E11 终极辩论: 衰老是随机损伤,还是进化代码♾️Aubrey de Grey VS. Yuri Deigin | 他山之石

关于衰老,你可能听过很多理论,但它们大多可以归结为两大阵营的对决:程序论 vs. 损伤论。这是一场关于衰老本质的终极辩论,也塑造了整个抗衰老领域的研究路径。 Aubrey de Grey 是损伤论的旗帜性人物。他认为,衰老并不是一个单一的、被预设好的程序,而是一系列不同类型的分子和细胞损伤的缓慢累积,就像一辆老旧的汽车,各个零件都会出问题。因此,我们不需要一个宏大的统一理论,只需要像修理工一样,开发出针对每一种损伤的修复技术,就能让衰老过程变得几乎可以忽略。 Yuri Deigin 则站在程序论的一方。他认为,衰老是生物体发育过程的延续,是一个被进化选择、由表观遗传驱动的适应性程序。从只能活几天的昆虫到能活几百年的鲸鱼,生命周期的巨大差异,以及那些季节性改变寿命的蝴蝶和田鼠,在他看来都是程序在主动调控的证据。如果这个理论成立,那么逆转衰老的关键可能在于找到重置这个程序的开关。 在这场精彩的辩论中,他们将用各种生物学案例作为论据,从寿命差 180 岁的石斑鱼,到对著名线虫长寿实验的犀利批判,再到蚁后的生命奇迹。这场讨论是顶尖思想的碰撞,也是我们理解衰老、展望未来的线索。
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好的,那我们开始吧。今天我们要讨论衰老的各种理论,我想在座的嘉宾们对衰老的机制有一些不同的看法。我们会深入探讨这个问题,并让他们在台上公开“辩论一番”。那我们正式开始吧。你们二位可以先做个简短的开场陈述,一句话说清楚,你们认为衰老的本质到底是什么,从根本上来说,衰老到底发生了什么?

好,我认为我们可以先试着对这些理论做一些分类。首先,有些衰老理论主要关注“为什么会衰老”。比如进化论的观点,认为衰老之所以存在,并不是因为它是件好事,而是因为它“不够坏”,所以进化并没有去修正它。比如,还有观点认为衰老存在是为了物种的利益,尽管对个体不一定是好事。然而,这类说法在学术界实际上已经基本被抛弃了。

人们基本接受了一个事实:不管出于什么原因,衰老就是存在的。我们其实并不关心衰老对物种是否有益,因为即使它有益,也不影响我们从医学角度对它进行干预。所以我们真正关心的并不是“为什么衰老”,而是“衰老是怎么发生的”。

接下来我们可以进一步分类,对于“衰老是如何发生的”这个问题。我们是更关注它在分子和细胞层面的机制?还是更关心它导致了什么后果,以及我们如何修复它。

我今天早上已经谈到过这个问题了。

02:26📍 Aubrey:我们应该区分强衰老理论和弱衰老理论,学界早已公认衰老是多种损伤共同作用的结果。

我认为,如果今天我们要讨论衰老理论,那就必须深究衰老背后的机制,到底是什么在驱动衰老。从我的角度来看,有必要区分所谓的“强衰老理论”和“弱衰老理论”。所谓强理论,就是假设某个特定的衰老机制是主导性的,也就是说,这一个机制就基本决定了一个物种在多大年纪时会开始生病。而所谓弱理论则认为,这些机制只是对衰老有贡献,可能只是有很小一部分的影响,也就是影响个体多大年纪会生病。而长期以来,专家们几乎一致认为,所有的强衰老理论都是错的,而大多数的弱理论在某种程度上都是对的。换句话说,是多个机制共同起作用,但并没有哪个机制占主导。而我们现在,就是想要进一步理解这些共同作用的机制。

因此,专家们对衰老理论的描述方式已经有所改变,这种说法已经不再流行。现在很少有人还在讨论“衰老理论”。所以几年前,当我的朋友 David Sinclair 突然开始谈论一种新的衰老理论时,我感到非常惊讶。他称之为“衰老的信息理论”。说实话,虽然我和 David 有很多共同点,但在某些做事方式上我们完全南辕北辙,而这就是其中之一,我实在不理解他为什么要用那种说法,我就不进一步置评了。

03:55📍 Yuri:开门见山,衰老就是被编程好的,是一种适应性进化,由表观遗传驱动。

好的,我认为衰老是被基因“编程”好的。我认为衰老是一种适应性进化,表观遗传才是真正驱动衰老的核心因素。

哇,我真没想到你会这么说。

好吧,既然他们想看辩论,那我们就给他们一场辩论。我觉得没必要非要搞清楚它到底是一个有意的程序,还是一个偶然形成的程序。我认为它其实是一种“发育过程”的延续。很多人也这么认为,但他们倾向于把它视为一种偶然的延续。Michel Baggiolini 就是这种观点的支持者之一,继承了他父亲 Vladimir Dilman 的思想。不过我不想过多讲历史。如今已有大量证据表明表观遗传在衰老中起关键作用。有人甚至认为这是衰老最重要的标志。David Sinclair 认为衰老是由表观遗传信息的丧失驱动的,但我认为衰老只是发育过程的延续。我不同意 David 讲的信息丧失的观点。我认为我们身体只是持续在发育的轨道上,然而在某个时间点后,这一过程开始朝不利的方向发展。

我来简单总结一下,Yuri的观点基本上属于‘强衰老理论’的阵营,也就是说他认为衰老是由程序控制的,而这个程序主要与表观遗传变化相关,对吗?

或者说,是由表观遗传驱动的。我认为寿命本身无疑是一种适应性特征。它被编码在基因中,但我们却总认为这是种偶然的结果,是进化“无意中”没有给某些物种安排修复机制,而给其他物种安排了。我们看到的衰老多样性,从只能活几天的昆虫,到能活几百年的鲸鱼等物种,被看作是进化的偶然产物,但我认为这是被进化驱动的结果、衰老是进化有意为满足某种生态需求而形成的适应机制。

05:45📍 核心分歧:争论的本质不是“单一”还是“多种”机制,而是衰老究竟是不是一个被设计好的程序。

好的,我想再确认一下,Aubrey,你更倾向于“弱衰老理论”,对吗?也就是说你认为衰老是由多种机制造成的随机性损伤积累,不是被基因所程序化设定的。

嗯,其实我和 Yuri 之间的分歧并不在于我们认可“强衰老理论”还是“弱衰老理论”。“强”与“弱”理论的本质区别在于:是否存在一种主导性的衰老机制。而 Yuri 讨论的是另一个问题,他在讨论的是,无论衰老是一种还是多种机制导致的,它们是否出于某种进化上的原因而存在。换句话说,就是这些机制是否源于某种进化选择。这种观点通常被称为“程序化衰老理论”,而它本身也有很多不同版本。

关于衰老对于物种的进化是否有益,有许多不同理论。其中一个较知名的理论是“可进化性”理论。它认为,如果个体会衰老,那么年老体弱的个体会更快被淘汰,从而提高了自然选择中“信号与噪声”的比率,使物种更灵活地适应环境变化。当然,在定性的层面上,这个观点是说得通的,几乎没人会否认。关键的问题在于它在定量的层面是否成立,适应性的提高所为物种带来的那点收益,是否真的足以抵消“让个体死亡”的这一巨大代价。而在我看来,从数据上看,更多的证据支持的理论是:衰老是因为缺乏进化压力去开发更好的抗衰老机制,而不是因为存在某种压力要求我们必须衰老。这是我对这个问题的大致看法。

很多讨论最终归结为我所说的“抵消论”。也就是说,我们体内确实拥有大量机制能延缓衰老。比如排除代谢废物、清除衰老细胞等等这些机制,而且它们运作得还不错。所以,如果对于一个物种而言衰老是有益的,如果确实存在一些基因被保留下来就是为了让我们更早生病,那么它们的作用就会与那些一直在努力延缓衰老的基因产生直接冲突。因此,最终会导致双方面同时发生突变,逐步失去功能,从而使得促进衰老的基因逐渐消亡,而其他基因则只是稍微降低了效能。

我认为,用进化的角度去解释衰老为何会被程序化,更像是一种假设,试图说明为什么进化选择了某条特定的路径。但我更关注那些事实上的证据:有非常多物种显然是被基因“编程”好要死亡的,比如大多数昆虫和植物就表现出这种特征。有些人说哺乳动物的衰老是缓慢的、渐进的,因此不可能是程序化的——但我们又在其他物种中看到那么多程序化死亡的例子,我觉得这种认为“衰老不可能是被基因所编程的”这种观点并不正确,因为如果进化真要淘汰它,它早就被淘汰了。并且我认为有非常多证据证明:在很多亲缘关系很近的物种中,进化并没有去延长它们的寿命,这说明进化根本就“不打算”这么做,对吧?对一个物种来说,每个个体活得比它所需的最优寿命更久,并没有进化上的好处。

09:05📍 Yuri 的证据:亲缘关系极近的石斑鱼,寿命却能从12年跨越到200年,这难道不是程序在主动限制寿命吗?

我最喜欢的一个例子是石斑鱼,石斑鱼的寿命区别很大,从大约12年到200年不等,但同时它们的亲缘关系却非常接近。在我看来,如果本来有某种机制可以让那些只活12年的鱼活到200年,我们却说它们只是因为“进化偶然错过了”,而不是因为某种真实存在的自然选择压力使它们保持了较短的寿命,我认为这是说不过去的。

我们在亲缘关系很近的物种中会看到如此大的寿命差异,这是一个非常重要的点。这说明要从短寿命的物种进化出更长的寿命,其实是相对容易的。所以我们必须进一步追问。如果我们从“衰老是否是被编程进基因中的”这个角度来看待这种现象,其实可以有多种解读方式。比如,从“衰老不是被基因程序控制的”立场来看,我们可以说,是生态环境变了,比如天敌减少、感染减少等,从而导致这些物种的寿命变得更长,衰老速度也更慢。

而从程序化衰老的角度来看,可以说,导致死亡的原因减少了,对吧?但这其实并没有真正回答问题,因为你如果要解释死亡的“原因”,那么无论这个原因是什么,它都需要某种程度上的量化调节。所以我们看到亲缘关系近的物种在寿命上存在差异,这个事实并不能告诉我们衰老究竟是不是被“基因程序”控制的。我们需要去寻找其他证据。

嗯,我同意,前面说的只是一个点而已。还有其他一些数据则让我认为,性发育可能是触发衰老的关键因素。因为有些物种可以主动推迟性发育,从而延长它们的寿命,包括某些哺乳动物。我最喜欢的例子是高原田鼠,它们的寿命只有大约一年。如果它们是在春天出生,就会在同一季节内完成性成熟,并在同年内死亡。但如果是秋天出生,它们会暂停发育,直到来年春天再开始发育,这将大大延长它们的寿命。在我看来,这种“身体本来可以活更久,却被有意限制了寿命”的现象,说明了进化并不是在尝试最大化寿命,而是在某些情境下主动压制寿命长度。还有一个支持这个观点的数据点就是“热量限制”。它就像是在为恶劣环境保留一部分“活得更久”的能力,尤其是对老鼠这类需要应对环境剧变的物种来说。

对,这确实是一个非常重要的点,感谢你提到它。事实上,任何物种的基因组都会受到多种环境因素的影响。如果我们专门讲衰老相关的因素,那么也有各种不同的环境因素会影响个体应该以多快的速度衰老。但当然,同一物种的所有个体,它们的基因组大致是相同的。所以这个基因组必须具备灵活性。它必须能够适应这些多种多样的环境情形,无论是处于饥荒环境,还是食物充足的环境,还是物种内部的分工差异,比如蜂后与工蜂之间的区别,等等类似情况。因此我们可以预期:同一物种中的某些个体会比其他个体衰老得更快,仅仅是因为它们处于一种“快速繁殖”对于种群更有利的环境中。就像是当食物丰富时,赶紧大吃一顿是合理的,哪怕这会缩短你的最长寿命。因为这样做可以加快性成熟、快速繁殖、将基因传递下去。

类似的情况多得很。热量限制在长寿物种中的效果远不如短寿物种,这背后的原因很简单而且很明显:长时间的饥荒远比短时间饥荒更少见。仅凭这一点,便足以解释这一现象。这就是解释这个现象所需要的唯一数据点。然而,这一简单事实却被忽视了几十年。

对,但这至少在某种程度上证明了,进化并没有试图最大化我们的寿命。

不,不是这样的。问题在于,进化试图最大化的是你在理想条件下的“最大寿命”。换句话说,就是在合适环境下你能活多久。因为只有当特定情况出现的频率够高时,才值得进化出相应机制来适应这些环境情况,而这点在不同物种之间是不同的。比如,如果两个物种在“饥荒”这个层面上所处的环境是一样的,但在“被捕食风险”方面的环境又不同,因为一个在食物链上更靠上,那么它们就会演化出不同的寿命,即使它们在热量限制情况下的寿命变化是相似的。

另一个我很喜欢的例子是蝴蝶,它们的寿命因出生季节不同可以相差一个数量级。夏天出生的蝴蝶只能活一个月,但秋天出生的则会飞往墨西哥,在那里交配,然后再飞回来。所以它们能活到九个月。至少在这个例子里,我觉得这不是某种“次优寿命”的体现,而是夏季个体的寿命被“刻意压制”了。

但它们不去维护身体健康所节省下来的能量用到哪里去了?用来繁殖了,对吧?这对各种生物来说都是一样的,繁殖与身体健康的维护之间存在权衡关系。两者都需要能量。它们都需要各种营养。它们都需要各种资源。

我们在很多地方都能看到这种现象。让我回到你五分钟前提到的一个点,就是那些明确存在“程序性死亡”的情况,比如“一次性繁殖”的物种,像鲑鱼。就这个例子而言,如果我们将衰老与死亡等同看待,那么这显然是一种程序化的衰老现象。

但等一下,先别急。事实上,如果我们从整个生命演化树来看,没有哪个“一次性繁殖”的物种能存活很久。这和“多倍体”现象是一样的。只是碰巧,鲑鱼是五倍体,它们有五套染色体。这种现象在进化中会反复出现,而这种物种在灭绝前通常只能存在大约一百万年,也就是说,它并不是一种长期有效的进化策略。“一次性繁殖”也一样。

那昆虫和植物呢?

我们在它们身上也并没有看到真正的“一次性繁殖”。那我们来谈谈昆虫吧,因为我对它们稍微更了解一些,而且它们也和我们更接近一些。

15:30📍 Aubrey 的反驳:这并非程序,而是繁殖与身体维护之间的权衡。环境恶劣时,生物会把能量优先用于生存而非繁殖,寿命自然延长。

所以你刚才说的内容充分证明,不需要改变基因组就能显著改变衰老速度的能力,是一种巨大的适应优势,而且可以在一个物种内部实现。比如工蜂和蜂后,诸如此类。但这并不能说明衰老是否是被程序化控制的。因为在同一个物种中,它们拥有相同的基因组。它只是说明:同一个物种中的不同个体扮演着不同角色,因而有不同的职责和优先级。

对,但它们实现极端长寿的机制是写在基因里的,只是这些机制在工蜂或工蚁身上被“隐藏”或“抑制”了。事实上,有些寄生虫会利用这一点,它们感染工蚁,让它们像蚁后一样长寿。而且也没有出现什么明显的副作用。它们不需要繁殖,却依然能长寿。而且蚁后本身,我觉得也违背了“繁殖与寿命相冲突”这个说法。蚁后在大量繁殖的同时,却能活得最长。

它们确实大量繁殖,但这是在工蚁帮助下完成的。所以我认为确实存在一种基因的程序化机制,会因为执行其他任务而加速个体的衰老、缩短寿命,比如“工作”——这就是为什么工蜂叫“工蜂”。但目前没有任何科学家能把峰后的寿命延长三倍,关键是,对于这个基因组来说,它的最大寿命是有上限的。你可以让它更短,但没法让它更长。

我倒是不确定有没有人真的尝试过去“最大化”蜂后的寿命。

还有一个例子,当Martin昨天在台上的时候,他提到了一件事,很多人可能还不知道。有一笔基金被授予了一位试图让蠕虫寿命达到一年的研究者。秀丽隐杆线虫这种蠕虫,正常只能活三周左右。1993年,Cynthia Kenyon 在这个领域做出了一项巨大贡献——她让这种虫子的寿命翻了一倍。其实最早实现这一点的是早五年的一位研究者,名叫Tom Johnson,但他现在在这个领域几乎被遗忘了。我必须说,他实际是这方面最优秀的研究者。但当时他的发现太过于违背学界共识,所以大家都说他肯定搞错了,即使他是位受人尊敬的研究者。所以大家忽略了他的研究结果,直到后来有另一个人出现,可能那个人更具魅力,但关键是她并不是第一个做到这件事的,而是第二个——她复现了Tom Johnson的结果。那么,我们现在回头来看,这到底说明了什么呢?好的方面是,他的结果吸引了很多人才进入这个领域。但另一方面,也有很糟糕的影响。

这个方向吸引得太狭隘了,因为其实我们早就知道,Cynthia所编辑的基因,以及五年前Tom Johnson编辑的基因,它们都参与了所谓的“Dauer信号通路”,这个通路可以让蠕虫在食物不足的情况下,寿命至少延长五倍。不过,只有在蠕虫生命周期中的特定阶段发生饥荒时,这个机制才会生效。但这没关系,因为在任何时刻,一大群蠕虫中总会有一些正处于那个特定的阶段。到这儿为止都说得通。但问题是,大家都忽略了一点,Dauer通路的激活伴随着形态上的改变,蠕虫会进入一种类似孢子的状态,在这个状态下,它们完全不进食。于是大家说,好吧,这个状态不能算是热量限制。这只是蠕虫的一种奇怪的行为而已。但这完全是胡说八道,这当然是一种热量限制,它有这种形态上的变化,不代表它就不算是热量限制。

Cynthia以及Tom之所以受到这么多关注,是因为他们找到了一种在不改变动物形态的情况下实现寿命延长的方法,至少延长了一部分。这当然很棒,但它并没有告诉我们任何关于衰老理论的新东西。也没说明我们能在“热量限制”之外再做些什么。所以我一直在说,比如这位叫Julian Apple的学者。他希望把寿命延长到一年。但我们仍然不知道蠕虫在处于Dauer阶段后多久能够被唤醒。这个实验还没有被严谨地完成过。此前的尝试都很简单,而且不够严谨。

据我了解,Dauer阶段最长可以维持大约6个月,在那之后,它们仍然可以发育为成虫并存活,甚至超过六个月。

对,这个实验确实被做过,但我记得时间应该没那么长,好像是三四个月左右。这实验是几十年前做的,至少是20年前的实验了。但关键是,他们当时做实验时发现了很重要的事,他们发现当你把这些蠕虫唤醒时,剩余的寿命和原来一样长,也就是说,如果你根本没有让它们进入Dauer阶段,它们的剩余寿命也是这么久。这非常重要。这说明它们在Dauer阶段中其实并没有衰老。但如果你再多放它们一个月它们就醒不过来,那不是因为它们变老了,而是它们饿死了。这是唯一合理的解释。这说明这个实验真正的问题在于,在幼虫进入Dauer阶段之前,它们的喂养方式不当。在关于秀丽隐杆线虫寿命的实验中存在一个大问题,而这个问题完全被忽视了,那就是:太多人为干预都能起到效果。你随便敲除哪个基因它都会活得更久。我说的当然是夸张了点,但现实也其实差不多了。它们有两万个基因,而你敲掉其中几百个,都会让它们延长寿命。就是说,你随便敲掉点基因都能延长它们的寿命,天啊,真是离谱。

所以唯一能解释这种现象的方式是:我们的对照组其实被“毒害”了,也就是说,我们喂给它们的东西本身在缩短它们的寿命。所以当我们敲除某些基因并看到寿命延长时,其实是因为它们新陈代谢变慢了,摄取“毒素”的效率也降低了。这些实验真的做得非常糟糕。

这是一个很有意思的观点。

其实情况还要更糟,我还没说完呢——因为这已经被人实验证实了。你知道,我们通常给这些线虫喂细菌,对吧?这些线虫本来是在土壤中进化生存的。那我们现在喂它们什么细菌?是土壤里的细菌吗?并不是。我们喂它们的是从我们肠道里来的大肠杆菌。你指望会有什么正常的结果?事实证明,你只需要在喂给线虫之前,把这些细菌用强辐射杀死。然后这些线虫就能活得更久了。就因为它们吃的是死的细菌。

22:18📍 Aubrey 犀利批判著名的线虫长寿实验,认为实验结果很大程度是因为我们用错误的食物毒害了对照组。

说真的,我都无语了。如果你真要去做我们刚才说的那个实验——测试这些dauer阶段的虫子在无法被唤醒之前能活多久——你显然必须确保实验环境本身不是在给虫子“下毒”。对吧?

关于让线虫寿命延长到一年的课题,我知道 Robert McCleries 做过这个研究。

是的,但他只是成功让线虫活到了六个月。他是通过敲除 AGE-1 基因来实现的,这也是 Tom Johnson 当年做的方法。他用了一个非常巧妙的方法,实验的虫子经过了两代,让 AGE-1 蛋白被真正地彻底耗尽。结果确实是线虫的寿命延长了十倍,但三周乘以十也不过是三十周,不到一年。

据我所知,好像有一些未发表的研究数据说,他们成功让寿命延长了20倍。而且那次实验中,平均寿命大概是200天,最大寿命大概接近一年吧?

我记得他从来没有让虫子活过八个月。不过我也可能记错了。

无论如何,目前还没有能成功延长到一年。

我也是这么理解的。目前大家都还在尝试,而且我也是上周才了解到这项工作。

是的,我记得曾经看过一条推文,说有一些未发表的数据显示这些线虫的寿命增加了24倍,活过了一年。你们可以去看看。

我特别想看看低温在这些实验中是否起到了作用。

是的,因为低温被证明可以延长线虫和蜉蝣的寿命,而且这已经在实验中应用过。

对,我觉得这个基金的目标就是测试各种能延长秀丽隐杆线虫寿命的方法的组合。然后把它们都组合起来,可能就是一种更强效的线虫“延寿”策略。好,我们现在准备收尾,也许可以来一两个观众提问。不过我们还是稍微回到现实,别仅仅停留在理论上。关于衰老,我们该怎么解决它?或者说,解决它真的重要吗?我知道现在提这个问题可能不是时候,但它真的有意义吗?它会怎么影响我们的研究工作?我们应该优先开发哪些干预手段,优先研究什么内容?

我的观点算是一种中间立场。我认为我们确实需要某种理论,来解释身体内部发生哪些事情最终会对我们造成不利影响,从而指导我们如何阻止这些事情的发生。但我觉得我们绝对不能被这类理论思维“限制住”。我们必须始终牢记——我们了解这些理论的核心目标,是为了开发出能行之有效的干预措施。因此,衰老理论当然有它的价值,但那不应该成为我们工作的全部。

24:39📍 这场理论辩论,对于我们普通人开发真正有效的抗衰老疗法,到底有多大意义?

是的,我觉得在更宏观的层面上,不同的人有不同的观点和方法其实是好事,相当于是在对冲风险。因为有些人可能错,有些人可能对,但如果“程序性衰老”这个假说是对的,那我们现在可能确实在许多死胡同里折腾,有些策略注定不会成功。比如说,器官替换就可能是无效的。因为如果大脑控制衰老,那你把一个老去的大脑放到新身体里,它只会很快告诉新身体:“你已经老了”,然后新身体也跟着一起衰老。从这个角度看,这确实是一个很重要的问题。反过来说,如果我们能够识别那些信号机制——比如说年轻身体中的外泌体,或者下丘脑分泌的物质,它们告诉年老的身体“你还年轻”,从而让它以年轻的方式运作,这也许会是一种更容易实现我们目标的“抗衰路径”,不需要我们人工去更换或清除所有损伤,而是让身体自己像年轻时那样修复自己。从这个意义上讲,衰老理论这个问题确实很重要。但总的来说,在这个领域,讨论固然重要,将来要是能搞清楚衰老的机制当然更好,但我认为就目前阶段而言,没有完整理解也没关系。

完全同意。还有一个我们还没提到的——“替换疗法”,我想明确表示我完全支持。现在确实有人在做这方面的研究。Chris 几周前刚谈过这个。“异时性全身移植实验”这件事是至关重要的,这个实验是必须要做的。这就是我们检验大脑是否可以被年轻身体反向“复活”的方式,因为这不仅仅是血液循环的相连,更是整个身体的替换——比异时性并体实验更深入。当然,要实现这个实验有很大的技术障碍,比如手术本身不能带来的创伤不能超过它所带来益处。但我真的想强调,这个实验非常重要。

非常棒的讨论。那么我们现在看看有没有观众提问吧。

你好,感谢你们的分享。我不太确定该怎么说提问,但是否有任何证据表明,男性的高潮可能会缩短寿命或健康寿命?

这个嘛,关于哪些事情对衰老有益或有害,哪些有效哪些无效,其中最长期的争论往往围绕着那些令人愉悦的事物。有大量观点认为性生活对抗衰老有益,也有很多人认为性生活有害。同样,有人认为饮酒对衰老有益,也有人认为饮酒有害。说实话,我也只能说到这了——这可能主要取决于你的婚姻状况。

我的提问可能更像是支持Yuri观点的评论。首先,我想说如果衰老是被基因编程好的,那其实是件好事,因为你可以重新编程它。另一个观点是关于发育的。通常我们很难想象在个体完成繁殖之后,他对进化还会产生什么影响,因为那时候自然选择的作用很弱。我们的基因是为生殖适应性而被选择出来的,但从发育角度看,可以设想进化会选择快速或缓慢的发育路径。如果衰老是这种发育选择的结果,那就可以解释为何寿命的长短会是被“编程”好的。而且我们已经发现了,表观遗传衰老并不是从生殖之后才开始,而是从胚胎期就开始了。

对,完全同意。表观遗传时钟从很早就开始滴答作响。有研究认为,它从原肠胚形成阶段就开始了,我昨天也提到过。在发育过程中,表观遗传时钟以指数速度推进,发育结束后速度减缓。当发育结束后,时钟的速度明显变慢,变成线性的推进。而且似乎发育持续的时间与整个寿命密切相关。而且男性和女性在生殖持续时间上也有显著差异。至少在哺乳动物中是这样。人类是少数几个有绝经期的物种之一,鲸鱼也有。不过,雌性停止生殖这个特征其实在很多物种中是相当普遍的。尽管这个说法有争议,但在许多物种中,发情周期都会提前终止。所以,雌性在停止生殖后还能存活很久,这其实是很多哺乳动物共有的特征。因此,至少在哺乳动物中,连生殖衰老和生殖停止本身可能也都是被程序化调控的。

所以在我看来,这是一整个协调的过程。我不认为进化只会精确控制从妊娠期到性成熟的阶段,然后就突然放手,说“好了,我不管接下来你还能活多久了”,这不太合理。进化不太可能完全放弃控制你能生育多久这件事,因为生殖终止之所以会发生,是因为身体随着衰老失去了生殖能力,这是一个循环过程。所以,从个体层面看,进化是有动机让你尽可能长时间地保持生育能力的,因为你在生命后期能繁殖越多子代,你对你的基因组的贡献就越大。

所以我认为这里有一个关键点必须强调,而它常被忽视。很多人,包括我自己曾经也这么想,他们会说,如果衰老是被编程设定的,那太好了,因为在生物系统中“破坏”一个系统总比“构建”它容易。所以我们可以通过“破坏”衰老程序来延长寿命。但这个想法太过简单。这是由Josh Mitteldorf首次指出的,他是程序化衰老理论中最有见地的人之一。他说,如果衰老真是被程序设定的,而且很容易被打破,那它应该早就被进化自然地“打破”了。在进化过程中,应该会经常出现“作弊者”个体。而这些“作弊者”会在整个物种享受到程序化衰老的任何益处之前,就已经占据主导地位。程序化衰老本应只在某些演化瓶颈期才有意义,是很罕见的机制。所以Josh指出,衰老如果真是程序化的,那么它必须是非常冗余、很难通过自然突变破坏的系统。这也意味着我们人类要“打破”它,也会非常困难。因此,“我们希望衰老是程序设定好的”这种逻辑其实是站不住脚的。

对,没错。即便衰老真是被编程设定的,也没有任何办法保证这个程序是容易被打破的。

事实上,我们可以说,它肯定不会是容易被破坏的,否则在进化中早就被自然打破了。

不过有一个可以反驳的点是,在人工选择条件下,如果从进化尺度来看,延长寿命其实相对容易。比如果蝇,过去20年里,通过实验已经将其寿命延长了7倍以上。

但我说的进化是指多个基因同时协同演化的那种过程。

对,在实验室里的确是人工干预的。但这说明这件事也不是完全做不到。而且进化本身可能比我们在实验室中尝试还要高效得多。

其实我们应该反过来看:如果我们回顾一下,应该问自己:这件事真的令人惊讶吗?

其实这并不意外。观察发育过程的机制,我们可以发现有一些“主控基因”在决定发育的过程中发挥着关键作用。这些基因协调并启动一系列复杂的生物反应,导致其他相关基因的激活。我们本该预想到,也会存在一些主控基因来负责重置两种截然不同的基因组,也就是高度分化的精子基因组和卵子基因组,将其重置为“新生的状态”。我们本该料到这一点。

我想这也是John Gurdon获得诺贝尔奖的原因之一,因为他在上世纪60年代的实验就暗示了这一点。可惜的是,我们花了太长时间才确定到底是哪些因素在起作用,因为那时的生物学水平还不够先进,我们的技术手段也还无法探测转录因子,甚至都还不知道转录因子的存在。

你好,能参与这次讨论真的很荣幸。我算是一个科研小白。我想问一个关于跨代表观遗传的问题:衰老是否也会被遗传下来?这是一个新兴的研究领域吗?还是我完全想错了?

不完全错,但也接近错误。我们知道,在跨代信息传递中,基因组会被重置,但这个重置并不是百分之百彻底的。有一种机制叫印记,某些基因只从母亲或父亲表达。这是一种非常奇特的现象,只发生在少数基因上,但它确实存在。而且这仍是一个非常活跃的研究领域。此外,除了受精卵中的DNA,细胞里还有其他成分。这些非DNA部分主要来自母亲。这些成分有可能受到母亲的经历的影响。目前我们还无法完全排除这种可能性。尽管普遍观点是,这些非基因因素的影响基本可以忽略不计,但我也不能说绝对没有影响。

谢谢。我想知道你们是否认为,较为简单基础的生物可能存在程序化衰老,比如蝴蝶。而人类可能已经摆脱了那种程序化衰老。因为我们不像其他动物那样有很多天敌,相对而言,我们的发育周期也更慢。所以相比必须快速繁殖否则会被吃掉的蝴蝶或老鼠,较长的寿命对我们来说反而是演化上的优势。所以我们是否有可能已经摆脱了程序化衰老,我们现在的衰老更像是损伤累积,而这并不受进化选择的关注?

我先来回答这个问题。这个说法有其合理性,但当我观察老鼠和人类之间那些在进化上保守的衰老机制时,我看到的是很相似的生命周期模式,包括女性生殖衰退在内,人类和老鼠的情况其实类似。我认为人类和老鼠拥有的是相同的生命周期,只不过人类的周期被大大延长了,从妊娠期到性成熟的时间都更长。当然,我们也有鲸鱼这种例子,它们的寿命也可以长达200年——这表明就我们哺乳动物的生理结构而言,活那么久是可行的。我们完全可以在现有程序的框架内努力延长寿命,甚至达到这个极限。

所以,我可以从数学的角度提供一个回答。在种群遗传学中,有一个概念叫“种群黏性”,它描述的是个体与近亲繁殖的可能性有多大。这个因素通常与物种是否能自由移动等特征有关,比如有没有腿之类的。这其实很重要,因为“程序化衰老”这个概念历来是与“群体选择”理论联系在一起的,而“群体选择”在数学上已经被证明并不成立。不过还有一种与其类似的理论叫“亲缘选择”,这正是我刚才提到的内容,1939年,英国著名生物学家J.B.S. Haldane曾说,他愿意为一个亲兄弟或八个表亲牺牲自己的生命。这句话实际上就是对“亲缘选择”的生动诠释。所以总的来说,“种群黏性”很关键。如果个体在一生中移动范围有限,他们更可能与近亲繁殖,这会让程序化衰老在进化上更具有优势。

当我们观察像鲑鱼这样的程序化衰老现象,甚至像澳大利亚的一些有袋类动物这样的哺乳动物时,我们会发现,从进化角度看,这种现象是合理的,因为鲑鱼的后代可以通过母体的死亡和分解获得营养,从而提高适应性,换句话说,后代从母体的死亡中受益。然而,这一机制在长期的进化过程中难以持续,原因可能在于生态环境的变化。随着生态环境变换,种群的黏性降低,便无法维持这种选择压力。

好,我们今天的提问时间就到这里。让我们为所有的嘉宾和辩方鼓掌,今天的讨论非常激烈。好,就到这里。

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