对话浙江大学张国捷：生育能力会影响寿命长短_浙江大学张国宏

科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第56期，对话浙江大学求是讲席教授，生命演化研究中心主任张国捷研究员。

嘉宾简介：

张国捷，浙江大学求是讲席教授，生命演化研究中心主任。

划重点：

1.整个演化的过程中最关建的时期就是在繁殖期结束之前，因为这个时期决定了我们的基因能否被传递下去。

2.繁殖和寿命在基因上呈现出负相关，繁殖力越高的物种寿命往往比较低。

3.基于有限数量统计，生两个孩子有利于拥有最长的寿命。

4.环境因素和基因变化因素这两个因素都会影响寿命，只不过自然选择优先在基因层面上进行选择。

5.基于现有的数据统计，在适宜生育的年龄，生育越晚的话寿命相对会更长一点，生育过早对寿命有负相影响。

出品｜科技

作者｜周锦童

生育与寿命一直都是人类关心的重要话题，然而现在越来越多的年轻人都不愿意生育，适龄妇女的生育率远低于国家卫计委预期，甚至有许多网友称“不婚不育最长寿”，的确，繁殖能力与寿命息息相关，但“不婚不育”未必是最长寿的选择。

近期，美国密歇根大学张建之团队的一项研究发现，自然选择很少“关心”人类在繁殖完成后还能活多久，许多影响繁殖能力的基因也会影响我们的寿命，而通过控制基因预测的繁殖数量和生产时间时，发现只生两个孩子有利于拥有最长的寿命。

繁殖和寿命在基因上呈现什么关系？生两个孩子最长寿？环境因素与基因变化因素哪个更影响女性寿命？较晚生育的女性寿命更长？带着这些大家关心的问题，科技对话了浙江大学生命演化研究中心主任，求是讲席教授张国捷。

虽然张国捷教授未参与此次工作，但他是生物多样性基因组学和生态演化基因组学领域的专家，在前沿生命科学领域做出了引领国际的突出学术贡献。

对此，他表示：“不同的生物学性状之间可能会相互拮抗，在人类演化的过程中最关键的时期是在繁殖周期前，这个时期决定了我们的基因能否被传递下去，而在繁殖完成后，父母的基因如何发挥作用就不会受到自然选择的影响了。”

根据自然选择规律，演化过程中越是能提高繁殖能力的基因变异越会被自然选择保留下来，即便这个变异会同时导致生物寿命变短也会被选择下来。“从大尺度的演化角度来讲，同时调控繁殖和寿命的基因上会存在负相关，繁殖力越高的物种寿命往往比较低。”张国捷如是说。

那么真的是生两个孩子最长寿吗？张国捷反复地指出这只是基于有限数量的一个统计，并不能简单地理解成生超过两个小孩寿命就必然会变短。

“只能说这是一个大群体长期演化的规律，未必每个个体都会这样，毕竟寿命也会受到许多外部环境因素的影响，比如受教育程度越高的女性，生育率较低，但寿命也比较长。”张国捷举例道。

谈及究竟是环境这样的外部因素还是基因变化因素影响更多时，张国捷则认为：“这两个因素肯定在同时起作用，只不过基因层面在长期会受到自然选择的作用。”

而基于现有的数据统计，在适宜生育的年龄，生育越晚的话，寿命相对会更长一点，越早生育的话可能会对寿命有着负相的影响。

不过，针对上述研究张国捷则认为还有许多未知的信息需要进一步探讨。一方面要探讨这两个小孩是怎么生的，一早一晚需要间隔多久？是否是双胞胎？生产方式是什么？另一方面文章出发点是基于生物演化的基本规律，未来进行大队列研究的过程中也要加大演化理论的指导作用。

以下为对话实录（经整理编辑）

科技：美国密歇根大学领导的一项研究，对超过27万人的遗传和健康信息进行了回顾，发现促进生殖的基因突变会缩短人类寿命，您可否解读一下？

张国捷：在漫长的演化的过程中会有很多tradeoff，一个生物学性状的变化会导致另一个生物学性状的变化，两者之间可能会发生拮抗，如果某个性状是跟生殖能力相关的话，自然选择会偏向于把提高生殖能力的状给保留下来，但这也可能导致其他不恰的性状出现。

在演化过程中最重要的规则是能否把自己的基因传递下去，如果可以，那这个基因就被保留下来，其所影响的性状也会被保留下来，这个性状也会在群体里扩散开。所以在整个发育的过程中自然选择起作用的最关键的时期就是在繁期结束之前，因为这个时期生物体是否能正常运转决定了我们的基因能否被传递下去，而过了繁殖期之后，基因怎么起作用对自然选择的影响会逐渐减弱。

科技：研究是如为威廉姆斯假设提供有力支持的呢？繁殖和寿命在基因上呈现什么关系呢？

张国捷：这个假说是说如果一个突变的基因有利于生殖，但是对晚期（过了繁殖期）之后有害的话，那这个变异的基因也会被保留下来。

我们的基因组在漫长的演化过程中会不断地累积这样的变异，越是能提高繁殖能力的基因变异越会被自然选择保留下来，但也会带来不好的后果，比如会导致个体在繁殖期后出现各种疾病，所以说从大尺度的演化角度来讲，会存在一种负相关，繁殖力越高的物种寿命往往比较低。

科技：真的是生两个孩子有利于拥有最长的寿命，而生育孩子越少或越多，都会缩短寿命吗？

张国捷：按照这篇文章以及之前基于大人群队列的研究结果来看，的确如此，生两个小孩寿命比生一个小孩、不生小孩、或者是生三个小孩、四个小孩都要高一点，但这只是基于有限数量的一个统计。而繁殖和寿命在人群里也不是一个绝对的正向或负向的关联，在生育孩子数量少的情况下是正相关的过程，超过两个小孩之后就出现了负相关。

这里要特别说明，我们不能简单地理解成生超过两个小孩寿命就会变短，只能说这是一个大群体长期演化的规律，未必每个个体都会这样，毕竟寿命也会受到许多外部环境因素的影响，甚至其他因素也会起作用，比如受教育程度越高的女性，生育率较低，但寿命也比较长。

科技：那您觉得像环境这样的外部因素与基因变化因素究竟哪一个才更能影响女性寿命呢？

张国捷：这两个因素肯定在同时起作用，只不过自然选择的过程会在基因层面上起作用。

而像环境因素也会对寿命有影响，随着医疗水平的提高，女性的繁殖能力也有着巨大的变化，过去繁殖期可能限定在比较窄的时间段比如18-40岁左右，而现在医疗发达、营养充足，繁殖期也变宽了，女性可能会更早地早熟，更年期也往后延了许多，所以说这两方面都有影响。

科技：针对这一结论，您觉得还有哪些需进一步研究的问题？

张国捷：的确有许多未知的信息需要进一步探讨。小孩的数量具体如何影响父母寿命？生产间隔以及生产方式是否会影响？双胞胎或者领养小孩是否有更复杂的影响？我想这方面大家都很感兴趣，但还需要相关数据进一步积累才能深入研究。

这类问题和相关研究说明很重要的一点是，基于生物演化的基本规律可以指导我们开展大人群队列的研究，但当下演化理论相对生物医学领域是个冷门学科，研究人员普遍对演化理论了解较少，关注度不够，希望未来进行人群大队列研究的过程中可以加强演化理论的指导作用。

科技：您觉得寿命与生育孩子的年龄是否有关？较晚生育的女性寿命是否更长？

张国捷：是有关系的，基于现有的数据统计，生育越晚的话（但不能太晚，超过40岁就可能对生命会有影响），寿命相对会更长一点，越早生育的话可能会对寿命有着负向的影响。

科技：您觉得女性在什么时间段生育对后代的基因传递效果更好的？

张国捷：首先对于女性来讲，生育年龄越越晚的话，生殖力肯定是会下降的，比如到了40岁之后生育，胎儿更容易出现像唐氏综合征这样的基因变异。

其实女性的生殖力随着年龄呈现波形的分布情况的，先上升到达一定峰值后再下降，但这个峰值究竟在哪里呢？其实我们人类在不同的历史阶段是不一样的。

另外还有很重要的一点就是父亲的年龄，父亲的年龄越大对后代产生新的变异累积情况就会越多。

科技：生双胞胎会对女性寿命产生什么影响？

张国捷：这是一个好问题，但目前还没有相关的统计数据，双胞胎一方面反映了女性生殖力较高，但另一方面也存在着问题，胎儿体重相对于正常婴儿会偏轻，而且胎儿之间也会相互竞争，存活率也可能会受到影响，而且双胞胎对孕妈带来的生理压力也会更大。