推薦序
人出生之後必然會經歷生、老、病、死的過程。隨著年齡的增長,我們的生理機能逐漸減退,生殖能力逐漸喪失,老化在生物世界中似乎是個無可逃脫的宿命。但老化背後究竟是什麼機制在決定?為什麼不同生物彼此老化的速度會有天壤之別?一般對老化最簡單的解釋就是:機器用久了終究會損壞!但是這個解釋並沒有說明,有沒有特定的原因會造成身體在老化過程中的損壞;另外它也沒有解釋為什麼不同的動物,其壽命的差異會如此巨大,像老鼠最多只能活二到三歲,而人的壽命可以到100 歲!
要認識並掌握老化的生物意義,必須從「為什麼會老(why we age)?」和「怎麼變老(how we age)?」這兩個不同的層次切入。前者試著回答生物為什麼在長期演化中,會演化出使個體老化的基因。而後者則試圖去瞭解在生命運作的過程中,什麼樣的分子機製造成細胞、組織乃至個體呈現老化的特徵。有二個演化生物學的理論可以解釋不同生物老化產生的原因。一個理論是美國演化生物學家喬治·威廉斯(George C. Williams) 提出。
簡單的說:老化就是維持年青活力必須付出的代價。演化過程會不斷強化那些維持年輕生命運作的基因活性。但那些基因運作過程中難免會產生一些潛在的傷害,這些潛在的傷害年輕時看不出來,但到了老年時就會逐漸浮現出來。這個理論對多數中國人來說並不陌生,中國年輕媽媽生產後,傳統上都要作月子調養身體,其實就是這個道理。
另一個老化理論是由英國演化生物學家湯姆·柯科伍德(Thomas Kirkwood) 所提出的「生命的投資抉擇理論」。柯科伍德認為每一個物種所擁有的資源是有限的。因此在演化過程中,如何利用有限的資源去應對不同環境的壓力,就成了一個重大投資策略的抉擇。生命的延續必須要不斷地去修補身體的損傷;另外所有的生物都要繁殖後代。身體的修補保養和繁殖後代這兩件事都非常耗費資源,當資源有限時,生物就要面臨抉擇:是把有限資源投資在身體修補呢?還是投資在趕快繁殖後代?
至於是什麼樣的分子機製造成身體的老化?目前比較流行的理論也有兩個。一是保護細胞染色體端點的端粒子結構,在細胞分裂過程中逐漸耗損所造成;一是細胞內的氧化壓力造成細胞傷害不斷地累積所致。瞭解造成身體老化的分子機制後,當然就可以去探究可能介入的方法或是藥物,來減緩老化的過程,或是伴隨老化而來的各種慢性疾病。
當我們掌握了認識老化這兩個why and how的面向後,再來看徐明達教授的這本新書:尋找健康長壽的秘密。我們就不得不佩服明達兄在這個課題上下的功夫。傳統討論老化或長壽的書,多半集中在動物或是哺乳動物身上。而這本書開始就把細菌抬上桌面,把細菌和動、植物並列,介紹在這三種生物中的長壽物種。接下來明達採取了一個過去很少見的方式,把生物界延緩老化的策略歸納成幾個不同的面向,包括緩慢的生長;社會昆蟲的壽命;長期假死再復活;生殖後即死亡。然後在每一個面向中,再去介紹生物界中有那些物種採用了這樣的策略,來延緩老化或是增加繁殖後代的成功率。最後一部分則集中討論哺乳類動物包括人在內,影響壽命長短的因素,以及可能介入的方法或是藥物。
這是一本極為少見、百科全書式討論老化的書。書中提供了龐大而周全的資訊,告訴我們在過去40億年中,隨機的演化為生物界提供了五花八門、千奇百怪的各種策略,讓生活在不同環境中的不同物種,都能找到適合自身存活的方法。尤其當我們看到單細胞生物像細菌,可以在2.5億年的鹽結晶中獲得新生,讓我們對生命如何從沉睡中復甦有了一個全新的想像。
本書唯一讓我覺得不方便的地方,就是缺少參考資料的引用。但是在閱讀過程中,讀者如果能把我開始介紹老化why and how的兩個面向,作為參考的基?,試著用這兩個面向去瞭解書中提到的每一個生物物種採取獨特的老化,或是延緩老化的策略,接下來再自己上Google,找出相關的參考資料來印証之前自己在閱讀後的想法,這樣可以更加深自己對老化的認識。這是我在閱讀這本書的方法,而我也的確從這樣的閱讀經驗中獲得了很多樂趣,和對生物老化有一種融會貫通的喜悅。因此我特別推薦這本書,給所有喜愛生物演化和希望一探老化奧祕的朋友。
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周成功
國立陽明交通大學兼任教授 長庚大學生物醫學系教授 臺北榮總教學研究部特約研究員