第3章 什么打击了中年人?
如果把所有人的中年,完全想成经过细心协调的发育程序,那一定令人感到安慰。不过,我们都知道中年不只这样——中年还是比较糟糕一点。即使像我这样一向乐观的人也不得不承认,中年并不全然是正面的经验。中年有些不利的地方,也就是老化。
人生不只有成长和变得更好。到了某个阶段,我们开始变老,事情也开始走下坡路,而大部分的人觉得这是从中年开始的。人类的身体从什么时候开始老化,生物学家各持己见(可能的答案包括:中年、青年、青春期、一出生,甚至从受精开始),不过在中年时,这个过程的组成要素,显然以更惊人的面貌清楚地展现出来。我虽然不相信中年是彻底的退化,但显然有些无法忽略的迹象显示我们不像以前那么年轻了——头发变灰,皮肤失去弹性,你不再希望人家把音乐开大声一点,而是希望他们调低音量。其实,中年之所以迷人,一部分就是因为:从出生起就控制我们发育的“生命时钟”,现在和另一个退化与老化的过程重叠,发生冲突。我们该不该把另外这个过程称为“死亡时钟”尚存在争议,不过中年的确是“形成”和“退化”这两个过程同时明显存在又令人不安的时期。
要了解中年,就必须了解老化——为什么我们会老化、如何老化,以及为什么最后会死亡。当然,发达国家中死于中年的人不多(死于40—60岁之间的人,大概只占8%—10%),所以我们在这里感兴趣的并不是死亡,而是老化的过程;在人生的这个阶段,老化变得极度明显。老化在40—60岁真的开始了,中年人会花许多时间谈论身体退化,也恰恰证明了这种情况(之后我们会谈到为什么女人对于这种状况特别担忧)。与年轻人相比,中年人也会更经常地思考死亡,虽然他们在短期内死去的概率并没有高出很多(事实上通常比较低)。但即使这个中年发育程序,让40岁以上的人迎来更宏大更美好的未来,平常也很少听到他们大张旗鼓地谈论中年发育有什么好处。想要体认到这个生命阶段里所经历的改变有什么价值,就得先来看看我们为什么会老化。
所以,我们在40岁之前通常不觉得自己在老化,但40岁之后显然会这么觉得。那么,我们为什么会老化呢?
最早对老化的理解其实非常实际。几个世纪以来,一般认为人和动物跟旧机器一样,就这么“耗竭”了。原本以为老年人除了被生活的压力消磨了生命外,本身没什么“问题”。这个理论听起来很现代,认为动物和人类跟人造的机器很像,自我修复能力有限,而当代的老年学很大程度上就是基于这个假设。比方说,最近有人提出,动物的主要压力之一,就是自身的代谢化学过程,最后毁了我们的,其实是代谢产生的废物和热能。按照这个理论,代谢率高的动物应该寿命比较短——就像60年代流行明星的生物能量学等效性,“活得痛快,死得早”。
不过,人和动物就这么耗尽的简单观点有些问题。举例来说,按照这个理论,如果抓一只野生动物,养在人造的舒适环境里,那么它应该可以几乎永生不死。实际上,这样关养野生动物的确会让它们活得久一些,但不会长到永生不死。例如,被关养起来的黑猩猩,寿命是野外黑猩猩的两倍长,但如果“消耗殆尽”是造成死亡极重要的原因,那么两倍的寿命并不是那么惊人的改变。被舒适关着的动物通常比较长命,其实只是因为它们没遭到掠食者的杀害,而不是因为它们不会老化。
就连这个理论比较现代的版本也经不起检验。例如,虽然有人认为代谢率高可能减少动物的平均余命,不过对许多不同哺乳动物的研究显示,寿命和新陈代谢只有微弱的相关性。同样地,减少摄食量而降低代谢率,虽然有时能增加平均寿命,但这一因素对不同物种所造成的影响并不相同。
科学家开始怀疑老化不只是身体损耗这么简单,也因此开始思索动物界有没有其他动物可以提供老化与死亡的新观点。他们果然找到了——有些动物不老不死。听到居然有这样的生物存在,你也许很意外,不过进行二元分裂(也就是一分为二)的生物体,其实都算不老不死。一只活了很久的阿米巴原虫和年轻的阿米巴原虫,没有什么差异——为了分裂成两个功能完全正常的子代,阿米巴原虫必须让自己的内部构造保持在最佳状态。实际情况虽然比我说的复杂,不过阿米巴原虫基本上并不会衰退。它们不会随着时间而损耗,也不会因岁月而逝。
不过,它们的永生不死,似乎有个代价。首先,我们怀疑体内运作要永远维持在完美状态,其实是非常耗能的。如果一只阿米巴原虫的DNA受损,或是制造蛋白质的机制出现瑕疵,就必须在更多损伤出现之前迅速修复。如果你身体的某个细胞发生类似的问题,你的身体可能只会漫不经心地处理。如果人类细胞出了问题,那不会是太大的问题;但如果你是只阿米巴原虫,你就只有一个细胞,因此必须尽力补救。所以说,永生不死是极其消耗资源的,而且不死的动物通常是无性繁殖,而无性繁殖有很大的遗传缺点。所以,性和死亡的关系密不可分——人类可以容许身体衰退,是因为我们可以制造全新的身体,且新身体会长大,在我们死亡时取代我们。只不过在这本正面看待中年的书里,这种事听起来的确不大令人欣慰。
自从19世纪有了物竞天择的演化理论之后,科学家发展出有关老化和死亡的新观念,开始用比较正面的观点来看待两者。他们甚至开始思考,动物发展出死亡是不是有道理——也许死亡其实会促进动物的基因传播。有人认为,老化这种事会演化出来,是因为活非常久会浪费资源,而这些资源其实可以让下一代利用。这听起来有道理,不过,把老化视为有益、正向过程的这个概念,却存在些问题。第一,大部分的野生动物不太有机会“寿终正寝”,反而是因为疾病、意外或遭到猎食而死亡,因此,演化出老化这种现象,对物种可能没什么好处。第二,许多演化生物学家担心,物竞天择的机制其实不是这样。一般认为,物竞天择是作用在个体身上(借着生物是否成功繁衍后代而运作),但是这些“利他死亡”的理论却暗示,老化和死亡对下一代的整体有益,这实在说不通(如果个体有办法靠着死亡,让遗传到其基因的子代受益,那么这个理论才比较说得通)。
其实,这些问题显示了演化、老化与死亡的关键矛盾。如果演化只和传播对个体有利的基因有关,而老化和死亡会让个体毁灭,那么老化和死亡这样的事怎么会演化出来呢?说简单点儿,演化通常让动物“变好”,老化却让动物变糟——这样似乎说不通。
所以,研究老化的科学家分成了两派。一派认为,老化是一种主动的演化过程,在动物身上打造出这个特征,让它们衰退、死亡,并借此给它们的后代带来某种好处。另一派则认为,老化本身不是演化的重点,而是被动出现,是其他过程的副作用,举例来说,对动物而言,专注于生殖比保养自己的身体,来得更有道理。依据这个理论,老化并不是设定好的——没有“死亡时钟”这种事——只是有其他事比修复身体更重要,于是身体逐渐衰退。
这种主动与被动的二元观,几乎涵盖了当代对老化的研究,对于面对自身老化过程中的种种迹象的人而言,这很重要(他们真的得面对镜子里自己的皱纹和大肚子)。从自私的观点来看,如果我们想改善中年一些不愉快的面向,就得了解什么是老化。比方说,如果老化是主动、特定、设定好的生物机制,那么我们应当可以针对那个机制来延缓老化。反之,如果老化是全身性衰退的累积过程,那么我们只能在每个小衰退发生时做个别处理。
20世纪中叶,老化的被动理论开始占上风。其最初的态度也是把人体视为机器——这个复杂的机器有许多零件,每个零件都有可能发生故障。随着时间的推移,越来越多的零件停止工作。当我们还年轻时,身体很少发生故障,以至于我们甚至察觉不到,但损害会逐渐变得明显。随着岁月流逝,越来越多身体的零件停止运作,这许许多多的小故障逐渐累积,成为老化的症状,最后无可避免地导致死亡——这就是“多次打击”理论(multi-hit theory)。
除此之外,老化的新理论还解释了为什么动物没有更努力地减缓老化的影响。因为即使是长寿的种族,年轻的成年个体传给下一代的基因,还是多过年老的成年个体。老年人或许老当益壮,但他们具有生育力的剩余岁月仍旧少于年轻人。而生殖对物竞天择极其重要,因此物竞天择主要作用在年轻人身上——年轻人会生更多孩子,所以演化的是年轻人。老人虽然还是物竞天择的对象,但程度比较轻微——所以生命中这个相对后面的阶段仍然会演化,不过演化的压力比较小。这又是中年人有趣的另一个原因——他们不像年轻人一样是演化的关键,却又不像老年人一样和演化毫无关联。他们处在两者之间的一个迷人的灰色地带。
比较年长的成年人在演化上的重要性降低,使得人类更容易累积对老年人不利的基因。这并不是恶意的过程——我们并不是刻意产生某些基因,让年长者的日子不好过。而是某些基因会损坏或改变,在生命后期造成衰退,而这些基因并没有从族群中去除。在人类演化的历程中,个体即使拥有这些基因仍能顺利繁衍,是因为这些基因会等到个体的年纪很大之后,才对这些个体产生明显影响。就这样,人类从来不曾除去那些让人随着岁月而退化的基因——所以我们都得面对几十年的皱纹、疼痛和痛苦。
老化的被动理论还有另一个可能的结果,且听起来的确不怀好意。这种老化的机制有个可怕的名字,叫作“拮抗多效性”(antagonistic pleiotropy),它的确会让年长者落入非常艰难的处境。按这个理论,年轻时促进生育的基因会永远存在,即使这些基因在年老时会造成不良影响。换句话说,生育太重要了,因此它可能在生育力消失后的岁月中,发生难以计数的各种损害。负责生育的主要是年轻个体,而老化其实可以被视为这种不可否认的现实和存活需求之间冲突的结果。比方说,性激素在年轻人身上能促进生殖,在老人身上却会促使肿瘤增生。以狗为例,研究发现结扎能减少肿瘤发生,甚至减少之后脑部DNA毁损的量。这种害处在疣鼻天鹅(mute swan)身上也很明显,比较年轻就开始繁殖的疣鼻天鹅,会比较早停止生小天鹅——它们早年的生殖力是用老年的衰退换来的。不过,虽然在动物身上已经找到种种证据,对人类进行的相关研究却得到模棱两可的结果——例如,针对欧洲某些贵族家族的寿命与生育力(因为是贵族,所以留有完整的记录)进行的研究,却无法证实年轻时的生育力和长寿不能并存。
这些老化的被动概念还有个附属的“可抛弃体细胞”理论(disposable soma theory),不幸的是,这个理论似乎让中年的人生更悲惨了。按照这个理论,物竞天择不但因为年轻个体太重要而无法保全较老的个体,还刻意忽视中年身体的维护工作。大家都知道,我们对下一代的贡献只有精子和卵子,不过很少有人愿意承认这件事的演化学意义——我们身体其他部分的功能,就是为了让那些精子和卵子相遇、产生婴儿,因此我们的身体(体细胞)其实是可以抛弃的。物竞天择能促使身体自我维护、修复,但只到可以促进生育的地步,而且在人的生命中,维护身体健康这件事的优先级,往后退的时间早得惊人(大约20岁)。更糟糕的是,早在你真正变得可有可无之前,物竞天择就已经容许你的身体退化了——毕竟车子不保养也可以开上几年才会出故障。所以中年的时候,你问题不断的身体已经预料到,你年老时只能对下一代做出可有可无的贡献了。
虽然这些老化的被动理论十分盛行,主动理论在最近却开始卷土重来。这些理论认为,我们演化出独特的老化计划——也就是“死亡时钟”——是个有利的过程。简而言之,其支持者主张,这些理论或许不符合目前的演化理论,但比起老化的被动理论,主动理论更符合我们在大自然中观察到的现象。举例来说,如果动物没有内建的主动老化机制,那么为什么大部分的动物物种都有各自的寿命?仓鼠通常在24个月大时开始显得衰老,具有良好交通意识的家猫通常能活到18岁,健康的大象常常在60—70岁之间倒下。在有利的环境中,多数人可以活到60—90岁,这个范围似乎窄得可疑——相较之下,人造机器的使用年限长短差异则要大得多了。想来惊人,现在数以千计的人类可以活到100岁,但能活到125岁以上的人却少得可怜。我们的近亲黑猩猩几乎活不到60—90岁这个年龄层,表示它们的“死亡时钟”设在不同的时间。其实,其他分类相近的动物物种之间,这种现象甚至更加惊人。一定有某种主动的机制能说明,为什么蝙蝠的寿命通常可以比类似体型的啮齿类动物多出5倍;或是,为什么一种软体动物的寿命会比另一种软体动物多出400倍吧?更何况这两种软体动物是近亲,体型也相近。
“死亡时钟”在一些动物身上的表现尤其显著,这也提供了死亡时钟存在的进一步证据。有些例子几乎显得残酷,例如鲑鱼和章鱼,它们一生只繁殖一次,之后就迅速老化死去,就像有个“死亡开关”打开了似的。相反地,少数动物的“死亡时钟”差异很大,因此那些物种中个体的寿命可能有20倍之差——这些例外或许又恰恰证明了规则的存在。有些动物则完全没有死亡时钟,例如,有证据证明母锦龟根本不会老化,它们的生育力和存活的概率,似乎随着年龄而增加。
这些动物的死亡时钟那么与众不同,甚至不存在,显示了老化不只是被动、无法控制的退化过程。我不确定以中年人类的角度看,这种说法能不能让人心安,不过这样的确有助于讨论老化的过程。首先,这一事实告诉我们,人类预先设定至少可以活到60岁,下一章我们会思考,这一情况在人类历史上是不是真的经常发生。其次,这让我们思考为什么在“死亡时钟”的限制下,中年对不同人而言是那么不同的经验。还有,我们有没有办法确保,自己是外表老化得慢一点的幸运儿。
为了探索人体老化时真正发生了什么事,人们近来发展出一个与老化相关的研究领域。这一领域主要着眼于老年人与延长寿命,不过老化的迹象开始变得明显的时间点,其实是中年。
DNA基因对于协调我们的身体功能非常重要,因此许多科学家着眼于DNA受损在老化过程中扮演的角色。毕竟,如果化学物质、辐射或宇宙射线损害了一个细胞里足够多的DNA,那个细胞就会无法运作。不论是人还是其他动物,DNA受损的程度似乎都会随着年龄的增加而增加,而DNA修复机制比较有效的物种,才能活得愈久。人类的寿命现在比绝大部分的哺乳类动物都要长(某些鲸鱼除外),或许是因为我们变得特别擅长此道了。
也有证据显示,我们的DNA染色体的结构本身,对于决定寿命长短很重要。每个染色体的尾端接着一段重复的A、T、C、G序列,称为“端粒”(telomere)。婴儿的端粒很长,但随着我们不断长大,细胞分裂,端粒会一截截脱落,变得越来越短。一旦细胞的端粒缩短到一定长度以下,那个细胞就无法再分裂了。就这样,端粒缩短的现象限制了细胞能分裂的次数。实验显示,在人工环境里生长的人类细胞,细胞内的端粒会逐渐缩短,直到最后再也无法分裂为止,但如果用人工方式防止端粒缩短,就能大幅延长细胞继续分裂的时间。如果所有染色体都有其端粒的“死亡时钟”,这或许是人类预定会老化的一个原因。不过,端粒缩短的理论有些问题——在成人身上,并不是所有的细胞都会分裂。所以,端粒缩短虽然可以解释骨髓、肠子和睾丸的衰退(这些器官在成年后仍会持续进行细胞分裂),但脑部、肌肉和骨头的细胞分裂,在成年后就几乎停止,所以对于这些器官组织的退化就无法解释了。
其实,端粒缩短的目的,或许不是提供难以捉摸的“死亡时钟”,有些证据显示,演化出端粒缩短,或许是为了防止我们患癌症,借以延长生命。端粒缩短可以抑制癌细胞失控增殖——肿瘤一旦长到某个大小,短小的端粒就能遏制肿瘤继续长大。现代的造影技术显示,许多人常常长了肿瘤,但肿瘤大到可见的大小之后,又“神秘”地缩小。如果人类真的是为了这种限制肿瘤的机制,才演化出端粒缩小,那么我们就可以说,老化是人们防癌系统所产生的矛盾副作用了。
另一个解释老化成因的理论和“活性氧化物”(reactive oxygen species)有关。细胞里的许多代谢过程会产生氧化物,这些氧化物的化学键结不完全,会对细胞里的其他分子产生极大的破坏,并损害蛋白质、细胞膜,甚至破坏DNA。我们的细胞虽然有抗氧化物,可以缓和活性氧化物的危害(所以才需要补充维生素E),但有些活性氧化物仍然会逃过我们的防御,损害细胞内的机制。这种持续的化学损害会对无法分裂及自我修复的细胞(脑细胞、骨细胞和肌肉细胞)造成很大的问题,因此有人认为,这就是老化过程中人类组织逐渐衰退的真相。有证据可以支持这个理论——科学家已经知道,我们身上某些分子受到的损害,会随着老化而增加。不过,这个理论不大可能彻底解释老化,比方说,没有人能解释为什么多吃抗氧化物,似乎不会让我们的寿命大幅增加。
近年来,科学家越来越热衷于寻找老化的遗传证据,急于分辨出可以加速或减缓老化的个别基因。寿命会遗传,这是很常见的现象。长寿的人通常其父母也很长寿,有些物种也可能因为人工饲养而活得更长。创造长寿苍蝇和小老鼠品种的实验很有趣,实验发现这些品种繁殖的速度比较慢(听起来跟拮抗多效性的概念相同),而且会产生比较多的抗氧化物质(这表示活性氧化物终究对老化有影响)。
有一类的疾病会造成早老,我们对这类疾病的了解,也有助于寻找与老化有关的个别基因。在这些“早衰症”(progeria)的状况中,老化衰退的过程加速了,而且常常从幼年就开始,许多患者十几岁就“年老”过世。研究显示,许多这类疾病的原因是,与DNA修复有关的个别基因受损。科学家深入研究老化细胞的运作情况后,发现涉及老化的基因通常只分成几类,它们与细胞的一般维护和运作有关——包括胰岛素和相关分子、去乙酰酶(deacetylases)、细胞核转录因子“NF-kB”、线粒体电子传递链(mitochondrial electron transport chain)和热休克蛋白(heat shock proteins)等五花八门。特别的是,现在已有明确的证据显示,同样那几类基因,在人类、小老鼠、苍蝇、蛔虫和酵母等各式各样的生物身上,可能都与老化有关。
如你所见,我们还无法完全了解老化的遗传学,至少我们所知的一切尚不足以延迟老化。我们还没有可以延长寿命的疗法,主要是因为控制平均寿命长短的,似乎不是出于单一主要的基因;你的寿命或许是由多个基因累加的效应决定的。哺乳动物是非常复杂的生物,即使只更动哺乳动物身上次要的一个基因,就可能造成许多意料之外的负面影响,所以对于操作人类老化的关键基因,必须极为小心。
所以说,中年是个冲突的时期,你发育的“生命时钟”开始敌不过岁月带来的衰退。然而,前面说过,是否该把这个过程称为预先设定的“死亡时钟”,或只是被动地陷入衰老,还有待讨论。我们目前还不确定演化为什么会让我们死亡、老化,也不知道演化是怎么办到的,不过更深入探索我们的基因,很可能就能得到一些解答。
至少我们能确定,生命始于发育,终于老化,而这两个过程的冲突在中年时期最为显著。我们或许会想暂时把中年定义为“创造与破坏的力量势均力敌的时候”。我们正在逐渐接近“中年是什么”的理论,但首先,我们必须瞥一眼人类久远的过去。如果想了解泛灰的头发和鱼尾纹,就需要知道在人类还处于野蛮时期的时候,中年人是什么样子。