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今书网 -> 其他类型 -> 猫头鹰的万花筒 第111夜 寿命与死亡（一）
- 全球变暖、温度的指数标度、生态学代谢理论
我们是恒温动物，这意味着我们的体温几乎保持不变，所以我们几乎忘记了温度在整个生命中发挥的重要作用。
我们属于例外。也许现在随着全球变暖的到来，我们开始认识到自然界和环境对于细微的温度变化的敏感以及由此产生的威胁。
令人震惊的是，很少有人能够认识到，包括许多科学家也没能认识到这种对温度变化的敏感度是呈指数级的。
原因是所有化学反应速率都以指数方式受到温度影响。
在前面的章节中，我展示了新陈代谢如何起源于细胞中ATP分子的生成。因此，代谢率随着温度呈指数级变化，而不是像质量一样呈幂律变化。
因为代谢率（能量供应给细胞的速率）是所有生物速率和时间的根本驱动因素，从出生、生长到死亡的所有生命的中心特征都随着温度变化呈指数级依赖。
由于ATP的生成几乎对所有动物来说都是常见的，所以这种指数级的依赖性是普遍的，就像质量的1/4次幂规模法则一样。
其总体规模只受一个“通用”参数控制：我在之前章节中讨论的通过氧化化学过程产生ATP分子所需的平均活化能，大约是0.65eV（在第2章中介绍过），这是典型的化学反应，代表许多子过程的平均值。
这就让我们得出了一个吸引人的结论：。我们可以稍微改变一下结论：所有的在所有生命种类中，所有与生长、胚胎发育、寿命和进化过程相关的生物速率和时间，都是由普遍的规模法则确定的，它们只包含两个参数——1/4，源于控制质量依赖性的网络约束；0.65eV，源于ATP产生过程的化学反应动力学。
生物体根据这两个数字确定的尺寸和温度进行调整时，它们都依照相同的通用时钟运行，具有相似的代谢、生长和进化速率。
除了我已经讨论过的质量依赖性的纯粹异速1/4次幂规模法则，代谢理论已经在各种生物体内得到了印证，包括植物、细菌、鱼类、爬行动物和两栖动物。
受精卵胚胎发育时间和温度绘制的半对数图，其中指数函数应呈直线。因为发育时间同时取决于温度和质量，它们对质量的依赖性已经通过依据1/4次幂规模法则对数据进行了重新标度而被消除，以纯粹展现其对温度的依赖性。
我们可以很容易看出，这样做后，数据与预测值非常吻合，这证实了我们对温度指数依赖性的预测。
我想强调的是，这是一项多么伟大的发现。生物体生命中最重要的两件事，出生和死亡，通常被认为是相互独立的，但实际上是密切相关的：这两个图的斜率由完全相同的参数确定，0.65eV，代表了生成ATP分子所需的平均能量。
重要的是这些完全不同的基本生命史事件按照预测的温度和质量按比例缩放，同样重要的是，控制相应指数的参数是完全相同的。
因此，在深层次上，出生、生长和死亡都受由代谢率驱动的相同潜在动力学控制，这些动力学存在于网络动态和结构之中。
可以简单地表述为，温度每上升10℃，ATP的生成就翻番。因此，虽然10℃的升幅相对较小，但会导致代谢率翻番，从而使得生命速率翻番。
顺便说一句，这就是为什么凉爽的早上看不到很多昆虫——它们必须等待升温，以加快其新陈代谢。
更相关的是，周围温度变化2℃便会导致生物生长率和死亡率上升20%~30%。
这是一个巨大的变化，而其中的问题正在于我们。如果全球变暖导致温度上升2℃左右，那么几乎所有生物的生命速率都将加快20%~30%。
这非同寻常，可能会对生态系统造成严重破坏。
衰老和死亡。
生长是人生不可或缺的一部分，衰老和死亡又何尝不是？
世间万物都会死亡，这在进化过程中起到了至关重要的作用，是它催生了新的调整适应、新的设计和创新，并使之繁荣兴盛。
从这一点来说，每个个体，无论是生物体还是公司组织，都会死亡——即便它们自己或许很难欣然接受这一点。
这是意识带来的苦果。
人们都知道自己会死去，没有其他任何生物具有如此强大的意识，能够了解自己寿命有限、终归难免一死。
无论是细菌、蚂蚁、杜鹃花还是鲑鱼，没有任何生物“关心”甚至“知道”死亡是什么，它们只是生存然后死去，一天天挣扎求生，将自己的基因传给后代，一遍遍上演着适者生存的戏码。
但在过去的几千年里，我们演化出了对进化过程的意识和良知，我们将道德、关怀、理性、灵魂、精神和神灵等概念带给这个世界，以此开始了参悟进化之意义的非凡冒险。
《第七封印》：时隔近60载，这部电影依然震撼人心，这证明了伯格曼这部杰作的奥义之深。
电影中有一个重要场景，死神合情合理地质问布洛克：“你从来不停止发问吗？”布洛克坚定地回答说：“对，我从不停止。”
我们也不该停止发问。对死亡的好奇以及对人生意义的质问和探寻贯穿人类文明的始终，但这些大多通过人类发明的各种宗教制度和经验得以证明并且形式化。
总的来说，科学置身于此类哲学漫谈之外。然而，即使许多科学家自己既不是“宗教人士”，也不特别像个“哲人”，他们已经开始寻求理解和破除“自然法则”，并热切地渴望了解万物的发生原理和本质构成，他们将这些视为解决这类高深问题的另一种路径。
某一瞬间，我意识到自己也是其中之一，我在科学，至少是在物理和数学领域发现了一些似乎世人皆需的精神食粮。
以前，科学指的是自然哲学，这表明其含义比我们今日所认为的要更广泛，那时候科学与哲学思维和宗教思维的联系更紧密。
现代科学方法是自然哲学的产物，但它很少会激发类似的反思。然而，现代科学方法也十分强大，它能提供高深又一致的回答，解开许多恼人的重要问题。
这些问题有关“宇宙”，自远古时期以来就困扰着人类：宇宙怎样演变、星星由何种物质构成、不同的动植物从哪里来、为什么天空是蓝色的、下次日食是什么时候等。对于我们周围的物理世界，我们已经有了很多了解，甚至对细节也了解颇多，而我们并不用像宗教言论那样给出特定的武断论据。
然而，我们还有许多未能解答的疑惑，这些深刻的问题与生来就有意识和思考推理能力的人类有关，比如我们是谁等。
我们继续与心灵天性和意识做斗争，与心灵和自我做斗争，与爱和恨做斗争，与意义和目的做斗争。也许这一切最终会被人类大脑中燃烧的神经元和复杂的网络动力学解决。
然而，我认为不可能，就像达西·汤普森100多年前说过的那样。人总有疑问，这是人类境况的本质。
只有更广泛地了解死亡的机制起源及其与生命的密切关系，以及死亡与我们宇宙中其他主要现象运行方式的联系，我们才能开始面对持续困扰我们的形而上学的问题。
不同于许多生命史事件中的主流积极形象（如出生、成长和成熟），我们大多数人不想面对衰老和死亡。
我们花费大量金钱来延长生命、延缓死亡，即使我们已经变得脆弱不堪，甚至已经失去了知觉，并且已经不再是我们自己了。
仅在美国，人们每年就会花费超过500亿美元购买各种抗衰老产品、方案和药物，药物包括维生素、草药、补品、激素、药膏和运动助剂。
包括美国医学协会在内的绝大多数医学专家均认为，很少有人能延缓或逆转衰老进程，就算有，这些人的数量也很少。
我要赶紧补充一句，我自己很难抗拒这种行为，而且我正在认真服用维生素、补充剂，偶尔混着服用其他的补充剂，但我绝对不会过度锻炼。
我们已痴迷于不计代价地延长寿命。然而，将重点放在维持和延长健康上更有意义，也就是说，要在健康的身体里用健康的心智过更美好的生活，直至身体各系统不再充分发挥作用最后走向死亡。
我们如何在这些方面行事，以及我们如何处理死亡是个人决策，这个问题没有简单的答案，我不会对个人选择做出判断。
但是，就集体而言，这些个人选择为社会提出了需要解决的严重问题，使人们对老龄化和死亡问题有了更深入的了解，而这些选择与健康生活的关系也会影响我们处理这些问题的态度。
在这场抗击死亡的持续战争中，一大讽刺就是在过去的150年间，
我们在没有制订任何明确的专门方案的情况下就已经在延长寿命方面取得了惊人的进步。
早在工业革命之前，直到19世纪中叶，全球平均寿命基本保持稳定。
1870年以前，全球人口出生时的平均预期寿命仅为30岁，1913年时增长到34岁，到2011年增加了一倍多，达到70岁。
不同国家的生活水平和医疗卫生状况不同，人们出生时的预期寿命也存在巨大差异，但是都反复上演着同样的戏剧性故事。
例如，16世纪以来，英国是一直保留着最优质死亡数据的国家之一，1540—1840年间，英国人的平均寿命大致保持在35岁，之后慢慢上升，在1914年我父亲出生时达到52岁，在1940年我出生时达到63岁，如今已攀升到超过81岁。
即便最贫穷的国家也再现了这种惊人的现象：孟加拉国人民的平均寿命在1870年时约为25岁，如今约为70岁。
这一惊人现象的有力方式就是指出如今世界上每一个国家的预期寿命都高于1800年时任何国家的最长预期寿命。
这真的不可思议。有趣的是，这一成就的实现没有用到任何专门的全球的、国家的或私人慈善组织的寿命延长方案。一切都自然发生，并没有人发现灵丹妙药、长生不老药或改造任何人的基因。
到底发生了什么呢？
好吧，你很有可能知道或能轻松猜到答案。首先，一个主要因素就是婴幼儿死亡率的惊人下降。
在发达国家，直到最近我们才意识到儿童死亡率曾经极高。19世纪中叶以前，欧洲各国约1/4到一半的新生儿没能活到5岁生日。
例如，达尔文生了10个孩子，一个出生几周就夭折了，另一个只活到一岁半，他的第一个女儿安妮没能活过10年。
而达尔文过着贵族上流社会的生活，拥有一切可能的设施和援助，包括最佳的医疗卫生服务。你能想象占人口大多数的广大贫苦劳动阶级的境遇吗？
在这场巨变中，发达国家和发展中国家的儿童死亡现象变得相对罕见，欠发达国家的儿童死亡率大幅度降低。
如前所述，启蒙运动和工业革命的到来预示着医学的快速发展和医疗卫生的巨大进步，二者都是导致城市人口呈指数级增加、生活水平提高的主要因素。
改良后的住房、公共医疗项目、免疫法、抗菌剂，以及最重要的公共卫生的发展、下水管道系统和干净自来水的获取，都在克服、控制儿童疾病与感染方面发挥了重大作用。
所有成就都起因于令人着迷的动力学。
随着越来越多的人迁入城市、更大的社会责任发展起来，城市成为基本权利和服务的供应者，这一动力学开始启动。
狄更斯笔下的赤贫和普遍贫穷的画面当然很常见，但是人们获得了越来越多的基本服务，婴幼儿死亡率降低，人类寿命快速延长，最终人口数量骤增。
英年早逝的人更少了，更多的人活得更久了，这种动力学一直延续至今，丝毫没有减弱。
城市是改变社会和增进福祉的引擎，是我们组建社会团体、共同利用规模经济的惊人能力所实现的真正重大成就之一。
婴幼儿死亡率的降低对于延长平均寿命发挥了重大作用。
例如，1845年，英国人出生时的平均预期寿命仅为40岁，但是如果你活过了5岁，就可以预期再活50年，即在55岁死亡。
如果不考虑儿童死亡的数据，1845年的英国人预期寿命就可以再延长十多年。
把当时的数据与今天的情况做对比会很有趣。现在，英国人出生时的预期寿命约为81岁，而5岁儿童的预期寿命仅略微增长了一点，到82岁，这反映出婴幼儿死亡率极低。
即便不考虑大幅度下降的婴幼儿死亡率，在过去的150年间，平均寿命很明显还是会大幅度延长。
另外，我们知道在思考抗衰老、延长寿命等问题时必须谨慎解读这些数据。
因为过去几百年间，在青春期前就悲惨死亡的所有婴幼儿很明显并非死于衰老过程中的某种怪事。
他们的命运主要由生活环境缺陷而不是基础生物学决定。我们认识到，如果孩子活到一定年龄，他们的寿命就有很大可能比平均寿命长得多。
举个例子，如果你在1845年活到了25岁，那么你的预期寿命就会从40岁延长到62岁。另一方面，如果你活到了80岁，那么你很可能活到85岁。
但是这和如今的情况相差无几：如果你今年80岁，你很可能只能活到89岁。
更出人意料的是，这和几千年前我们以狩猎为生的祖先相差无几。他们也一样，婴幼儿死亡率在很大程度上影响了人的寿命，一旦婴幼儿存活率提高，他们也能活到六七十岁。
从我个人角度而言，根据这些平均值，我已经活到75岁，于是可以期待再多活12年，在近87岁的高龄远离人世——这比我想象的寿命要长得多。
1845年活到了100岁，那么从数据上说你可能只能再活两年不到——精确地说，只有一年零十个月。
也不是很长。同样地，如果你今天活到了100岁，你可能还能再多活两年多一点，精确地说是两年零三个月。
这也就意味着，尽管当今医疗卫生、医药和生活水平同时提高，你的寿命也只比150年前的先辈们的寿命长5个月。
这表明，所有的困扰都是关于老龄化和死亡的。
随着年龄的增长，你与死亡的距离不断缩短，最后趋近于零。
这也就引出了一个概念：人类有可能活到的最长的年纪是不到125岁。
很少有人能活到这个岁数。
目前认证过的寿命最长的人是一位法国女性，让娜·卡尔曼特（JeanneCalment），死于1997年，享年122岁零164天。
想要感受这个岁数有多么惊人，看看接下来的几位就知道了：史上第二长寿的人是一位美国女性，莎拉·劳丝（Sarah Knauss），比让娜少活了三年多，于119岁零97天去世；而第三长寿者又比莎拉少活了近两年。
目前还在世的最长寿者是来自意大利的艾玛·穆拉诺（Emma Morano），今年“仅仅”118岁。
对于人类寿命的研究由此可以简述为两个方面：
第一，保守的挑战，除了上述几位长寿者，剩下的人们如何保持长寿并且取得像让娜和莎拉一样的成绩；
第二，激进的挑战，是否有可能突破目前人类约125岁的最长寿命，活得更长，比如225岁？
实际上，我们已经解决了第一个问题，而第二个问题则引发了许多科学讨论。
科学家已经对百岁老人和超级百岁老人（活到110岁以上的）进行了大量的研究，尝试发现其长寿背后的奥秘。
这些长寿者代表着年龄分布的尾端——据统计，当今最多只有几百位这样的长寿者在世。
他们是不可思议的局外人，他们的存在和生活故事引发了我们无限的遐想。
我们试着去发现一些提示，如果我们也想长寿的话，应该如何安排生活、需要怎样的基因等。
很多文章和著作都撰写了有关这些长寿者的故事，但很难把他们的生活故事和基因组合编成一个长寿公式。
这些书中充满了陈词滥调，它们其实与成长过程中妈妈教导你的话并无区别——可能你现在也要这么做——比如吃绿色蔬菜、不要吃太多甜食、多放松、减少压力、保持体形、保持积极的心态、生活在和谐的社区等。
说到这里，我们可以简略地看看让娜·卡尔曼特的生活方式。
让娜出生于法国南部的阿尔勒，而且一辈子都生活在那里。她唯一的女儿因患肺炎36岁就离世了，唯一的孙子也在36岁时死于一场车祸。
最后她连一个直系后嗣都没有了。她从21岁开始吸烟，一直吸到117岁，而且一直自食其力到110岁，不需要任何帮助独立行走到114岁。
她并没有经常运动或者非常关心自己的健康，问及长寿的原因时，她将其归于经常食用橄榄油，她还把橄榄油涂在皮肤上、滴在葡萄酒里；此外她每周吃一千克（两磅）巧克力。
这些做法因人而异。