1.6 未来之路和基本概念

在过去的20年里，生物衰老学领域经历了一场革命。老龄化研究已经从一个停滞不前的、边缘化的、生物学上微不足道的分支，发展到一个备受尊重的生物学分支领域。在这个过程中，我们了解到，只有一种原因导致衰老，这个原因有多种机制导致依赖时间的功能丧失。这一发现使人们认识到，继续把治疗疾病作为减少时间依赖性功能丧失和延长寿命的方法是徒劳的。相反，生物衰老学研究已经明确表明，若想降低与年龄相关的发病率并延长寿命，在很大程度上，需要通过改变衰老机制。

在未来的道路上，生物衰老学正走在一条崭新的道路上，这条道路将是本世纪生物学研究中最重大变化，那就是使用定量生物学。许多生物衰老学家正开始使用系统生物学的建模过程进入定量生物学。生物衰老学家正在与物理学家、数学家、工程师、计算机科学家以及在定量建模方面具有广泛专业知识的研究人员建立新的合作关系，努力从数学上预测衰老的生物学结果。虽然系统生物学在衰老研究中的应用才刚刚开始，但我们可以期待有一天，人们的衰老速率可以在生命的早期预测。这样的预测将使医生和患者能够确定将要做出哪些改变（如果有的话），以使个体能够尽可能长寿和健康（当然要在其独特的基因构成范围内）。

基本概念

• 生物衰老学探索生物衰老过程中发生的生物过程，并整合了许多不同科学领域的研究。
• 20世纪40年代，随着科学技术的进步，人类的平均寿命显著延长，生物衰老学成为一个独立的研究领域。
• 衰老研究不同于任何其他与健康相关的研究，因为衰老和死亡是无法治愈的。
• 衰老反映了人类一生与环境相互作用的结果，没有两个人与环境有相同的相互作用。
• 物种内部和物种之间衰老速度的差异使得衰老和长寿的研究具有挑战性，并为精确定义衰老提供了障碍。
• 对衰老有许多不同的定义，每一种定义在衰老研究中都有其特殊的地位。在这本教科书中，衰老被定义为分子、细胞和有机体的结构和功能随时间的推移以及与环境的相互作用而发生的随机变化。衰老增加了死亡的可能性。
• 发育、成熟和衰老是生命周期内特定的事件相关点或阶段，描述了生物衰老的不同时期，可用于对整个生命周期的变化进行比较。
• 衰老和疾病是分开的实体。疾病是动物或植物体内损害正常功能的过程。衰老发生在生物学的正常范围内。
• 由于伦理和实践方面的考虑限制了可以在人类身上进行的研究类型，生物衰老学家利用各种实验室生物，包括单细胞生物和昆虫在内的无脊椎动物、一系列哺乳动物和鱼类、鸟类和非人灵长类动物，来了解人类衰老的基本性质。然而，没有一个单一的动物或植物模型可以被视为研究生物衰老的“完美”系统。
• 对一些野生动物异常长寿的调查被用来提出可能适用于人类长寿的进化机制。对野外衰老的研究被称为比较生物学。
• 系统生物学主要利用工程学、数学、物理学和计算机科学的原理以及大量的实验数据，研究复杂系统中各个部分之间的关系或联系。系统生物学代表了几种新的定量方法之一，这些方法将生物科学从主要的观测科学转变为定量科学。

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