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为什么人类不能活到 200 岁？

知乎日报  · 公众号  · 问答  · 2024-11-04 21:00

正文

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得益于医疗技术的进步和生产力的发展，如今的人类物质丰盛，寿命大大提升，在距今不到 150 年的清朝末年，我国人民的预期寿命也就三四十岁，如今已经七八十岁了。然而为什么再长寿的人类仍然无法突破 200 岁？是什么限制了人类的寿命极限？一起来看看答主的回答吧。

为什么人类不能活到 200 岁？

| 答主：马达熊
1、海弗里克极限
人类细胞在最好的培养环境下最多分裂 40-60 次。
在成人体内，每次分裂时间大概在 2.5 年左右。
假设按照 40-60 次计算，人类细胞分裂的极限时间是 100-150 年。
但考虑到胎儿和童年的快速发育期，以及生活中的各种环境污染与不良习惯，实际上这个时间要缩短到 80-120 年。
也就是目前人类寿命的普遍极限。

2、衰老
「衰老」在细胞学中不是 old，而是 senescence。
这个词特指细胞在分裂极限（40-60 次）的时候失去分裂能力。
然而，实际操作中，所有研究诱导干细胞的实验室都知道，分裂 35 次以上的人类细胞已经出现各种各样的缺点，比如分裂能力下降，生长速度减慢，分化可能性增加。
对应到人体是什么时间？
没错，60-70 岁左右，正是大部分人的快速衰老期。
所以细胞衰老（senescence）和人的衰老（aging）其实是有对应关系的。
这个时期因为干细胞能力不足，各个器官功能逐渐下降，人体进入老年。
然后在细胞一批批达到海弗里克极限，失去修复功能后，各个器官逐步衰竭，最终全身停止工作。
没错，很多细胞是特例，比如皮肤、造血和精子，但总体上人的整体是符合的。

3、神经退行性疾病
看过我以前回答的读者应该还有印象，我一直把神经退行性疾病作为一个重要的因素。
目前公认的看法是认为神经细胞是极为长寿且基本不更新的，但最大极限达到 150-200 年的时候会有严重的退行性病变，从而导致神经细胞的死亡。
但最近看了一些关于阿尔茨海默疾病的文章，我个人有些新想法，对上面提到的神经细胞极限问题持保留态度。
我现在的态度是，其实人类仍然不知道神经细胞的真正极限寿命在哪里。
而神经退行性疾病，本质上其实还是全身衰老的一部分，和细胞衰老与身体整体衰老（比如代谢问题，氧化问题，表冠遗传问题等等）密不可分。

4、结语
作为领域内的一员，我对此比较乐观。
10 年内，衰老（aging）研究领域就会有大突破。
就算别人没有，我们实验室也会有。


| 答主：怪罗先生
不管你是否相信，相较于那些变温的爬行动物和两栖动物，哺乳动物的衰老情况是非常独特的，可以说是独树一帜。
在我们的世界，我们认为随着时间推移，衰老应该是动物与生俱来的一种天然属性，但是情况并非如此。

图：大部分鳄鱼终身都在缓慢生长，不会因衰老死亡

2022 年 6 月 23 日，一篇发表在《科学》杂志上的文章，一组国际研究团队收集了全球 77 种爬行动物和 107 个两栖动物种群的野外数据，发现这些物种中大约有四分之三的衰老速度缓慢到可以忽略不计[1]，以及远超它们体型应该有的寿命。
更有趣的是，每个变温类群中都至少有一个物种的衰老程度是可以忽略不计的，包括青蛙和蟾蜍、鳄鱼和海龟（这意味着整个爬行动物和两栖动物类群很可能都具有忽略衰老的潜力）。
目前已知几乎所有哺乳动物都不可能做到这一点，我们随着时间推移，因为衰老导致的身体机能变差，死亡的可能性会大大增加。

©Childzy

至于为什么会这样，最近一项研究给出来一个解释——他们把这个称为「寿命瓶颈假说」，认为哺乳动物独特的衰老模式和过去的生态位有关系，是因为恐龙让哺乳动物祖先彻底抛弃了长寿命，而且直到现在都受到遗传困扰[2]。

这种小型的两足食肉动物-尼亚萨龙，是早期恐龙的最典型代表之一©Mark Witton

恐龙在大约 2.3 亿年前前后出现，然后这种用两足奔跑的动物迅速多样化，占据了陆地上大型掠食者和大型食草动物的生态位。这些动物足足统治了地球陆地长达 1.7 亿年，在此期间陆地最高的生态位全部由它们霸占。
哺乳动物则大约 1.7 亿年前出现，这意味着我们的祖先与恐龙的生存时间有很长时间的重叠——大约 1 亿年。
在如此长的时间里，由于恐龙太过于强大，哺乳动物根本没有多少生存空间，恐龙时代的哺乳动物体型都很小，通常只有现在鼩鼱和老鼠大小，而且大多都是夜间活动的。

图：哺乳动物和恐龙重叠的时间

在这种生存压力下，哺乳动物进化到快速繁殖，而长寿相关的基因则被抛弃了，因为它没有什么用。
虽然，现在并不清楚具体哪些基因决定了动物的寿命，但是关于哺乳动物长寿相关的基因被抛弃，该研究给出了另外一个证据。
那就是，真兽类哺乳动物谱系在大约恐龙时代失去了某些酶（或者相应的基因）——一些可以修复紫外线造成损伤的酶。
现在的有袋类和单孔类这两种在很早之前就与真兽类祖先分离的哺乳动物，它们只缺乏三种紫外线修复酶中的一种——光裂合酶。


真兽类祖先之所以丢失了制造这些酶的能力，一种可能性是，它们为了保持安全而变得更加夜间活动，修复太阳光造成的损伤变得没什么用。
这也是我们现在需要涂防晒霜的原因所在，但这和哺乳动物长寿有什么关系呢？
这项研究的研究人员表示他们也不确定有什么关系，因为具体什么样的基因和长寿相关现在没人能给出全部答案，但这是一个很好的哺乳动物在过去失去了修复和恢复机制的例子。
一种动物是否长寿，修复和恢复机制是必不可少的。

最后
现在的哺乳动物智商往往很高，但与很多人想得有点出入，在恐龙灭绝后，其实有许多研究都表明哺乳动物的大脑是逐渐萎缩的，但体型却迅速变大，哺乳动物重新「注重」大脑是在灵长类等这些类群出现之后，大脑才又开始迅速膨胀的，这说明野外生存体型比智慧更可靠。
现在的哺乳动物无论是体型，还是智慧都是地球的担当，理应该有更长寿命才是。
虽然现在也有一些哺乳动物已经有机会过三位数的生日，但要超过 200 岁真的很难，哺乳动物身体修复能力确实差，我们甚至是最容易患癌症的群体。

参考：
[1].https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0151
[2].https://doi.org/10.1002/bies.20

题图来源：答主@怪罗先生

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