如何准确知道自己活了多少年、多少个月、多少天？网上有大量网站可以输入生日后立即计算出结果。但如果一个人已经去世，身份不明，或在恐怖袭击后只留下身体部位，又或者某人犯罪后只留下DNA，这时又该如何确定年龄？
现在，这已经成为可能，这要归功于耶路撒冷希伯来大学研究人员开发的一种极为精确的从DNA中预测实际年龄的方法。
该研究团队由Bracha Ochana和Daniel Nudelman领导，在希伯来大学计算机科学与工程学院计算生物学项目负责人Tommy Kaplan教授，以及Yuval Dor教授和Ruth Shemer教授的指导下完成。
他们开发出一种令人惊叹的精确方法，只需少量DNA样本即可估算一个人的年龄。研究人员表示，这种方法不仅可能彻底改变法医学，帮助专家仅凭微量DNA估算嫌疑人的年龄（现有工具难以做到这一点），而且在医学和衰老研究方面也具有突破性的潜力。
借助尖端的人工智能技术，科学家们开发出一种名为MAgeNet的工具，通过简单的血液检测即可确定一个人的实际年龄——即出生以来的年数，对于50岁以下的个体，误差范围可小至1.36年（约16个月零9天）。
年龄预测为临床诊断提供更多机会
Kaplan在接受《耶路撒冷邮报》采访时表示：“时间的流逝会在我们的DNA上留下可测量的痕迹。我们的模型以惊人的精确度解码这些痕迹。我们目前正在与以色列警方合作，但尚未与阿布卡比尔法医研究所合作。细胞、组织和器官是如何衰老的还不清楚。”
他补充道：“我们的技术基于两个短的基因组区域，使用深度学习网络以单分子分辨率分析DNA甲基化模式，从而实现年龄预测，在50岁以下个体中中位误差低至1.36年。这种方法不受吸烟、体重指数和性别的影响，具有法医学、衰老研究和个性化医学的潜在应用。”
研究团队表示，从生物样本中预测实际年龄和生物学年龄在临床诊断、监测和其他研究中提供了巨大的机会。实际年龄定义为出生以来的时间，与健康状况密切相关；而生物学年龄则更难定义，但可以提供更准确的衰老信息和患病倾向。
这项研究发表在《细胞报告》（Cell Reports）上，标题为“时间由成簇CpG位点的甲基化变化编码”。研究分析了300多名健康人的血液样本，以及耶路撒冷围产期研究（JPS）十年纵向分析的数据，后者由医学院Hagit Hochner教授领导。结果显示，该模型在各种变量下均表现稳定，甚至适用于不同的生物衰老标志。
甲基化是一种生化过程，其中甲基（CH3）被添加到如DNA、RNA、蛋白质等分子上，从而改变这些分子在细胞内的功能，影响基因表达、蛋白质功能甚至疾病风险。
DNA甲基化是一种关键的表观遗传修饰，其中甲基基团被添加到DNA上，从而影响基因表达，而不改变其序列。表观遗传学指的是不涉及DNA序列变化的基因表达改变。相反，它涉及如我们的行为和环境等因素，这些因素会影响我们的基因如何被身体读取和使用。
为了评估一个人表观遗传时钟的潜在适用性，研究人员分析了来自24至74岁捐献者的尿液和唾液样本中的DNA甲基化情况。从每个样本中提取DNA并进行精确测序。通过聚焦人类基因组的两个关键区域，团队能够在单个分子层面读取这些变化，然后使用深度学习将其转化为准确的年龄预测。
这一过程可以抑制或激活基因转录，具体取决于甲基化在基因组中的位置。DNA甲基化对于多种生物过程至关重要，包括整体发育、疾病发展和细胞分化。十年的分析显示，预测年龄的早期偏差在整个生命过程中持续存在，而后续变化则忠实记录了时间的流逝。令人惊讶的是，仅使用50个DNA分子就可实现准确的年龄预测，这表明年龄是由单个细胞编码的。
Dor表示：“这为我们了解衰老在细胞层面的工作机制打开了新的窗口。这是生物学与人工智能结合时能产生强大效果的一个有力例子。”研究还揭示了DNA随时间变化的新模式，表明我们的细胞以随机和协调爆发的方式编码年龄，就像滴答作响的生物钟一样。
Shemer表示：“这不仅仅是知道你的年龄，而是理解你的细胞是如何一点一点地记录时间的。”
至于生物学年龄，研究团队并未深入探讨。Habib解释说，已知有些八九十岁的人比更年轻的人更健康、更活跃。
她指出：“它是衡量身体功能状态的一个指标，受遗传、生活方式和环境的影响，可能与实际年龄相差很大。生物学年龄可以在运动能力和认知能力上体现出来。测量生物学年龄的一种方法是观察DNA分子的变化。我们出生时拥有它，理论上它在一生中保持不变，但实际上它经历了变化——这些突变可能导致癌症和其他疾病。”
大多数基于甲基化的表观遗传钟被开发出来，以反映实际年龄和生物学年龄，前者的偏差被解释为更快或更慢衰老的体现。希伯来大学团队则专注于编码纯实际年龄的分子机制，以更好地理解时间在细胞中编码的生物学基础，并为研究和法医学应用提供工具。
Habib补充说，生物学年龄可能与端粒长度有关——端粒是染色体末端的重复DNA序列区域，保护染色体末端不被磨损或缠结。“端粒随着年龄增长和细胞分裂而缩短，它们就像生命的时间标记。但这些并不在所有地方都分裂，例如在大脑中就不分裂。”
她和她的团队“有兴趣解开认知弹性之谜。DNA和甲基化中蕴含着大量关于生物学年龄、诊断和个性化医学的信息，以及众多影响因素。我们将能够判断某些医疗干预是否对患者有益或有害。”
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