「智能」延長了人類的壽命？

對於衰老和長壽，人類是否也遵循類似其他種群的進化模式？環境儘管是達爾文自然選擇學說中物種進化的根本動力，但它可能並不像影響其他物種那樣影響人類的適應能力。現代人類（Homo sapiens）擁有巨大的腦部，這使其成為除了少數幾種非人靈長類動物和海洋哺乳動物之外唯一有能力去改變環境以適應自己生存的物種。能夠改變環境對於人類的生存有著重要的意義。例如，建造房屋、柵欄和圍牆可以提供避難所及防禦外敵；製造和穿著衣物可以抵禦惡劣的天氣；農業的興起和應用可以避免饑荒。因此，存在著這樣的可能性：由於我們對環境的改變，環境因素影響我們和其他物種長壽的根源有所不同。

智能改變了人類的死亡率

達爾文的生殖適應法則將一個種群的健康與對環境條件的適應緊密聯繫起來。對於地球上的大部分物種來說，適應的出現純粹是隨機事件。因為只有當個體出現可以增加其生存到生殖年齡概率的等位基因時，適應才能夠遺傳下來。也就是說，對絕大多數物種而言，死亡率同樣是對環境的適應。人類的長壽可能部分源自我們的高等智能。這種智能使我們通過改造環境來適應基因，從而改變死亡的特徵。例如，尖銳的石頭和骨頭等工具的使用提升了我們狩獵的能力，增加了我們膳食中食物的種類。因此，早期人類可能具有更好的營養條件，這使得我們的體型比其他靈長類大，從而形成顯著的生存優勢。針線的發明使人類擁有更好的衣物，從而允許我們能夠生活在與自身生理機能差異較大的地理環境中。我們不再僅僅依賴本地環境去獲取食物，而是可以轉移到有食物的地方，從而獲得了一個重要的生存優勢。

通過改造環境以獲得生存優勢的智能可能對母親和嬰兒的存活有著重要的影響。食物與營養數量的增加和質量的提升，以及簡單工具的發明和技術的進步都會減少孕婦分娩時的死亡率，並可能產生兩種結果——人類死亡率的降低和越來越長壽。

首先，分娩後能存活下來的孕婦可能擁有更多的後代。擁有的後代越多，孩子生存到生殖年齡的機會就越大。能生存到生殖年齡意味著該個體可能有更好的基因，能很好地抵禦感染和其他惡劣的環境條件。因此，孕婦分娩過程中死亡率降低的這種人類智能的產物可能使後代獲得低死亡率和更長壽命的基因。

其次，更好的營養和更強的抵禦惡劣天氣的能力使更多的資源分配給後代，從而降低了嬰兒死亡率。在下一節中你會看到，嬰兒死亡率對壽命具有重要的影響。嬰兒死亡率的降低也會使出生嬰兒數減少，使父母將資源集中在較少的後代上面，從而增加了後代的整體生存質量。

高等智能使人類具有獨特的長壽軌跡

高等智能使我們擁有改造環境的獨特能力，這是形成人類長壽特點的基礎。但研究者不能直接測量人類祖先的智力，因為我們無法對化石進行智力測試。所以，生物人口學家常藉助於智力的間接測量方法，亦即用人類體格學、進化論或生態學的方法去支持他們對人類長壽起源的數學預測。為此，人們通過測量活體動物大腦的體積，或從化石顱骨內腔體積的大小來推測出大腦的尺寸，並以此來估計智力的高低。

幾十年來，人們知道哺乳動物的大腦尺寸、體重和壽命呈正相關（圖1）。一般來說，大腦體積越大，體重越重，動物的壽命越長。這些相關性也顯示靈長類與非靈長類動物存在不同的發育遺傳學分離。從圖1中我們可以看到，人類和靈長類動物的體重及腦體積數據落在回歸線以上，而嚙齒類和有蹄類動物的數據則落在回歸線以下。這意味著靈長類動物（包括人類和非人類的）在身體/大腦的重量與壽命的相關性方面已經與其他動物分離開來。而且，人類大腦/身體的重量與壽命的相關性也與其他靈長類動物顯著不同，顯示靈長類內部出現了智力的發育分離。因此，生物人口學家一般會把對於人類長壽起源的分析限制在靈長目。

圖1哺乳動物體重或大腦重量與壽命的相關性

新大陸和舊大陸猴子的大腦比人類小，它們的壽命也比人類明顯要短（圖2）。再者，類人猿體重雖然與人類相近，但其腦部體積偏小，壽命較短。如果我們進一步把分析集中在人科，便會發現腦體積和壽命之間仍然存在很強的相關性（圖3）。現代人類和系統發育相近的親緣物種間的壽命也存在著顯著的差別。南方古猿（Australopithecusafarensis）經過300萬年進化為直立人（Homoerectus），後者的大腦比前者約重450g，壽命也比前者約長15年。70萬年後的現代人類的大腦重量約比直立人增加了400g，這轉化為60～70年的壽命增長。因此，人類學的數據顯示現代人的智能（腦尺寸）使人類的死亡率和壽命軌跡顯著不同於我們的進化祖先。

圖2人類及其系統發育相近的親緣物種間大腦重量與壽命的相關性

遺傳對人類壽命的影響較小

圖3人類與早期人科大腦重量與壽命的相關性

遺傳對人類壽命的影響較小

前面我們著重闡述了智能使早期智人通過改造環境來增加存活率，並建立起有助於延長壽命的遺傳漂移的條件。換而言之，人類的壽命似乎符合Medawar和Hamilton進化論的預測。我們一般認為「壽命」一詞可應用於某一物種的個體，而不是該物種本身，而且其主要取決於個體衰老的速度，亦即個體的壽命長短是隨著時間推移而發生的隨機事件。所以，如果進化論是正確的，那麼預期遺傳對壽命的影響較小。

我們可以通過計算父母與孩子間或雙胞胎之間的死亡年齡的相關性來研究這一假設。它們之間的弱相關性將表明，非遺傳因素比遺傳因素對現代人類壽命的影響更大。

研究結果顯示，1903年以來，父母與後代的死亡年齡之間呈現非常弱的相關性。這就是說，與流行的觀點相反，我們的壽命並非由父母決定。表1顯示了19世紀出生的法裔加拿大人中遺傳對壽命的貢獻。雖然對於後代來說，不同的死亡年齡組，以及不同的性別中遺傳對壽命的貢獻並不相同，但遺傳對壽命的影響不超過10%～16%。而評估同卵雙胞胎（等同於一個人）和異卵雙胞胎（等同兄弟姐妹）的死亡年齡時也發現了類似的結果：在2800對丹麥雙胞胎中，發現遺傳對壽命的貢獻率不超過25%。總之，父母與後代間、雙胞胎之間死亡年齡的對比有力地說明現代人的壽命受與智能有關的非遺傳因素的影響更大一些。

表1通過比較父母與後代的死亡年齡，得出遺傳對長壽貢獻的相關係數

本文由王芳摘編自[美]Roger B. McDonald著，王釗 張果主譯的《衰老生物學》(北京：科學出版社，2016.9)一書第7章部分，內容有刪節。

ISBN 978-7-03-048451-2

本書是第一本以生物衰老為主題的教材，是一本針對生物相關學科的學生所寫的教科書，主要闡述了衰老和長壽的影響因素及進程。全書共10章，主要介紹三部分內容：第1、2章介紹衰老生物學在科研和臨床應用中較為常見的基礎概念。第3～6章介紹進化、細胞及遺傳水平的衰老生物學發現，以及這些發現如何影響了我們對衰老的起因和過程的認知。第7～10章介紹前幾章涉及的基礎科學知識在人類衰老和長壽中的應用。書中內容敘述如故事一般引人入勝，又不失生物科學課本的準確性與科學性。圖解通俗易懂，同時有詳盡的注釋加以補充。本書依照標準的生物學教材安排，每一章都提供了後面章節中需要理解的一些概念和法則，每一章文中都標粗了關鍵術語，文末還列有核心概念、討論問題、補充閱讀等，方便學習與查閱。本書適合綜合性大學及醫、葯、農、師範院校的相關專業本科生和研究生使用，也可供從事生命科學工作或對衰老生物學感興趣的人員參考。

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