人类寿命，真由微生物决定？
本文转自：北京邮电大学出版
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与其他动物比起来 ， 人类的年龄结构实属罕见：幼儿依赖父母的时间之长在自然界中异乎寻常 ， 而年长者在丧失生育能力以后还要生活很多年 ， 这在自然界中也不多见 。
那些寄居于人体的小小住客——统称为微生物 ， 是否在塑造和保持人类这种非同寻常的特性方面起到了积极的作用？
最早提出这一命题的是纽约大学朗格尼医学中心的医学和微生物学教授马丁·布雷泽 ， 他得到了来自范登堡大学的生物数学家格莱恩·韦伯的支持 ， 后者用数学模型对该命题进行了证实 。两人联合发表了一篇名为《寄主死亡是人体内微生物积极作用的结果》的文章 ， 该文早些时候在线发表在美国的《微生物学》杂志上 。
科研人员已知 ， 每个物种 ， 无论植物还是动物 ， 都是某种特定微生物群落的寄主 。人体内大约有1 0 0万亿个微生物细胞 ， 数量是人体细胞的1 0倍 。一直以来 ， 科研人员都认为微生物群落对寄主的影响非常有限 ， 但是 ， 最近的研究发现 ， 微生物对人体的作用远不止帮助消化和产生气味 ， 它们还有助于大脑发育、机体生长和预防感染 。这项新的研究为完全基因组进化理论提供了有力支撑 ， 认为达尔文自然选择的对象并非只有单个机体 ， 同时还包括机体内的微生物群落 。布雷泽在幽门螺杆菌实验发现了微生物对人类年龄结构的影响——幽门螺杆菌是一种细菌 ， 全世界一半以上的人胃里都有这种细菌 。
幽门螺杆菌是一种存活于人的胃液中的有益细菌 ， 在人的大半生里与寄主和平相处、共荣共生 。1 9 9 6年 ， 布雷泽发现幽门螺杆菌可以调节胃酸水平 。但是 ， 幽门螺杆菌也是导致胃癌的常见病因 ， 年龄越大 ， 患胃癌的概率越高 。
布雷泽认为 ， 一个真正的共生体就是这样一种有机体 ， 在你年轻时能让你保持活力 ， 年老时又可以让你因此丧命 。这对个体来说并不是一件好事 ， 但有利于整个族群 。
韦伯的专长就是用非线性微分方程来描述动态的生物过程 。因此 ， 微生物学家向韦伯求助 ， 看他能否用数学模型对这一想法进行证实 。
他们一致同意采取的方法是 ， 建立一个早期狩猎部落人口模型 ， 来观察微生物在其中扮演的角色 。
为没有太多资料可供研究 ， 我们无法了解几千代以前的人类到底发生了什么 。”
韦伯说 ， “但是微分方程体现的是变化 ， 通过对不同变化进行比较 ， 可以掌握当时的更多情况 。”
一个基本假设就是 ， 在1 0万代人的时间里 ， 人类变化并不是很大 ， 尤其是 ， 人类寿命可以高达1 2 0岁——这几乎是人类寿命的极限了 。在现代社会中 ， 由于卫生条件的改善、重体力劳动的减少、粮食供应的增加和现代医学的发展（比如抗生素的使用） ， 一些高致死率疾病已被广泛根除 ， 人类寿命得以延长 ， 但人类的平均寿命还是相对较短 。
模型将整个人口划分为三个年龄组：青少年、育龄人群、衰老人群 ， 通过将生育率和死亡率做不同组合来观察人口的相应变化 。在对生育率和死率做出最充分的估测后 ， 科研人员确定了一个基准线 ， 然后根据特定微生物的分布来调整死亡风险 。
在一个版本的实验模型中 ，研究人员加入了志贺氏菌——这是在全球范围内导致疟疾的主要致病菌 。这种疾病的致死人群仅限于儿童 ， 但死亡率越来越高 ， 从而导致人口锐减 。
在另一个版本的实验模型中 ， 研究人员加入的致死因子是幽门螺杆菌 ， 该病菌的致死率随寄主年龄的增加而增高 。这一次 ， 他们发现衰老人群的比例下降 ， 下降部分人口对粮食与资源的需求转为青少年所用 ， 从而使青少年人口有所增长 。最终结果就是 ， 青壮年人口上升 ， 社会系统稳定性也更大 。
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