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城读 | 人类如何把寿命延长了两万天?

Steven Johnson 城读 2022-07-13
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人类如何把寿命延长了两万天?


延长人类寿命的四个关键手段:疫苗、药物、数据和行为。


Steven Johnson, 2021, Extra Life: A Short History of Living Longer, Riverhead Books.
Extra Life: A Short History of Living Longer, 2021. PBS documentary.
 
来源:
https://www.penguinrandomhouse.com/books/594501/extra-life-by-steven-johnson/
https://www.pbs.org/show/extra-life-short-history-living-longer/


人类第一次尝试计算人均预期寿命是在1660年代早期,当时英国人的平均寿命刚刚超过30岁,而今天在英国出生的孩子可以预期比这整整多活50年。


类似的寿命延长在世界各地一次又一次地重复上演。1920至2020年的一百年期间,人类平均寿命增加了一倍。
 


过去三、四百年人类社会的进步——科学创新、医学突破、公共卫生机构的建立、生活水平的提高——平均使人类增加了大约两万天的寿命。
 
那么,人类延长的两万天寿命,有多少来自疫苗,多少来自随机控制的双盲实验,多少来自饥荒的减少?……
 
科普作家斯蒂芬·约翰逊的新书《延长生命:长寿简史》试图回答这一问题,约翰逊从预期寿命的概念出发,探讨疫苗、数据和流行病学、巴氏灭菌法与氯化消毒、法规与测试、抗生素、安全技术及其法规、防止饥荒干预措施八个因素如何在最近一百年共同推动人类寿命的翻倍。
 


本书同时推出同名纪录片,于2021年5月11日在PBS 首播。在片中,约翰逊与历史学家大卫·奥卢索加联袂讲述驱动人类寿命延长的力量以及种种非凡突破背后的故事。纪录片分为四集,分别论述疫苗、药物、数据和行为如何成为延长人类寿命的核心力量,促使人类预期寿命翻倍,讲述其中鲜为人知的医学和科学的创新故事,以及全球公共健康无数幕后英雄的贡献,包括科学家、医生、研究者和社会活动家等等。
 
疫苗
 
历史上世界曾长期笼罩在天花的阴影之下,平均预期寿命非常之低。延长人类寿命的医学干预正是从对抗天花的威胁而发展起来。

在一份科顿·马瑟和他的非洲奴隶阿尼西姆斯的对话记录中,阿尼西姆斯提到了一种独特的非洲手术——在皮肤上切一个口,然后将少量感染天花的液体涂抹到切口内。虽然故意感染了轻微的疾病,但却防止了更为致命的天花感染。这一做法称为人痘接种(variolation),是疫苗接种的雏形。人痘接种最早见于16世纪中国,到17世纪人痘接种亦在印度、非洲部分地区及波斯地区传播开来,很可能各地相继独立发明了这种做法。人痘接种直到18世纪才传入欧洲和北美。
 

科顿·马瑟


1721年,一艘携带天花的英国船只抵达波士顿,引发一场天花爆发。马瑟试图推广人痘接种,但是遭到了公众和医疗机构的抵制,因为他们不信任非洲的医学知识。随着天花在波士顿肆虐,超过一半的人口被感染,850人死亡。但马瑟说服一小部分人接受人痘接种,他们的死亡率下降到约2%。
 
在世界的另一端,一位英国贵族玛丽·蒙塔古夫人将人痘接种从奥斯曼土耳其带回英国。曾经是天花患者的她不仅给自己的女儿和五岁的儿子进行接种,也说服了未来乔治二世的妻子卡罗琳公主让两个女儿接种。王室的支持使人痘接种在英国发展起来。蒙塔古夫人的故事展现了一种新的医学技术从一个社会传播到另一个社会的过程,其中,上层精英的倡导非常重要。
 

玛丽·蒙塔古夫人


18世纪下半叶,英格兰的精英阶层的预期寿命几乎以直线方式增长,但与此同时,其他英格兰人仍停留在35岁,第一次出现预期寿命在不同阶层的分化。因此,这既是寿命增长的开始,也是健康不平等的开始。
 
爱德华·詹纳发现挤牛奶的女工会感染一种轻微的皮肤病——牛痘,但她们却很少感染天花。他认为,也许感染牛痘可以防止挤奶女工感染天花。他对一个园丁八岁的儿子测试了他的想法,并且取得成功。接下来的50年,天花疫苗拯救了无数生命。

其后50年的伦敦,疫苗大大降低了天花造成的死亡人数。

 
随着贸易、殖民和移民的大潮,詹纳解决天花的疫苗技术也在世界各地传播。19世纪初,本杰明·沃特豪斯将詹纳的疫苗带到美国,并给有影响力的人写信,包括美国总统托马斯·杰斐逊。杰斐逊对此很感兴趣,开始对他庄园的上百人进行疫苗试验,并且先在自己的奴隶身上做试验。这个故事和现在的反疫苗运动密切相关。在历史上,黑人常常成为非人道医学试验的对象,因此,如今美国非裔和英国少数族裔成为抵制疫苗的主力军。
 
医学或其他任何形式的进步不仅是通过站在巨人的肩膀上,而且往往是站在那些对自己身体如何被利用缺乏发言权的人的破碎身体之上实现。人类寿命延长的历史,受到权力动态变化的持续影响,其中包括对被剥夺权利者的反复剥削。
 
1958年,在冷战的高潮期,苏联卫生部副部长呼吁世界卫生组织成员国团结起来消灭天花。十年后,包括美苏在内的73个国家共同努力推动疫苗接种。1950年代发明的冷冻干燥技术,1960年代发明的喷射注射器,以及环围接种策略使每个人免疫成为可能。直到1975年,孟加拉最后一位感染的女孩治愈,天花从世界消失了。

据估计,20世纪有3亿人死于天花,是两次世界大战中死亡人数的三倍多。
 
医药

1900年,美国人的平均寿命只有49岁,但是三十多年后,青霉素的问世,深刻地改变了药物和医学,使美国人的预期寿命大幅上升。
 
在1928年伦敦,亚历山大·弗莱明意外地发现了空气中的某种物质可以杀死细菌。然而,在弗莱明的意外发现之后,这种药物的开发暂停了十年。
 

亚历山大·弗莱明

 
在1938年的牛津大学,管理病理学研究所的霍华德·弗洛里读到了弗莱明的论文。他和另两位生物化学家恩斯特·钱恩、诺曼·希特利共同进行了研究,在几个月内生产了少量青霉素,并通过对照实验证明它的确可以抵御细菌感染。他们扩大生产了青霉素,并在1941年2月将青霉素用在了一位被植物划破伤口而受到细菌感染的名为阿尔伯特的病人身上。几个小时后,阿尔伯特似乎恢复了正常,但青霉素却快用完了,1941年3月阿尔伯特去世。这次试验证明了青霉素是有效的,但是他们面临一个几乎不可能的任务——生产足够多的青霉素来治疗更多的人。
 

霍华德·弗洛里,恩斯特·钱恩和诺曼·希特利

 
1941年7月,在没有国家和制药公司支持的情况下,弗洛里和他的团队来到纽约继续他们的研究。在那里,他们遇见了更多不同专业和技能的人才,获得了政府的支持。多年后,美国辉瑞公司决定帮助他们大规模生产青霉素。他们的想法是将空气吹进营养丰富的培养皿,并将其付诸工业规模执行。产量非常惊人,是最高预期的五倍。
 
青霉素的到来使许多致命的疾病瞬间变得可以治疗。抗生素消除了肺结核、梅毒等疾病的威胁,全球预期寿命延长了20年,并且为下一代医学药物打开大门。
 
青霉素解决了细菌感染的问题,但病毒感染仍待解决。直到1970年代,格特鲁德·埃利恩开始使用新的科学方法生产有效的抗病毒药物。埃利恩和她的团队通过研究细胞与化合物和病原体的互相作用来创造高效的靶向药物。1978年,埃利恩在会议上发表了一篇关于一种新化合物的论文。这是针对疱疹病毒最有效的抗病毒药物,它被称为阿昔洛韦。它开创了一个新的医学时代,这次的目标是病毒。许多特效药出现,有助于治疗白血病、疟疾、关节炎等一系列疾病。

格特鲁德·埃利恩

 
现在,我们不断研发新的抗病毒药物,也不断创新药物研发技术。诸如艾滋病毒、新冠病毒等新病毒不断出现,但科学家们也研制出蛋白酶抑制剂等新药进行治疗。并且,将人工智能应用于药物发现阶段也使得短时间内在大量分子式中找到有效药物成为可能。
 

Halicin,人工智能发现的一种分子,它可能成为未来几十年内最有效的抗生素。

 
在现代药物的开发中,研制特效药的时间越来越短,偶然性减少,更多的是药物发展的理性过程,同时也是全球医疗团队相互合作、即时共享信息的过程。
 
数据
 
使用数据阻止病毒传播源于维多利亚时代。19世纪中叶伦敦曾经历三次霍乱,预期寿命仅为37岁。1866年,霍乱席卷了伦敦,短时间内死亡人数飙升。这次霍乱成为医学上的谜团。因为伦敦已经十年没有发生霍乱,这十年间,伦敦修建了庞大的下水道系统来抵御疾病。
 
医学统计家威廉·法尔希望通过实时数据来理解最新的霍乱疫情。在法尔的生命统计表中,他不仅调查了死亡时间,还记录了死因、年龄、职业和居住地点。由于霍乱通过水传播,他又增加了一个新信息,即为每个病人提供饮用水的供水公司。法尔发现绝大多数霍乱病例都与东伦敦自来水公司有关,所以他立即警告当地人们不要饮用未经煮沸的水。最终发现是当地的水污染影响了供水公司,导致霍乱发生。几周后,水厂就被清理干净,疫情的源头也被彻底阻断。霍乱最终被数据赶出伦敦,再也没有回来。


法尔曲线:由威廉·法尔发现,它显示了流行病的上升和下降的对称模式。

 
在新冠疫情中,我们通过检测、追踪病例数量,走在法尔曲线的前面。科学家们用PCR(聚合酶链式反应)测试污水样本,在人们出现症状前预知疫情热点地区。目前也出现通过可穿戴设备监测生理指标,在症状出现前来检测新冠疫情感染。

使用可穿戴设备监测生理指标。

 
新冠疫情表现出明显的健康不平等,尤其对于非裔、拉丁裔等少数族群。这并非由于基因差异,而是因为他们所处的社会环境。黑人和其他少数族裔群体更可能生活在多代同堂的家庭中,并且他们的工作更需要直接的、面对面的接触,因此,他们也面临着更高的感染风险和更高的死亡率。
 

在新冠疫情期间住院30天内,黑人和亚裔的死亡风险增加。

 
历史上种族主义和人种劣势论甚嚣尘上。1890年代,杜波依斯对费城第七区的调查发现,第七区黑人的健康问题并不是因为自然劣势,而是糟糕的环境缩短了黑人的寿命。1900年,他在巴黎的世博会上展出了惊人的有关奴隶制和种族主义遗留问题的可视化数据。他认为,要提高非裔美国人的预期寿命,必须改变他们周围的整个环境和经济体系。
 
1950年代末,赫伯特·尼德曼通过收集儿童的牙齿,长期跟踪儿童身体含铅水平及其影响。1972年公布的数据显示,居住在老房子、遭受更多交通污染的市中心孩子体内的铅含量是郊区孩子的五倍。研究还表明,铅含量最高的儿童在智商测试中的得分要低4分。当他继续跟踪研究这些孩子的成长过程时,他发现他们具有更高的高中辍学率,更差的眼睛协调能力和其他甚至在十年后持续存在的问题。数据确凿地表明,铅对儿童的健康长期有害。他的研究一度受到铅工业的诋毁和破坏,但最终被接受为科学共识,并推动去除家庭用品和汽油所含有的铅。
 

赫伯特•尼德曼

 

赫伯特•尼德曼的数据表明,居住在老房子、遭受更多交通污染的市中心孩子体内的铅含量是郊区孩子的五倍。

 
因此,数据有助于揭示导致疾病的真正原因,让我们看到问题的真正所在。
 
行为
 
19世纪城市的生活环境非常脏乱,成为许多致命病菌滋生的温床,但当时人们没认识到环境卫生的重要性。
 
1846年,一位匈牙利的年轻医生伊格纳茨·塞麦尔维斯在维也纳总医院担任助理医生。这家医院有两个产房,一个配备医生,另一个配备助产士。但在医生主导的产房中,许多女性在分娩后死于发烧,死亡率远远高于另一个产房。在那个还没有显微镜的年代,塞麦尔维斯偶然发现产妇的死亡源于医生手中某种看不见的致命物质。于是他提出,所有在病房接生的医生在手术后必须洗手。塞麦尔维斯将死因指向了医生,然而他仅仅是一个初级医生,在那个等级森严的社会与职业中,他的想法被医疗机构拒绝了,他本人下场惨淡。
 

伊格纳茨·塞麦尔维斯

 
在欧洲其他地方,清洁拯救生命的理念也在传播。弗洛伦斯·南丁格尔在分析克里米亚战争中英国士兵的死因后,认为恶劣的卫生状况导致了比炮火更为致命的疾病。她设计了生动的风向玫瑰图说明在克里米亚战争中,疾病才是头号杀手。她的观点推动了医院条件的改善,死于疾病的士兵人数到年底下降了99%。南丁格尔的观点得以认可,既因为她的统计天才,也因为她的身份——出身贵族,并从克里米亚回来成为民族英雄。
 

弗洛伦斯·南丁格尔

 

南丁格尔设计的风向玫瑰图。每一片玫瑰花瓣代表了一个月份中阵亡士兵的数量。不同颜色代表不同死因,粉色表示死于伤口,蓝色表示死于传染病,黑色表示死于其他原因。

 
南丁格尔的想法也恰逢许多卫生领域的科学发现。所有这一切最终说服了医疗机构承认卫生是抵御疾病的第一道防线,并推广洗澡、肥皂洗手等行为,延长了预期寿命。
 
事实上,改变人的行为非常困难,而维持这种改变则更加困难。心理学家发现在人们意图和实际行动中存在差异。行为科学家们曾设计手部安全印章,通过提供可见符号以及基于人们对羞耻或社会排斥的恐惧,来提醒工人们洗手。
 
在新冠疫情期间,为了阻击病毒传播,我们需要适应新规则与新行为,例如戴口罩、保持社交距离,但在20世纪初,类似的情况曾经发生过。
 
1918年,西班牙流感席卷美国军营。美国卫生局局长警告说,流感是一种人群疾病,必须避免所有社交聚会来挽救生命。费城公共卫生部长威尔默·克鲁森却为筹集战争资金,无视疫情的警告,没有阻止大规模的游行。而西雅图卫生部长J·S·麦克布莱德则采取完全不同的行动。他下令关闭所有学校、图书馆、舞厅、台球厅、电影院和教堂,成立流感小组巡逻街道,要求人们带六层纱布厚的笨重的口罩,甚至在报纸上刊登违反规定的人的姓名。一个月后,费城的死亡率是西雅图的六倍。西雅图的成功在于执行了限制措施,不断加强这些措施,并在很长一段时间内维持这些措施。
 

疫情的一个月后,费城每10万人的超额死亡率约为250人,而西雅图为40人。

 
领导层的决策在西雅图的成功中发挥了重要作用,但有时,最具变革性的力量来自草根。1980年代,纽约正处于艾滋病的危机之中,改变从同性恋群体内部开始。在缺乏政府、医疗机构和社会团体帮助的情况下,身患艾滋病的理查德和他的朋友发布了一本小册子——《如何在流行病中进行性行为》。它解释了病毒如何通过性行为传播,而仅仅通过使用避孕套就可以保护自己和伴侣。这本小册子很快在同性恋群体中流传开来,帮助遏止艾滋病危机。
 

理查德与《如何在流行病中进行性行为》

 
过去的两百年留下了许多教训,我们需要通过改变行为来对抗新冠疫情。
 
人类的预期寿命会继续延长吗?
 
最近一百年来人均预期寿命的增长似乎使人类寿命向上的势头不可阻挡:所谓公共卫生的摩尔定律。但是,如果人类延长的两万天寿命被证明是一种反常呢?美国自20世纪初的西班牙流感结束以来,平均预期寿命首次连续三年下降。新冠疫情使大多数发达国家的预期寿命下降,其中美国男性的预期寿命下降最为严重。
 
矛盾的是,对人类努力延长的两万天寿命的最大威胁恰恰来自于这一成就。如果100年后人类预期寿命下降,最可能的罪魁祸首将是生活在工业化社会中的100亿人对环境的影响。人类延长的寿命也带来了气候危机。也许气候危机最终会引发寿命回归平均值。
 
恐怕地球没有哪个地方比孟加拉的波拉岛更能反映人类预期寿命的历史和可能的未来。四十年前,波拉岛体现了人类在公共卫生领域取得最非凡成就:消灭天花,实现杰斐逊在近两个世纪前设想的梦想。但在消除天花后之后,该岛遭受了一系列毁灭性的洪水;自从拉希玛·巴努(已知最后一位自然感染天花的人)在波拉岛感染天花之后,将近50万人从该岛流离失所。今天,波拉岛大片区域已经为全球变暖导致的海水上升所永久淹没。当我们的子孙在2079年庆祝根除天花一百周年的时候,整个岛屿可能已经从世界地图上消失了。人类好不容易延长的寿命会被上升的潮水所吞没吗?

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