1.1 衰老生物学（biogerontology）: 专门研究生物衰老
生命科学研究无非就是要回答生物“如何”以及“为什么”的。衰老生物学关注的是如何以及为什么衰老。这个相对新的领域探索的是生物变老时的生物学过程，它整合了其它学科，包括生物物理学，物理化学，分子生物学，神经生物学，生物化学，遗传学，进化生物学，药学以及衰老学。研究的范围很宽——它几乎涵盖一切，从细胞内分子层次的蛋白质破坏到成年人的动脉粥样硬化。
1.1.1 当人类寿命增加时生物学家开始研究衰老
本章开始，我们同时讨论生命科学和衰老，尽管严谨的生命科学可以追溯到400年前，但是对于衰老机制的研究却只有区区五六十年。为什么人们对生物衰老和寿命这么不关心？为什么对我们个体潜在最长寿命不感兴趣？
在20世纪初，对于生物学家来说，衰老还不算一个重要的课题，因为那时我们人类相对寿命很短。在公元1500年到1900年之间，西欧和美国的平均寿命35和45之间(图1.1)。在这个时期，女人通常死于分娩；儿童疾病导致成千上万的儿童死于10岁之下；传染病, 例如流感和肺结核影响着所有人(表1.1)。所以此时研究衰老好像没什么卵用。实际上，此时的生物学家主要的任务是研究如何克服疾病，因为很多人还没机会衰老。人类变老的话题留给哲学家和神学家去思考。
图1.1 公元1500到2000西欧和美国平均预期寿命。曲线上面的数字表示与上一个世纪相比人类寿命平均增长率。表格中的数据表示美国自1900年以来每十年的人均寿命增长率.注意：直到1900年之后，人类的平均寿命才到达50以上。(数据来自Gy Acsádi和J. Nemeskéri, 人类寿命和死亡率历史。1970。芝加哥大学授权；E. Arias,美国寿命表格，2006，Natl. Vital Stat. Rep. 58:1–40, 2010。国家健康统计中心授权。)
1.1.2 在1940年代衰老生物学成为一个独立的研究领域
在1900初，科技的进步已经大大提高了我们的寿命，但是从事生物衰老和寿命的研究的科学家却还是那么少。因此寿命虽然提高了，但是与抗衰老的技术却没有相应的发展起来。从1900年到30年代中期，衰老研究没有跟上相应的步伐，一部分原因是由于当时没有国家性的机构来帮助大家研究衰老并且让科学家进行交流。生物学的其他领域，例如生理学，化学和解剖学，这些领域有牛逼的专家吸引科研资金，召开年会并出版科研杂志。
直到1937年，一小撮科学家在马萨诸塞州的伍兹霍尔(Woods Hole)成立了衰老研究俱乐部(Club for Aging Research)，这个衰老研究俱乐部后来成了美国老年协会(Gerontological Society of America)。在1946年，这个专业的组织出版了第一本专门研究衰老的杂志—the Journal of Gerontology。同时，生理学家们也意识到，随着年龄增长，与衰老有关的疾病越来越多，于是，在1942年，他们成立了，美国老年病协会(American Geriatrics Society)。这两个专业协会的成立标志着衰老研究的开始。
美国老年协会和美国老年病协会都意识到衰老的生物和医学问题越来越重要，没有这方面的知识，美国和其它经济发达国家在未来十年会遇到一系列健康危机。鉴于此目的，国家健康协会(NIH)于1957年成立了衰老研究中心(Center for Aging Research)，它也是美国医学和生物学科研基金的主要来源。大约15年之后，在1974年成立了国家衰老协会(NIA)，它成为NIH的独立基金来源。今天，NIA每年的资金预算为11亿美金，主要资助生命科学，医学以及行为科学研究。
1.1.3 当前的衰老研究的是整体健康
衰老研究中心和NIA最初主要想通过生物和生物医学研究来提高衰老人群的健康。后来发现，老年群体的需求远不止这些，他们开始关注与治疗无关的老年性功能不足。对于老年群体来说，他们开始关注生活质量而不是寿命了。因此，NIA开始从心理学，社会学，护理等方面探讨老年个体的整体生活质量。
将行为和缓和治疗纳入老年学和老年病学的总体研究议程表明，相对于其它的与健康相关的研究而言，老龄化研究的独特性。鉴于衰老和死亡无法治愈，因此老年学的研究与其它科研领域不同，必须有一个整体的方法。因此生物老年医学研究在提高健康和延长生命的同时必须面对一个现实：那就是无论老年疾病治疗多么成功，衰老一定会如期而至，死亡是个体的终点。因此，生物老年学家不但要掌握专业知识，而且还要从心理学，社会学以及经济方面来提高老年群体的健康。
1.1.4 其它生物的生物学衰老与人类衰老具有相同性状
一直以来，其它生物的衰老并不被关注，其原因是：由于捕食，大部分野生动物无法达到很高的年龄。今天，科学家已经意识到，野生动物会提供很多的关于衰老的例子。此外，所有的真核生物，从最简单的单细胞生物（例如酵母菌）到相对复杂的多细胞生物（例如智人），它们的遗传物质基本都在细胞核中，它们的衰老过程有很多相似的地方。我们现在研究的阶段是将一种线虫类动物(Caenorhabditis elegans)的衰老和寿命理论直接应用到老鼠等复杂的生命上。后面章节我们会讲述这些生物的衰老如何给人衰老研究提供线索。
1.1.5 衰老研究是一个复杂的过程
有组织的衰老研究仅仅50-60年，相对于生物研究来说算是很短了。尽管衰老学家们已经掌握了大量关于引起人类衰老以及寿命的知识细节，但他们同时也发现衰老的研究过程非常复杂，而且经常受到不可控因素的影响。例如，衰老在很大程度上是和我们所处的环境相互作用的。我们找不到受环境影响完全相同的两个人。因为这个原因，衰老的速度有明显的个体差异，并且不能通过比较各个种群的平均数据来判断，我们会在后面章节学习。通过动物实验模拟人类衰老，尽管环境因素不可控，但在同一个物种里面，衰老速率差别不大。因此，不同个体基因组之间的差异也会导致衰老速率的显著变化，而且研究者发现，尽管他们利用成熟的基因工程技术设计出基因几乎完全相同的动物，但这种差异还是不易控制。
不同物种之间的衰老速率差异使得我们很难准确的定义衰老的概念。例如，发达国家的人口平均寿命在70到80之间。有的人甚至达到120岁（图1.2左上）。一种蜉蝣（Dolania americana：图1.2右上）的成年雌性从蛹阶段开始，产卵到死亡只有5分钟。植物的寿命差异也很大，常见的甜玉米（Zea saccharata图1.2左下）从发芽，成熟到死亡需要4个月。你若到加利福尼亚西部的White山脉旅游，你会发现一种狐尾松（Pinus aristata图1.2右下），它们已经存在500年以上了。
图1.2 动植物寿命差异的例子。左上：Jeanne Calment，最长寿记录保持者，死于1997年8月4号。享年122岁；右上：一种蜉蝣，从蛹阶段到死亡只有5分钟；左下：甜玉米的生命周期只有4个月；右下：狐尾松可以超过500年。(A, courtesy of G. Gobet/AFP/Getty Images; B–D, courtesy of Thinkstock.)
本节结束
