设计长寿的人体
重新审视人类进化
 S. Jay Olshansky, Bruce A. Carnes, Robert N. Butler
约瑟夫译自《科学美国人》2001年3月号
如果可以设计人体结构，达到真正的健康长寿，这个人或许应该拥有下图中的特征，当然也要对我们现在的身体做很多其他方面的内部及外部调整。
修正后的人体，点击图片放大 | |
突出的椎间盘、易碎的骨头、骨折的髋部、撕裂的韧带、曲张的静脉、白内障、听力减退、疝气和痔疮，随着年龄的增长，这张身体疾患的清单越来越长，我们对单子上的内容也不再陌生。为什么刚到盛年，我们就开始走下坡路？
我们称之为身体的这台时刻运转的机器会日益老化，一方面是因为它的设计结构不适合长期运作，另一方面则因为我们旷日持久的使用早已使它过了“保修期限”。从艺术家的角度讲，人体是美的，配得上它获得的所有那些赞叹与惊奇。但在工程师看来，人体是一套由骨骼、肌肉、腱、瓣膜和关节组成的复杂系统，这些部件实际上和一台机器中容易出错的滑轮、泵、杠杆和铰链大同小异。当我们进入老年，那些曾经服务周到、早年未出现异常的关节等身体零件开始显现它们的问题和不足，要么损坏，要么导致其他一些健康问题的出现。
从进化角度讲，自然选择，也就是决定我们遗传特征的那种力量，并不是以绝对的完美和“万寿无疆”为目的，因此今天人类的身体结构并不完美，总是存在这样或那样的缺陷和漏洞。如果一种机体结构（无论是人类还是其他生物），这一结构能让其个体的寿命达到足够长的状态并养育下一代，这种结构就会在进化的过程中被选择。也就是说，那些身体强壮、能够繁育下一代的个体将能够把自己的遗传基因传给自己的子代，他们的机体结构也因此得以世代相传。那些影响个体在青年时期生存的特征，会被自然选择的力量所剔除，因为那些受到影响的个体在还没来得及繁育后代的时候就已经死亡。更重要的是，对于那些幸存的个体来说，其解剖及生理结构上的缺陷由于他们的生育而被遗传给了下一代。举例说来，如果一种机体结构会在个体50岁时彻底崩溃，却不影响其生命早期的繁殖活动，那么这一整套结构仍会自然选择所接受，尽管一些缺陷会在生命后期导致不良后果。
如果我们的身体可以接受大范围的修整，我们就会少一些缺憾，生命的后期也不会出现那么多的痛苦。然而，进化并不按照人们的意志行事。事实上，进化只是将手边现成的东西胡乱修补一气，再笨拙地加些新玩艺儿，就成了我们今天的人类，她的工作方法连漫画家Rube Goldberg都会觉得好笑。（译注：Rube Goldberg，美国著名漫画家，他的作品多讽刺如何将简单的事情极度复杂化，曾获普利策奖。）
人的上半身结构就是一个很好的例子。人的上半身原本因为四足行走的哺乳动物的兴盛而为自然选择所接受。而随着时间的推移，直立行走可以帮助我们的远古祖先使用工具，并使他们的智力得到进一步发展。这种由四足到两足的变化无疑给了我们祖先莫大的帮助，但我们的脊柱却在某种程度上因此作出了一些笨拙的转变：为了支撑不断增加的垂直压力，骶椎逐渐变大，整个脊椎也出现了一些弯曲，以防止我们的祖先在直立行走时栽跟头。然而这些改变并没有解决人类直立行走所带来的一系列问题。
假如……
近来，我们三个人一直在想，“一个特别适合健康长寿生活的人体结构会是什么样？”我们接下来将要介绍的对现有人体结构的修改，只是我们的不完全想象。不管怎样，我们希望这些修改可以引起人们的注意。衰老总是被人们形容成一种可以恢复或是根除的疾病，很多人都认为大多数与衰老有关的健康问题都是由于我们堕落的生活方式造成的。愚蠢的行为当然会缩短寿命。但是，人类从祖先那里继承了一个运转并不完美、修复机制不甚理想、并非为长久使用或永葆健康而造的身体，由此产生的健康问题不能归咎于人自己。即使我们过着一种神话般的理想生活，我们的身体最终还是会出问题。
这个事实说明衰老及与之相伴的各种身体疾患是自然注定的，也是不可避免的。简单的调整和改变也不能弥补渗透到我们身体结构和机体中的种种缺陷和不足，它们最终将随着时间的推移而慢慢显现。但是，我们相信生物医学的发展会使衰老带来的一些疾病得到缓解和治疗。研究人员在不断破译人类基因组的奥秘，确定每条人类染色体上的基因功用，试图开发能够控制发病基因的药物，学习如何利用并提高我们身体中已经存在的自我修复机制。这些科学进展会最终让我们不再害怕那些天生的身体结构缺陷。
用这种方式走路
人体的很多老化衰弱，甚至致命疾患都源自人类上身直立、两脚行走的行动姿态。具有讽刺意味的是，正是直立行走让人类这个物种兴旺繁盛起来。我们走路时迈出的每一步，都给我们的脚、脚踝、膝盖和后背施加了额外的压力，而这些部位除了承受这些压力外，还要支撑整个身体的重量。仅在一天之间，每平方英尺的腰椎相当于承受了数吨的重量。在人一生的时间里，各个关节从未停止过工作，重力在不断伸拉人体组织，所有这一切都是直立行走带来压力的结果。
尽管重力在把我们不断向下拉，还是有一些身体结构在对抗这种方向永远向下的力量。例如，人体中有一套复杂的肌腱结构将各种人体器官集中在脊椎周围的区域内，防止器官被重力“拽”下来，撞在一起。
但这些解剖结构的调整，就像整个机体一样，总有转不动的一天。如果长寿和持久不变的健康状态是人类进化的最终目标，那么下列这些调整方案可能会最终成为现实。
点击图片放大 | |
缺陷：
30岁后的骨矿物质流失：矿物质的流失使骨折有机可乘，重者甚至出现骨质疏松症、脊柱弯曲和驼背。
不安分的椎间盘：柔软的椎间盘在经受多年的压力后可能出现滑动、破裂和膨出。出现异常的椎间盘和脊椎骨会压迫神经，导致剧烈疼痛的产生。
质量减轻、力度降低的肌肉：肌肉的萎缩会抑制包括行走在内的各种活动。在腹部，一向受重力牵拉的小肠会在肌肉力量减弱的腹壁部位突出，导致疝气的发生。软弱无力的腹部肌肉还会导致腰痛。
腿部静脉曲张：由于防止通过体液倒流的静脉血管瓣膜功能异常，腿部的静脉血管增宽，并出现扭曲，导致血液淤积。严重的静脉曲张会导致肿胀和疼痛，少数情况还能导致威胁生命的血栓。
相对短小的胸腔：现有的人体胸腔不能完全包裹并保护大多数内脏器官
老化的关节：随着关节年复一年的使用，关节润滑液逐渐减少，导致骨关节相互摩擦。摩擦带来的疼痛会因骨关节炎等炎症疾病而加重。
点击图片放大 | |
修整：
身高较低能使人体的重心降低，不容易摔跤，防止矿物质流失较多的骨发生骨折。
肋骨数量增多的胸腔，能够更好地保护腹腔脏器，防止疝气等问题的出现。
骨头的粗度和厚度增加，保护骨头在摔倒过程中不受破坏。
能够向后弯曲的膝盖，特别是膝盖不被永远固定在某一位置时，骨关节相互摩擦，骨质遭到破坏的风险就会降低。但一个缺乏固定性的骨关节系统不能支持人体站立很长的时间，这一点还需要进一步改进。
前倾的上部躯干能够减轻脊椎骨承受的压力，降低椎间盘发生破裂和滑动的风险。而椎间盘问题和腹壁肌肉力量的减弱能都导致背部疼痛。
弯曲的脖子和增大的脊椎骨，能够平衡前倾的上部躯干，保持头部挺直，面向前方。
增厚的椎间盘能够抵抗破坏性的压力。
额外的肌肉和脂肪能够增加骨骼的重量，抵制骨矿物质流失导致的后果，还能在摔跤过程中对骨骼起到衬垫作用。
血管瓣膜更多的腿部静脉，能够抑制静脉曲张的发生发展。
更大腿筋和肌腱，能够帮助支撑腿和臀部，分担压力。
头部设计
随着人的衰老，头颈部的一些区域会出现这样或那样的问题。人类的视觉是一个进化过程中的奇迹，但这一系统的复杂性会使它在人一生的时间中出现很多问题。
随着时间的推移，眼角膜周围保护性液体的透明度会逐渐降低，视力会随之受损。控制虹膜开启和晶状体调焦的眼部肌肉慢慢萎缩，反应能力降低，晶状体变厚、变黄，影响视觉的敏锐性以及对色彩的感觉。更重要的是，负责将外部影像信息传输到大脑的视网膜，容易从眼球后部脱落，导致失明。
这些问题大都不能通过改变其结构设计而得到解决，但对眼部结构进行适当调整会降低视网膜脱落发生的风险。此外，这些调整还能使老年人的听力不受到衰老的影响。
人体上呼吸道和消化系统的结构缺陷导致老年人容易发生窒息，经过简单的调整问题就能得到解决。
点击图片放大 | |
缺陷
内部结构较为脆弱的耳朵：内耳将声音信号传递到大脑的毛细胞，由于长期暴露于噪音下而遭到破坏
食物和空气共同的出入通道：食物进入口腔向食道流动时，舌后有一片薄而有弹性的会厌软骨，能够在人吞咽食物时盖住声门，防止食物和液体进入气管、发生窒息。老年人的口腔肌肉力量减弱，会厌软骨的闭合时的紧密性也随之下降，食物和液体被吸入气管的危险随时可能发生。
视网膜和眼球后部的微弱联系：视网膜和眼球后部的联系比较微弱，因为将来自视网膜的视觉信号传输到大脑的视神经，只是在眼球内部和视网膜相连，而不是眼球后部。
点击图片放大 | |
修整：
活动度增强的大耳朵能够收集更多的声音信息，以补偿由内耳老化所致的听力下降
内耳毛细胞的数量增加和持久性的增强可以保持人的听力水平
气管位置的升高，能够使食物和液体顺利从气管旁经过。但是这一设计还需要改进，因为气管位置的升高会妨碍人的口式呼吸，还会影响人的语言表达。
视神经与视网膜后部相连：可以帮助稳定视网膜与眼球后部的联系，防止视网膜脱落。
水管工的技术
在一位经验丰富的水管工看来，男性前列腺的解剖结构完全是一个刚刚入行的学徒之作：男性的尿道刚好从前列腺中穿过。虽然人们目前还不知道这种构造有什么益处，但事实是很多男性由于前列腺和尿道的特殊位置结构而饱受其苦，如尿液流动不顺畅、尿频等。
随着年龄的增长，女性也要面临类似的“排水管”问题，以小便失禁最为多见。如果人类的泌尿系统结构能在进化过程中进行少许调整，人们会少受很多痛苦。
点击图片放大 | |
缺陷：
尿道容易受到挤压：进入中年，每两个男性中就会有一人出现前列腺增生。随着增生情况的加重，尿道会受到前列腺的挤压，影响尿液的正常流动，重者危及生命。
肌肉及韧带的松弛和老化：女性随着年龄的增长，特别是经过多次妊娠后，骨盆底部和膀胱壁以及对膀胱起定位作用的韧带会出现松弛和下垂，容易导致小便失禁的出现。
点击图片放大 | |
修整：
尿道位于前列腺之上，即使前列腺增生，尿道也不会受到挤压。
更为强韧的膀胱括约肌和韧带，能够增强对膀胱功能的控制。
科学美国人
| 
发表于 2005-5-3 20:08
