在生活中,我們經(jīng)常會(huì)評價(jià)一個(gè)人“長得顯老”,或者夸贊一個(gè)人“你長得真年輕,根本看不出都XX歲了”。這意味著,我們身體的“生理年齡”,可能和身份證上的出生日期是對不上的。
現(xiàn)在,研究者們設(shè)計(jì)了一個(gè)新軟件,可以利用人的面部三維掃描圖像,來判斷他身體的真實(shí)年齡[1]。研究論文(點(diǎn)擊鏈接可查看論文原文)于3月31日發(fā)表在期刊《細(xì)胞研究》(Cell Research)上,科學(xué)人就此采訪了論文通訊作者,中科院上海生命科學(xué)研究院計(jì)算生物學(xué)研究所所長韓敬東。
對人來說,面部是最能體現(xiàn)衰老現(xiàn)象也是最容易分析衰老過程的部位。以往研究發(fā)現(xiàn),皮膚、軟組織以及骨體積變化是引起面部形態(tài)改變的主要原因,而多種復(fù)雜的因素都會(huì)影響到這個(gè)過程,所以面部衰老在不同個(gè)體和種族之間可能存在差異。
為了找出與健康狀況及生理年齡相關(guān)的面部特征,研究者們對332名年齡在17-77歲的中國人進(jìn)行了面部三維掃描,同時(shí)采集了他們的血液進(jìn)行生物指標(biāo)分析。韓敬東介紹說:“在研究中,我們會(huì)根據(jù)人們面部特征點(diǎn)之間的距離或者角度,來定量分析面部形態(tài)特征。比如,嘴巴寬度是嘴角之間的距離,而眼角斜率則是內(nèi)眼角與外眼角之間的連線與水平面的夾角。”結(jié)果顯示,隨著年齡增長,人們的眼角會(huì)更加下垂,鼻子和嘴巴也會(huì)變寬,兩者的間距也會(huì)增大。另外,年輕人的面部更消瘦,線條更光滑,而年紀(jì)大的人面部會(huì)更松弛,并且由于皮下脂肪的積累,他們的臉頰也會(huì)更豐滿。

面部衰老過程。實(shí)驗(yàn)對象被分成5個(gè)年齡組,將每組的三維掃描圖像平均化后,獲得該組人的面部圖像。圖片來源:研究論文
接著,研究人員利用這些數(shù)據(jù)建立了數(shù)學(xué)模型,來“預(yù)測”實(shí)驗(yàn)對象的年齡。結(jié)果顯示,對40歲以下的人來說,用該方法分析出的年齡與實(shí)際生理年齡相差可達(dá)6歲——也就是說實(shí)際年齡30歲的人,分析出的年齡可以低至24歲或高至36歲;而對40歲以上的人來說,預(yù)測年齡與實(shí)際年齡的差異會(huì)更大,這意味著人到了40歲以上,個(gè)體衰老速度的差異會(huì)變大。
血液分析也可以用來判斷人的年齡,而適合預(yù)測男性和女性年齡的血液生化指標(biāo)是非常不同的。例如,總膽固醇量和低密度脂蛋白水平最適合用來預(yù)測女性的年齡,而對男性來說則是血清白蛋白水平。但面部特征預(yù)測年齡的準(zhǔn)確度,甚至?xí)^這些相關(guān)性最高的血液指標(biāo)。
韓敬東認(rèn)為,與血液生化指標(biāo)相比,利用面部特征預(yù)測年齡或是分析衰老過程的優(yōu)勢在于采集面部圖像不會(huì)對人體造成損傷,而且圖像分析結(jié)果可以在面部模型上進(jìn)行展示。此外,與衰老相關(guān)的面部形態(tài)變化,在男性和女性中也沒有明顯的差異。因此用面部特征分析人的衰老程度,比血液指標(biāo)更通用,也更可靠。韓敬東表示:“男性和女性在衰老過程中,都會(huì)出現(xiàn)眼角下垂、面部脂肪堆積、臉頰變豐滿、面部皮膚變松弛等特征。不過我們目前還不知道這背后的原因是什么。”
她表示,面部三維圖像分析有望為個(gè)性化醫(yī)療和保健提供幫助。“一個(gè)人接受醫(yī)療和保健指導(dǎo)前,可以先拍攝面部三維照片,確定其生理年齡。醫(yī)生再根據(jù)這個(gè)年齡制定給藥量等個(gè)性化方案,使之與個(gè)人真實(shí)的衰老程度匹配。這項(xiàng)成果還能成為評價(jià)抗衰老藥物效果的定量標(biāo)準(zhǔn)。”不過,由于該技術(shù)需要結(jié)合三維照相機(jī)使用,而目前這種照相機(jī)還沒有普及,因此這種方法還很難推廣到大眾中。
接下來,研究小組計(jì)劃對個(gè)體間的衰老差異進(jìn)行更深入的分子水平研究,并嘗試在其他人種中采集圖像數(shù)據(jù),開展研究。