重写生命未来
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引言 加速进化:重新编码世界和我们的身体

想象一下,我们把达尔文从他19世纪的家中劫持出来,直接放在今天的伦敦特拉尔加广场中央,他会有什么样的感受?

在一阵晕头转向后,这位专攻人类优势和瑕疵的剖析者会开始观察:怎么一切变得如此整洁有序?往日充斥着煤烟、马粪和恶臭污物的街道怎么不见了?靠稀粥度日的流浪汉、肆虐的传染病、满街的跳蚤以及《雾都孤儿》(Oliver Twist)里描写的流浪儿童都去哪儿了?每个人的营养摄入状况似乎都很好,确切地说是明显地营养过剩。广场上的人们看上去既熟悉又陌生,哪儿来的这么多大高个儿,为什么有这么多人肥胖臃肿?为什么孩子这么少,老人这么多,而且这些银发老人怎么看上去都很健康?他会惊叹于林林总总的食物、小贩、流动售烟车、炸肉排摊儿和有机果汁吧台。他还会好奇为什么很多餐馆墙上贴着“如对任何食物过敏请告知服务生”的告示。他继续探究会发现:街上每个人都衣容整洁,牙齿健康整齐。孩子们都会识字读书,还有时间自由玩耍……为什么在特拉尔加广场跑步的大人们都穿着短裤和尼龙鞋?为什么有的老人几乎没有皱纹?为什么有许多孩子和老人要对着雾化吸入器深呼吸?

你应该能看出达尔文在广场上寻找什么,快速进化的表现在我们身边无处不在。仅仅用了150年的时间,人类物种就发生了明显变化。我们重新设计了世界和自己的身体,变得更加聪明,还更为恋家。但掌管自身的进化也带来了意外后果:快速进化的表现还包括迅速增长的自闭症、过敏症和肥胖症患病率,以及其他一些身心变化,而并非所有的变化都是正面的。

一直到相对晚近的时期,也只有少数人生活在达尔文的同时代人查尔斯·狄更斯所描述的那种贫困当中,那时的城市民生穷困、疾病横行、污物泛滥、生命夭亡,种种惨状屡见不鲜。大多数人的生活状态都很接近达尔文在他最著名的论著《物种起源》(On the Origin of Species)中所描述的那种蛮荒世界。在那个世界中,自然是进化的驾驭者,星球上的生物的生存和兴旺取决于两种关键力量:自然选择和随机变异。

重温一下生物学入门课的内容,自然选择讲的是我们现在看到的物种都是那些很好地适应了特定的环境,一代代繁殖到现在的。换句话说,就是“适者生存”。如果一种生物找不到足够的食物,不能抵御捕食者和疾病,无法找到合适、健康的配偶,那么它就会灭绝。随机变异指的是DNA这种核心遗传密码,作为物种生物特性的基础,在一代一代随机地缓慢变化。通常这些改变是无害且注意不到的。有些情况下,显著改变会有助于个体生物比其祖先更好地生存繁衍,而另一些时候,变化则可能会带来可怕的遗传疾病。

如果要达尔文来写一部《双世纪记》(套用与他同时代的著名作家狄更斯《双城记》的题目),他可能会用大量篇幅来描述无处不在、残酷无情的变化。近40亿年以来,自然选择决定了物种的生存和灭绝。生命在通过随机变异适应改变着,随着环境变迁、细菌进化与新捕食者和食物资源的变化,至少有一些物种会在某些时候赢得好运,得以幸存。

本书的目的不是要争辩说达尔文讲错了,而是说他的观点不再像以前那么正确了。在20世纪里,人口数量急剧增长,人们在城市中聚集,智力不断提升,人类自身及生活环境都越来越趋向于家庭中心化。我们变成了生存和死亡的根本驱动者。这一改变太过剧烈,如果达尔文在世的话,恐怕他要重新改写《物种起源》中的许多部分,因为进化的基本逻辑已经从大写的N(Nature,自然)转向了两种新的核心驱动力:U(Unnatural selection,非自然选择)和N(Nonrandom mutation,非随机变异)。

在人类还没有强加其意志的地方,那些没有被城市、农场、公园和度假寓所侵占的地方,达尔文式的逻辑和自然选择仍继续发挥着举足轻重的作用——界定和驱动着生命的进化。但这些曾经广袤的地域现在已经很稀少了。现在地球上一半的陆地上都生活着人类想要的物种,而不是不加干涉、自然生长的植被。海洋、河流、湖泊都在不断被消耗。只用了几个世纪,许多曾经的森林、草原、沙漠、苔原就被我们重新改造、施肥、区隔、播种和灌溉,从而用于种植和养殖我们想要的植物、动物和其他想要的一切。这就是非自然选择。

在过去的20多年里,人类发明了重新设计生物体遗传密码的方法,进化的步伐大大加快。我们开发了强大、便宜、快速的方法来读取、复制和编辑细菌、病毒、动植物和人类的遗传密码。我们在设计易患癌症的老鼠和长寿蠕虫的时候,改变的不只是一个物种中有多少个体能存活下来,也改变了物种的根本性质,这就是非随机变异。在这个新词中,我们将随机、缓慢的进化替换成了精心设计、迅速、智能的改变,想必达尔文见到这些也会惊叹不已。

现在,什么物种能够在地球上繁荣发展取决于一个进化跷跷板。跷跷板一端代表着整个自然的分量。进化的传统力量——自然选择和随机变异,带来了丰富的多样性、连续不断的物种消亡和诞生。跷跷板另一端代表着智人的意志和愿望。达尔文详细描述了当动植物被人类驯养栽培和再设计时会发生什么,但他没有继续走下去:如果这些趋势持续下去的话,人类终将把影响力扩展到整个星球和自己身上,赶上并超越自然选择和随机变异的力量。

很多人在直觉上会把“非自然”这个词和不好的东西联系在一起,但实际上我们已经将大自然转变成一种更温和、更脆弱的存在,这对人类而言是非常成功和有益的。1856年,英国人的预期寿命是40.4岁。现在,因为“我们是唯一能够根据自身的意志让自然选择暂停、中止的物种”,人类的寿命延长了近一倍,在发达国家和地区,超过99%的婴幼儿都能生存下来。在驯养栽培动植物、改造环境和自身的同时,我们不仅延长了人均寿命,还改善了生活质量。

在这一过程中,我们承担着巨大的责任:在选择和设计什么能在这个星球上生存和灭亡的同时,我们就在驱动着进化。我们现在读取、复制和改写生命密码的能力在不断加速,甚至超过了预测计算机性能提升速度的摩尔定律,我们在更快、更低成本地重新设计花草、开发美食、研发治疗药物、设计动物来服务人类,为人类提供娱乐。

本书的第一部分展示了人类驱动快速进化的各种表现和潜在原因。第二部分解释了改变生命形式的各种方法,以及如何迅速改变物种。第三部分介绍了读写生命密码对人类自身来说意味着什么,以及随着我们开始大范围编辑生命形式,将会发生什么。第四部分讨论了我们该如何选择自身的进化以及对这些选择的一些伦理学思考,还包括探讨运用我们新掌握的能力来重构已灭绝的物种,改变自身,设计人工生命形式,或许还包括离开这个星球。

把达尔文进化论的一部分内容抛在身后,进入人类驱动进化的新范式,这意味着什么?这意味着我们在按照自身的意愿不断塑造自然。许多老弱病残者不会再被自然选择无情地剔除出去。对于人类物种来说,这种由自然选择向人类代行其职的转变,或许是我们到目前为止取得的最伟大的成就和面临的最伟大的挑战。我们将能够尝试回答下面这些问题:我们想如何设计生命?我们想让几百年后的人类长成什么样子?我们该用这些创造出来的人工生命形式做什么?尽管每个问题都一定会有许多错误甚至有害的答案,但找到可能的正确答案将意味着持续、全面改善人类的生存状况,带来更好的健康状态、更长的寿命和对日常生活更有效的控制。已经有许多发现值得我们骄傲了,控制和指导生命的探险才刚刚开始。