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今天这篇文献主要是
介绍人类的寿命有上限嘛
论文:Inconvenient Truths About Human Longevity
文章来源:非编码RNA研究园地(公众号ID:ZKQF-RNA)
摘要
人类长寿的增长是人类最辉煌的成就之一。虽然从19世纪开始的公共卫生进步导致了预期寿命的提高,但最近的进展是通过降低中老年人的死亡率来实现的。
过去25年来,人们一直在就预期寿命的未来走向展开辩论。一些人认为,寿命的历史趋势将继续下去,寿命的急剧延长要么在近期内就可以看到,要么已经到来;而另一些人则认为,寿命的期限在生物学上是有限度的,这些限度现在正在接近。
在“关于人类长寿的不方便的真理”中,我们阐述了为什么人类寿命受到限制的理由和证据;为什么根本寿命延长的预测不太可能实现;为什么健康延长应取代寿命延长作为医学和公共卫生的主要目标;以及为什么促进衰老生物学的进步可能使人类能够突破影响寿命和健康寿命的生物障碍,从而使健康寿命得到可喜的延长,发病率降低,但预期寿命只能略微增加。
人类的寿命有上限吗?
让我们从一个基本问题开始--我们能活多久有限度吗?人们通常会认为这是一个很容易回答的问题,因为死亡总是以如此的一致性和规律性来召唤人类。-类似于本杰明·贡珀茨1825年首次提出的“死亡率定律”。然而,对于这个问题,仍然有截然相反的答案。
一位数学人口学家指出,“在足够长的时间内,死亡率下降一半或更多并不罕见”,因此“根本没有令人信服的证据(人口、生物学或其他方面)表明死亡率的下限不是零”。
毫无疑问--这是一种声明式的陈述,即由于死亡率在过去下降了,他们可以而且将来也会无限期地这样做,这样就可以永远用医疗技术制造出更多的生命的一天。
根据这条推理的结果是零的死亡率,这当然转化为永生。虽然用纯粹的数学推理来提出一个基本的生物学现象(如人类寿命)的假设似乎很奇怪,但在衰老领域,这是很常见的,因为寿命的长短通常是由专门研究死亡率统计的科学家研究的,而不考虑导致观察到的现象的生物学因素。
这种数学推理暗示,生存时间可以无限期地由尚未存在的假想医学技术来制造,这与希腊哲学家泽诺在大约450中提出的数学论点很接近。公元前-称为Zeno‘s Paradox。在泽诺对物理学中一个问题的纯数学描述中,有一种观点认为,射向一棵树的箭永远达不到它的目标,在与野兔赛跑中领先的乌龟永远也不会被超越,因为从数学上讲,两者之间的距离可以无限期地缩短一半--永远不会达到零。
当然,在现实世界中,箭总是达到目标,而兔子总是超过乌龟,因为数学方程与基本物理学的现实不符,就像数学上关于永生的论点没有考虑到人类生物学强加的限制或上限一样--尽管有关于未来寿命大幅增长的声明,但没有生物证据来支持它们。
一个简单的例子揭示了关于永生的数学推导的问题。以目前一英里跑的世界纪录为例。1855年,来自英格兰的查尔斯·韦斯索尔(CharlesWesthall)以4分28秒跑了一英里,第一次打破了纪录。
从那以后,这一记录线性地下降到HichamElGuerrouj在1999年创造的3分43.13秒的记录。在过去的150年里,世界纪录跑步时间的增长速度与同期人类出生时预期寿命的增长几乎成线性关系。将这一历史趋势线性地延伸到未来,并预测一英里将在几个世纪后瞬间运行,这将是一件很简单的事情。
这是一个可笑的练习,即使是随便的观察者,但实际上相同的效果,部署纯粹的数学论点,以支持激进的寿命延长和永生,或预测,在过去的预期寿命是零的基础上,反向铸造外推。
不方便的事实是,现实阻碍了我们的前进。在过去19年里,世界纪录的每英里跑步时间的改善并没有改变,在1999年之前的几十年里,这一速度有所下降。其他奥运项目的世界纪录在现代也已经减速到蜗牛的速度。这一现象可称为“高峰奥运”或“长寿高峰”,适用于本文的主题;在这个年龄,人们再也不可能将人体的功能远远超过其目前的极限。
虽然没有理由相信在跑英里、滑冰1000米或标枪可以投掷的距离上有具体的生物限制,但人体的基本设计对力量、速度和寿命施加了间接的限制。没有理由相信自然选择明确地支持这样的限制,但限制仍然存在。然而,这一现实并不意味着人类应该停止寻找改善和延长我们健康范围的方法。
几年前,Olshansky和他的同事描述了人体设计对人类寿命的一些基于生物学的限制,包括老化大脑的阿喀琉斯脚跟。事实是,人类不能像猎豹那样跑得那么快,跳得像羚羊一样高,也不能像格陵兰鲨鱼那样长寿(392±120岁),因为每个物种的身体设计都是基于经过数百万年进化的一组基因决定的生命历史属性,并没有以寿命为最终目标进行优化。
正如我们所知,这是积累的损害(再加上不完善的修复机制)对同样的人类生物学的意外后果,也给了我们生命。人类的长寿最好被认为是一种不经意间的副产品,它是为生长、发育、繁殖和确保后代的繁衍成功而优化的固定遗传程序的副产品(例如,祖父母)。
令人不愉快的事实
第一个令人不快的事实是,用于支持激进寿命延长的纯粹数学论点本质上是有缺陷的,这与泽诺的悖论不可能成立的原因一样--因为就像泽诺没有援引物理学的基本规则一样,支持激进寿命延长的数学论点的提供者,也没有考虑到推动人类长寿决定的生物学现实。
第二个令人不快的事实是,由于人口老龄化和寿命延长的趋势已经经历过,没有必要夸大尚未存在的干预对衰老生物学的影响,以及由此产生的人类未来长寿的过程,这是加速资助老龄化科学的充分理由。
第三个令人不快的事实是,关于出生时队列预期寿命线性增长和老年死亡率加速下降的预测不仅仅是与过去的急剧偏离--它们是截然不同的,而且是在许多发达国家出生时预期寿命正在减速这一自相矛盾的经验证据面前直接提出的。根据Wilmoth,“···举例责任在于那些预测与过去趋势有明显偏差的人。”
第四个令人不快的事实是,预期寿命和死亡率的观察到的增长在过去没有,现在也不是现在,发生在那些声称即将或正在发生的大幅度延长寿命的人所预测的速度上。政府或组织不应将预期寿命增长的线性预测用于预测目的。相反,以观察到的生命群体健康状况为基础来预测死亡率的三维预测模型被认为是预测预期寿命的最佳方法。
第五个不方便的事实是,虽然没有基因驱动的衰老或死亡程序,但在生物学上对人类寿命的限制是由影响人体设计的固定基因程序驱动的。这些程序的一个不经意的副产品是限制物种的多个功能属性--长寿是其中之一。
第六个不方便的事实是,与衰老疾病作斗争,就好像它们彼此独立一样,很可能导致与老龄化有关的疾病的流行率和严重程度的上升。解决办法是挑战传统的疾病处理方法,而不是一次攻击一种疾病,而是加强努力,与导致这些疾病的衰老过程作斗争。
长寿极限背后的生物统计学推理
长寿辩论的另一面表明,人类的预期寿命是有限的,这既来自于经验证据,也来自于几条相关的科学探究线。支持有限寿命假说的人口统计学证据是令人信服的。
首先是Olshansky和他的同事在25年前,生命表中出现了一种叫做熵的现象--这纯粹是计算预期寿命的一个数学属性,说明了预期寿命越高,就越难进一步提高寿命。原因很简单--当出生时预期寿命接近80岁时,人口中的绝大多数死亡集中在60至95岁之间。
由于这一年龄窗口的死亡率如此之高,倍增时间约为7-8岁;而且这些年龄的死亡率很高,因为衰老已成为疾病的主要风险因素;而且由于衰老目前是不可改变的;拯救老年人的生命相对于较年轻时挽救的生命而言,长寿的回报越来越小。
这并不是像人们错误地建议的那样,放弃挽救老年人生命的努力。相反,这是一个纯粹的数学论点,说明预期寿命的指标在接近和超过80岁时对死亡率下降不那么敏感。这就是为什么今天治疗重大致命疾病的方法将不再产生预期寿命大幅度增长的原因,也是预期寿命线性增长不现实的主要原因。
我们在最初文章发表11年后发表的一篇文章中重申了使用几个发达国家的数据的生命表中的熵。因此,总的结论是,要打破全国人口(男女加起来)的85人的上限,就需要修改老龄化的生物比率。自那时以来,没有发生任何事情来改变这种看法。
未来
在过去的120年间,人类平均寿命增加了30年,这是人类最伟大的成就之一。公共卫生在一开始起着至关重要的作用,因为通过拯救年轻人,可以轻松地延长寿命,但这些容易的收获不可能再次发生。
在本世纪后半叶,医学技术取代了传统的医疗技术,为那些原本会在更年轻的时候屈服于死亡的人创造生存时间。例如心脏病、癌症、中风和老年痴呆症等衰老疾病的兴起,并不是人类无法过上健康的生活方式或日益污染的环境的结果--它们是成功的产物。
在现代,在长寿的人口中,我们现在的寿命足以使与衰老相关的疾病影响人类健康。换句话说,我们活得越久,衰老的生物过程就越有力量,成为导致我们死亡的疾病的危险因素。
预期寿命线性增长因为就像泽诺没有援引物理学的基本规则一样,支持激进寿命延长的数学论点的提供者,也没有考虑到推动人类长寿决定的生物学现实。