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狗狗可以活到300歲嗎?一探毛小孩的壽命之謎

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・2016/02/15 ・2719字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

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長毛臘腸狗莉莉(Lily)在8個月大、2歲、7歲、15歲的時候。Source:Science

嫦娥為了后羿偷竊西王母的不死藥;伊甸園中有一棵生命之樹,吃了果實便能永生不死,不論東西方,人類尋找長生不老秘方的傳說比比皆是。長久以來,科學家們極力想搞懂壽命是受到什麼樣的機制牽制?又有什麼能讓生命週期慢下來?對動物而言,這些問題都無法靠單一的解釋完整回答。

隨著動物漸漸變成人類的「伴侶」,讓寵物活得更久成了新趨勢

除了延長人類的壽命很重要,當寵物逐漸成為人類生活上非常重要的夥伴時,延長牠們的平均壽命變得同樣重要。美國華盛頓大學演化遺傳學家丹尼爾(Daniel Promislow) 正對於狗的壽命進行研究-狗的老化計畫(Dog Aging Project),研究內容著重於如何延長牠們的壽命同時提升人類的壽命。「了解牠們的壽命,能同時了解繁殖、行為、環境及演化的過程,如果我們能夠增進生命的品質和長度,對我們以及寵物會是個雙贏的局面」丹尼爾說。

能不能活得久,和水分流失有關?還是和新陳代謝有關?

Source:flickr

亞里斯多德在西元前350年便對神祕的老化問題相當感興趣,他觀察到有些動物較長壽,有些則較短命,並認為這件事情是值得研究的。希臘一名哲學家推測這樣的模式和水分的流失有關,認為大象能夠活得比老鼠長久是因為大象可以保存較多的水份,流失水份速度也比老鼠慢。不過,這不完全和水份有關,亞里斯多德觀察到大型動物會比小型動物活得更久,這也是截至目前為止,科學家一致認同的觀點。

近100年來,有個非常受歡迎的概念提到「新陳代謝率高的動物比新陳代謝率低的動物短命,因為牠們的生命週期比較快」鸚鵡每分鐘心跳可達600下 ,牠們卻能比許多心跳沒這麼快的生物多活幾十年,顯然這個概念還是沒有解決問題。有些推測較短命的動物比較容易產生傷害體內組織的自由基,造成細胞無法繼續分裂。只不過這樣的推測仍缺乏強而有力的證據。

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壽命與體重關係圖。體重越重(體型越大)的動物壽命較長。Source:Science

1980年代中期, 史蒂芬(Steven Austad,美國阿拉巴馬大學生物老年病學家)在委內瑞拉觀察負鼠時,意外發現有袋類動物老化的非常迅速「牠們會在三個月內從體態良好到白內障,再到肌肉萎縮」(而且壽命也比同體型的哺乳類動物短百分之二十)他發現一件非常有趣的事情:相較於生活在南美洲大陸上,能遠離天敵生活在附近小島的負鼠老化得比較慢。

史蒂芬說「這個觀察支持著亞里斯多德的說法:體型大的動物活得較體型小的動物久。因為體型大的動物可能面臨的危險較少。這關乎的不僅是簡單的生存問題,甚至還包括幾百萬年的演化壓力。鯨魚和大象可以不疾不徐地慢慢成長,是因為牠們不會輕易受到攻擊,也代表著牠們可以投資更多能量去發育強壯的身體,並擁有更多後代。至於像老鼠這種很多天敵的動物,世代替換的很快:牠們需要花更多的力氣在成長並且快速的繁殖,而不是發展出更好的免疫系統。」就好比你不會把價值1000美金的水晶放在5美元的手錶上當裝飾。

體型越大活得越久不適用在毛小孩

貓的平均壽命為15年,狗的平均壽命為12年,然而貓的體型大致上都比狗來的小,小型狗的壽命甚至比大型狗多出一倍。史蒂芬觀察負鼠的理論還是可以應用在這裡。狗的祖先灰狼在野外平均壽命為11~12年,野貓則可以活到16年。這顯現兩物種面臨不同的演化壓力,由於灰狼比野貓更習慣團體生活,個體間互動較活躍,相較之下,貓就較容易避免傳染疾病也比較擅長獨自對抗天敵,貓就像可以活超過20年的豪豬一樣,具備很強的自我防衛能力。裸鼴鼠一生大多活在地底下,可以躲避天敵的攻擊,壽命可達30年;蝙蝠遇到危險能輕易飛走,平均壽命達40年之久;老鼠這種天敵多的動物只能活個幾年,擅長躲避危險的動物活得比較長久

為什麼小型犬活得比大型犬久?

這是一個非常複雜的問題。體重大約為70公斤的愛爾蘭獵狼犬可以活到7年,4公斤左右的蝴蝶犬可以活到10年。大多品種的狗都少於一百歲,所以演化壓力明顯沒有幫助。能促使牠們體型變大的一種賀爾蒙­-類胰島素生長因子1(insulin-like growth factor1)-扮演著重要角色;雖然科學家找出許多不同物種間影響壽命的蛋白質,但是機制仍不明。大型犬成長的速度比較快,但會造成身體上部分器官或機制發育不完全,使得他們容易產生併發症和疾病,所以大型犬比小型犬更容易有健康問題,例如:德國牧羊犬容易發生髖關節發育不良的問題、哈士奇易有自體免疫的疾病,雖然這些問題可能來自於近親交配。

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我們的毛小孩能不能活得更久?

雖然狗與貓的壽命有差異,不過這兩種寵物都活得比以前更久。狗的壽命在過去40年增長一倍,家貓的壽命則是野貓的兩倍,這可能是因為牠們擁有更好的健康照顧及飲食。為了讓寵物受到與人相同的照顧(像是定期健康檢查以及心臟手術)美國人每年願意花600億美金在牠們身上。「能使人類活得更久的方法同樣適用在我們的寵物上」不過這個趨勢可能無法延續,在美國,有超過一半以上的寵物過重或是過胖,此外牠們和人類一樣暴露在高致癌物及污染的環境。

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Source:flickr

上述這些研究顯示了解狗和貓的壽命可以幫助我們解決人類如何老去,畢竟,人類擁有較多狗與貓在醫學上的紀錄,我們也更了解牠們的生理、基因。也許延緩(甚至停止)生命週期的線索就隱藏在牠們身上。「我認為壽命在任何物種間,沒有一個最大值或是特定的長度,但真正個問題是,我們能活到多久?也許1000年以後,你的狗可以活超過300年也說不定!」如果我們的壽命也跟著增加的話,這會是個好消息,畢竟,誰不想跟自己的摯友活一輩子呢?

參考資料:

Dog Aging Project

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.原文《Feature: A dog that lives 300 years? Solving the mysteries of aging in our pets.》Science, Dec. 3, 2015

.《為甚麼人類比老鼠長壽,卻比弓頭鯨短命?:解開壽命與老化之謎》強納森.席佛頓(Jonathan Silvertown), Jan., 2015

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從PanSci小粉絲變身成小小實習生。重度愛好生物患者,症狀:對生物相關事物產生法自拔的迷戀。在學校只喜歡解剖課,看到活生生又血淋淋的東西會很興奮>___<

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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當衰老成為一種可被治療的疾病:揭開長壽藥物的科學面紗【挺健康】
PanSci_96
・2026/03/03 ・5024字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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本文由 AI 協助生成

挺健康|長壽藥物的科學與現實|高齡醫學科 鄭丁靚醫師

我們從小就被教導,生老病死是自然界的鐵律。你有沒有想過,如果有一天,「變老」不再是生命的必然,而是一種可以被「治療」的疾病,那會是什麼樣的世界?想像一下,我們去醫院掛號,不是因為高血壓、糖尿病或關節炎,而是單純因為我們「正在變老」,而醫生能夠開出一張處方箋,讓你的細胞停止老化、甚至逆轉年齡。這聽起來像是科幻電影的情節,但現代醫學界正在做一件極度瘋狂的事:他們不再滿足於逐一擊破伴隨衰老而來的各種慢性病,而是想直接對「衰老」這個終極大魔王下手。那麼,現代醫學究竟打算如何把「衰老」當作一種疾病來醫治呢?

要回答這個問題,我們必須先打破一個迷思:這裡討論的抗老,不是塗塗抹抹的保養品,不是醫美診所的拉皮手術,也不是口服膠原蛋白讓皮膚看起來更緊緻。科學家正在研究的,是深入到「細胞層級」的抗老藥物。這些藥物的運作邏輯非常純粹,它們並不在乎你眼角的魚尾紋,而是試圖從分子層面干預細胞的運作機制,讓你的身體老得更慢、器官退化得更晚。既然科學家的目標不是單一疾病,學術界又是如何定義這些試圖對抗衰老本身的藥物呢?

在學術上,這類藥物有一個相對生硬卻非常精準的名字:Geroprotectors(衰老保護劑)。Geroprotectors 的核心理念在於,高血壓、糖尿病、阿茲海默症等疾病,其實都有一個更底層的共同敵人,那就是衰老本身。與其等疾病發生了才去吃降血壓藥或打胰島素,不如直接減緩衰老過程,從源頭阻斷這些疾病的發生。更重要的是,它的目標不僅僅是延長人類的「絕對壽命」,而是延長「健康餘命」(Healthspan)——讓你活到七、八十歲時,依然能健步如飛地去旅行、能自己上下樓梯、保有清晰的思考能力,而不是渾身插滿管子,雖然活著卻病痛纏身。既然目標如此宏大,這難道只是科學家關在象牙塔裡的科幻大夢嗎?

科學家在現代實驗室使用顯微鏡進行研究
現代抗老藥物研究仰賴精密的實驗室分析(示意圖 / AI 生成)

今天這件事之所以值得我們花時間深入了解,原因只有一個:它早就不只是實驗室裡的理論了,它的發展潛力甚至已經讓全球最會計算風險的金融機構感到緊張。著名的「瑞士再保險公司」(Swiss Re)在近期的評估報告中,史無前例地把「長壽醫學」和「抗老藥物」寫進了他們的精算與風險評估框架裡。保險公司意識到,如果人類的健康壽命大幅延長,整個社會的退休金系統、醫療保險結構都將面臨天翻地覆的改變。在他們的報告中,甚至點名了一系列極具潛力的抗老候選藥物:二甲雙胍、雷帕黴素、NAD+前驅物,以及清除衰老細胞的藥物等。既然連最懂精算的商人都開始備戰,這份備受矚目的抗老候選人名單上,打頭陣的究竟是誰?

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老藥新用的奇蹟:二甲雙胍的省電哲學

名單上的第一位候選人,你可能並不陌生。如果你的家族中有人罹患第二型糖尿病,十之八九都聽過、甚至吃過這顆藥:二甲雙胍(Metformin)。它是一顆歷史悠久、價格低廉、在藥局極為常見的「老藥」。但就是這顆看似平凡無奇的降血糖藥,現在卻搖身一變,站上了全球抗老研究舞台的 C 位。一顆用來控制血糖的藥物,究竟是如何跨界成為抗老明星的呢?

科學家發現,二甲雙胍的抗老秘密藏在細胞的發電廠——粒線體之中。在分子層面上,Metformin 進入細胞後,會對粒線體的發電效率「稍微踩一下煞車」。這個輕微的抑制作用,會導致細胞內的能量貨幣(ATP)濃度出現微幅下降。這時候,細胞內有一個極度敏感的「電量警報器」,稱為 AMPK 蛋白質激酶,它一旦偵測到能量下降,就會立刻響起紅燈。AMPK 一被啟動,細胞就會進入一種非常務實的「求生狀態」——這就像是你的手機電量剩下 15% 時,會自動進入低耗電模式一樣。細胞會關閉那些消耗大量能量的合成脂肪、促進細胞生長的路徑,轉而把寶貴的資源挪去進行「生存修復」與防禦。既然這套「低耗電修復模式」在理論上說得通,那麼在真實的生物體上,真的能看到效果嗎?

答案令人振奮。在 2024 年,頂尖科學期刊《Cell》發表了一項重量級研究。研究團隊讓一群雄性食蟹猴連續服用二甲雙胍長達 40 個月,並仔細追蹤牠們的生理變化。結果科學家驚訝地發現,這些猴子的大腦衰老速度顯著變慢了。透過精密的生物年齡測量,服用藥物的猴子其大腦的生物年齡竟然年輕了約 6 歲——換算成人類的壽命比例,這大約等同於大腦年輕了 18 歲!不僅如此,這些猴子的認知功能表現得更好,肝臟等器官的衰老指標也出現了逆轉。既然猴子吃了有效,那人類什麼時候才能名正言順地把它當作抗老藥來吃?

為了解答這個問題,美國醫學界目前正在推動一個極具野心的計畫,名為 TAME(Targeting Aging with Metformin)的大型雙盲臨床試驗。這個試驗的獨特之處在於,它是有史以來第一個試圖讓美國食品藥物管理局(FDA)承認「衰老本身」可以作為藥物適應症的試驗。過去 FDA 只核准藥物用來治療「特定疾病」,如果 TAME 試驗成功,這將徹底顛覆現代醫學的法規與常識,成為醫學史上的重大里程碑。不過,如果二甲雙胍是屬於溫和防守派,醫學界是否還有更具攻擊性的王牌?

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激進的延壽冠軍:雷帕黴素與細胞清潔隊

接下來要介紹的這位選手,風格與二甲雙胍完全相反,它的效果更強大,但也伴隨著更高的危險性:雷帕黴素(Rapamycin)。在目前的動物實驗數據中,它是當之無愧的「延壽冠軍」。美國國家老化研究所(NIA)曾進行過一項長期且嚴謹的干預測試計畫(ITP),結果發現,Rapamycin 能夠讓小鼠的壽命延長高達 28%。更驚人的是,就算科學家等到小鼠步入晚年(大約換算成人類的 65 歲以上)才開始讓牠們服用,依然能夠顯著延長壽命。這位延壽冠軍究竟在細胞裡施展了什麼魔法?

它的原理與細胞內一種被稱為 mTOR 的蛋白質複合物密切相關。我們可以把 mTOR 想像成細胞內的一位「建築工頭」。當你吃飽喝足、營養充足的時候,這位工頭就會非常亢奮,一直對著細胞大喊:「開工啦!用力蓋房子!細胞分裂!快速長大!」對於正在發育的年輕生物來說,這是好事。但對於老年的細胞來說,如果這位工頭還是一直亢奮、一直逼迫細胞硬蓋房子,細胞就會因為過勞而開始偷工減料。更糟的是,細胞內原本應該被清理掉的代謝垃圾和損壞的胞器會越堆越多,就像一個只顧著蓋新樓卻從不收垃圾的工地,最後越蓋越亂、越蓋越髒。如果我們硬生生叫這位工頭閉嘴,細胞又會發生什麼事呢?

細胞自噬(Autophagy)機制示意圖,來源:PLoS Biology / Wikimedia Commons
細胞自噬(macroautophagy)完整流程:從隔離膜形成、自噬體包裹,到與溶酶體融合後完成降解與回收。圖片來源:Wikimedia Commons,Klionsky et al., PLoS Biology, 2008(CC BY 2.5)

這正是 Rapamycin 的作用機制。Rapamycin 進入細胞後,會直接對這位 mTOR 工頭下令:「閉嘴,立刻停工。」當 mTOR 的訊號被強烈抑制時,細胞就會意識到現在不是生長的時候,必須開始大掃除。於是,細胞會啟動一種名為「自噬作用」(Autophagy)的機制——細胞的身份從建築工人變成了清潔隊,把內部堆積多年的蛋白質垃圾、已經壞掉的粒線體全部打包,送到溶酶體中分解並回收再利用。透過這種深度的自我清潔,細胞煥然一新。既然雷帕黴素清垃圾的效果這麼好,為什麼醫生不立刻把它開給所有想抗老的人吃?

原因在於它的副作用。Rapamycin 原本在醫學上的用途,是作為器官移植患者的免疫抑制劑,用來防止身體排斥新器官。如果一個健康的人為了抗老而長期服用它,可能會導致免疫系統變得過度虛弱,增加感染風險;此外,它還可能讓傷口癒合變慢,甚至帶來高血糖的問題。雖然據傳矽谷有許多科技大亨已經在私下偷偷服用低劑量的 Rapamycin,但對於一般健康人類長期服用它的安全性,科學界目前仍然打著一個巨大的問號。既然這條路充滿風險,科學家有沒有其他相對安全,甚至能直接「拔除」衰老源頭的策略?

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補充能源與清除殭屍:NAD+ 與 Senolytics

在抗老領域中,還有兩個近年來紅透半邊天的概念:NAD+ 以及 Senolytics。首先來看 NAD+(菸鹼醯胺腺嘌呤二核苷酸)。我們前面提到粒線體是細胞的發電廠,而 NAD+ 就是這座發電廠運作時絕對不可或缺的「必要耗材」。科學家發現,隨著人體年齡的增長,體內的 NAD+ 濃度會呈現斷崖式的下跌,導致細胞發電效率越來越差,人也跟著出現各種老化疲態。目前市面上非常熱門的 NMN、NR 等保健食品,其實就是 NAD+ 的前驅物,吃下它們的目的就是希望幫細胞的發電廠重新加滿油。然而,補充油料聽起來很合理,但如果細胞本身已經徹底壞掉,甚至變成了在體內作亂的「活死人」,單靠補充能量還救得回來嗎?

這就引出了另一個更激進、也更具革命性的概念:Senolytics(衰老細胞清除劑)。我們的身體裡每天都有細胞在分裂,當有些細胞受損嚴重,卻因為某些原因逃過了自然凋亡的機制時,它們就會變成所謂的「衰老細胞」,或者更直白地說——「殭屍細胞」。這些殭屍細胞極度討厭:它們既不肯乖乖死掉,也不再執行正常的生理功能,還會不斷向周遭分泌一種被稱為 SASP(衰老相關分泌表型)的發炎物質,感染周圍原本健康的細胞,讓健康的細胞也跟著發炎、加速老化。那麼,醫學界該如何對付這些體內的害群之馬?

Senolytics 類藥物的誕生,就是專門設計來獵殺這些殭屍細胞的。目前科學家找到的一個著名組合是「達沙替尼(Dasatinib)」搭配「槲皮素(Quercetin)」。這兩者結合在一起,能夠精準地辨識出殭屍細胞,並強迫它們啟動自我毀滅程式,從而在不傷害健康細胞的情況下,把體內的發炎源頭連根拔起。面對衰老這個牽涉數萬種基因和蛋白質的複雜問題,除了這些已經在實驗室裡反覆測試的藥物,我們還有其他潛在的盟友嗎?

從代謝總管到 AI 演算:未來的長壽藍圖

未來的抗老潛力股名單中,還有兩位不可忽視的超級巨星:GLP-1 類藥物與人工智慧(AI)。GLP-1 類藥物就是近年來爆紅的「瘦瘦針」。但科學家越來越確信,它絕對不只是一支能讓你變瘦的減肥藥而已——它更像是人體代謝系統的「總指揮」,能連帶改善血壓、逆轉脂肪肝、大幅降低體內的系統性發炎指標。在多項大型臨床研究中,甚至證明了它能顯著降低重大心血管事件的發生風險。這些改善代謝的連鎖反應,恰好精準打擊了衰老過程中的多個痛點。

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AI 人工智慧藥物開發概念圖
AI 透過演算法在數百萬分子中快速篩選候選藥物(概念示意圖 / AI 生成)

而 AI 的加入,更是徹底改變了抗老藥物的研發遊戲規則。過去找藥就像是「大海撈針」,科學家必須把成千上萬種化合物一種一種拿來測試,耗時數十年。現在,AI 正在把藥物開發變成一門「精準計算」的科學——強大的演算法可以在短時間內篩選數百萬種分子的 3D 結構,預測它們與人體抗老標靶結合的機率,直接在伺服器裡把長壽藥「算」出來。科學正在以我們難以想像的速度,把「長壽」從一種中彩券般的基因運氣,變成一種可以被精準管理的人體工程。然而,當科學的突破即將實現,我們是不是又將面臨一個嶄新的社會問題?

這帶來了一個極其嚴肅的倫理考驗。如果這些抗老藥物真的在人類身上發揮了強大的延壽效果,這會不會最後變成專屬於「富人的長壽套餐」?當壽命可以被明碼標價,活得更久、更健康,會不會成為階級社會中新的貧富差距指標?這些問題,科學無法單獨解答,需要整個社會的法規、保險體系與道德共識來共同面對。

但可以確定的是,抗老醫學的列車已經離站。在未來的某一天,醫生真正能在診所裡開出完美無缺的「抗老處方籤」之前,身為普通人的我們,其實早已經掌握了最無副作用的抗老秘方——那就是那句聽起來老套,卻依然是科學鐵律的話:維持均衡的飲食、保持規律而適度的運動,以及,永遠對這個世界保持一顆年輕且充滿好奇的心。

參考文獻

  1. López-Otín C et al., “The Hallmarks of Aging,” Cell, 2013.
  2. Swiss Re Institute, “Longevity and life sciences,” 2024.
  3. Yu Z et al., “Metformin reduces aging-related leaky gut and improves cognitive function by decreasing the LPS level in cynomolgus monkeys,” Cell, 2024.
  4. Barzilai N et al., “Metformin as a Tool to Target Aging,” Cell Metabolism, 2016.
  5. Harrison DE et al., “Rapamycin fed late in life extends lifespan in genetically heterogeneous mice,” Nature, 2009.
  6. Saxton RA & Sabatini DM, “mTOR Signaling in Growth, Metabolism, and Disease,” Cell, 2017.
  7. Yoshino J et al., “NAD+ Intermediates: The Biology and Therapeutic Potential of NMN and NR,” Cell Metabolism, 2018.
  8. Zhu Y et al., “New agents that target senescent cells,” Aging (Albany NY), 2017.
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假裝世界永遠滑稽:幽默比較長壽?——《怪咖心理學》
azothbooks_96
・2023/03/16 ・3739字 ・閱讀時間約 7 分鐘

受試者看完令人不安的電影後,血液循環降低 35%,但看完幽默題材後則增加 22%。根據研究的結果,研究人員建議大家每天至少笑十五分鐘。

憂傷小丑?喜劇演員的心理特質

1981 年,紐約州立大學雪城分校的心理分析師西摩爾.費雪(Seymour Fisher)若達.費雪(Rhoda Fisher)發表研究結果,他們並不支持傑納斯所謂「喜劇演員是憂傷小丑」的說法(編按:許多人認為喜劇演員得在舞台前、舞台後承受高度的壓力,不管他們現實生活中發生什麼事,總得每晚登台作秀製造效果,有些演員甚至因此受憂鬱症、躁鬱症所苦,也因此大眾對喜劇演員往往有「喜劇演員其實是憂傷小丑」的印象)。

費雪兄弟進行廣泛的調查,研究四十多位知名的喜劇演員與小丑,包括席德.西薩(Sid Caesar)、傑奇.梅森(Jackie Mason)、小丑布林可(Blinko the Clown),並出版《假裝世界永遠滑稽》(Pretend the World Is Funny and Forever )一書發表他們的研究。

他們在研究中做了一個經典的佛洛伊德測試:羅夏克墨漬測驗。他們請受試者看模糊的墨漬,說出他們想起什麼。學術研究中時常用到這類測試,甚至有一個知名的佛洛伊德笑話也以此為主題:

一名男子去看心理分析師,分析師拿出一疊印有墨漬的卡片,讓男子一次看一張,問他墨漬讓他想起什麼,男子看了第一個墨漬後說:「性」,看到第二個墨漬後又說:「性」。事實上,他看到每一張卡片都說:「性」。心理分析師憂心地說:「我不是想嚇你,但你似乎滿腦子都是性。」那男子驚訝地回答:「我真不敢相信你剛剛說的,擁有整疊色情卡片的可是你。」

羅夏克墨漬測驗,又稱墨跡測驗,是知名的人格測驗之一。受試者收到十張上頭有墨漬的卡片,並被要求回答他們最初認為卡片看起來像什麼、以及後來覺得像什麼。心理學家再根據他們的回答及統計數據,判斷受試者的人格還有狀態。

多數測試是在餐廳與馬戲團的更衣室進行,費雪兄弟表示,這些測試往往很難進行,因為旁人和其他表演者常打斷他們。費雪兄弟的研究和一般人對「憂傷小丑」的印象及傑納斯之前的研究結果剛好相反,他們發現喜劇演員與小丑鮮少有精神疾病。專業喜劇演員的工作雖然充滿壓力,但費雪兄弟意外發現,這些受訪者都能迅速恢復元氣,調適力都很好。

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被接納的需求

另一方面,費雪兄弟也檢視喜劇演員與小丑的童年經驗,他們說受訪者大多從小就開始走這一行,小時候通常是班上的活寶。他們常開老師的玩笑,這點也符合幽默的「優越」論。有一位表演者記得老師叫他到黑板拼「petroleum(石油)」一字,他馬上走到前面,拿起粉筆寫下「oil」。

專業喜劇演員通常出生低收入戶,童年不是過得很好,所以他們的表演可能是想獲得觀眾的喜愛,藉此彌補童年的缺憾,有很多實際證據支持這點。伍迪.艾倫曾說「被接納的需求」是他想要變得風趣的主要動力之一。傑克.班尼(Jack Benny)不喜歡在古巴度假,因為那裡沒人認得他。W.C. 菲爾茲(W.C. Fields)曾經提到他喜歡讓人發笑是因為「⋯⋯至少在那短暫的時刻裡,大家是愛我的。」

是喜劇演員也是社會學家

費雪兄弟研究的第三方面是檢視與好笑有關的心理特質,有些演員坦承他們對人與行為很好奇,他們會不斷觀察別人的生活細節,直到發現一些小特質可以拿來當新的笑話或表演題材為止。

費雪兄弟發現喜劇演員與社會科學家有很多相似處,他們認為這兩種人都時常注意人類行為的新鮮面,唯一的差異在於喜劇演員用這些觀察讓人發笑,社會科學家則是以這些觀察做為學術論文的基礎。我畢生都在研讀社會科學家的文獻,所以我想主張這種分法並無法清楚區隔這兩種人。

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Waist up portrait of mature man giving speech standing on stage in spotlight and speaking to microphone, copy space

費雪兄弟也檢視喜劇與不安之間的關係,一般人看到墨漬時,通常會看到一個影像,然後才發現墨漬可能有不同的觀察方式。

仔細分析喜劇演員從墨漬中看到的圖案後,費雪兄弟的結論是,他們的受試者常會把墨漬想像成「好的怪獸」,把有威脅感的圖案轉變成比較親切的感覺。「噴火龍」會變成被誤解的高貴角色,「骯髒的土狼」會變成可愛討喜的寵物。費雪兄弟認為這是喜劇演員與小丑在無意間想要以幽默感因應困境的證明。

幽默的長壽

很多人都曾經對喜劇根本上和憂傷與精神病有關的說法提出質疑,費雪兄弟並不是唯一的學者。佛羅里達國際大學的詹姆斯.羅頓(James Rotton)深入探討霍夫曼(Hoffman)的《過往娛樂名人》(Entertainment Personalities of the Past),了解知名喜劇演員的出生與死亡年份,並以同年出生的非喜劇藝人當對照組註一

羅頓在名為〈幽默與長壽:搞笑演員較長壽?〉(Trait Humor and Longevity: Do Comics Have the Last Laugh?)的論文中說明研究的結果,他主張喜劇演員和其他藝人的死亡年齡差不多。後續關於喜劇演員死因的研究註二也顯示,他們並沒有比較常因心臟病、癌症、肺炎、意外或自殺而身亡。

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總之,沒有證據顯示每晚必須搞笑演出的明顯壓力會讓他們比較短命。

其他研究顯示,能夠笑看人生可以減少不安,羅頓的研究也呼應了這點。如果喜劇真的有影響,那麼就是有益健康。十三世紀的亨利.德.曼德維爾醫生(Henri de Mondeville)推測笑有助於病人康復,他寫道:「外科醫生應該禁止病人生氣、怨恨與難過,提醒病人歡樂可以讓人心寬體胖,哀傷讓人瘦骨如柴。」

幾百年後,莎士比亞也呼應同樣的理念,他表示:「讓內心充滿歡笑與喜樂,可以遠離傷害,延年益壽。」

最近有一項研究也支持笑聲、因應壓力、身心健康之間的關係。該項研究顯示,會很自然地以幽默應付壓力的人,免疫系統比較健康,心臟病發與中風的機率也少 40%,看牙時比較不會痛苦,壽命也比多數人多四年半。

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1990 年,研究人員發現觀賞比爾.寇斯比(Bill Cosby)的脫口秀錄影帶可增加唾液的免疫球蛋白 A。免疫球蛋白 A 是避免上呼吸道感染的要角(受試者聆聽梅爾.布魯克斯〔Mel Brooks〕與卡爾.萊納〔Carl Reiner〕的經典《兩千歲的人》〔2000-Year-Old-Man 〕時,這些優點明顯下降)

這不是唯一探討笑對身體有何影響的研究。2005 年,馬里蘭大學的邁可.米勒(Michael Miller)與同事研究笑看世界與血管內壁的關係。血管擴張時,可促進血液循環,有益心血管。他們讓受試者看可能讓他們感到不安(例如《搶救雷恩大兵》最初三十分鐘的劇情)或歡笑(《當哈利碰上莎莉》的「假高潮」戲)的電影。整體而言,受試者看完令人不安的電影後,血液循環降低 35%,但看完幽默題材後則增加 22%。根據研究的結果,研究人員建議大家每天至少笑十五分鐘。

根據研究的結果,研究人員建議大家每天至少笑十五分鐘。圖/envato

天然的止痛劑

羅頓也依循同樣的邏輯,檢視觀賞不同影片對整型外科病患的復原有何影響。他請一組病患從《香蕉》(Bananas)、《站在子彈上的男人》(Naked Gun)、《金牌製作人》(The Producers)等等喜劇片中挑選,但不讓另一組看任何可能讓他們微笑的影片,而是叫他們從《南海天堂》(Brigadoon)、《北非諜影》(Casablanca)、《第七號情報員》(Dr. No)等「嚴肅」片單中選片。研究人員秘密追蹤病患由自控式裝置中使用的止痛劑藥量。觀賞喜劇的人使用的藥量比觀賞嚴肅電影者少 60%。

在另一個有趣的實驗中,研究人員又找另一組病患,不讓他們任選喜劇片,而是叫他們看別人幫他們挑的影片,這組使用的止痛劑比另外兩組都多,這證明觀賞讓你笑不出來的喜劇比什麼都還痛苦。

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笑看生死

最後,有一群研究人員要求受試者立下模擬遺囑,開自己的死亡證明(包括估計的死亡日期與死因),寫自己的喪禮追悼文,研究人員發現喜歡笑看人生的人比較不覺得這有多難。在比較實際的情境中,也出現同樣的現象。輔導員訪問失去伴侶半年的人,發現能笑看生離死別的人比較能接受那個情境,繼續過日子。

不過,就像笑話實驗室收到的一則笑話所說的,笑看生死也有可能出現太誇張的情況:

一名男子過世了,他的太太打電話到當地報社說:「我想刊登以下的訃聞:柏尼死了。」報社員工楞了半响後說:「其實刊登十個字的價格是一樣的。」

女士回答:「喔,好吧,那我刊登:柏尼死了,豐田汽車出售。」

註解

  1. 羅頓的報告只研究男性喜劇演員,因為他發現很多女性喜劇演員的年齡並不可靠,與其他傳記資料不符,這很可能是一種喜劇的時間心理學。
  2. 此研究蒐集 1980 到 1989 年間刊登在《時代》與《新聞週刊》上的演員訃聞。

——本文摘自《怪咖心理學之史上最ㄎ一ㄤ實驗,用科學揭露你內心的真實想法》,2023 年 2 月,漫遊者文化出版,未經同意請勿轉載。

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azothbooks_96
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漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。