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未來的人類是否能活過1000歲?科學家:並非沒有可能

長生不老是人類自古以來就追求的美好夢想。古希臘大立法家梭倫曾經說:人被指定的壽命是70歲。

梭倫

《聖經》中記錄的最長壽者是瑪士撒拉,據說他活了969年。有科學家相信,在可以預見的將來,人活到1000歲並非沒有可能。

隨著科技的進步,人的平均壽命幾乎逐年增加,但幅度很小。例如,在2002年,西班牙人、美國人和英國人的平均壽命分別為81.02歲、77.4歲和77.99歲,到2005年,分別增加到82.31歲、77.7歲和78.4歲。按照這樣的增長幅度,人要想活到100歲是不容易的。目前世界上絕大部分的長壽者大多都能活過100歲以上有的甚至能活過120歲。至少從近期看,全球絕大多數人是活不到這個歲數的。然而,一位英國遺傳學家卻相信,在可以預見的將來,人活到1000歲也並非沒有可能。他的樂觀並不是盲目的——近年來的科學研究已經表明,大幅度延長動物的平均壽命是完全可行的。

下面,我們就來看一看這方面的研究進展。

抗衰老藥物

很多科學家希望研製出一些抗衰老藥物以達到幫助人們延年益壽的目的,而大部分抗衰老藥物的實質是使用營養補充成分。有關抗氧化補充劑(例如維生素C和E、硫辛酸和N-乙醯半胱氨酸)可能延長壽命的推測,都源自於有關衰老的「自由基理論」。該理論認為,生物體之所以會衰老,是因為細胞會隨著時間而累積自由基損害。所謂「自由基」,是指任何在外層具有一個未配對單個電子的細胞。像黑色素這樣的自由基不具有化學活性,但大多數自由基很活躍。對大多數生物結構來說,自由基損害與氧化劑損害密切相關。氧化劑損害最常見的例子就是暴露在氧氣中的鐵會被氧化而生鏽。而諸如維生素C這樣的抗氧化劑則能阻止氧化過程。

某些營養補充劑確實在抵抗一些與衰老有關的疾病,或延長動物的平均壽命方面,顯示出一定的效果,但在人類身上尚未被證明有任何效果。

其他不太常用的抗衰老藥物還有催產素、胰島素、人絨毛膜促性腺激素、促紅細胞生成素等生長激素。不過,對這些生長激素使用效果的有關證據相互矛盾。一項早期研究暗示,對老鼠使用生長激素能夠延長老鼠的平均壽命。而其他一些動物實驗結果則顯示,生長激素其實會降低這些動物的最大壽命,尤其是老鼠,如果缺乏生長激素,它們可以活得特別長。大劑量使用胰島素被發現有可能導致壽命縮短,而經過基因改造使脂肪組織中缺乏胰島素的老鼠則活得更久。

此外,反轉醇被證實能夠延長酵母菌、果蠅、某些魚和老鼠的壽命,對哺乳動物的實驗則在進行之中。反轉醇是一種乙醯化酶促進劑,其延長壽命的原理據推測與基因密切相關。

2017年,葡萄牙電視台播出的一個節目展示,有一種植物提取物有可能讓酵母細胞永生,這種植物的分子能在氧化劑和熱應力等致命條件下保護細胞。在延長酵母菌的壽命方面,這種植物的效能比反轉醇高7倍。

對於使用抗衰老藥物以期達到延年益壽目的的做法,有些科學家不以為然,他們認為衰老是一種自然過程而不是什麼疾病,因此沒有必要通過服用藥物來試圖減緩衰老進程。

限制熱量

1934年,美國科學家在觀察實驗室老鼠時發現,那些被餵食熱量劇減的食物、但主要營養水平仍能得到維持的老鼠,其壽命竟然比預期增加了一倍。後來,又有研究者對這一發現進行了一系列更詳盡的實驗。1986年,有研究報告說,限制實驗鼠的熱量攝入能夠顯著延長老鼠的壽命。不僅如此,熱量限制還使得老鼠長久保持青春容貌和年輕活力,延緩衰老性疾病的出現。

上述發現隨後被推而廣之到其他一系列動物身上,甚至包括人。與此同時,許多人開始通過節食減少熱量攝入以期達到長壽的目的。2017年,一項對30名志願者進行的限制熱量研究結果顯示,這些人「看起來」真的比一般人衰老得緩慢一些。例如,由於動脈硬化等原因,人體血液的收縮壓會隨著年齡上升,而這些志願者的平均年齡達55歲,他們的平均收縮壓卻只有110,也就是相當於20歲年輕人的水平。不過,主持這項研究的科學家指出,還不能肯定這些志願者真的減慢了衰老進程,只能說他們看起來是這樣。

2017年5月,發表在著名科學雜誌《natural》上的一篇論文指出,在動物身上,導致「熱量限制性長壽」的基因是PHA-4,在人類身上也可能相似。據此將來有可能開發出長壽藥物,其原理就是模擬熱量限制的效果。不過,科學家們同時提醒說,藥物再好也無法替代健康的生活方式,適度的鍛煉對於想長壽者來說是必不可少的。另外,對於採取限制熱量方法的人來說,足夠的維生素、礦物質和其他重要營養物的攝入也是必不可少的。同時,熱量限制也不能過度,否則可能引發貧血、肌肉萎縮、虛弱、眩暈、昏睡、疲倦、噁心、腹瀉、便秘、膽結石、喪失理智和嚴重抑鬱等後果。

迄今為止,熱量限制已被證明能夠延長每種實驗動物的最大壽命(請注意並不是平均壽命),其中包括老鼠、酵母菌、果蠅和線蟲。對老鼠來說,減少5%的熱量攝入能使最大壽命提高近50%。目前,對靈長類動物熱量限制與長壽之間關係的實驗仍在進行中。

儘管對酵母菌、果蠅和線蟲的實驗結果令人欣喜,但仍有人批評說,對實驗室老鼠的熱量限制實驗結果並不能推廣,因為多年的近親繁殖已經讓這些老鼠變得跟它們在野外的同伴不一樣了。退一步說,就算老鼠實驗的結果可以被部分推廣,也只能推廣到那些壽命本來就不長的動物身上。要想最終查明是不是能夠推廣到人類身上,無疑還需要經過很長的實驗期——理由很簡單,人的壽命跟老鼠相比可是長得多了。

克隆和器官替換

隨著人體克隆和幹細胞研究等生物技術的發展,用人工培育的「新」器官組織替換衰老器官組織的前景已經浮現。在實驗室中,培育器官組織用以替換的可行性已被證實,其中最有名的一個實驗就是製造了一個狗膀胱,把它移植到一隻狗的體內後發現它仍具有活力。不過,膀胱和其他簡單生物結構易於被人工培育,而哺乳動物的關節和肢體等複雜生物結構目前還無法被人工培育。但考慮到技術進步的速度之快,人工培育簡單或複雜的器官組織來移植、替換衰老或損壞的器官組織終將實現。其中最令人嚮往的一個場景是,一個人的大腦被從他已經衰老的軀體上移植到用他的身體組織克隆的一個新的、年輕的軀體上。早在20世紀中期,曾經有人對猴子和狗進行大腦移植實驗,但因排異反應和無法連接神經而告失敗。2017年首例猴子移植頭部的手術成功 因為脊髓沒有鏈接新的身體,手術過後猴子就癱瘓了。不過,由於腦內的神經並沒有被損壞,和供體連接的新血管可以支撐猴子大腦的存活和基礎反應——被移植的猴子可以看、聽和聞到周圍的環境。但因為身體對新腦袋的免疫排異反應,手術後的猴子也只活了8天不過,隨著對神經系統研究的深化,人類頭部移植在2017年也獲得了」成功「其實也沒有真正意義的成功僅僅是用屍體進行互換,

本應該在2017年做的真正意義上的頭部移植手術也推遲了,手術如果成功將是人類的一大進展,是否給「長生不老」帶來新的啟示也不得而知。

最近,美國國防部已經開始了一項計劃,就是在老鼠身上培育人體組織,將來移植給截肢者。這無疑會加劇關於幹細胞研究和人體克隆的道德倫理爭議。其中,對使用人類幹細胞尤其是胚胎幹細胞的爭議最大。反對者認為這種做法徹底顛覆了生命的原本定義,但幹細胞研究的支持者卻指出,細胞的形成和毀滅事實上一直都在發生,因此對幹細胞的使用並沒有什麼不當。

與此類似,治療性克隆也是一種產生細胞、身體組織甚至從理論上說製造整個身體(稱為繁殖性克隆)的有效方法,它能克隆出與被克隆者完全一樣的人(從理論上說,通過克隆就能讓被克隆者的形象永存。當然,這種永存跟被克隆者自己的永存完全是兩個概念)。

人體冷凍

人體冷凍技術的產生背景是:隨著生命延長技術的發展,這些技術或許最終能讓人們得以再活千年萬年,並且「青春永駐」。不過,這些技術或許要再過50年甚至更長時間之後才會非常成熟現在僅僅是把已經死亡的人體」凍住「。

人體冷凍這項技術為一些人提供了「一輛通向未來的救護車」,這個「未來」就是各種生命延長技術大顯身手的那一天。

人體冷凍學的基本思路是:在成千上萬年間都不至於引起生物組織改變的低溫下,讓渴望永生者能夠有大量時間來等待未來延長生命技術的成熟與應用。

一種樂觀的人體冷凍學觀點是:未來的醫學技術不僅能夠治癒一些疾病,使每個人都能夠返老還童,而且還能夠修復由冷凍保護過程所引發的一切損害。細胞修復技術(納米技術和納米醫藥) 有望最終達到這一目的。為了將這種損害減小到最低程度,科學家們正在朝著這個方向努力:一旦某人被宣布死亡,立即對其實施快速冷凍和心肺功能支撐。

人體冷凍並不是要把人凍僵,因為冰對身體組織非常有害,所以所有的人體冷凍機構都使用冷凍保護劑來阻止結冰,一般是用甘油,它能避免大約80%的結冰。人體冷凍學家們相信,有朝一日,由疾病、衰老和冷凍過程所帶來的一切損害都將被納米技術修復。事實上,從20世紀90年代開始,新研發的技術已能將冷凍結冰減少到不到0.2%。在2015年7月,有科學家宣布,他們在零下135攝氏度的低溫下保存了一隻兔子的腎臟,後來又將它移植到一隻兔子體內,結果這隻腎臟活性十足,功能完全正常。

心臟停跳和呼吸停止,是許多國家判定法定死亡的常用標準,但這些標準與人體組織和細胞的死亡並不相符。當宣布某個人法定死亡時,其身體細胞和組織仍然很有活力。哪怕在室溫下,這些細胞和組織也還要過幾小時才會死,要過幾天才會腐爛。儘管神經損害在心跳停止4~6分鐘後就會發生,但不可逆轉的神經變性過程卻要在幾小時過後才會出現。

只要在宣布法定死亡後立即實施快速冷凍和心肺功能支撐,就能在冷凍低溫下長時間保存細胞和組織。一些人尤其是兒童在掉進冰水、心跳停止1小時後照樣能存活。如果心跳只停止了45分鐘,則有可能完全康復。

受這類現象啟發,人體冷凍小組會守候在一個瀕死者床邊,一旦此人被宣布法定死亡之後,就立即對其實施冷凍和心肺功能支撐。人體冷凍學家並不相信法定死亡是真正的死亡。事實上,在一個人心臟停止跳動後,仍有可能通過電震使其心跳恢復。

就目前而言,人體冷凍學還不是一門現實可行的科學,迄今為止,還沒有哪怕一隻哺乳動物在經過冷凍保存後死而復生。難怪一些學者表示,「相信冷凍技術能讓人死而復生,就好比是相信能讓一隻漢堡包重新變回一頭牛一樣。」

然而,不可否認的是,冷凍保護技術的一些基礎研究近年來已經取得長足進步。一些支持人體冷凍學的研究者認為,就像人們最初不相信的克隆技術已經變成了現實一樣,人體冷凍技術最終也一定能達到目的。

當然,人體冷凍是需要花費大量費用的,因此只有那些很有錢的人才有可能冷凍保存自己的整個身體,而那些錢不算太多的人就只能保存自己的部分身體,也有保存頭部的。一些倫理學者認為,人體冷凍技術就像其他一些生命延長技術那樣是違背倫理的,而只保存頭顱更是違反綱常,極其醜惡。

「永葆青春攻略」

英國遺傳學家奧布里·德·格雷博士在其所著《終止衰老》一書中,詳盡地描述了他的「通過基因工程徹底忽視衰老之策略」,我們不妨簡稱其為「永葆青春攻略」。

格雷聲稱,有朝一日人類將能夠在年輕的狀態下擁有成千上萬年的壽命,也就是說,你我至少能活1000歲。「永葆青春攻略」的獨特性在於,其目標是通過研發一系列工程技術來無限延長個體的壽命,就好比是通過各種技術革新,包括通過更換或改進等手段以提高零部件的強度,從而長久保持一輛古典汽車的良好狀態。具體而言,格雷列出了7種攻略,以對付7個「致命的問題」。

1肌肉細胞損失只需通過適當的鍛煉就能修補或逆轉。至於其他組織,需要不同的生長因子來激發細胞的分裂,在某些情況下則需要幹細胞。

2通過激發免疫系統,衰老的細胞可以被移除。或者利用基因療法,引入只殺衰老細胞的「自殺基因」來消滅衰老細胞。

3對於後果嚴重的蛋白質交叉結合,通過能破壞結合的藥物即可消除大半。不過,為了破壞某些交叉結合,可能還需要研發生物酶技術。

4細胞外的垃圾如澱粉狀蛋白,可以通過接種疫苗來消除,疫苗能讓免疫細胞「吃掉」這些垃圾。

5對於細胞內部的垃圾——脂褐質,需要引入新的酶(或許是來自土壤的酶)。土壤酶能夠降解我們自身的酶所無法降解的脂褐質。

6對於線粒體變異,並不打算修復它們,而是運用基因療法,將經過適當改良的線粒體基因樣本引入細胞核,從而阻止變異的線粒體造成損害。

7對於癌症(即所有變異中最致命的序列),策略是利用基因療法並藉助幹細胞阻止正常細胞轉變成「永遠不死」的癌細胞。

值得一提的是,格雷博士還合作資助了「最長壽老鼠獎」,那些能夠延長老鼠壽命或者能讓老鼠返老還童的人將得到獎勵。但是,有科學家指出,格雷的「永葆青春攻略」太富於幻想性,其中提到的一些「攻略」何日才能實現還根本說不清楚。不僅如此,如果真能讓人活到1000歲,那麼生命和人類的原本意義將不復存在。還有科學家懸賞10000美元,準備獎勵給第一個能徹底駁倒格雷的「永葆青春攻略」的人。而格雷則針鋒相對地將「最長壽老鼠獎」的獎金從10000美元提高到了20000美元。

2016年3月,美國著名科技期刊《Technical review》宣布,該雜誌已經選定一個評審團來裁決上述「比賽」的勝負。同年7月11日,該雜誌公布了評判結果:無人獲得全部20000美元的獎金。裁判們一致認為,他們看到的任何反駁都不足以徹底推翻「永葆青春攻略」,不過,普雷斯頓·埃斯特普及其同事的反駁最有說服力,因此評審團將10000美元獎金頒發給了他們,以表彰他們「認真仔細的學術研究」。然而,埃斯特普等人並不領情,他們抨擊評審團沒有表達他們的原意——他們並不反對延長人類壽命的目標,但認為格雷的方法明顯是偽科學的。儘管如此,他們最終還是接受了這筆獎金,並把它全部捐贈給了美國衰老研究聯合會。而格雷則反駁說,埃斯特普等人根本沒有弄清「永葆青春攻略」的實質。

直到今天,「永葆青春攻略」仍然具有很大的爭議性。不過,我們不妨把它看作是一項引領我們走向長生不老之路的「模糊指示牌」。

暫停生機和下載心智

美國著名科學期刊《science》2015年發表文章稱,用化學方法對老鼠進行的暫停生機實驗已經取得成功。所謂「暫停生機」,是指利用外部手段延緩生命進程,而非終止生命。在此情形下,呼吸、心跳和其他非自主功能或許仍在進行,但只有通過人工手段才能探察到。例如,極度低溫已被用來促使個體功能的延緩,儘管這項技術迄今為止尚未應用於人類,但在狗、豬和鼠身上進行的實驗都取得了成功。科學家將狗體內的血液抽干,然後將一種冰冷的溶液注入其循環系統。在這些狗臨床死亡3小時後,將血液重新輸回其循環系統,並電擊它們的心臟,結果這些狗全部復活。科學家在狗身上進行了200次實驗,結果獲得90%的成功率。

科學家至今仍不清楚意識究竟是怎樣存在的,因此也就無法讀懂人類心智的生理化學結構,但一些未來學家樂觀地預測,隨著電腦技術的飛躍,最早到21世紀20年代,電腦硬體就將能夠驅動人類心智的功能模型。這裡涉及到一項新技術——下載心智。

所謂「下載心智」,是指將人的心智(意識)傳輸到一個更耐用的材料容器上。說到這個容器,你恐怕最先想到的就是電腦,但這裡所說的「容器」並不一定就是電腦。這個理念是基於唯物主義的,即意識完全是由一個異常複雜、相互作用的生理與化學系統決定的。目前,多項正在開發中的技術都假設將在類似的時間框架內完全讀懂人的大腦功能。假如向電腦傳輸人類心智真的能夠成功,那麼既然可以製造壽命很長的高強度電腦,因此也就能夠從理論上大大延長人的壽命,甚至可以通過複製將一個人的心智傳輸到多台電腦上。

不過,下載心智的理念遭到科學界的廣泛質疑。首先,讀懂人類心智還遙遙無期。其次,也是很重要的一點,就算能夠讀懂心智功能,而且還能將一個人的心智傳輸到電腦里去,那麼這個人的身份就得以保存下來了嗎?如果此人的心智被進行了多重複制,那麼這個人的個人身份又處於什麼地位呢?為了解決上述矛盾,有人提出了一項「可能行得通」 的辦法:讓人的大腦與電腦部件相互作用,逐漸用機械部件替換生物組織,但保持原有的大腦功能完全不變,最終替換完畢。不過,這個辦法仍不足以解決所有的倫理難題。

對下載心智理念的質疑,跟心智克隆及下載裝置的持久性直接相關。例如,假如某人的心智已被下載,而此人自己的心智(生理心智)仍然存在,那麼被克隆的心智(電腦心智)將被視為異己。生理心智將視自己為「正宗貨」,但它最終還是會死去;電腦心智也會視自己為「正宗貨」,但它是人工製造的。即便被克隆的是一個完整的人,被克隆者的心智仍將死去。總之,即便一個人的心智永遠存在,即便這個人一直被克隆下去,這能算真正意義上的「永生」嗎?


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