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统计方法预测:本世纪末人类最长寿命可达到130岁

1875年,《哈珀周刊》宣布俄亥俄州洛迪市的洛默·格里芬“很有可能”是美国最年长的人。据称,他的年龄是116岁。

当然有人怀疑这个说法。例如,洛默的妻子说他只有103岁。英国作家和人口统计学家威廉·汤姆斯刚刚写了一本关于人类寿命的书[1],他对所有这些百岁老人的说法表示怀疑。汤姆斯断言,人类的最长寿命约为100岁。当然,有人活到110岁以上的说法从未被证实过。

他写道:“任何一个活到这种年龄的人,且不说130岁或140岁,光是活到110岁的证据,在检查后都会发现不是确凿的。”

汤姆斯坚持认为,除了一些“极其罕见”的例外,几个世纪以来的专家证词(更不用说保险公司的数据)已经确定100年是人类最长的可能寿命。他感到困惑的是,一些医学权威仍然认为生命可能会超过大自然施加的严格极限。

图|1875年,《哈珀周刊》将洛默·格里芬确定为“很有可能是全美最年长的人”。尽管他的实际年龄值得商榷,但他被认为是长寿的典范。图源:HARPER’S WEEKLY / ARCHIVE.ORG

然而,即使在今天,距洛默·格里芬去世(1878年)的一个半世纪之后,科学家们仍然在争论人类最老的年龄,以及是否存在任何限制。毕竟,如今年龄在110岁以上的人数有十多个(还有更多的人仍然在世,只是没有记录在案)[2]。然而,活过了120岁的案例只有一个是被证实了的,那就是法国妇女珍妮·卡尔芒,她于1997年去世,享年122岁。

“对于人类寿命是否存在一个硬性上限,还有很大争论,”里昂·贝尔齐尔和合著者在发表在《统计学及其应用年鉴》上的一篇论文[3]中写道。“人们对了解人类寿命的极限(如果有的话)有着持续而广泛的兴趣。”

这是一个重要的问题,不仅仅是人们会否为了获得吉尼斯世界纪录的认可而谎报年龄。一方面,人类寿命如果没有上限可能会影响社会保障和养老金制度的可行性。另一方面,确定人类寿命是否有上限或许能为理解衰老提供线索,并有助于延长寿命方面的研究[4]

加拿大蒙特利尔商学院的统计学家贝尔齐尔及其同事指出,最近的研究不但没有解决这个问题,反而引发了争议。他们认为,其中一些争议源于不正确的统计分析方法。他们自己对极限寿命数据的重新分析表明,任何(数据集给出的)寿命上限都至少为130年,甚至可能超过180年。作者报告说,一些数据集没有说明“人类的寿命有上限”。

这些分析,“表明人类的寿命远远超出了目前已观察到的个体寿命,或者在没有重大医学进步的情况下可以观察到的寿命。”

这样的结论与汤姆斯和其他人的旧观点相矛盾,他们认为大自然对生命施加了严格的限制。汤姆斯引用18世纪法国博物学家乔治-路易斯·勒克莱尔(布丰伯爵)的话来支持这一观点。布丰指出,尽管生活方式或饮食习惯不同,但不同文化之间的寿命上限似乎差别不大。他写道:“人们马上就会看到,生命的长短既不取决于习惯、习俗,也不取决于食物的质量,任何东西都无法改变控制我们寿命的固定法则”。

汤姆斯自己对超长寿命报告的调查发现,在每个例子中都会出现错误——例如,父亲与儿子混淆,或者出生记录与本人对应不上。不出意外,也有些人只是撒了谎。

即使在今天,由于缺乏高质量的数据,最大寿命的统计学估算也受到了阻碍。贝尔齐尔和他的合著者写道:“夸大年龄的现象太常见了,因为长寿者受到了高度的尊敬,所以关于超级百岁老人的数据必须仔细地进行逐个检验,以确定报告的死亡年龄是正确的。”

幸运的是,一些数据集提供了经过验证的最长寿者数据。国际长寿数据库[5]就是这样一个数据集,其中包括来自13个国家的超级百岁老人(寿命达到110及以上)和来自10个国家的半超老人(寿命在105岁-110岁之间)的信息。

分析此类数据需要熟练地使用多种统计工具来推断最大寿命。在这方面,一个关键的概念是“死亡效力”或“风险函数”,这种方法可以衡量达到特定年龄的人多活一年的可能性(例如,一位70岁的美国男性在71岁前死亡的几率约为2%)

当然,死亡的风险会随着时间的推移而变化——例如,年轻人通常比百岁老人更有可能多活一年。通过确定死亡率如何随年龄变化,就可以应用统计方法来估计最大的可能寿命。

图|“风险函数”是一种衡量达到特定年龄的人再活一年的可能性的方法,这里通过观察一年内死亡的概率来显示。例如,与80岁的人在81岁之前死亡的概率相比,10岁的人在11岁之前死亡的概率非常小。但最大年龄段的人的死亡概率似乎趋于平稳。通过确定死亡率如何随年龄变化,可以应用统计方法来估计可能的最大寿命。

统计数据显示,从50岁左右开始,人的死亡风险逐年增加。事实上,在成年后的大部分时间里,死亡率都随年龄呈指数级上升。但在80岁左右之后,死亡率的增长速度开始放缓(这种效应被称为晚年死亡率减速)。将风险函数的变化进行量化之后,可以发现它在105岁到110岁之间的某个年龄趋于平缓。

这意味着,从较低年龄组的数据推导出的方程在估计寿命极限时不可靠;正确的分析需要采用105岁及以上人群中得出的统计数据。(译者注:即,复杂非线性方程具有很强的初值敏感性,采用不同的初值拟合,可能导致方程演化行为截然不同。)

对这些群体的分析表明,达到110岁左右时,之后每年的死亡率约为50%(男性和女性大致相同)。迄今为止的数据并不排除此后每年的死亡几率会更低。

根据数据集的详细信息(例如包括哪些年龄范围,以及针对哪个国家),估计得出可能的寿命上限在130-180岁之间。但在某些情况下,统计数据显示年龄上限在130岁到无上限之间。这在数学上意味着,当人口基数足够大时(统计意义上来讲或许接近无穷大),最长的寿命将是无限的——这意味着永生。

但在现实生活中,没有人能打破圣经中玛士撒拉969岁的高龄记录。数学上的无上限实际上并不意味着存在潜在的永生者。

“实际中每个生命都是有限的,而且永远都是有限的,”贝尔齐尔和合著者写道,“因此需要谨慎地将数学真理翻译成日常语言。”

首先,(每个超级百岁老人)活到下一年的几率为50%,这使得110岁的人活到130岁的可能性变得非常小——大约是百万分之一(相当于掷硬币时连续掷出20个正面)。尽管如此,如果数学给出的无寿命上限这一结论是正确的,那么寿命记录可能会继续攀升到现在难以想象的年龄。其他研究人员指出,随着百岁老人的数量不断增加,可以想象,有人会在本世纪达到130岁。“但出现远高于130岁的记录仍然极不可能”,贝尔齐尔及其同事指出。

至于洛默·格里芬,声称自己年满119岁显然有些言过其实。根据他的(第三任)妻子的计算,他死时是106岁,这个说法与墓碑上的日期(1772年-1878年)一致。可惜的是,他的出生记录(记录在康涅狄格州西姆斯伯里)显示,洛默(本名Chedorlaomer的缩写)并没有活到106岁。他生于1774年4月22日,死时仅104岁。但他仍然很可能是美国最长寿的公民,因为任何声称自己更年长的人很可能也在说谎。

编者按:洛默·格里芬是作者的曾曾曾曾曾祖父。

Tom Siegfried是华盛顿特区的一名科学作家和编辑。他的著作《天堂之数》(The Number of the Heavens)讲述了多元宇宙的历史,于2019年由哈佛大学出版社出版。

 版权声明 

本文授权翻译自Annual Reviews 旗下杂志 Knowable Magazine,点击文末阅读原文可订阅其英文通讯。Annual Reviews是一家致力于向科研工作者们提供高度概括、综合信息的非营利性机构,且专注于出版综述期刊。

原文标题“Human life span may have no limit, analysis of supercentenarians suggests”,作者Tom Siegfried,发布于2021.12.18 Knowable Magazine。链接https://knowablemagazine.org/article/society/2021/supercentenarians-yet-reach-limits-potential-human-life-span。

译名对照表: (滑动可查看更多)

超级百岁老人(一般110岁以上) supercentenarian

哈珀周刊 Harper’s Weekly

洛默·格里芬 Lomer Griffin

威廉·汤姆斯 William John Thoms

珍妮·卡尔芒 Jeanne Calment

里昂·贝尔齐尔 Léo Belzile

《统计学及其应用年鉴》Statistics and Its Application

乔治-路易斯·勒克莱尔(布丰伯爵)Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon

国际长寿数据库  International Data Base on Longevity

死亡效力 force of mortality

风险函数 hazard function


参考文献: (滑动可查看更多)

[1] https://www.google.com/books/edition/Human_Longevity_Its_Facts_and_Its_Fictio/io5JAAAAMAAJ?hl=en

[2] https://grg.org/WSRL/TableE.aspx

[3] https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-statistics-040120-025426

[4] https://knowablemagazine.org/article/living-world/2021/out-blood-search-stall-aging

[5] https://www.supercentenarians.org

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