
科技日報記者 張佳欣
在電影《楚門的世界》中,主人公的一舉一動都被隱藏的鏡頭捕捉,他的生活軌跡因此變成了一場可被分析的“實驗”。現實中,科學家雖然不會這樣觀察人類,卻在一種名為“非洲青鳉魚”的小生物上,讓這一幕變成了現實。
一項來自美國斯坦福大學的研究中,科學家對81條壽命只有幾個月的魚進行了晝夜不間斷的行為記錄,試圖回答一個看似簡單卻意義深遠的問題:僅僅通過日常行為,能否看出一個生命未來會衰老得快還是慢?
的確,即使是同一物種,在相似條件下成長,其衰老軌跡也可能截然不同,壽命長短也大相徑庭??茖W家想知道,自然行為能否揭示這些個體衰老軌跡何時以及如何開始出現“分歧”。非洲青鳉魚的壽命通常只有4至8個月,是實驗室中壽命最短的脊椎動物之一,但它在許多基礎生物學機制上與人類相似,因此成為研究衰老的重要模型。對科學家來說,它相當于一個“被壓縮的人生”,可以在短時間內觀察完整的衰老過程。
科學家搭建了一套自動化監測系統。每條魚單獨生活在一個水箱中,攝像頭全天候記錄它們的活動。從游動速度、轉向動作到休息時間,這些細節全部被轉化為可分析的數據。最終,他們獲得了數十億幀視頻,相當于為每一條魚建立了一份完整的“生命行為檔案”。
真正困難的不是記錄,而是理解這些數據。好在借助人工智能分析方法,科學家能將魚的行為拆分為一系列可重復的基本動作,并識別出約100種“行為單元”,包括慢游、快速沖刺、短暫停留以及休息等。它們就像是電影中一幀幀跳動的膠片,拼接成了每一條魚獨一無二的“魚生錄像”。
隨著觀察的深入,一個令人驚訝的真相浮出水面??茖W家發現,衰老分水嶺在“成年早期”就已劃定。在“魚生”第70到100天(相當于人類的中年階段),長壽和短命的魚表現截然不同。那些后來壽命較短的魚,更早出現活動減少的趨勢,不僅夜間睡眠增加,白天靜止時間也逐漸變長。而未來更長壽的魚,則往往保持更清晰的晝夜節律,白天更加活躍,游動也更有爆發力。
他們還發現,衰老并非勻速滑坡,而是“階梯式”演進的。魚的一生會經歷數次急劇的行為轉折,每次轉折僅持續幾天,隨后便進入長達數周的穩定期。為了進一步理解這些行為變化,科學家還分析了魚體內多個器官的基因活動情況,發現行為差異往往伴隨著體內生理過程的變化。這說明,日常行為并不是表面的偶然波動,而可能是身體內部狀態變化的外在表現。
這項研究告訴我們,行為是了解衰老的新窗口。在可穿戴設備普及的今天,我們的步數、深度睡眠時長變化,或許正是身體在無聲更新的“衰老進度條”。