人的一生中能吃下的食物总量是固定的？研究：谁先吃完谁先走
穿上红艳艳的唐装，举着大红灯笼给朋友们拜年……二月二龙抬头，到理发店剪一个新发型……陪儿子和儿媳妇一起拍中式婚纱照……酷爱中餐，每周下馆子三四次…… [1]
图注：Speakman教授和他的妻子，图片节选自深圳新闻网的相关视频
这是John Speakman教授在中国生活的几段剪影，今年已经是他来到中国的第十三个年头。日复一日，年复一年，这位来自苏格兰的英国绅士、能量消耗与衰老领域世界顶级学者，却留恋于中华大地的灿烂文化，成为了中国科研工作者中的一员。
作为美国科学院外籍院士以及中国科学院外籍院士的Speakman教授，曾经创造性地提出了“清洁壁橱”假说以解释热量限制对生物机体的影响，并推翻了一度统治衰老学界近百年的“生命速率”假说，为人类衰老研究的发展做出了巨大的贡献。
不过，学者只是Speakman众多身份中的一个。在专业研究外，他还是一位对学生极尽耐心与温柔的好导师，也是一位坚持十数年从事科普写作、将对动物研究的热爱贯彻一生的好作家。
派派有幸邀请到Speakman教授于本周末（12.9-12.10）举办的第四届TIMEPIE衰老干预论坛上发表主题演讲，与我们共同探讨抗衰老药物发现背后的基础机制，感兴趣就来听听吧！
图片来源：http://www.kiz.cas.cn/zyzx/zyzx07/zyzx71/201911/t20191128_5444615.html
起源：观鸟的狂热
倘若追溯起Speakman对科学狂热兴趣的起源，大概需要感谢他的一位长辈。在Speakman 15岁时，他爱好摄影的祖父送给了他一台相机，并开始教小Speakman用这台小小的机器记录大自然的美好。
图片来源：https://www.abdn.ac.uk/sbs/people/profiles/j.speakman
"我是一个非常热衷于观鸟的人，年轻时我经常花很多时间观察鸟类。16 岁时，我每天都会去同一个地方数小型飞禽，并试图找出影响它们数量的因素。”Speakman回忆到 [2]。
图注：直到现在，Speakman教授仍然坚持拍摄鸟类，并将照片发布在社交媒体上
在攻读博士学位期间，Speakman曾在冬日里观察鸟儿们的觅食行为。而当时有一种叫做最佳觅食理论的观点认为，动物就如何觅食所做的决定都是基于获取食物需要花费多少能量以及你能获得多少能量。
“我就是这样开始研究能量平衡的。在我看来，这是理解各种事物的一个非常强大的框架。"Speakman说。
发展：衰老，寿命与能量消耗
博士毕业后，Speakman正式开始了他在能量消耗领域的探索。最早他只是利用同位素和双标记水技术测量蝙蝠的能量代谢变化，后来又分别将这项技术应用在了对肥胖症和衰老的研究之中。
事实上，衰老、寿命和能量学之间的联系由来已久。
"生命速率理论 "是20世纪初科学家提出的第一个全面的衰老理论，该理论认为每个生物甚至每个细胞都只有固定数量的新陈代谢能量可用，因此，新陈代谢速度越快的生物寿命越短。
直到20世纪90年代末，生命速率理论一直是用于有关衰老的主流理论。而以Speakman为代表的科学家们的工作在推翻这一观点方面发挥了重要作用。
通过测量小鼠个体的能量代谢，Speakman发现，新陈代谢率越高的小鼠不仅没有“加速去世”，反而寿命更长 [3]，而之前科学家们发现的新陈代谢率低与寿命之间的联系仅仅是统计学上的假象 [4]。
图注：https://en.wikipedia.org/wiki/Rate-of-living_theory
飞跃：热量限制与“清洁橱柜”假说
除此之外，Speakman还特别关注热量限制在衰老干预领域的应用。"这是降低衰老速度的主要方法之一，基本上就是少吃食物”，他说，"100 多年前，人们就发现了热量限制的作用，但我们仍然不知道它是如何起作用的”。
在过去的十年中，Speakman一直在小鼠身上进行分级热量限制实验。此前的研究发现，随着热量限制的增加，寿命延长的效果会越来越大，“我们想研究那些伴随着热量限制的增加而增加的东西，因为它们很可能是导致寿命延长效果的原因。"
在此基础上，Speakman提出了他的“清洁橱柜假说” [5] ，
"想象一下，你被锁在屋子里，每天都有人给你送来你生存所需的食物。"
"如果他们突然给你带来的食物比你需要的少 20%，大多数人都会去厨房橱柜里把里面的食物吃掉。随着时间的推移，你会得到一套非常干净的橱柜，但这只是努力实现能量平衡的副产品。”
“我认为这就是在动物身上发生的事情。动物的脂肪储存、衰老细胞和受损蛋白质就是它们的橱柜中的食物。在产生干净橱柜的过程中，它们实际上通过清除这些垃圾而延长了寿命。”
图注：上图描述了正常接收食物供给的人，下图描述了接收饮食限制的人
Speakman认为，在面对热量限制时，我们的身体所做的基本上都是为了实现能量平衡而关闭一些东西，完全是偶然的，没有涉及任何长期策略，其中一些东西会延长它们的寿命。例如，动物可能通过关闭一个产生自由基的过程来节省能量，这可能会意外延长它们的寿命 [6]。
由于在这一新假设方面的工作，Speakman于2020年获得了美国营养学会颁发的奥斯本-孟德尔奖，而奥斯本和孟德尔正是最早在1917年发现热量限制的人。
图注：图片来源于美国营养学会官方推特
投身中国科研的英国科学家
时光荏苒，如今已是2023年的秋天，距离Speakman先生2005年第一次来到中国已经过去了整整19年。那这片中华大地之上究竟隐藏着什么样的魔力，能够吸引这位苏格兰绅士远道而来，最终定居于此呢？
大概有两个原因：
No.1 征服一个科学家，首先要先征服他的胃
2011年，Speakman先生通过中国的“千人计划”正式加入了中国科学院遗传与发育生物学研究所，成为其中的一名研究员。在此期间，他的旅行足迹遍布了中国各地 [7]。
图片来源：https://www.sznews.com/news/content/2023-02/22/content_30081713.htm
这段经历让Speakman对中国各地的风土人情都有了更全面的了解，也成功让他成为了中国美食的粉丝 [8]。
有趣的是，身为热量限制研究权威的Speakman，面对中国的美食时却似乎并不是那么能管得住嘴。
"我和妻子都非常喜欢去餐馆吃饭。我在英国的时候，我们每周出去一两次，但现在（在中国），我们每周可能要出去三四次。"他高兴地说道。
No.2 优秀的科研环境是吸引科学家们的终极魔力
当然，Speakman来中国不仅仅是为了品尝美味佳肴，促使斯皮克曼来到中国的主要原因是这里的科研环境。
当提到中国政府对衰老等基础科学研究的大力支持时，Speakman忍不住赞叹。在中国，他感受到远大于英国的科研支持力度，“我的研究获得支持的成功率也比英国高得多”。
2020年，Speakman教授离开北京来到深圳，加入了中国科学院先进技术研究院，并建立了全国首家双标水分析实验室，致力于研究能量代谢与肥胖之间的关系，并取得了数项突破性成果。
图片来源：https://www.sznews.com/news/content/2023-02/22/content_30081713.htm
由于他的辛勤工作和对中国发展的贡献，Speakman于2019年被授予中国科学院外籍院士的头衔，并于2021年被授予中国政府友谊奖。
中国学生的温柔导师
也正是出于对中华大地的深厚感情与强烈归属感，在中国开展科学研究的这十几年里，Speakman先生作为中国科学院的博士生导师，还为中国培养了多位优秀人才。
张雪映正是其中之一 [10]。
2022年11月25日，由Speakman教授指导、张雪映为共同一作发表的论文发表在Science杂志上，首次揭示了人类全生命周期内需水量的规律，颠覆了“每天8杯水”这一健康理念 [11]。
在张雪映眼中，Speakman这位拥有美国科学院外籍院士、中国科学院外籍院士以及欧洲科学院院士等诸多头衔的领域顶级权威，在面对学生时，却是一位非常耐心、非常温暖的老师。
对此，Speakman却只是哈哈一笑，说：“我认为，指导和传授知识，就是我工作的全部意义。”
图注：张雪映（右）与Speakman教授（左）的合影
除了学者和老师，Speakman先生最令派派感到惊喜的第三个身份，却是科普作家。
这位痴迷中国文化、钟情于动物研究的科学家，尽管如今已是功成名就，似乎还是没有忘记年少时观察飞鸟的狂热兴趣，并希望通过科普的形式将这份狂热之爱传递给自己的读者们。
从2014年开始，Speakman先生便开始为《科学世界》杂志“视点“专栏撰写科普文章，并在学生张丽娜的帮助下将他们翻译成中文，至今已发表作品80余篇 [12]。
图注：Speakman先生的科普著作之一，图片来源：https://www.amazon.com/-/zh/dp/B00QZY7ZFS/ref=sr_1_5?qid=1697748279&refinements=p_27%3AJohn+R.+Speakman&s=books&sr=1-5&text=John+R.+Speakman
其涵盖的话题范围十分之广，有时讲述X染色体与寿命之间的联系，有时则向读者们倾诉自己观察大熊猫的快乐，也有时细致地为读者们分析走楼梯与乘电梯的健康收益，当然也不会离开他的老本行，向读者介绍诸如生酮饮食在内的各种健康饮食方案。
Speakman先生曾说，他从未想过自己会从观察海岸鸟类变成研究人类营养和衰老。他说："这是一个很好的结果，我认为这是进行基础研究的一个很好的理由。我们的很多工作只是试图了解不同系统中正在发生的事情，但最终，这些工作对我们看待事物的方式产生了切实的影响。"
图片来源：https://www.amazon.com/Shrinking-birds-stories-frontiers-bioscience/dp/1540694771
或许，在他的热情分享之下，那些读者他的科普文章成长的读者们，也会有一天扣响科学殿堂的大门，为人类的知识海洋再添几多浪花呢。
结语
从年少观察动物，到如今已成国际顶级学者，却仍然坚持科普写作，保持一颗向往自然奥秘的赤子之心不老，这大概正是Speakman先生的“抗衰秘法”。
我们有幸邀请到Speakman先生于本周末（12.09-12.10）举办的第四届TIMEPIE衰老干预论坛上发表专题演讲，分享他有关抗衰老药物发现背后的基础机制的最新见解。
—— TIMEPIE ——
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参考文献
[1]陈彦如, 张.林. 外眼看深|中国政府友谊奖获得者Speakman院士深圳的一天. 2023 [cited 2023 10/20].
[2]Professor John Speakman. 2023 [cited 2023 10/20].
[3]Speakman, J.R., et al., Uncoupled and surviving: individual mice with high metabolism have greater mitochondrial uncoupling and live longer. Aging cell, 2004. 3(3): p. 87-95.
[4]Speakman, J.R., Body size, energy metabolism and lifespan. Journal of Experimental Biology, 2005. 208(9): p. 1717-1730.
[5]Ravindran, S. Profile of John R. Speakman. 2021 [cited 2023 10/20].
[6]Zhang, X.-Y., et al., Phylogenetic signal in gut microbial community rather than in rodent metabolic traits. National Science Review, 2023: p. nwad209.
[7]GMW.cn. John Speakman: British gentleman in Chinese Academy of Sciences. 2018 [cited 2023 10/20].
[8]Weizi, B. Aiming to Conquer Obesity. 2021 [cited 2023 10/20].
[9]Ling, X., From Scotland to China: Understanding Energy Balance for Three Decades and On. Bulletin of the Chinese Academy of Sciences, 2018: p. 91-98.
[10]刁雯蕙, 李. 两次担心被“毙”的论文终于登顶Science. 2022 [cited 2023 10/20].
[11]Yamada, Y., et al., Variation in human water turnover associated with environmental and lifestyle factors. Science, 2022. 378(6622): p. 909-915.
[12]Newton-科学世界. 《科学世界》专栏作者——约翰·斯彼克曼获授美国科学院外籍院士. 2022 [cited 2023 10/20].
