植入芯片 讓人類超越DNA的規(guī)律

 今年34歲的尼爾·哈比森(Neil Harbisson)出生在愛爾蘭貝爾法斯特。先天色盲的他無法辨別顏色，大千世界的斑斕色彩在他看來不過是深深淺淺的灰色。

色盲常被認(rèn)為是缺憾，但哈比森從未將黑白視界等同于殘疾。“我能看得更遠(yuǎn)。沒有顏色分散注意力，我能更好地記憶物體形狀。”哈比森用獨(dú)特的中性嗓音說。

不過他終究難免對(duì)色彩產(chǎn)生好奇。從小接受音樂訓(xùn)練的他在十幾歲的時(shí)候突發(fā)奇想：能否用“聽”的方式感知色彩呢?他想用植入設(shè)備的方法來彌補(bǔ)先天不足，搞技術(shù)并非他所擅長(zhǎng)，(網(wǎng)易科學(xué)人)最初的幾次嘗試都以失敗告終。在20多歲時(shí)，他找到一位外科醫(yī)生來幫他實(shí)施心中的瘋狂計(jì)劃。(由于人體改造涉及法律問題，該醫(yī)生至今未公開身份)

哈比森與英國(guó)研究者亞當(dāng)·蒙坦頓(Adam Montandon)合作開發(fā)了一個(gè)頭戴式“光-聲”轉(zhuǎn)換器，通過微型攝像頭將眼前的色彩轉(zhuǎn)換成不同音高的聲音。最初的設(shè)備十分簡(jiǎn)陋，只能識(shí)別16種顏色。改進(jìn)后可識(shí)別的顏色大大增加，重量也更為便攜。最終哈比森索性將這根燈籠魚一樣的天線植入到頭骨中。

(圖/MAREK ZAKRZEWSKI, EPA)

光纖傳感器拾取他面前的顏色，植入在頭骨內(nèi)的芯片將光轉(zhuǎn)換成不同頻率的震動(dòng)。這些震動(dòng)使哈比森的頭骨變成他的“第三只耳”，幫助他“聽到”色彩。頭骨植入物包含一個(gè)微震動(dòng)芯片，另外還有一個(gè)藍(lán)牙通訊模塊，方便別人用智能手機(jī)給哈比森分享顏色。

這個(gè)怪異而大膽的人體輔助設(shè)備讓哈比森成為眾人(網(wǎng)易科學(xué)人)矚目的對(duì)象，隨后他成為全球首位受政府認(rèn)可的合法電子人。哈比森所持英國(guó)護(hù)照上的照片就是他戴著天線的形象。

在習(xí)慣之后，哈比森坦言這種感知方式已經(jīng)跳出傳統(tǒng)視覺或聽覺的范疇，更像一種第六感。

(1.25萬年前，人類適應(yīng)高海拔地區(qū) 圖/Owen Freeman)

“光觸角”不僅彌補(bǔ)了哈比森的先天缺陷，更讓他“因禍得福”具有超出常人的光感知能力。當(dāng)他盯著天花板上的燈，能察覺到遙控器紅外信號(hào)的熄滅。普通人在花園里看到蜂群飛舞，哈比森還能看到花蜜的紫外線花紋?？棵鄯鋫鞣鄣幕ǘ溆衅洫?dú)特的紫外線標(biāo)記，能夠?yàn)槊鄯渌姸胀ㄈ搜蹍s不能察覺。

美國(guó)科幻作家雷蒙德·庫茨魏爾(Raymond Kurzweil)在著作《奇點(diǎn)臨近》中預(yù)言科技設(shè)備將導(dǎo)致“人類潛力的巨大擴(kuò)張”。在科幻思維泛濫的美國(guó)，有一派“超人類主義”(Transhumanism)便主張人類使用科技超越自身肉體局限。

哈比森因此被視為未來主義的先行者。雖然他無意踐行科幻作家們的狂野幻想，但他對(duì)自己“全球首位合法電子人”身份的自豪的確在一定程度上起到很好的宣傳作用。英國(guó)舞蹈藝術(shù)家Ribas緊隨其后，在手臂上植入一個(gè)永久性的感應(yīng)磁體來感知地球上的每一場(chǎng)地震，并將大地母親的頻率融入到自己的舞蹈中。(網(wǎng)易科學(xué)人)Ribas將機(jī)械和自己的職業(yè)乃至生活連接到一起，成為一個(gè)半機(jī)械人藝術(shù)家。

庫茨魏爾豪言人類終將超越生物身體的所有限制。“擴(kuò)展我們自身——這便是人之為人的意義所在。”

顯然，在利用科技改造自身的賽博朋克之路上，哈比森的光觸角實(shí)踐只是一個(gè)開始。人類是否在重新定義“演變”?通過植入科技設(shè)備改造自身，是否會(huì)成為下一個(gè)演化趨勢(shì)?

(8000年前，人類適應(yīng)沙漠氣候 圖/Owen Freeman)

解剖證明，所有的現(xiàn)代人都是在5萬到8萬年前從非洲遷徙而來。在從四肢行走向采集漁獵發(fā)展的過程中，發(fā)展出適應(yīng)溫暖氣候的遺傳特性。隨著之后人類在世界各地的遷徙，(網(wǎng)易科學(xué)人)不同的環(huán)境進(jìn)一步塑造了不同的遺傳特性。

如今不同人種深淺不一的膚色也都由原初非洲人黑色的皮膚演化而來。事實(shí)上，研究人員稱，一萬年前的歐洲人的皮膚看起來和非洲兄弟還并無二致。隨著時(shí)間的推移，北方的氣候讓歐洲人體表色素沉著減少，以便能夠吸收稀缺的太陽紫外線，進(jìn)而更高效地合成維生素D。同樣是由于環(huán)境特異性的原因，因紐特人擁有遠(yuǎn)超其他人種的 ω-3脂肪酸的消化能力，而阿根廷San Antonio de los Cobres地區(qū)的當(dāng)?shù)厝诉M(jìn)化出了能直接飲用含砷水的腸胃。

面對(duì)使種族延續(xù)的機(jī)會(huì)，生命體從不保留自己花樣百出的能力。中東居民不同于北歐人的基因變異幫助他們免遭乳糖不耐受的煩惱，非洲人通過十幾種不同的遺傳來幫助他們抵御瘧疾，而西藏高原和安第斯山脈等高海拔地區(qū)的人各自獨(dú)立發(fā)展出了適應(yīng)高原氣候的體格。

有證據(jù)表明，西藏人民通過與一個(gè)名為丹尼索瓦人(Denisovans)的遠(yuǎn)古人種混血獲得高原基因。平原地區(qū)的人在高海拔地區(qū)會(huì)出現(xiàn)呼吸困難，甚至?xí)?ldquo;高原病”。一段時(shí)間后，身體為了適應(yīng)這一情況會(huì)生產(chǎn)更多紅血球來捕捉稀有的氧氣，但是由于我們身體從未適應(yīng)高原環(huán)境，有可能一下子生產(chǎn)過多紅血球。后果是血液變得太粘稠，血壓隨之升高，帶來中風(fēng)的危險(xiǎn)，如果是孕婦還可能導(dǎo)致妊娠毒血癥。而藏人不會(huì)有這些問題，他們不會(huì)制造過多的紅血球，也不用擔(dān)心血液粘稠的問題。(相反，高原人初到平原地區(qū)多會(huì)出現(xiàn)醉氧問題，俗稱“低原反應(yīng)”)

古代北歐人能喝上牛奶也得益于一場(chǎng)基因突變。對(duì)冰河時(shí)代的歐洲成年人而言(非嬰兒)，牛奶本質(zhì)上是一種毒素，因?yàn)樗麄兩眢w在斷奶后就停止乳糖酶的生產(chǎn)?；蛲蛔冸S著畜牧業(yè)的普及傳遍歐洲大陸，今日慣于飲奶的歐洲人大多是第一批乳糖耐受的奶農(nóng)的后裔。從某種意義上講，乳制品幫助牧民在歐洲取代傳統(tǒng)采集民族，就像水稻在東亞幫助農(nóng)民戰(zhàn)勝狩獵和采集者。

“作為一種時(shí)刻準(zhǔn)備采取行動(dòng)的力量，(網(wǎng)易科學(xué)人)自然選擇的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類微弱的努力，一如絕倫天工之優(yōu)于人工手筆。”達(dá)爾文在1859年出版的《物種起源》中如此寫道。一個(gè)半世紀(jì)之后的今天，先哲關(guān)于自然和人類力量對(duì)比的觀點(diǎn)受到質(zhì)疑。近代人類文明的突飛猛進(jìn)讓自然演化的步伐相形見絀。當(dāng)有馬可以騎，誰還會(huì)選擇跑呢?

文化和科技是促進(jìn)今日世界發(fā)展的主要?jiǎng)恿Αｋ娮语@示屏和24小時(shí)時(shí)間制在幾百年間重塑了世界面貌，但我們的身體卻未對(duì)此作出任何堪稱及時(shí)的轉(zhuǎn)變。

傳統(tǒng)的遺傳依賴偶然變異和有性繁殖傳播。小鼠每三周繁殖一代，人類需要三十年左右才能產(chǎn)生下一代。按照這個(gè)速度，新遺傳特性需要數(shù)千年才能在整個(gè)人群中普及。鑒于遺傳演化的繁瑣和低效，它被技術(shù)取代也不足為奇。

“在DNA的時(shí)代，一個(gè)新突變需要十萬年的時(shí)間才能傳播自身。今天一個(gè)新款手機(jī)或革命性的生產(chǎn)程序在一周內(nèi)便可傳遍世界。”哈佛和MIT分子工程師喬治·丘奇(George Church)感嘆。

(當(dāng)前時(shí)代，科技發(fā)展的速度超過了生物體自然演化的速度 圖/Owen Freeman)

正如賽博朋克作家威廉·吉布森(William Gibson)所指出：“未來已來，只是還未普及。”一部分現(xiàn)代人已習(xí)慣于生活在跨時(shí)區(qū)旅行和跨國(guó)婚姻中，分子醫(yī)學(xué)和基因治療成為老生常談，人們躍躍欲試要在原生基因組上打造更大的奇跡。但對(duì)更多生活在發(fā)達(dá)地區(qū)之外的人而言，DNA仍然等同于命運(yùn)。

自然選擇并未因科技大行其道而消失，依舊按照其原來的步伐踽踽前行，在很多情況下仍會(huì)展現(xiàn)其彌久歷新的力量。

太空探索迎來民間投資熱潮，殖民火星被人類提上日程。(網(wǎng)易科學(xué)人)亞利桑那大學(xué)天文學(xué)教授克里斯·安佩(Chris Impey)預(yù)測(cè)，在不與地球居民雜交的情況下，火星移民身體的生化特質(zhì)將在數(shù)十代人之后發(fā)生明顯變化。由于人造環(huán)境內(nèi)不會(huì)有灰塵，睫毛和體毛會(huì)慢慢消失。擺脫了2/3地球重力的牽制，火星探險(xiǎn)家身材也將變得更加高挑。照此趨勢(shì)下去，幾百代人——如果人類能在火星上存活如此長(zhǎng)時(shí)間——之后的火星移民將與地球人在外貌上大不相同。

(今后的時(shí)代：人類利用科技參與自身演化 圖/Owen Freeman)

在當(dāng)下這個(gè)科技的盛世，自然演化相對(duì)于人們的需求而言顯得太過緩慢。人類開始手動(dòng)參與自身的演化。牛津“未來人類研究所”的兩位科學(xué)家在一份全球政策報(bào)告中暢想未來：(網(wǎng)易科學(xué)人)父母通過試管嬰兒來篩選“優(yōu)質(zhì)”胚胎、女性通過激素療法來自定義產(chǎn)卵周期……

這些技術(shù)的成果將在其后代身上得到直接體現(xiàn)。十代之后的新生兒將擁有兩倍于我們的智商。更高的智力配合更快的繁殖速度，未來人的情景實(shí)難揣測(cè)。

野心和科技狂飆起來，最終拖人類后腿的可能只剩下人類肉體本身。當(dāng)原生基因組無法滿足人類的改造需求，我們還有CRISPR-Cas9基因編輯這件終極武器。如果將輔助生殖比作下餐館，IVF試管嬰兒好比照菜單點(diǎn)菜，基因編輯則是直接將廚房打開任你發(fā)揮。

(在不遠(yuǎn)的將來，科幻將成為現(xiàn)實(shí) 圖/Owen Freeman)

2016年2月英國(guó)授權(quán)科研人員使用CRISPR研究人類胚胎的流產(chǎn)機(jī)制。(所有實(shí)驗(yàn)中使用的胚胎最終被破壞，不會(huì)孕育成人。)同年7月，中國(guó)科學(xué)家嘗試用CRISPR手段修復(fù)β-地中海貧血遺傳基因，(網(wǎng)易科學(xué)人)盡管最終以失敗告終，還是在全球科學(xué)界引起軒然大波。在最終被證明安全有效之前，目前世界上禁止任何針對(duì)人類遺傳基因的編輯行為。

基因編輯比試管嬰兒更強(qiáng)大，也面臨更大的濫用風(fēng)險(xiǎn)。CRISPR 技術(shù)的發(fā)現(xiàn)者之一詹妮弗·道娜( Jennifer Doudna)希望禁令能繼續(xù)下去，“讓我們的社會(huì)有時(shí)間研究、理解和討論基因編輯的各種后果”。

許多科學(xué)家擔(dān)心，一旦 CRISPR 技術(shù)被證明是安全的，基因編輯的洪流將一發(fā)而不可收拾。目前已經(jīng)有2300種基因療法正在被研究。去年，醫(yī)療公司 BioViva 的 CEO 宣稱通過公司的基因療法成功逆轉(zhuǎn)了體內(nèi)組織的衰老。

“DNA的演化曾被文化的飛速發(fā)展拋在身后，現(xiàn)在它開始迎頭趕上。”丘奇說。當(dāng)人類開始對(duì)自己的DNA動(dòng)手動(dòng)腳，未來似乎已不可阻擋。

(遙遠(yuǎn)的未來，在地球上經(jīng)過了千錘百煉的人類能否適應(yīng)紅色火星? 圖/Owen Freeman)

科幻作家預(yù)言，未來人類的身體將和智能設(shè)備近一步融合，成為人機(jī)一體的智慧生命體。除了文章開頭尼爾·哈比森用植入設(shè)備改善視力的例子，世界上還有數(shù)十萬帕金森病人選擇用大腦植入物——所謂“腦起搏器”——來控制自己的癥狀。此外還有針對(duì)聾盲人士的人造視網(wǎng)膜和人工耳蝸。美國(guó)國(guó)防高等研究計(jì)劃(DARPA)正在資助腦芯片研究，旨在幫助老年癡呆癥和中風(fēng)患者恢復(fù)記憶。在匹茲堡大學(xué)開展的一個(gè)人機(jī)交互項(xiàng)目中，操作者通過腦信號(hào)控制機(jī)械臂，甚至能接受機(jī)械手掌的觸感反饋。當(dāng)然五角大樓的研究并不單純是為了造福殘障人士，這些技術(shù)同樣可用來制造強(qiáng)大的未來武器。

并非要將自己變成超人那樣的鋼鐵之軀才算“人類增強(qiáng)”。全球已有數(shù)百人選擇將射頻識(shí)別(RFID)設(shè)備潛入身體，借此實(shí)現(xiàn)魔法般地非觸控開關(guān)操作。(網(wǎng)易科學(xué)人)一家名為 Dangerous Things 的公司聲稱已售出1.05萬張 RFID 芯片，并附贈(zèng)自主植入工具。這些產(chǎn)品的消費(fèi)者被貼切地稱為“生物駭客”。

1998年，英國(guó)雷丁大學(xué)教授凱文·沃里克(Kevin Warwick)成為第一個(gè)將 RFID 設(shè)備植入身體的人。他從配備電腦鎖和自動(dòng)化溫度傳感器的大樓上獲得了改造自身的靈感。“雖然當(dāng)一個(gè)平常人也不錯(cuò)，但成為一個(gè)電子人(cyborg)提供更多可玩性。”他說。另一位生物駭客在耳內(nèi)植入永久性耳塞后，還想在下體私處植入震動(dòng)器，通過聯(lián)網(wǎng)和趣聞相投的人交流彼此。

這些身體極客的身體改造行為多少令常人目瞪口呆。(網(wǎng)易科學(xué)人)在科幻小說《仿生人會(huì)夢(mèng)見電子羊嗎?》中，好奇一個(gè)機(jī)器人的運(yùn)行機(jī)制是冒犯和粗魯?shù)男袨?。但作為第一批敢于嘗試的電子人，哈比森樂于向別人展示自己頭上光觸角的工作機(jī)制。他認(rèn)為這同年輕人炫耀新手機(jī)或智能手環(huán)沒什么不同。

如今成年人每天花費(fèi)近10個(gè)小時(shí)看各種屏幕，相比之下留給身體鍛煉的時(shí)間不到20分鐘。虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔成為當(dāng)下最熱門的電子產(chǎn)品，我們無車不出門，找不到手機(jī)便坐立難安。計(jì)算機(jī)成為新的大腦，互聯(lián)網(wǎng)成為公用記憶庫。各種網(wǎng)絡(luò)社區(qū)里，人們樂此不疲探討如何更高效地電子化保存日常資料……當(dāng)代人很大一部分的生活依賴于電子產(chǎn)品和各種機(jī)器，電子與肉身、碳與硅之間的界限慢慢變得不那么清晰。

像自然界的所有物種一樣，人類是數(shù)百萬年演變的產(chǎn)物。如今，我們開始將演化置于自己的掌控之下。