作者:张思玮,李春雨 来源:中国科学报 发布时间:2026/11/3 13:17:35
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我国≧60岁人口超3.2亿!6位专家探寻人体“衰老开关”

编者按:近日,由中国医学科学院北京协和医学院主办,中国医学科学院基础医学研究所、中国医学科学院衰老与健康研究院、中国医学科学院战略研究院承办的第五届中国基础医学发展大会暨首届衰老与健康研讨会在北京协和医学院协和壹号礼堂召开。

国家统计局发布的《中华人民共和国2025年国民经济和社会发展统计公报》显示,2025年末,我国60岁及以上人口达32338万人,占全国人口的23.0%;其中,65岁及以上人口为22365万人,占15.9%。随着人口老龄化程度不断加深,深入认识衰老的生物学机制、探索衰老相关疾病的早期识别与干预策略,成为基础医学研究面临的重要课题。

2026年3月,中国医学科学院衰老与健康研究院正式成立,致力于推动衰老生物学原始创新与健康长寿领域的突破。本次研讨会聚焦衰老与健康领域的前沿问题,围绕衰老的分子调控、系统衰老机制、人工智能辅助疾病早期诊断与衰老评估,以及衰老研究平台建设等议题展开交流,探讨基础研究与临床需求、技术创新及成果转化之间的联系。

本期编辑部选取部分专家观点予以呈现,以帮助读者了解衰老与健康研究的前沿进展、重要科学问题及未来探索方向,为相关领域的科研工作者提供参考。

中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院副所(院)长

中国医学科学院衰老与健康研究院(学院)召集人陈厚早:

建设衰老与健康研究院,探索衰老研究新范式

衰老是当前 和医学研究面临的重要问题,也是实现健康老龄化必须回答的科学问题。中国医学科学院衰老与健康研究院于2026年3月19日成立,旨在依托北京协和医学院中国医学科学院的临床、科研和教育资源,面向国家健康老龄化的重大需求,建设国际一流的衰老与健康研究平台。研究院不仅要关注衰老的基础机制,还要推动临床研究、技术开发、人才培养和健康管理等方面的协同发展,探索具有中国特色的健康长寿研究路径。

研究院的建设将围绕医、教、研、管、产五个方面展开。在基础研究方面,重点探索衰老的系统机制;在临床方面,推进衰老评估与检测研究;在教育方面,探索衰老相关课程和人才培养体系建设;在技术与产业方面,开发相关技术和产品;在健康管理方面,探索可推广的健康管理理念与模式。这五个方面并不意味着必须齐头并进。研究院希望建设一个开放的平台,鼓励有基础、有潜力的方向率先取得突破,再以局部突破带动整体发展。

研究院希望整合多学科力量,形成从临床问题发现、基础机制探索到临床转化的协同体系。但仅依靠自身的力量还不够,需要加强与国内外研究机构、临床专家及企业的合作,形成开放的研究生态。研究院希望以重大疾病为牵引,以关键科学问题为突破口,推动衰老基础研究与临床需求紧密结合,并为国家健康长寿相关战略提供科学依据和实践方案。

要实现这一目标,首先需要重新审视衰老本身。过去几十年,衰老研究从分子、细胞逐步拓展到组织器官和整体系统,衰老标志也从最初的若干项不断增加。然而,现有框架虽然归纳了衰老的多种特征,却未必充分揭示了不同变化之间的内在联系。衰老究竟由哪些关键过程驱动,不同层级的变化如何相互影响,以及这些变化与寿命和健康状态之间是什么关系,仍有许多问题需要回答。

目前,对衰老的定义仍较为宏观,通常强调生理功能随年龄增长而减退、死亡风险增加,却缺乏对其内在分子和细胞过程的完整解释。以细胞衰老研究中常用的β-半乳糖苷酶染色为例,这一指标能够反映细胞内溶酶体相关变化,但其升高是否直接指向衰老的核心机制,仍需要结合其他证据判断。同样,p16、p21等常用衰老标志物与细胞周期调控密切相关,但仅凭这些指标,衰老的内在执行机制远未得到阐明。因此,衰老研究既需要寻找相关分子和细胞变化,也需要进一步辨别哪些变化是衰老的原因、哪些是伴随现象,以及哪些真正参与驱动衰老进程。

理解衰老需要建立更具层次性的研究框架,将分子、细胞、组织器官和整体系统联系起来,并进一步考虑生物体与自然环境的相互作用。衰老并不是由某一个分子或某一种细胞变化就能完全解释的过程。不同细胞具有各自的衰老特征,组织器官也会整合多种细胞状态,最终表现为整体功能的变化。因此,不能简单地把清除衰老细胞视为解决衰老问题的普遍策略,而应根据不同细胞、组织和器官的特点,探索清除、调节、保护等多种干预方式。衰老干预需要从单一靶点思维走向多层级、系统性的研究。

此外,衰老的度量也是必须解决的关键问题。现有衰老时钟和相关评估方法为研究提供了重要工具,但如何准确反映生物学衰老,如何区分年龄相关变化与真正驱动功能衰退的过程,以及如何判断干预是否延缓了生物学衰老,仍需要进一步研究。衰老机制的探索、衰老状态的准确评估与干预效果的验证,应当相互支撑。只有更加清楚地认识衰老的内在规律,才能建立可靠的评估体系,并为干预策略提供依据。

在研究院的建设中,应将这些科学思考转化为具体的研究布局。一方面,继续推进分子、细胞、组织器官和整体系统各层级的机制研究;另一方面,加强衰老评估、临床转化和健康管理研究,推动基础发现与临床问题相互促进。此外,研究院还将依托协和的医学教育资源,探索相关学科建设与人才培养,吸引不同领域的研究人员共同参与衰老与健康研究。

衰老与健康研究院的建设是一项长期任务,需要持续凝练科学问题、整合优势资源,并以开放的态度开展跨学科合作。希望通过这一平台,进一步揭示衰老的内在规律,探索健康长寿的科学路径,推动协和在健康老龄化研究中发挥更大作用,为我国应对人口老龄化和促进全民健康作出贡献。

上海科技大学生物医学工程学院院长沈定刚:

利用人工智能推动阿尔茨海默病早期诊断

医学影像是疾病诊断的重要依据,不同影像检查能够提供不同的信息。例如,磁共振成像(MRI)能够提供脑部结构及其他相关信息,正电子发射断层显像(PET)则可以反映特定分子或代谢活动。在阿尔茨海默病相关病理评估中,PET具有重要价值,但检查成本、设备可及性等因素限制了其广泛应用。如何利用人工智能从相对容易获得的MRI中提取疾病相关信息,甚至生成与PET相关的影像信息,是研究者持续探索的方向。

人工智能在医学影像领域的应用,首先体现在提高影像采集与重建效率。通过深度学习等技术,可以利用有限的采样信息重建高质量影像,减少重复采集。在此基础上,生成式人工智能进一步拓展了影像重建与跨模态转换的能力,使研究人员能够探索从MRI生成类似PET或CT的影像信息。这些方法并不是简单地用一种影像替代另一种影像,而是希望充分挖掘不同影像之间的关联,为临床评估提供更多信息。

针对阿尔茨海默病早期诊断,可尝试利用MRI学习与PET相关的影像特征,以评估脑部结构和功能变化。海马等脑区与阿尔茨海默病密切相关,通过分析这些区域的影像特征,有望识别疾病早期的异常变化。进一步结合临床评估信息,还可以探索对轻度认知障碍患者进行风险分层,识别病情可能进展的人群。这些研究为利用相对易获得的MRI开展早期评估提供了新的技术路径,但模型能否准确预测个体的疾病进展,以及能否改善临床诊断,仍需要进一步验证。

真实临床场景中,患者往往无法同时接受所有类型的影像检查。因此,人工智能模型不能只适用于拥有完整多模态数据的患者,还应在信息不完整的情况下开展评估。希望通过整合MRI、PET及临床信息等不同来源的数据,建立更灵活的诊断模型,使患者即使缺少部分检查信息,也能获得有价值的评估结果。

此外,疾病的发生发展可能与单一器官之外的生理状态有关。我们正在探索利用心脏相关信息辅助脑疾病诊断。在模型训练阶段,引入心脏和脑部等不同来源的信息,帮助模型学习它们之间可能存在的关联;而在实际应用阶段,则尽可能仅利用脑部影像完成评估。初步研究提示,这种方式有望改善仅依赖脑部影像时的模型表现。这也提示,医学人工智能可以从单一器官、单一疾病的分析,逐步拓展到对不同器官相关信息的综合利用,但具体关联及其临床意义仍需进一步研究。

随着基础模型和生成式人工智能的发展,医学影像分析从针对单一任务开发模型,逐步转向整合不同影像信息、临床数据和医学知识。我们也在探索将影像分析与医学报告生成相结合,使模型能够根据多序列影像形成报告,并融合针对具体影像特征的小模型与大模型的能力。

不过,生成一份报告并不是终点。对临床医生而言,报告中的判断应当尽可能与具体影像区域及其证据相对应。如果模型只给出文字结论,却无法说明结论依据哪些影像特征,就难以充分满足临床应用的需要。因此,在影像、模型判断与报告内容之间如何建立更清晰的联系,是医学人工智能实现临床应用需要解决的问题。

美国爱因斯坦医学院分子药理学系教授蔡东升:

下丘脑可能参与衰老进程的调控

衰老不仅是细胞和组织器官自身发生的变化,也可能受到机体整体调控系统的影响。过去20多年来,我们持续研究神经内分泌、免疫、代谢与衰老之间的关系,重点关注下丘脑在系统衰老中的作用。现有研究提示,下丘脑可能通过整合多种信号,参与协调全身衰老进程。


下丘脑是神经内分泌调控的重要中枢,既参与生长发育和生殖等生命过程,也负责维持摄食、睡眠、节律、体温等生理活动的相对稳定。发育意味着机体发生重大变化,稳态则要求机体维持基本功能,两者共同构成生命活动的重要方面。

衰老同样涉及这两个方面:一方面,机体随年龄增长发生系统性变化;另一方面,维持稳态的调控机制也会随年龄改变。因此,理解衰老,需要关注下丘脑如何参与这些变化,以及它如何协调不同器官和系统之间的联系。

研究发现,随着年龄增长,下丘脑部分区域较早出现炎症相关变化,随后炎症在大脑其他区域也逐渐显现。在小鼠实验中,通过对其下丘脑进行局部干预,我们观察到,改变相关炎症活动能够影响小鼠的寿命。这提示,下丘脑并非只是被动地反映衰老状态,也可能主动参与衰老进程的调控。

进一步研究发现,下丘脑调控生殖的神经内分泌活动也会随年龄发生变化。以促性腺激素释放激素(GnRH)为例,其分泌具有脉冲式节律。研究观察到,随着年龄增长,GnRH脉冲频率加快,并与炎症相关变化存在联系。通过光遗传学手段人为改变相关神经活动节律,研究团队也观察到了对小鼠寿命的影响。这些结果提示,神经内分泌节律可能是连接下丘脑活动与系统衰老的重要环节,但其具体调控机制仍需进一步研究。

除神经元及其连接网络,下丘脑第三脑室壁附近的神经干细胞也值得关注。近年来,我们围绕下丘脑神经干细胞及其分泌的细胞外囊泡开展研究,探索其在细胞间信息传递和衰老相关疾病中的作用。相关实验结果提示,下丘脑神经干细胞及其分泌的细胞外囊泡可能具有一定的干预潜力,为进一步研究衰老及阿尔茨海默病等疾病提供了新的方向。不过,这些发现与明确作用机制和临床应用仍有一定距离。

总体而言,下丘脑可能在系统衰老调控中发挥重要作用。它能够整合神经内分泌、免疫和代谢等多方面信号,并参与协调机体不同部位的生理活动。未来需要进一步明确下丘脑不同神经元、神经网络及神经干细胞在衰老中的具体作用,厘清局部变化如何影响全身,并探索相关机制能否转化为促进健康衰老的干预策略。

西湖大学 学院RNA生物学与再生医学讲席教授付向东:

从分子调控的相互作用理解衰老

衰老研究的目的不是让人永远活下去,而是实现健康长寿,尽可能减轻衰老相关疾病带来的社会负担。要实现这一目标,不仅需要识别与衰老相关的分子标志物,更需要弄清这些变化之间的因果关系,理解衰老进程背后的分子机制。


目前,衰老研究已经发现了大量与衰老相关的分子标志物,但这些变化之间的因果关系及其相互联系仍有待厘清。关于衰老的理论,大致可以分为两类:一类认为衰老源于损伤的逐渐积累,另一类则将衰老视为遗传程序的一部分,认为其与发育过程存在联系。这些理论从不同角度解释衰老,但尚不足以完全揭示衰老的复杂机制。

因此,衰老研究不能止步于识别标志物,还需要进一步回答这些变化如何发生、彼此之间有何联系,以及哪些变化真正推动了衰老。

研究发现,随着细胞衰老,RNA聚合酶Ⅱ的转录动态发生变化,呈现先加速、后减速的趋势。转录过程的异常还可能导致转录通读,即RNA聚合酶Ⅱ越过正常转录终止区域继续转录,使相邻基因的转录产物发生异常连接,形成融合RNA,部分情况下还会产生融合蛋白。

在特定融合产物中,有一种融合蛋白会影响细胞内酸碱平衡。研究人员发现,细胞酸化与多种衰老相关表型相伴出现;对相关融合产物进行干预后,细胞酸化及部分衰老表型也随之发生变化。这些结果提示,转录异常可能不仅是衰老过程中的伴随现象,还可能通过影响细胞内环境参与衰老进程。

基于这些研究,衰老的“耗竭理论”应运而生。这一理论强调,衰老可能既不是单纯由损伤不断积累所致,也不完全由固定的遗传程序决定,而与多种分子调控机制长期运行、应对损伤和压力时逐渐失去维持正常功能的能力有关。当某一调控环节出现问题时,还可能进一步影响其他过程,使不同的衰老相关变化相互作用,形成循环。

这一思路尝试从分子调控过程及其相互作用的角度理解衰老,为解释不同衰老相关变化之间的联系提供了新的思路。

未来仍需进一步厘清这些过程之间的因果关系,并验证相关机制在不同组织和生物体中的适用性,从而为探索促进健康衰老的干预策略提供依据。

北京大学前沿交叉学科研究院教授韩敬东:

生成式模型解析衰老

衰老是一个复杂的系统性过程,涉及不同生物学层级和多个器官系统。要全面刻画衰老,需要整合影像、转录组、代谢组、生理指标等多种数据。然而,现有数据往往来自不同平台,技术噪声和生物学差异较大,不同模态之间也缺乏充分配对,给多维度联合分析带来困难。如何整合这些分散的数据,建立能够刻画衰老、评估健康状态并模拟干预效果的生成式人工智能模型,是近年来重点探索的方向。

我们较早开始利用三维人脸影像评估生物学年龄。研究发现,人脸影像获取相对简单、成本较低,其中包含了与衰老相关的信息。在此基础上,研究团队进一步探索利用红外人脸热成像构建衰老时钟。研究观察到,随着年龄增长,人脸不同区域的温度会发生变化,例如鼻部温度下降、眼部温度上升,整张脸的温度分布也趋于均一。这些影像特征不仅与年龄相关,还可能反映与疾病及分子生物学过程有关的变化。不过,不同类型的衰老时钟各有特点,单一模态难以完整反映衰老的复杂性。

为充分利用不同来源的数据,研究团队开发了生成式人工智能模型Aurora,尝试整合三维人脸影像、红外热成像、血液转录组、代谢组、生理指标及其他表型数据。该模型能够在共同的特征空间中学习不同模态之间的关联,并根据已有信息生成其他模态的数据,从而解决真实数据中模态缺失、样本配对不足等问题。基于这一模型,研究希望不仅能够更准确地评估生物学年龄,还能进一步识别不同衰老时钟共同反映的生物学过程,以及各类时钟特有的变化。相关分析显示,免疫相关过程与多种衰老时钟存在关联,同时,不同模态也反映出各自的特征。这说明,衰老既存在跨模态的共同规律,也具有不同层面的特异性。

生成式模型的价值不只在于整合数据,还在于模拟干预。通过在模型中引入吸烟、用药等因素,研究人员可以比较干预前后的预测特征变化,进而探索其与衰老速度及疾病风险之间的关系。团队利用英国生物样本库等队列数据开展分析,发现生成式模型能够改善部分疾病风险预测,并可用于探索不同人群对药物的差异化反应。例如,同一种药物对不同个体的影响并不完全一致,部分人可能获益,另一些人则可能没有明显效果,甚至出现不利变化。模型还可以尝试识别与治疗反应相关的特征,为研究个体化干预提供线索。

研究进一步利用这一方法探索药物的潜在抗衰老作用。相关分析提示,不同药物对衰老时钟的影响可能存在差异,同一种药物在不同个体中也可能产生不同结果。这意味着,评估药物的抗衰老潜力不能只看总体平均效应,还需要关注个体差异及其背后的生物学机制。

深圳大学医学部基础医学院院长刘宝华:

以“衰老中心法则”思路理解衰老

衰老是多种疾病的重要危险因素。研究衰老,不仅是为了理解机体随年龄增长发生的变化,更重要的是探索能否从源头干预衰老,降低相关疾病风险,促进健康长寿。现有研究已经提出多个衰老标志,但从分子变化到细胞、组织和整体衰老,仍缺少对不同层级信息如何传递、相互调控的系统性认识。

“衰老中心法则”这一思路,希望从DNA、RNA、蛋白质和代谢物之间的双向调控关系出发,理解衰老的发生发展。传统的分子生物学框架强调遗传信息从DNA到RNA再到蛋白质的传递,但衰老过程中的调控并非简单的线性关系。代谢物不仅是生命活动的下游产物,也可能反过来影响蛋白质、RNA乃至DNA的功能与调控。因此,衰老既可能由基因层面的改变引发,也可能由转录异常、RNA聚集或蛋白质异常等变化触发,并进一步影响其他分子过程。因此,理解衰老,需要关注不同分子层级之间的反馈关系,而不能只寻找某一个最初的触发因素。

代谢物在这一过程中尤其值得重视。代谢物通常被看作细胞活动的产物,但它们也可能参与调节其他分子过程。例如,某些代谢物能够影响蛋白质的修饰状态及基因表达,进而改变细胞功能。我们开展的研究也在探索基因表达变化如何影响下游代谢过程,以及相关代谢变化如何参与衰老。通过研究这些相互作用,有望寻找能够影响衰老进程的关键调控环节。

不过,衰老并不只发生在细胞内部。细胞所处的组织微环境、器官之间的相互作用,以及神经内分泌、血液循环和体温等系统性因素,都可能影响细胞和器官的状态。进一步看,光照、环境温度、磁场和重力等外部环境因素也值得关注。研究衰老,需要把分子调控放在组织器官、整体生理状态及外部环境的多层级框架中加以理解。

昼夜节律是连接环境与机体生理活动的重要环节。地球自转形成的昼夜变化,使机体的生理活动具有相应节律。围绕肝脏开展的研究发现,体温的周期性变化可以将节律信号传递至肝脏,影响肝脏的节律和代谢活动。肝脏具有较强的再生能力,其再生不仅涉及细胞增殖,还包括DNA合成、损伤修复及能量代谢等过程。相关研究提示,参与节律调控的分子也可能影响肝细胞增殖和肝脏再生。此外,乳酸对肝脏体积及再生相关过程的影响与摄入时间有关。这些发现提示,节律、代谢和组织再生之间存在联系,值得进一步研究。

环境温度对衰老的影响同样值得重视。既往研究往往关注棕色脂肪的产热功能,却容易忽略皮下脂肪的隔热作用。在动物实验中发现,皮下脂肪萎缩可能削弱机体的隔热能力,使动物更容易受到低温影响,并伴随体温调节异常和寿命缩短。进一步研究提示,前列腺素相关通路参与了这一过程,药物干预能够影响相关表型。在特定动物模型中,适当提高环境温度也显著改善了相关衰老表型。这些结果提示,环境温度、皮下脂肪的隔热功能与核心体温调节可能共同影响衰老进程。

需要强调的是,环境温度与核心体温并不是同一个概念,低温刺激也不能简单等同于核心体温降低。不同温度条件对机体的影响取决于具体环境、体温调节状态及相关生理反应。动物实验中的结果也不能直接推导为人类应当采取某种温度干预,更不能据此自行使用药物延缓衰老。相关机制及其在人类中的适用性仍需进一步研究。

在干预策略方面,多种可能的路径正在形成,包括通过核酸、蛋白质及相关信号通路进行调控,以及通过衰老细胞清除、组织移植和免疫干预等方式改善衰老相关表型。研究团队还开展了肺动脉高压、骨关节炎和骨质疏松等相关动物研究,探索利用基因递送、细胞外囊泡及其他干预方式改善疾病相关表型。此外,我们也在尝试通过抗体或抗原相关策略开展衰老干预研究。这些工作处于不同的研究阶段,目前仍需进一步验证其作用机制、安全性及应用价值。

总体而言,衰老不是单一分子或单一器官的变化,而是涉及分子调控、组织器官、整体生理状态及外部环境的多层级过程。提出“衰老中心法则”,是希望进一步理解DNA、RNA、蛋白质和代谢物之间的反馈调控,并将其置于整体生理状态和环境因素中加以考察。未来,需要继续寻找连接不同层级的关键调控环节,通过机制研究和干预实验验证其作用,为延缓衰老及预防衰老相关疾病提供新的思路。

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