十分好讀 | 《基因魔盒》：用計算機程式碼模擬大腦，人類就能永生？
好書何必久讀，十分鐘精準拆解，帶你讀懂一本好書。今天我們分享的一本好書，是來自中信出版社的《基因魔盒》。
人類似乎從來沒有放棄過與生老病死鬥爭的野心，而在今天我們推薦的這本《基因魔盒》裡，科學家們似乎有了更狂熱的想法。在節目的開頭，我們首先要介紹的這位科學家，名字叫做蘭德爾·科恩，他出生在荷蘭，是一位神經學家、神經生物學工程師。在他的職業生涯裡，一直在努力整合各個學科，試圖將他的邊緣設想融入主流科學。現在，這一切即將成為現實。因為在2014年美國舉辦的“超人類展望大會”上，他站在講臺上，向人們介紹瞭如何實現永生不死的狂想。
在會上，科恩強調，人類再強大，也不過是種生物，能佔據的時間和空間非常有限，而他的願望是在更大的時間和空間維度上，發揮人類的影響力和創造力。科恩的解決之道非常簡潔明瞭：他計劃把自己的大腦活動上傳到計算機，通過繪製大腦圖譜，將大腦活動簡化為數學計算，再將數學計算轉譯為程式碼，人腦就能實現數字化模擬，從而實現意識的永生不死。他說：“談到大腦模擬，這與在蘋果電腦上模擬執行視窗。系統沒什麼區別，大腦“程式碼＇應當可以在任何平臺上執行。”當科恩走下講臺時，人們不會記住多少他演講中的細節，但有一點定會被聽眾牢記於心：人類掌握“心智脫離肉體”所必需的知識已經指日可待了。那這個瘋狂的想法，真的可行嗎？
大腦模擬的概念不僅在科幻領域有著漫長而豐富多彩的歷史，同時也深深紮根於電腦科學——他的子學科“神經網路學＂，就是基於神經生物學對大腦的物理架構和生理機制的研究。
人類大腦由億萬個神經元組成，每個神經元都通過分支與鄰近的上萬個神經元相聯絡，這些分支被稱為軸突和樹突。當一個神經元被激發時，電化學訊號就從該神經元的軸突通過突傳至另一個神經元的樹突。無數電訊號組成了大腦中的編碼”，大腦有了這種編碼才能處理外界資訊並執行相關的指令。現在神經學家相信，構成個體獨特性的種種因素。記憶、情感、性格、愛好甚至知覺，都是由上述機制所決定的。也就是說，人類的大腦和程式設計程式碼之間，其實並沒有那麼的天差地別。我們也許真的可以通過計算機技術，擁有一個“雲大腦”。
即便未來大腦可以上傳，但現在身體對我們依然不可或缺。許多重疾患者需要移植器官，合適的器官來源卻非常稀少.那麼可不可以“人造器官”呢？科學家還不清楚器官執行的所有基礎原理，但他們已經在探索再造器官，儘管這並不容易。
在再造器官的方法上，科學家也在創新，3D列印已經涉及工業應用的各個方面，服裝、汽車、飛機、建築等等。在醫療領域，3D列印的牙齒、骨盆、義肢也出現了，不過這都是合成材料。那麼細胞能不能列印？打印出的細胞能否組成器官？如果能量身定製列印器官，那將是千萬人的福音。
雖然通過大腦產生的電訊號與外部裝置相連，這件事理論上是可行的，但人體內的電訊號功能遠不止如此。有科學家發現，細胞的生長與電訊號有密切關係，利用這個特點，可以促進細胞的冉生，甚至是讓斷肢重生。
在過去的20多年裡，3D列印已經從一種小眾的製造工藝發展成為一個價值連城的大產業。如今，科學家們還在嘗試將類似的3D列印技術應用到醫療領域。他們的嘗試一旦成功，無疑將給醫療領域帶來巨大的變革。但是，醫療跟其他行業之間存在著巨大的差異。列印塑料、金屬或巧克力與列印人體的肝臟可謂有天壤之別，但如今世界各地的生物工程師們已經打印出了各種人體器官的原型，例如心臟瓣膜、耳朵、骨骼、關節、半月板、血管及面板。“這是一項艱難的事業，但是我們已經看到了抵達終點的曙光。”美國迪凱研發公司的創始人迪恩·凱門說。迪凱研發公司擁有440多項專利，其中絕大多數都是醫療器械方面的。
如果一位數學家只有圓規和直尺，那他只能畫圓和直線。但是在擁有了更多的繪圖工具之後，他就能以完全不同的方式思考問題。如今，我們已經擁有了之前從未擁有的能力，能做一些之前根本無法想象的事情。在過去數年間，不僅與“器官列印”有關的科技論文的數量增長了若干倍，對這個領域的投資幾乎也以同樣的速度增加。其中，有三個因素驅動了這種局面的出現：更先進的生物印表機、更發達的再生醫學技術，以及更優化的CAD工程軟體。只能說，離列印一個鮮活的軀幹，人類只差一步路了。
當然，如果真的要解構人體，我們不能錯過的就是基因。現在，很多疾病，我們都可以歸罪於基因，如顯性遺傳的多指、並指或隱性遺傳的白化病、先天性聾啞還有X染色體上的血友病、色盲，等等。許多人因為某種遺傳缺陷而無法生下健康的孩子，甚至醫生都不知道孩子患了什麼疾病，這很大程度上阻礙了人類的永生。那麼科學家們就提出，如果基因測序能給醫生和父母一個確切的答案呢？那麼如果直接通過基因工程對丕胎細胞進行改造，能否生下健康嬰兒，甚至“完美”嬰兒呢？答案是，這樣的逆轉是不被倫理所允許的，比如千夫所指的“艾滋基因免疫嬰兒”，就足以說明公眾對這樣的實驗的態度，但事實上，它並非就應該被徹底打入黑名單。
基拉·沃克出生後，她的父母和醫生就擔心她可能有健康問題。基拉的母親在努力戒毒，因此在整個妊娠期，她一直服用美沙酮緩解毒癮。為了保險起見，她遵從醫生的建議，在密蘇里州堪薩斯城醫學研究中心待產。因為母親吸毒往往也會導致嬰兒生下來就有毒癮，基拉出生後就進入了新生兒重症監護病房，以便醫生實時觀察她的戒斷症狀。結果醫生髮現她有另一個重大的健康問題——血糖異常的低。起初，基拉的主治醫生用皮質醇控制住了她的血糖濃度，讓她可以出院回家。但在一個月後的複查中，醫生卻發現基拉的血糖濃度極低，低到了連血糖儀都檢測不出來。為了找到病因，醫生給她做了一系列檢查，結果依然毫無頭緒。血糖濃度每天不斷地上下波動，她已經接近腦損傷的邊緣。
在一個週四，醫生採集了基拉和她父母的血樣，血樣被送到醫院實驗室進行基因測序。週日晚上，結果就出來了。檢測結果顯示，基拉從她的父親那裡遺傳了一個突變的ABCC8基因，而她在母親體內發育時，部分胰腺細胞隨機發生了另一個突變。受到這兩個突變的影響，胰腺細胞不斷分泌胰島素，用於降低血糖的激素，使基拉體內胰島素過量導致血糖濃度極低。幸運的是，基拉還有60％的胰腺細胞是健康的。醫生可以移除掉她的受損的細胞，保留健康的胰腺細胞。之後，兒童慈善醫院讓基拉的父母將她送到擅長胰腺外科手術的費城兒童醫院。在那裡，僅兩個月大的基拉經過了三個小時的外科手術獲得了新生。
其實，我們今天要探討的問題依然是，人類到底能不能永生，無論是通過模擬大腦，列印器官，還是基因編輯？無論東方還是西方、在神活傳說中都有長生不老的故事：秦始皇讓方土煉丹，尋找長生不老藥；《西遊記》中的蟠桃能讓人得道成仙。所有妖怪都夢以求吃上一口唐僧肉：《聖經》中描述伊句園內有生命之樹，吃下它的果實後水生不死。這些故事說明，延伸生命一直都是人類的願望。但從科學研究的角度上來看，生命的延續，只在近百年才真正獲得了有意義的研究成果，科學家通過幹細胞療法、基因治療、移植或人造器官來延長人體健康的狀態，這些與前面提到過的生物工程和生物醫學工程都有直接的聯絡。不過就像打造完美嬰兒一樣，如果真正實現了生命延長或者永生，那背後又有無數的倫理與道德問題等待解決。所有人都活著，又有更多的新生命誕生，造成人口爆炸，而這一直都是人類擔心的問題。
縱然永生不可能實現，或者說不能被允許實現，但所有那些不斷挑戰永生的科學家已經為我們展現了人類尊重生命、渴望生命的天性。正是這種尊重和渴望推動著生命科學過去、現在以及未來的蓬勃發展。
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