20世纪60年代,美国解剖学家伦纳德·海弗利克(Leonard Hayflick)在研究胎儿细胞时发现了很奇怪的现象。按照当时的学术观点,只要条件适当,培养细胞可以无限增殖。但是他发现,一些老的细胞系分裂逐渐变慢,最后完全停止分裂。
1961年,海弗利克和他的同事穆尔黑德联合发表了论文《人类二倍体细胞株连续培养》。文章中提出正常胚胎细胞最多增殖50次。这篇文章启动了一个新的研究领域:细胞老化。而且后来的研究发现,出生后的人类细胞增殖次数更少,因为在胚胎时期已经经历过数次分裂增殖过程。这种规律即是著名的“海弗利克极限”。我们知道,正常细胞分裂的周期大约是2.4年左右,照此计算,人的寿命应为120岁左右。
有趣的是,古希腊的哲学家早就推测人的极限寿命应当为100~140岁。而中国两千多年前的史书《尚书》也提出:一曰寿,百二十岁也。
如果120年是极限寿命的话,也就是说,大多数人是不可能活到这个岁数的。对于大多数人来说,我们应该采用另外一个术语:预期寿命(lifeexpectancy),或者叫平均寿命,这是指生物群体中衡量单一生命存活平均长度的统计量。
预期寿命
中国有句老话:人生七十古来稀。在古代中国,人的平均寿命很短,一般只有30多岁,70岁以上的老人特别稀少。一直到20世纪上半叶,中国平均寿命也仅有35岁。但是到2013年,中国平均寿命是75岁,进入发达国家的人均寿命75岁的行列。不到100年,人均寿命就翻了一番,中国人正在走入长寿国家的行列。发达国家的历史状况也与此相似。
在20世纪末期,世界人口男女平均寿命分别达到63.3岁和67.6岁。根据世界卫生组织的统计,2013年,世界上平均寿命最高的国家是日本,有84岁;美国是80岁,排第33位;阿富汗(44岁)、赞比亚(42岁)、莫桑比克(40岁)等国人口的平均寿命只有日本等长寿国家的一半。
随着自然科学、医疗卫生的进步,营养条件的改善,人类平均寿命在近一个世纪内得到大幅度提升。特别是疫苗接种术和抗生素的使用,使得致命的传染病在发达国家得到有效控制,这减少了婴幼儿的夭折率。虽然越来越多的人得以进入老年,人类平均寿命大幅度提高,但是人类的绝对寿命并没有因此延长。
在今天,百岁老人仍然和以前一样稀少,而70岁老人虽然已非“古来稀”,却仍然和从前的70岁老人的健康状况一样没有太大的区别。目前,发达国家的平均寿命已接近人类的平均自然寿命,很难再有大幅度的增加,除非人们能够找到延缓乃至停止、逆转衰老过程的办法。
要找到延缓衰老的办法,首先需要对人类衰老的机理有充分的了解。从古至今,人们提出的衰老学说多达300余种。其中自由基学说是最热门的学说之一,它反映出衰老的部分机理。