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科学家称发现生命“死亡螺旋”:或可预测死亡时间
导读:北京时间6月23日消息,据国外媒体报道,生老病死是自然规律,死亡更是不可避免,那么死亡时间是否可以预测呢?古代有算命先生声称可以推算你的寿命长短,但那毕竟是封建迷信,没有科学道理。

科学家称发现生命“死亡螺旋”:或可预测死亡时间(1)

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北京时间6月23日消息,据国外媒体报道,生老病死是自然规律,死亡更是不可避免,那么死亡时间是否可以预测呢?古代有算命先生声称可以推算你的寿命长短,但那毕竟是封建迷信,没有科学道理。现在有人认为,人或许真的可以预测自己的死亡时间。美国加利福尼亚大学欧文分校科学家声称,他们通过果蝇实验发现了一个预示死亡即将到来的生命阶段,并将这一新发现的生命阶段称为“死亡螺旋”阶段。他们认为,人类或许也会经历所谓的“死亡螺旋”阶段。

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大约在25年之前,生物学家认为,生命可分为两个基本阶段,即儿童阶段和成年阶段。这种说法也是目前得到普通认可的理论。儿童阶段主要是指性成熟之前,这一阶段的主要特点是快速生长与发育。在这一阶段,死亡的可能性一直很低。到性成熟以后,人已进入成年阶段。刚刚开始成年时,死亡的可能性也是比较低的。这一阶段是人的生命周期的主要部分,生命力旺盛,而且大多数会结婚生子。但是,随着时间的流逝,人的肌体开始老化、衰弱。自此以后,每过一年,死亡的可能性也都会随之增大,最初增大的速度较为缓慢,后来随着年龄越来越大,死亡的可能性增大的越来越快。

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在上世纪90年代初期,研究人员开始发现,人的生命不止上述两个阶段。他们将这第三个阶段定义为“晚年”阶段,即社会成员中最老的成员所经历过的那一阶段。成年阶段末期与晚年阶段的区别在于死亡率。成年阶段的死亡率一年比一年高,这种死亡率的增长并不适用于晚年阶段。比如,一位60岁的人死亡的可能性可能比一位50岁的人高得多,但一位90岁的人死亡的可能性却和一位100岁的人差不多。美国加利福尼亚大学欧文分校科学家劳伦斯-穆勒解释说,“死亡率已趋于平稳,即进入平稳期。”

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关于这种平稳期为什么会存在,迄今还没有一个明确的说法。美国加利福尼亚大学欧文分校科学家劳伦斯-穆勒和他的同事迈克尔-罗斯希望能够找到晚年阶段死亡率进入平稳期的其它生物学特征。穆勒介绍说,“我们一直在思考,女性的生殖是否也遵循这一规律。”穆勒和罗斯选择了最受生物学家欢迎的实验室成员--果蝇作为研究对象。穆勒介绍说,“我们选取了2828只雌性果蝇,并将每一只雌性果蝇分别和两只雄性果蝇单独放在一个小玻璃瓶中。我们每天将每一只雌性果蝇移到一个新的小玻璃瓶中,并数一数它们到底产下了多少卵。这样的动作,我们一直坚持到它们所有都死亡。”

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通常,果蝇的生命周期为数周时间。穆勒承认,这是一个工作量极大的实验,而且每天的工作非常单调乏味,每天都在移动这些小小的昆虫,并计算它们究竟产了多少卵。这样的工作很容易让人感动厌倦,不过罗斯的学生们帮助他们分担了这些任务。然而,最终的结果似乎令人很失望。当果蝇进入晚年阶段,生殖率并没有明显进入平稳期。

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事实上,在对数据进行深入分析后,研究人员发现了一些完全不同的结果。穆勒表示,“我注意到,如果我将那些濒临死亡的雌性分开,并将它们与那些还有数周生命的相同年龄的果蝇进行了对比,它们的生殖能力还是有所不同。简而言之,一只果蝇的生殖率(每天产卵的数量),在死亡前两周内会骤然下降。”更明显的是,这种生殖率的下降与果蝇年龄无关,而与死亡有关。如果一只60天大的果蝇接近死亡,那它的生殖率也会骤然下降,但一只15天的果蝇如果早逝,那此前它的生殖率同样也会骤然下降。

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穆勒和罗斯认为,这是生命的普遍特征,也是区别于儿童阶段、成年阶段、晚年阶段的生命第四个阶段。他们将这一新发现的阶段称为“死亡螺旋”阶段。2007年以来,他们发现了更多关于“死亡螺旋”阶段的证据。比如,2012年,他们发现雄性果蝇在接近死亡时,生殖能力也会骤然下降。穆勒和罗斯的研究生们搜集了大量的证据。“随着雄性越来越老,它们的生殖能力也越来越差。但是,当雄性快要死亡时,不管它是年轻的、中年的或老年的,它的生殖能力要比还有数周寿命的同龄果蝇差很多。”

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到了2016年,穆勒和罗斯又借鉴了四个不同的实验室关于果蝇寿命与生殖能力的实验数据并对其进行深入分析,他们发现“死亡螺旋”阶段的存在。雌性果蝇,不管它的年龄多大,它们在死亡前两周内都会经历一个生殖能力急骤下降的阶段。研究人员认为,通过分析果蝇的生殖能力的变化,或许可以预测它的死亡时间,甚至可能精确到某一天,而且只需要分析这一数据,可忽略它的年龄。穆勒表示,“通过这种方式,我们预测的准确率达到80%左右。”

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其实,研究动物生殖能力与死亡之间的联系,并非只有穆勒和罗斯。美国明尼苏达大学科学家詹姆斯-克钦格也是选择果蝇进行实验。2016年,他发表最新研究成果。实验中,他发现果蝇将死之前,生殖能力急骤下降。这一发现成果与穆勒和罗斯的成果相似。更重要的是,克钦格还发现死亡前生殖能力骤然下降与年龄无关,相对年轻的果蝇和年老的果蝇都遵循同样的规律。不过,克钦格的发现与穆勒的发现在某些重要方面还是有所区别。比如,他认为这些观测所得来的结论并不能作为生命第四阶段这样的普遍理论的证据,他也并不确定人类和其它物种是否也和果蝇一样经历这种生殖力急骤下降的阶段。

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克钦格认为,“死亡螺旋”这一术语较为含糊,具有争议。他发明了自己的术语,并认为能够获得生物学家的认可。他表示,“我提出了新的生物学概念,‘退休’阶段。”克钦格认为,“退休”现象更容易在雌性果蝇身上发现,而且对研究更有价值。“退休”阶段开始于成年雌性果蝇不再产卵的那一天。为了更好地理解“零蛋日”这一概念,可以先了解一下雌性果蝇。克钦格介绍说,“果蝇一般体长2.5毫米,而一粒果蝇卵长度为0.5毫米。一只雌性果蝇一生中能够产下1200粒卵,如果将其排成一排,长度可达半米左右。”换句话说,雌性果蝇就是产卵机器,它们只知道做一件事--产卵。如果一只果蝇某一天没产卵,即使它次日又有产卵,那也足以说明某些方面有问题了。

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克钦格还发现了穆勒和罗斯没有发现的问题。他发现,在“退休”阶段最后时刻,当生殖率极低、死亡即将到来之际,果蝇经历了死亡率平稳期,和晚年阶段有些类似。克钦格认为,“这是一个新的发现,死亡率平稳期并不仅仅是老龄的特点,它也可以出现于中年或幼年期。”这一发现或许能够引起生物学家重新思考老化的理论。还有一个问题让克钦格迷惑不解,那就是为什么生殖能力与死亡之间存在如此强烈的联系。“我们找不到解释。”

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美国加州大学戴维斯分校科学家詹姆斯-卡雷认为,生殖能力与死亡之间的联系,或许可以用另一种理论来解释,即生育是以父母的牺牲为代价,特别是对于母亲。比如,生了多个孩子后,有的妇女牙齿健康状况会越来越差。十多年前,卡雷研究团队通过试验发现,改变老鼠的生殖系统,也会改变它们的寿命。研究人员将年老雌性老鼠即将衰竭的卵巢摘掉,并换上年轻老鼠的健康卵巢。手术后,这只老年老鼠的寿命比预期要长得多。卡雷表示,“许多迹象表明,接受新卵巢移植手术的老鼠的心脏要比那些没有接受这样手术的老鼠的心脏健康得多。”

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克钦格不能确信人类在死亡之前是否经历他所提出的“退休”阶段,但是穆勒认为,人在死亡之前应该经历一个“死亡螺旋”阶段。穆勒表示,“丹麦一项关于养老院的研究很好地说明了这一点。”研究人员对一家养老院一群九十多岁的老年志愿者进行测试,来评估他们的力量、协调性和精神集中度。数年后,他们再回到这家养老院,看这些志愿者是否还在人世。穆勒介绍说,“那些已去过世的老人,当初在测试中的表现也是比较糟糕的。这是死亡前生理能力下降的表现。”

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最让穆勒感兴趣的是,他在果蝇身上所取得的发现,或许可以作为研究人类死亡的线索,从而帮助人们在可能的死亡之前,尽可能地避免一段漫长、缓慢的退化经历。“缩短‘死亡螺旋’阶段时间,这样可以让每个人一直保持和其他人一样的健康,直到刚好死亡之前。”穆勒和罗斯认为,他们确实发现了生命的第四阶段,但他们的长期目标是让人们经历这一阶段的时间尽可能地短。

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