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第114夜 寿命延长与城市发展

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    温度和寿命延长:

    由于代谢率与终端单元的数量成比例,而且大部分损伤发生在终端单元,我们可以直接将寿命与代谢率联系起来。

    因此,寿命也可以称为身体质量与代谢率之比。换言之,寿命与生物体单位质量的代谢率成反比,因此也与细胞平均代谢率成反比。我在前面讨论代谢生态学理论时提到过,寿命系统性地随身体质量的1/4次幂变化,随温度呈指数级变化。

    原则上可以通过降低体温延长寿命,因为这降低了细胞代谢率,因此也降低了损害发生的速率。

    效果非常明显:体温下降2℃,寿命可以延长20%~30%。因此,若人为地将体温降低1℃(约为1.8°F),我们的寿命可以延长10%~15%。

    可问题在于,若想真正延长寿命,我们必须一生都这么做。但更重要的是,体温降低明显可能对我们产生许多有害影响,甚至可能对生命产生潜在威胁。

    正如之前提到的,在未完全了解多层次时空动力学的情况下,贸然改变该复杂适应系统中的一部分会导致其他意想不到的后果。

    心跳与生命的节奏:

    这些数据也证实了寿命大约随身体质量的1/4次幂发生变化。根据心血管系统理论,心率随身体质量的1/4次幂下降,所以当用心率乘以寿命时,对身体质量的依赖性就被抵消了:

    一方减少一定的量,另一方则会增加相应的量,最终导致数量不变,该数量对于所有哺乳动物而言都一样。

    但是,寿命与心率的乘积仅是一生中的心跳总次数,因此该理论预测,所有哺乳动物的心跳总次数都应该是一样的,该论点也可以延伸至呼吸链复合体的基础层面,呼吸链复合体是线粒体内的基本单元,而线粒体是合成ATP的主要场所。

    根据这个理论,对所有哺乳动物而言,合成ATP的反应发生次数都一样。

    正如之前提到的那样,大型动物寿命长、节奏慢,而小型动物寿命短、节奏快,但心跳总次数等生物指标大致相同。

    如果按照1/4次幂重新调整变量,所有哺乳动物的生命史事件都会步入同一轨迹,或许,所有的哺乳动物都会经历几乎相同的生命顺序、节奏和寿命?

    这是很有意思的想法。

    从前,当我们还“只是”另一种哺乳动物时,我们确实如此。

    随着社会共同体与城市化的到来,我们进化成了另一种东西,大幅偏离了使我们与大自然和睦相处的约束。我们的有效代谢率提高了百倍,寿命翻了一番,生育水平有所下降。

    在之后的几章里,我将用同样的概念框架,回过头来再谈谈这些不同寻常的变化,弄清楚这些变化是如何产生的。

    节制卡路里与延长寿命:

    我们看到,细胞代谢率越快,寿命反而会缩短。因为随着动物体量增大,每一个细胞受到的损害会减小,所以体积较大的动物活得更久。

    然而,在物种内部,比如我们每个人这样的个体,能够简单地通过少吃一点降低细胞代谢率,减少细胞的代谢损伤,也许还能延年益寿。

    这种策略被称为卡路里节制法。这种方法历史悠久,也颇受争议,一直是许多动物研究关注的焦点。

    这些研究中的许多都卓有成效,还有一些则效果平平,形势尚不明朗。

    无论寿命能否延长,几乎所有的研究都显示这样做的确能延缓衰老。

    大致来讲,这一理论推测,寿命的最高值以及平均寿命,与卡路里的摄入量呈反相关关系。

    从字面上理解便是,根据这一理论,如果你能坚持每次减少10%的食物摄入量(相当于每天减少几百卡路里),你的寿命最多能延长10%(相当于多活10年之久)。

    该数据以存活曲线的方式展现了几只老鼠在不同食物摄入量下的存活时长情况。

    食物摄入量对老鼠寿命的影响的确巨大,实验结果与“减少10%的卡路里摄入,延长10%寿命”的实验预期一致。

    但是使寿命翻一番的预期没有达成:大规模地减少卡路里摄入后,寿命延长了大约75%,而非预期的100%。

    然而,寿命长短与卡路里摄入量之间的总体关系符合上述理论。

    鉴于这一理论还不够成熟,实验结果与预期能有这样的一致性已经出乎意料了。

    加上该理论的其他实验也成功地达到了预期(包括衰老速度、寿命的异速生长规律法则及其对温度的依赖性),该理论为更详细的、定量的衰老和死亡研究理论的建立提供了可信的基准。

    同时,在一些普适生物参数方面,该理论为衰老速度和最长寿命之谜给出了解决方程式,比如通过一些普适生物参数,我们可以看出100年这个数字是如何从微观的分子结构推演而来,以及老鼠为什么寿命很短。

    对于想要延长寿命、延缓衰老应该控制哪些参数这样的问题,该理论提供了一个科学的依据。

    生活在以指数级速度不断扩张的宇宙中

    20世纪最令人震惊、最有意义的发现之一,是人们得知,在宇宙层面上,我们生活在一个以指数级速度不断扩张的宇宙中。

    同样意义深远但预示意义不大的另一个发现,是从社会经济意义上说,在地球层面上,我们也生活在一个以指数级速度不断扩张的宇宙中。

    尽管后者很难获得同样的关注,但这一不断加速的社会经济扩张已经而且将继续对你的生活、你孩子的生活,以及孩子的孩子的生活带来更为深远的影响,这一影响甚至大于以指数级速度不断扩大的宇宙中发生的那些奇迹和悖论以及暗物质、暗能量、大爆炸等经典谜题对我们的影响。

    我们的社会和经济生活以指数级速度不断扩张的最明显表现,便是过去200多年来人口数量的巨大增长。在经历200万年缓慢、稳步的增长之后,生活在地球上的人类的数量在1805年突破了10亿大关。

    但在工业革命之后,世界人口数量呈爆炸式增长。这一转变相当于从传统的手工生产向大规模工业化机器和工厂生产的转变。

    这在很大程度上催生了资本主义、个人和企业的创业与创新,标志着人类事业的重大转变。工业革命相当于社会经济领域的“宇宙大爆炸”。

    在耗费了200万年时间达到10亿人口后,继续增加10亿人口只用了120年,而人口达到30亿则仅用了35年的时间。

    又过了25年,1974年,全球人口达到40亿。而到2016年,距1974年只过了42年,全球人口几乎又增长了一倍,达到73亿。

    因此,直至最近,人口翻番的时间正在系统性地减少,这凸显了超指数的增长幅度。

    仅仅2016年一年,全球人口就新增了8 000万,相当于整个德国或土耳其的人口。

    到下个世纪初,全球人口有可能会达到120亿。

    全球人口最近的爆炸式增长的确是一项令人惊讶的成就,尤其是我们意识到,尽管依然存在很大的贫困区域,但从全球平均值来看,按照健康、寿命和收入衡量的生活质量依然在随着人口的增长而提高。

    通常而言,人口增长与社会经济和金融指标的增长有关系,这使得我们不仅把指数级增长视作理所应当,而且还把它提升至公理。

    我们的社会和经济范式与支撑开放式指数级增长的驱动力需求相适应。此外,我们73亿人已经存在,未来几十年还将有数十亿需要吃饱穿暖、受教育、被照顾好的人加入我们的行列。

    我们几乎所有人都想要房子、汽车和智能手机,我们想要在舒服的环境中通过电视机、视频和电影进行娱乐,我们中的许多人还想要旅行、接受教育、连上互联网。

    无论我们的行动、物质欲望和幸福标准有多么不一样,我们都想要过有意义、有满足感的生活。

    我们共同组成了精妙的生活画卷,在不同程度上都从人类发明的社会和经济进程中获益或受苦,参与这一进程并做出贡献。

    但所有这一切缺少了能源和资源的持续供给都不会发生,也是不可持续的。

    我们的持续成功需要煤炭、天然气、石油、淡水、铁、铜、钼、钛、钌、铂、磷、氮等资源,所有这一切都必须以指数级速度增长,才能供人类取用。

    城市、城市化和全球可持续性:

    或许,我们最伟大的发明便是城市,在这个舞台上,社会经济互动、机制和过程使以指数级速度扩张成为可能。

    与过去200年间的人**炸式增长相伴随的,是地球城市化的高速发展。

    城市是我们发明的用于推动和促进社会互动与人类合作的天才机制,而社会互动与人类合作则是人类创新和财富创造得以成功的两个必要因素。

    人口和城市增长紧密相连、相互促进,最终使得我们在地球上占据了统治地位。

    人们用“人类世”这个词来形容最近这段地球历史时期,在此期间,人类的活动极大地影响了地球的生态系统。

    这一过程始于1万多年前的农业革命,并由此推动人类从移动狩猎和采集的群体转变为定居的群体,并最终导致第一座城市的出现。直到那时,我们的生物特性都是很显著的,这意味着我们是地球多样生态中必不可少的组成部分,与构成无限多样化的自然中的其他生物体和组织维持一种超级平衡。

    当时的全球人口总数仅为数百万,这表明了我们与自然环境的动态相互关系。

    地球基本上还是原始的样子。

    但是,工业革命最终出现。尽管在此之前,人类活动已经极大地改变了地球表面,但这一系列前所未有的事件宣告了一场根本性转变的开端,地球开始进入爆炸式、超指数速度的扩张阶段,并由此导致地球的生态、环境和气候在极短时间内发生了无法预料的变化。

    结果,有人提议,我们应该把工业革命确定为人类世的开端。甚至有人提议,人类世始于1万多年前,与全新纪的开端一致。全新纪是指在地球变暖之后开始的地质纪,它导致了农业和现代人类的出现。

    我们已经从纯粹的人类世演变到另外一个以城市的快速增长为特点的时代。

    为了给这个以工业革命为开端的短暂、激烈的时期命名,我将提出一个全新的词汇——“城市世”。

    鉴于这一变革的深刻性,而且其未来的动力学将会决定社会经济企业是会继续繁荣发展,或是注定最终消亡,我想要再次重复在本书开篇写到的内容。

    随着我们进入21世纪,城市和全球城市化成为自人类变得社会化以来地球所面临的最艰巨挑战。人类的未来和地球的长期可持续性发展都与城市的命运有脱不开的关系。

    城市是文明的熔炉,创新的中心,创造财富的引擎,权力的中心,吸引创意个人的磁石,推动观念、增长和创新出现的催化剂。

    但是,城市同样也有其阴暗面:它们是犯罪、污染、贫困、疾病、能源和资源消耗轮番上演的舞台。快速城市化和社会经济的加速发展带来了许多全球性挑战,包括气候变化、环境影响、食品危机、能源和水资源的获取、公共卫生健康、金融市场以及全球经济。

    城市一方面是我们面临的主要挑战的来源,另一方面又是创意和观念的发生器并由此成为解决上述挑战的想法和方案的来源,鉴于这一双重属性,发问是否存在一门“城市科学”便显得极为紧迫,我指的是一个概念性的框架,我们可以用量化的、可预测的框架来理解城市的动力学、增长和进化。

    这对于谋划长期可持续发展的严肃战略是极为重要的,特别是大多数人类将于21世纪下半叶成为城市居民,许多人都会住在规模前所未有的超大城市中。

    我们面临的问题、挑战和威胁都不是新出现的。至少从工业革命伊始,它们就一直陪伴着我们。城市化是一个相对较新的全球现象,直到最近才得到认真严肃的对待,因为相对于总人口而言,城市是第二位的。

    只是因为城市化以指数级速度进行,现在它所带来的问题让人感觉仿佛是一场正在迫近的海啸,可能会把我们全部淹没。

    50年前,甚至是15年前,我们中的大多数人对全球变暖、长期环境变化、能源和水以及其他资源的限制、健康和污染问题、金融市场的稳定性还一无所知。

    即使我们知道它们的存在,也认为它们只不过是暂时的异常,最终将会消失不见。

    这是一个开放的讨论议题,大多数政治学家、经济学家和决策者都持相对乐观的观点,认为人类的足智多谋将会使我们最终胜出。

    指数的特性之一,便是未来将会以更快的速度成为现实,当问题出现时,想要成功地解决就已为时晚矣。

    鉴于大众对于指数级扩张的无声威胁的漠视态度,我想要暂时离题解释其影响,因为似乎很少有当权者和决策者明白这一点。
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