 次，而牛每秒钟多于 50~80 次。在这些结果的基础上，有人提出了心灵速度哲学思想（rate of living theory），即鸟类一生单位质量的组织机构耗用的总能量大体相近；新陈代谢的速度越高，鸟类老得越快。

2007年，澳大利亚生物学家A. J. Hubert 排序得出哺乳鸟类运动量和体脂的关系是：

体脂 = 227× 运动量^(-0.31)，这样排序出来的牛的体脂就如果是鸵鸟的 12% 以内。然后根据 Hubert 排序的结果，哺乳鸟类的市场预期使用寿命和运动量的关系是：市场预期使用寿命 = 10.2× 运动量^0.22

也是市场预期使用寿命按运动量的 0.22 次方增加。运动量每增 加一倍，市场预期使用寿命增加 16%。当然这个规律是很粗略的。鸟类之间的实际差别能很大。比如说人的运动量比牛小得多，使用寿命却是牛的好几倍，但是总的趋势还是存在的。

身体越大，生长率就越低，使用寿命就越长。鸟类试验表明，把进食中的热量减少 60%~70% 以内，就能缩短许多试验鸟类的使用寿命，而且和老年有 关的疾病也推迟出现。所以说限食和节食是有些道理的。

但这种哲学思想的悖论非常多。比如说水螅，运动量多于 0.1 克以内，却能活数年，比运动量比它大几千 倍的小鼠和小鼠的心灵还长。在中国东海辨认出的“玻璃海绵”（glass sponge），高 10~30 厘米，体形并不很大， 却能活 11000 年。

阴离子哲学思想

相信许多80后如果还记得中国曾经有一种妇孺皆知的化妆品叫大内，大内的有效成分据传叫甚么SOD蜜。

现在我才知道这个SOD蜜实际上是模仿消化 *** 的一种酶，这种酶能抵抗体内的阴离子，防止阴离子来氧化消化 *** 组织机构。

所谓阴离子（ free radicals）是消化 *** 内产生的具有高度化学反应性的物质，像手持利刃的微型刺客，时刻攻击消化 *** 内的组织机构，甚至DNA。美国生物学家 Denham Harman（1916 年—）注意到 *** 和 X 射线的辐射能在人和鸟类的身体内产生阴离子，同时缩短人和鸟类的使用寿命。当时人们已经知道，富含“抗氧化剂”的食物能减轻放射线的危害，这使他去思考阴离子与否与凋亡有关。为了验证他的这个想法，他给受到射线照射的小鼠喂各种“抗氧化剂”，辨认出小鼠的使用寿命缩短 30% 以内。

随后的研究辨认出，阴离子是鸟类正常新陈代谢的“副产品”。只要鸟类进行“有氧呼吸”，阴离子就会产生。阴离子是一种“超氧化物”，化学性质极为活泼，如果任其到处 *** ，细胞核的结构和功能很快就会被摧毁，新陈代谢越旺盛，产生的阴离子就越多，这就解释了为甚么新陈代谢旺盛的鸟类使用寿命比较短，而那些著名的百岁微生物无一例外都是新陈代谢缓慢的。这这些事实的基础上，Harman 确信自 由基是人和鸟类凋亡的原因，并且提出凋亡的“阴离子哲学思想”。

细胞核怎么对付这些超氧化物的阴离子呢？细胞核能产生能分解超氧化物的酶，如超氧化物歧化酶（ SOD）， *** 酶（CAT）。还有一些非酶的“抗氧化剂”，比如说维生素C、维生素E、β-胡萝卜素等等。

虽然阴离子哲学思想已经获得了大量的试验结果支持，但是在同时，也有另外一些事实与这个理论相矛盾。比如说运动会增加能量耗用，使新陈代谢加快，增加 活性氧的产生，按说如果缩短人的使用寿命，而实际结果却正相反，爱好活动的人身体更健康，使用寿命较长。这个结 果在小鼠试验中也得到证实。最活跃，因而耗用能量最多的小鼠，比那些最不活动跃小鼠使用寿命长36%。所以心灵究竟与否在于运动，还真不好说呢。

鸟类的能量耗用平均是哺乳鸟类的 1.44 倍，但是鸟的使用寿命比重量相同的哺乳鸟类平均几乎长一倍。最令人困惑的是对维生素功效的试验。2007 年，丹麦哥本哈根大学的 Cochrane 机构，2012 年，塞尔维亚的 Cochrane 机构，综合评定的结果表明，维生素并没 有市场预期的缩短使用寿命的效果。对维生素 A、C、E 和 β-胡萝卜素的研究也表明对降低死亡率均没效果，反而轻度升高死亡率。其他研究也辨认出“抗氧化剂”没预防肝脏疾病、白内障、骨关节炎、感冒、肺癌、皮心血管疾病、老年痴呆症、男性不育等等疾病的功效，甚至有的情况下，抗氧化剂还会显著增加癌症的发生率。所以，咱们就不要轻易尝试像许多美国人一样天天吃复合维生素片（from A to Z）了。

端粒：细胞核里的丧钟

端粒与使用寿命的关系是使用寿命研究领域的新进展。

甚么是端粒？我们知道染色体(DNA)就像两股丝线编在一起的绳子，在两端如果没扣，就会散开解体。所以端粒就像鞋带两头的扣。这是保持DNA 分子的稳定性所必须的。细胞核 *** 时，染色体要复制，每复制一次，端粒就要磨损一点，这种现象是 1961年美国生物学家海弗里克（Leonard Hayflick）辨认出的。他辨认出人的成纤维细胞核在体外培养的条件下只能 *** 50 次以内，然后就停止 *** ，进入凋亡状态。人在受精卵阶段时，端粒大概是 15000 个碱基对长。受精卵发育成婴儿时，到出生时，端粒的长度就已经减少到 10000 个碱基对以内。婴儿出生后，肝细胞核每 *** 一次，端粒就要损失大约 100 个碱基对，这样 *** 50 次之后，端粒就只剩5000 个碱基对以内，进入不稳定状态。这就相当于丧钟敲响，细胞核到了凋亡死亡的时候了。

在多细胞核微生物出现以后，肝细胞核就始终处于倒计时之中。但 *** 细胞核和肿瘤核却能不受此限，能够永远 *** 繁殖。这是因为 *** 细胞核中有端粒酶，能修复端粒每次的磨损。可惜的是端粒酶在肝细胞核中不表达，所以肝细胞核会死。

海弗里克也辨认出，癌细胞核能够无限制地 *** 繁殖，因此他认为肝细胞核之所以不能无限制地繁殖，是消化 *** 为了防止它们变成癌细胞核的缘故。他的这个想法 现在也被认为是正确的。

如果肝细胞核使用寿命有限的原因是它们缺少端粒酶活性，那么让这些细胞核表达端粒酶是不是就能缩短体 细胞核的使用寿命呢？1998 年，美国 生物学家 Bodnar 等人试验辨认出，接受了端粒酶的细胞核能够多 *** 20 次以内。

但端粒长度并不能解释所有与凋亡有关的现象，也有许多事实是与端粒酶哲学思想矛盾的。并非细胞核中端粒越长，鸟类使用寿命就越长。比如说有两种小鼠，Mus musculus的端粒长度大于 *** 00 个碱基对， Mus spretus则多于 5000~15000 个碱基对，但是它们的使用寿命却基本一致。小鼠的端粒普遍长于人的端粒，在体外培养的情况下小鼠的只能 *** 5~10 次，而人的细胞核却能 *** 50 次。这些事实说明肝细胞核凋亡的原因是非常复杂的，不能用单一的监督机制来解释。

生与死的开关

前面讨论了微生物凋亡的三种哲学思想，它们都不能解释所有关于凋亡的现象。

随着对细胞核研究的深入，生物学家辨认出许多例子都表明，微生物的死亡是由“程序”决定的。

最明显的例子是一些微生物 *** 后不久就死亡。许多昆虫，包括许多人熟悉的家蚕， *** 后雄性蛾子几乎立即死亡，而雌性蛾子要在产卵以后才死亡。雄蛾子从 *** 完毕到死亡，常常还不到一天的时间，甚么阴离子的作用也没这么快啊。这段时间里雄蛾子的肝细胞核也没必要 *** ，端粒又怎么起作用呢？

更好的解释是蛾子体内有一个生与死的“开关”，蛾子完成繁殖任务“，不需要” 再活下去的时候，死亡开关就启动，让蛾子死亡。其他许多昆虫，比如说蝴蝶、蟋蟀、蜉蝣，也只繁殖一次，然后死亡。

鲑鱼在海洋中能活许多年，但是在河里产卵后也 几乎立即死亡，一般的解释都是由于鲑鱼产卵时要从大 海洄游到河流上游，一路上体力耗尽了。但是并不洄游产卵的章鱼也是繁殖任务完成后很快死亡，又该如何 解释呢？

雄章鱼 *** ，不到一个月就死亡，而雌章鱼要照顾产下的卵，在这段时间内停止进食，不断吹出水流保持卵清洁，直到卵孵化才死亡。这段时间能长达几个月。既然雌章鱼和雄章鱼都要受到阴离子的伤害，也有端粒的问题，为甚么雌章鱼要比雄章鱼活得久呢？

更好的解释是鲑鱼和章鱼也有死亡程序，到时候就启动。

为了研究章鱼的“死亡开关”，美国生物学家Jerome Wodinsky 把 14 条产卵后不久的雌章鱼两眼之间的一对腺体摘除。Wodinsky把这对腺体叫做“视腺”（optical gland），其实它们和章鱼的视觉没关系，而是章鱼唯一的内分泌腺。有趣的是，在这些腺体被摘除后，章鱼又开始进食，运动量增加，而且能比对照组多活 9 个月。这说明这些腺体是章鱼的“ *** 开关”，到时候就会分泌“ *** 化合物”，让章鱼死亡，而不是甚么阴离子或者端粒的作用。

对于那些不照顾后代的微生物，如一些昆虫和鲑鱼， 产卵完成后就死亡是符合物种的繁衍的，因为这样能减少父母和子女竞争有限的资源，让后代有更好的机会。而对于那些要照顾新生后代的微生物如雌章鱼，它们产卵后就不立即死亡，而是要到后代能够自己 *** 生活后才死亡。

一些昆虫一生也繁殖多次，比如说蚊子、蟑螂，它 们就不是“产卵即死”。更高级的微生物，包括大多数鱼类、两栖类、鸟类，在一生都不止繁殖一次，而是 多次。这就要求这些微生物的使用寿命大大长于 *** 次生育完成后的年龄。

到了哺乳鸟类，哺育后代的时间较长，常常长达数年，而且一生中要繁殖多次，所以这些微生物的使用寿命也大大长于性成熟的年龄，一般认为是性成熟年龄的 5 到 7 倍。多年生的植物一生也繁殖许多次，使用寿命能较长。所有这些年龄上的差别与其说是阴离子或者端粒决定的，不如说是微生物为繁衍后代的需要决定的。在微生物演化的过程中和相互作用中，逐渐形成了各种微生物的“更佳使用寿命”，比这个更佳使用寿命较长或更短都不利于物种的繁衍。各种微生物使用寿命的一般说来，是根据它的生活方式决定的，是长期演化过程中与环境（包括其他有关的微生物）相互作用的结果。阴离子、端粒、体形大小、代谢速度等都起一定的作用，但是各种微生物的平均使用寿命还是程序控制的。

这个决定死亡时间的程序，现在还是个谜。

我们只能说基因能够让 *** 细胞核长生，它们也如果能够让肝细胞核，或者通过肿瘤核的更新，让微生物体活到任何需要的年龄，决定因素只是每一代使用寿命的一般说来对物种的生存是不是更佳值。

布封系数：人类文明使用寿命并不算短

作为人类文明，我们自然会对自己的使用寿命感兴趣。有一 种说法，认为比起其他哺乳鸟类来，人好像没活到“如果有”的年龄，人的年龄“如果是”120—150 岁。这种说法的根据是 18 世纪的法国生物学家布封（ *** ://G.DeBuffon）提出 的一个说法。布封根据31 种哺乳鸟类的生长期， *** 次生育时的年龄以及这些鸟类的使用寿命，提出哺乳鸟类的使用寿命如果是生长期的 7 倍。由于生长期大约是 *** 次生育的年龄的 2 倍，所以哺乳鸟类的使用寿命是 *** 次生育年龄的13 倍。这个说法被称为布封系数。比如说狗的生长期为2 年，性成熟期是 1 年以内，使用寿命是 10~15 年；牛在生长期 2~4 年，使用寿命为20~30 年。人在12~13 岁就具有生育能力，生长期是 20~25 年，所以使用寿命如果是 140 岁或者较长。

但是这并不是一个准确的公式，也没已经证明的理论来支持这些说法。如果我们考察一下人类文明的三种近亲，就会辨认出这个“系数”并不准确。黑猩猩性成熟在 8—10 岁，按照布封系数排序，黑猩猩的使用寿命如果至少是56岁，但是实际上黑猩猩的年龄多于 30 多岁。大猩猩性成熟大约在 10—13 岁，按照布封系数排序，大猩猩的使用寿命如果至少 70 岁，实际上大猩猩的使用寿命多于 35—40 岁。长臂猿性成熟在 6-15岁，但是长臂猿都只能活 30 多岁。相比之下，人类文明的性 成熟年龄，生长期和其他三种灵长类差不多，但是活过 90、100 岁的大有人在与其他灵长类鸟类相比如说果算是想当长的了。

尽管“布封系数”在互联网上被引用得许多，但是在科学文献中几乎没被提及。

问题是我们与否能活得较长。在上一段中，我们 谈到一个物种的使用寿命是由微生物演化过程所决定的该物种的最适使用寿命，过长或过短都不利于该物种的生存。换句话说，一个物种的使用寿命是由身体里面的程序决定的，阴离子、端粒等引起凋亡的监督机制只不过是这个程序的执行者，而不是决定者。这对于鸟类来说是难以改变的，但是人类文明却有可能干预这个程序，使我们活得较长。当然目前，人类文明对于这个程序和它的工作监督机制还了解甚少，想靠一两种化合 物来缩短使用寿命的希望更有可能落空。

但即便是未来真有希望研制出一种百岁疫苗，能让你像长颈鹿或者龙血树一样百岁，你愿意吗？

《心灵通史》

作 者：朱钦士 著

资深癌症学家厚积薄发的科普巨作，

从微观看四十亿年演化史，

看穿众生万物的心灵密码，

解读基因写就的心灵史诗。