編者按:本文來(lái)自微信公眾號(hào)“硅谷洞察”(ID:guigudiyixian),作者 Toby Tong,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
尋求長(zhǎng)壽的方法有很多,其中最簡(jiǎn)單粗暴的思路之一,就是我們把身體(除大腦以外)看成容器,然后在衰老的時(shí)候把大腦從衰老的身體移出,放到年輕的身體中。
這種想法聽(tīng)起來(lái)似乎是異想天開(kāi),而實(shí)際上,換腦術(shù)雖然離我們還有些距離,但換頭術(shù)近年來(lái)已有科學(xué)家在嘗試。
2017年意大利和中國(guó)的一個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)就實(shí)現(xiàn)了非活體的第一例頭移植外科實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀6?019年3月,該團(tuán)隊(duì)宣布,他們通過(guò)使用聚乙二醇重建了狗橫向斷開(kāi)的脊髓。(小探后文會(huì)詳細(xì)解讀)
此外,通過(guò)器官再生和移植實(shí)現(xiàn)年齡逆轉(zhuǎn),也是尋求長(zhǎng)壽的思路之一。
其它實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽的路徑還有什么呢?X Prize基金會(huì)近期發(fā)布報(bào)告《長(zhǎng)壽的未來(lái)》(The Future of Longevity ),對(duì)長(zhǎng)壽科技的十二大關(guān)鍵突破技術(shù)進(jìn)行了梳理,并對(duì)其對(duì)應(yīng)的可能實(shí)現(xiàn)的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
X Prize 基金是個(gè)什么神奇的機(jī)構(gòu)?該基金會(huì)通過(guò)贊助或組織競(jìng)賽的方式,鼓勵(lì)有益于全人類的技術(shù)發(fā)展。例如,它曾經(jīng)跟Google合作舉辦月球探測(cè)器設(shè)計(jì)競(jìng)賽——月球 Xprize、跟諾基亞合作舉辦醫(yī)療保健領(lǐng)域傳感器設(shè)計(jì)競(jìng)賽XCHALLENGE等。
2016年,硅谷洞察曾專訪參與Google月球 Xprize 的以色列團(tuán)隊(duì)SpaceIL團(tuán)隊(duì)。(感興趣可以點(diǎn)擊閱讀:谷歌的登月計(jì)劃,將被某中東神秘力量搶先實(shí)現(xiàn))
截至目前,X prize共舉行了8場(chǎng)不同主題的競(jìng)賽,而 Longevity X (長(zhǎng)壽X大賽) 作為基金會(huì)近期開(kāi)啟的一個(gè)項(xiàng)目,旨在全球范圍內(nèi)尋找延緩衰老的解決方案。
該項(xiàng)目背后的俄羅斯億萬(wàn)富豪謝爾蓋·楊(Sergey Young)也是個(gè)傳奇人物。作為長(zhǎng)壽愿景基金的創(chuàng)始人,他一直致力于投資能延長(zhǎng)人類壽命的前沿技術(shù)。而截止2019年9月,他已在人類延長(zhǎng)壽命的科學(xué)技術(shù)研發(fā)上投資了大約1億美元,希望由此達(dá)成“讓人類活200歲”的愿景。
這份由X prize最新發(fā)布的《長(zhǎng)壽的未來(lái)》報(bào)告,廣泛地吸納了來(lái)自高校、企業(yè)、組織以及個(gè)人的研究。
下面讓小探結(jié)合這份報(bào)告,挑選其中五個(gè)關(guān)鍵技術(shù)突破點(diǎn),來(lái)和大家一起探討長(zhǎng)壽科技的未來(lái)。
選取的這五大關(guān)鍵技術(shù),從“建立共享數(shù)據(jù)—測(cè)量生物標(biāo)記物—?jiǎng)游锬纨g化實(shí)驗(yàn)—人體模擬實(shí)驗(yàn)—大腦分離探索”等五個(gè)方面,繪制了從機(jī)器分析到動(dòng)物實(shí)驗(yàn)再到人類研究的長(zhǎng)壽技術(shù)發(fā)展路線圖,每項(xiàng)技術(shù)都提出了規(guī)模應(yīng)用的時(shí)間點(diǎn),讓人們可以更為清晰的看到“長(zhǎng)壽”的曙光。
關(guān)鍵技術(shù)一:共享、實(shí)時(shí)的衰老過(guò)程數(shù)據(jù)庫(kù)
概念證明預(yù)計(jì)時(shí)間:2022年
大規(guī)模使用預(yù)計(jì)時(shí)間:2030年
科研離不開(kāi)數(shù)據(jù)的收集和處理。報(bào)告認(rèn)為,對(duì)衰老的研究需要一個(gè)實(shí)時(shí)更新的健康數(shù)據(jù)庫(kù),涵蓋人的基本體征、生活習(xí)慣和行為的數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)庫(kù)建成,科學(xué)家將有更充足的樣本來(lái)研究衰老,甚至對(duì)老年人在時(shí)間維度(如以分鐘為單位)上進(jìn)行更精細(xì)化的個(gè)性化醫(yī)療。
目前,個(gè)人的實(shí)時(shí)健康數(shù)據(jù)主要采集自各類可穿戴式設(shè)備,例如蘋(píng)果手表等。但各家公司的數(shù)據(jù)并未在統(tǒng)一的平臺(tái)上保存和管理。如Apple Watch采集到的數(shù)據(jù)整合到蘋(píng)果健康應(yīng)用Health中管理。此外,純粹的體征數(shù)據(jù)(如心跳、體溫)意義不大,我們還需要結(jié)合行為(如最近幾個(gè)小時(shí)是否有飲酒)、健康狀況(如高血壓)、藥物服用等多維度的信息才能為研究提供更多的價(jià)值。
一個(gè)理想的數(shù)據(jù)庫(kù),需要兼具共享性、中立性、匿名性, 并保持終端用戶與數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)性。目前區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到這一領(lǐng)域潛力最大。此外,區(qū)塊鏈技術(shù)還有激勵(lì)性質(zhì)。
政府和醫(yī)療公司一直以來(lái)投入大量資金用于收集大眾健康、行為數(shù)據(jù)。結(jié)合區(qū)塊鏈的激勵(lì)機(jī)制,未來(lái)可將這些費(fèi)用直接用于激勵(lì)用戶主動(dòng)上傳健康數(shù)據(jù),降低單位數(shù)據(jù)的獲取成本,增加數(shù)據(jù)的隱私性和安全性。
關(guān)鍵技術(shù)二:的用于測(cè)量衰老的生物標(biāo)記物
概念證明預(yù)計(jì)時(shí)間:2025年
大規(guī)模使用預(yù)計(jì)時(shí)間:2030年
目前,沒(méi)有任何標(biāo)記物能完整測(cè)量和捕捉衰老的過(guò)程,生物性衰老缺乏統(tǒng)一的量化標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楦黝悳y(cè)量結(jié)果不一定具備可比性,影響了該領(lǐng)域的研究進(jìn)展。
但表觀遺傳時(shí)鐘(Epigenetic Clocks)這一生物標(biāo)記物近期受到了很多關(guān)注,并已經(jīng)用于抗衰老方向的人類臨床試驗(yàn)研究 。
表觀遺傳時(shí)鐘主要存在于我們每個(gè)人的表觀基因組中,即對(duì)DNA加以標(biāo)記的化學(xué)修飾,如甲基化等。這些標(biāo)記會(huì)影響我們蛋白質(zhì)的合成,從而影響我們性狀的表現(xiàn)(如單/雙眼皮),還會(huì)在我們不同的生命階段發(fā)生變化,反映我們的生物學(xué)年齡。
(干細(xì)胞分化,圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
此外,干細(xì)胞耗竭也是衰老的一種表現(xiàn)。對(duì)應(yīng)地,組織的再生能力隨著年齡的增加而衰弱。干細(xì)胞的耗竭將會(huì)減弱免疫系統(tǒng)、導(dǎo)致肌肉損失、骨質(zhì)量下降以及傷口愈合能力的降低。
另外,基因不穩(wěn)定性也和衰老密切相關(guān)。就跟程序會(huì)出bug一樣,生物在生命各個(gè)階段會(huì)積累基因突變、缺失等問(wèn)題(當(dāng)然生物也存在一套糾錯(cuò)機(jī)制,但是不可能百分百糾錯(cuò))。而隨著年齡的增長(zhǎng),基因缺陷也會(huì)積累,所以對(duì)應(yīng)地可以通過(guò)研究基因不穩(wěn)定性來(lái)研究生物性衰老。
以下是目前測(cè)量生物性衰老的十個(gè)生物標(biāo)記物,感興趣的小伙伴可以繼續(xù)研究下~
關(guān)鍵技術(shù)三:實(shí)現(xiàn)年齡逆轉(zhuǎn)的技術(shù)(首先在動(dòng)物身上實(shí)現(xiàn))
概念證明預(yù)計(jì)時(shí)間:2025年
大規(guī)模使用預(yù)計(jì)時(shí)間:2035年
就和其他所有醫(yī)療技術(shù)發(fā)展一樣,在人類進(jìn)行年齡逆轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)之前,需要在動(dòng)物身上實(shí)現(xiàn)。通過(guò)有效逆轉(zhuǎn)衰老的動(dòng)物,將有力地證明人類可以逆轉(zhuǎn)年齡,并且?guī)椭藗兏玫?、更全面地理解老化過(guò)程。而目前,這一結(jié)果不僅在動(dòng)物身上實(shí)現(xiàn)了,還在不久之前在人類身上實(shí)現(xiàn)了!
著名生物學(xué)家Gregory M. Fahy是長(zhǎng)壽科技的明星人物,也是二十一世紀(jì)醫(yī)學(xué)公司的CEO。今年9月,Gregory 及他的團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇關(guān)于人類年齡逆轉(zhuǎn)成功的論文,這也是人類生物學(xué)年齡第一次被逆轉(zhuǎn)。
(Gregory M. Fahy團(tuán)隊(duì)論文截圖)
Gregory的報(bào)告顯示,他們通過(guò)某種方法再生了胸腺(一種免疫器官,隨著年齡增長(zhǎng)會(huì)萎縮),對(duì)10位患者進(jìn)行了一年的治療后發(fā)現(xiàn),樣本人群的老年疾病的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)有所降低,同時(shí)在生物學(xué)年齡上比治療前年輕了2.5歲。此外,在停止治療處理后,這種效果甚至可以持續(xù)達(dá)到6個(gè)月之久!
雖然此次實(shí)驗(yàn)的樣本數(shù)量只有不到十人規(guī)模,同時(shí)沒(méi)有對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比,結(jié)論只是初步性的。但不管怎么說(shuō),這也是是第一個(gè)在動(dòng)物年齡逆轉(zhuǎn)基礎(chǔ)上,通過(guò)人為老齡化干預(yù)行為增加了人類壽命(表觀遺傳維度)上的報(bào)告,給未來(lái)人類年齡實(shí)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)帶來(lái)希望。
關(guān)鍵技術(shù)四:建立精細(xì)的人體模型來(lái)模擬人體實(shí)驗(yàn)
概念證明預(yù)計(jì)時(shí)間:2040年
大規(guī)模使用預(yù)計(jì)時(shí)間:2045年
通常,為了在人體實(shí)驗(yàn)中將藥物對(duì)志愿者的傷害最小化,我們會(huì)在與我們相似的試驗(yàn)體上做實(shí)驗(yàn)。但這也導(dǎo)致藥物研發(fā)昂貴、審批耗時(shí)。在最理想的條件下,如果我們建立了足夠精確、準(zhǔn)確的人體模型,那么在藥物研發(fā)上可以省去哺乳動(dòng)物甚至是人體實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
(圖片來(lái)自Genetic Engineering&Biotechnology News)
目前,芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)(Lab-on-a-chip, LOC)能夠?qū)崿F(xiàn)人體模型效果。該技術(shù)能把一個(gè)或者多個(gè)常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的功能(比如分離、檢測(cè))整合到一塊芯片(一般為幾平方厘米)上,從而完成不同的生物和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。這也是未來(lái)規(guī)?;?、集成化的一種技術(shù)趨勢(shì)。
不過(guò),由于芯片實(shí)驗(yàn)室的成本偏高,目前還無(wú)法投入規(guī)?;褂谩M瑫r(shí),由于想要達(dá)到人體模型的理想條件,芯片的復(fù)雜程度有待提高,需要不僅模擬出人體的組織、器官層,同時(shí)還要模擬組織間的血液循環(huán)。
關(guān)鍵技術(shù)五:.把大腦從衰老的身體里安全地分離出來(lái)
概念證明預(yù)計(jì)時(shí)間:2025年
大規(guī)模使用預(yù)計(jì)時(shí)間:2035年
正如前文所談到的,這是一種比較簡(jiǎn)單粗暴的方法。人在衰老的時(shí)候把大腦從衰老的身體遷移到年輕的身體中,要依賴換腦術(shù)。
雖然換腦手術(shù)離我們還太遠(yuǎn),但換頭術(shù)近年來(lái)已有科學(xué)家在嘗試。
(塞爾吉奧·卡納韋羅博士在TED上就頭顱移植進(jìn)行演講)
2017年11月,意大利神經(jīng)外科專家塞爾吉奧·卡納韋羅( Sergio Canavero)就宣布,他和自己的合作伙伴,哈爾濱醫(yī)科大學(xué)教授任曉平成功地把頭顱從一具尸體移植到另外一具尸體上。
(實(shí)驗(yàn)志愿者Valery Spiridonov)
(圖自Mirror)
后來(lái),塞爾吉奧也曾經(jīng)有機(jī)會(huì)在活人身上操作。俄羅斯一名肌肉萎縮癥的男子本來(lái)志愿在2017年接受這一手術(shù),但是后來(lái)這名男子找到了真愛(ài),隨后退出了實(shí)驗(yàn)。
但愛(ài)丁堡大學(xué)神經(jīng)發(fā)育學(xué)教授Catherina Gwynne Becker認(rèn)為,換頭手術(shù)中活體的脊髓連接才是一個(gè)真正的難題。
一般人體外周神經(jīng)損傷后可以再連接、重建,比如手臂神經(jīng)斷裂重連在術(shù)后可以恢復(fù)運(yùn)動(dòng)。但是脊髓屬于中樞神經(jīng),損傷再生是世界難題,這也就是為什么脊髓受損容易導(dǎo)致癱瘓。
此外,Becker還認(rèn)為,衡量頭部移植是否真正成功,要看病人的存活時(shí)間,以及頭部能否控制運(yùn)動(dòng)機(jī)能。但是在死亡生物體上做這樣的實(shí)驗(yàn)根本判斷不出來(lái)效果如何。
關(guān)于上面的實(shí)驗(yàn)里小探?jīng)]有能查到更多的細(xì)節(jié)。但是有意思的是,在2019年3月份塞爾吉奧和任曉平在《國(guó)際外科神經(jīng)病學(xué)期刊》上發(fā)布了他們新的進(jìn)展,宣布他們通過(guò)使用聚乙二醇重建了狗橫向斷開(kāi)的脊髓。這或許意味著活體上的核心難題已經(jīng)離被攻克不遠(yuǎn)了。
除了以上的5個(gè)關(guān)鍵技術(shù),本次報(bào)告還梳理了長(zhǎng)壽科技的另外7項(xiàng)關(guān)鍵突破技術(shù),它們分別是:
熱量限制:限制卡路里的攝入,同時(shí)消除副作用
早期診斷:對(duì)衰老性疾病的早期診斷
準(zhǔn)備老化:通過(guò)使用同一套方案來(lái)延遲至少三種衰老性疾病的出現(xiàn)
恢復(fù)平衡:對(duì)機(jī)體吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能力以及關(guān)鍵生物分子的生物體利用率的連續(xù)性分析
理解衰老:建立一套關(guān)于衰老的成熟理論
加強(qiáng)鍛煉:在不運(yùn)動(dòng)的情況下,獲取運(yùn)動(dòng)的益處
年齡捕獲:利用一種技術(shù)延遲人體衰老至少一年,目前在哺乳類動(dòng)物上實(shí)驗(yàn)
對(duì)長(zhǎng)壽的探索永無(wú)止境,《長(zhǎng)壽的未來(lái)》提到的關(guān)鍵技術(shù)也為我們打開(kāi)了新世界的大門(mén)。對(duì)于這些通過(guò)破譯人體密碼延緩衰老的技術(shù),你怎么看?歡迎在評(píng)論區(qū)留言!
Toby Tong, 國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)&VC經(jīng)歷,現(xiàn)居硅谷,樂(lè)于研究硅谷科技生態(tài)
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