《生命科學系列》—— 逆轉進化:人類命運的拐點
為什麼生命科學是最謙卑的一門科學。這是因為在生命科學的視角里,我們就是演化的產物。
不管是我們引以為豪的身體、智慧、文明,還是我們厭惡的疾病、衰老和死亡,歸根結底都是演化的結果。人類自己能主導和控制的東西其實很少很少。
那麼,對於演化,我們是不是只能逆來順受,只能服從呢?當然不是,因為生命科學還是一門最自負的科學。
從誕生的那一天起,它就承載著人類最終極的自負與夢想。它要理解生物現象的底層邏輯,打破演化歷史的枷鎖,讓人類成為自己命運的主人。
之前我們從身體、智慧、死亡三個角度,看到了生命的無奈。這回,還從這三個維度出發,讓你看看在生命科學的幫助下,人類將如何逆轉這一切。
首先,我們來看看身體。
基因編輯:重寫生命密碼
上一講我講過鐮刀型貧血症。發生這種嚴重的疾病,是因為人體內血紅蛋白基因在一個特定位置上發生了微小變異。請注意,這個基因突變雖然帶來了疾病,但也幫助了人類抵抗瘧疾。
在今天的地球上,還有大約4000萬人攜帶這個突變基因,而且越是瘧疾高發的地區,比如非洲熱帶雨林,人群攜帶這種突變基因的比例就越大。這個特殊的基因突變,生動地說明了演化對人類身體的塑造。
但是在今天,人類,這個演化的被動接受者居然可以主動做點什麼了。在最近十幾年時間裡,一類名為基因編輯的技術突飛猛進。
基因編輯的核心在於,能夠在生物龐大的遺傳信息中,精準尋找到出現問題的基因位點,然後把錯誤的位點剪切,替換成正確的位點。
誇張點說,這個操作的難度是上帝級別的,因為你首先要從人體基因組當中找出發生了錯誤突變的那一個,然後在修改它的同時,還要保證不會影響到其他所有正常的鹼基。
有了這把上帝的手術刀,人類就可以精確地修改鐮刀型貧血症的致病基因,讓人類小嬰兒完全擺脫這種疾病的困擾。
更重要的是,它還能讓這個基因突變從此在這個家族裡消失。這個小嬰兒和他未來所有的子孫後代,就可以永久走上另一條演化道路了。
我必須強調,儘管這件事聽起來很科幻,儘管不少技術問題還需要解決,但實際上,已經距離實際應用和大規模推廣不太遠了。
·比如在2015年,中國中山大學的黃軍就實驗室,首次嘗試修改了人類血紅蛋白基因;
·2017年,美國國家科學院在正式發布的報告里,就已經代表整個科學界給這項技術的某些應用開了綠燈。
人類已經不想在演化的河流中,做一個隨波逐流的小船了,我們已經可以親自上手術台,動用傳說中原本只有上帝才擁有的力量,創造我們自己的演化歷史了。
基因編輯的技術給我們帶來的遠不止是治療疾病。
沿著這個邏輯推演下去,如果可以對人體遺傳物質進行隨心所欲的修改和設計,那人類就有可能去設計自己的孩子,讓他/她智力超群,貌美如花,永遠贏在起跑線上。
那麼,這樣的操作會不會破壞人類的多樣性,讓世界從此千篇一律呢?
更可怕的是,有錢人和特權階級會不會利用這個技術,率先改造自己的子女,實現財富和地位的遺傳,造成永久性的社會撕裂和不平等呢?
會不會有人將這項技術開發成武器,毀滅敵人的遺傳物質,製造地球末日呢?
但無論如何,這個技術的發展,讓我們有可能主動掌控自己的身體。這是人類逆轉進化的第一點嘗試。
移植記憶:創造智慧
接下來第二點,我們說說智慧。
上一講我講到,語言能力是人類智慧的重要組成部分,而這個能力很可能源自10萬-20萬年前一次偶然的基因突變。
從那時候起,我們成了語言天才,並且憑藉這項獨門絕技建造了人類社會,創造了獨一無二的人類智慧和偉大文明。
到今天,神經生物學家不滿足於被動地接受這個結果,已經開始主動破解智慧的秘密了。
我們正在慢慢理解大腦的工作原理,甚至可以主動去影響大腦的運轉,讓人類學得更快、記憶力更強、更有智慧。
比如在2013年,美國麻省理工學院的科學家們做過這樣的嘗試,他們解析了小鼠大腦中特定區域的活動規律,從中獲得了記憶的存儲信息。
然後,這群科學家可以隨心所欲地通過改變神經細胞的活動,擦除這段記憶,甚至人工虛擬出記憶,讓老鼠產生身臨其境的幻覺。
更進一步,已經有人試圖利用計算機晶元來改變和創造記憶了。
2015年,美國南加州大學的神經科學家開始嘗試一件聽起來非常瘋狂的事情,他們在人腦中植入晶元,採集大腦神經細胞的活動信息,然後利用計算機從中提取出信息,再轉換為記憶,重新植入大腦。
換句話說,他們已經試圖人工創造學習和記憶的過程了。
聽到這兒, 你是不是很激動,也躍躍欲試了呢?當然,這些技術最早的應用肯定是治病救人,幫助病人恢復正常的大腦功能。但是我也相信,人類不會就此滿足。
這些技術一定會逐漸應用於健康人和普通人,也許有一天,我們就會直接在人腦中虛擬現實、移植記憶、拷貝知識、創造智慧。
而這也就意味著,人類開始了利用生物學技術,主導智慧演化的全新歷史。這也是人類逆轉進化的第二個突破點。
等等,你可能會問,就算人類強大到可以編輯基因,可以修改大腦,那麼死亡呢?難道這也可以逆轉?
對抗死亡:永生的顧盼
人類逆轉進化的第三個突破點,我們來看看死亡。
在過去數十年里,生物學家們在衰老問題的研究上已經傾注了大量心血。到今天,通過改變遺傳基因和生活環境,讓實驗室里的生物活得更長、更健康,已經不是什麼大新聞了。
有些方法已經被廣泛證明能有效延長動物的壽命,比如節食。
少吃能讓動物們活得更長,衰老更慢。換句話說,吃飯吃七八分飽很可能是有深刻的生物學依據的。這可能是通過影響胰島素相關的生物信號起作用的。
胰島素你可能聽說過,是人體內一種重要激素,和糖尿病有關,本身也是治療糖尿病的藥物。因此反過來,自然會有生物學家設想:治療糖尿病的藥物是不是可以幫助人們延緩衰老、延長壽命?
先別覺得好笑,這樣的臨床試驗已經在世界各地進行了。
再比如換血。在七十年前人們就已經發現,年輕動物的血液如果輸入老年動物體內,能夠返老還童——老年動物的毛髮會重新泛起光澤,心臟血管的機能也會重新煥發生機。
如果能夠找到這其中的生物學機理,人類不就可以利用同樣的辦法長生不老么?
所以你看,雖然衰老和死亡看起來是人類無法抗拒的最終宿命,但是現代生物學技術,已經開始慢慢逼近這個終極宿命的真相,甚至有可能改變這種宿命了。
這就是生命科學家的自負,無論是身體、智慧,還是歸宿,我們都想把人類帶到一個不曾夢想過的地方。而今天,我們確實已經站在了人類歷史的拐點上。
曾經的我們隨波逐流,是無數個機緣巧合造就了我們的身體和輝煌的文明,但是對未來,我們已經躍躍欲試,試圖取代自然選擇,成為自身命運的主宰者。
這也就是為什麼作為一個現代人,你只有在自己的頭腦中裝備上生物學的基礎知識和思維模型,才能應對即將到來的未來。
劃重點
1. 基因編輯可以精確地修改鐮刀型貧血症的致病基因,並讓這種基因突變在家族裡永久消失。
2. 把計算機晶元植入大腦,人類可以創造和改變記憶。
3. 延長壽命的方法:節食和換血
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