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    新一代黑客—倉庫生物學家(2)
    2010-09-12 全球品牌網  《三聯生活周刊》

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      恩迪欣賞生物積木,因為它們使合成生物學家們有了一套標準部件,這是電氣工程師們除摩爾定律之外所享有的另一項優勢。如果某位工程師想要用某一特別部件來完成一項工作,他可以翻開目錄,找到帶有恰當參數的部件,然后從供貨商那里訂貨。他不需要自己來設計這個部件,也不需要知道這個部件如何運作。恩迪博士認為,生物積木可以給生物學家們帶來同樣的便利。

      一個生物積木的DNA包括那些可以用作標準部件的基因的組合。如果將其移植到細胞的蛋白質之中,它可以令細胞發揮更多功能,不僅僅是“制造更多的蛋白質X”。恩迪對于可以調節其他基因的轉換和控制系統特別感興趣,這種轉換是電子學的基礎,他希望有一天這種轉換能夠為工業化地合成生物學奠定基礎。

      2003年,恩迪和他的同事奈特、蘭迪·雷特伯格(Randy Rettberg)以及杰拉爾德·薩斯曼(Gerald Sussman)創立了iGEM——國際合成生物學大賽,目的是鼓勵利用標準化部件建構生物學系統。2006年,恩迪下的一隊本科生利用“生物磚石”部件給氣味很難聞的大腸桿菌重新編程,讓它生長時聞起來像冬青樹,而生長完成之后則聞起來像香蕉,他們將成果命名為“香水菌”。2008年,來自斯洛文尼亞的獲勝小組運用自行設計的生物學部件制出了幽門螺桿菌的疫苗,這種寄生在胃部的細菌會導致胃癌,此前還沒有找到適用于人類的此種疫苗。迄今為止,這個小組已經在小鼠上測試了他們的造物,結果頗具潛力。

      這是開源的生物學,全部知識產權共享。“生物技術和IT的重要特征在于都有代碼并且依賴信息,但二者已經按照完全不同的軌跡發展。當IT領域的帶頭人已經形成合作關系,行業標準雖不情愿但也還是公開了源代碼,而生物巨頭們則保護自己武裝到牙齒,而且將來也打算這樣做,原因可以歸根于貪婪和恐懼。”恩迪說。

      有人認為,生物學與計算機不同,它更復雜也更困難,因為需要實驗室的參與。作為合成生物學領域的資深人物,美國大學科學家安德魯·赫塞爾(Andrew Hessel)說,這種說法是那些不了解歷史的人杜撰的。“一開始,制造計算機是非常困難的。”他說,“事實上,現在手機的計算能力比早期IBM房間那么大的計算機還強。當時,似乎只有那些擁有許多專長和大量預算的企業才能使用計算機工作。這就如同今日許多人對生物學的開發,而情況正在改變。”甚至可能會發生這種情況:生物DIY愛好者們的起步會更加容易,因為比起早期的電腦黑客至少有一個巨大的優勢,那就是互聯網

      “事實上,我們試圖超越的是人類的生物特性,而非人性。人類是唯一試圖改變自己的物種,其他物種還做不到這樣。如果我們沒有改變自身,可能只能活到25歲,這是1000年前的預期壽命。你覺得我們沒有改變?其實我們已經把各種各樣的東西放進了自己的身體里,比如藥物和醫療裝置。或許從這個時代開始,我們就能夠決定自己的命運。上世紀,我們揭開了生命的基本代碼,現在我們正在以前所未有的速度進行研究。我們從被動的觀察員轉變角色,成為天然的舞蹈家,我們將進入一個時代,關于我們是誰、我們將如何生活這些更深層次的問題。”赫塞爾說。

      他和恩迪都信奉奈特的一句話:“科學家發現世界存在,工程師創造出不存在的世界。”

      但是這種變化讓某些人感到恐懼,理想主義者可以運用的東西,恐怖分子同樣可以使用。許多博客提供了一切相關領域的各種建議,從如何保存蛋白質,到為DNA脫鹽的最佳方法。諸如此類的開放性很嚇人,已經有人呼吁要對此類技術實行更嚴格的掌控。對此恩迪顯然已經考慮到。“在將來,我們可能會具有近乎上帝的力量,這種力量將給我們無與倫比的潛力,同時也賦予了我們極大的責任。只有時間才能告訴我們,生物黑客運動對合成生物學的影響是否如同黑客文化對數字世界的影響一樣。”恩迪說。

      5個重要問題

      上世紀50年代,數學家約翰·馮·諾伊曼在普林斯頓大學設計和建設了第一臺電子計算機,通過輸入指令來運行。馮·諾伊曼并沒有發明計算機,所謂的埃涅阿克計算機5年前就已經在美國賓夕法尼亞大學運行。馮·諾伊曼發明的是軟件,通過編碼指令讓計算機變得更敏捷和更靈活。電子硬件與卡片穿孔機軟件相結合,創造出一臺能夠預測天氣、模擬生物種群進化、測試氫彈可行性的機器。馮·諾伊曼知道,他的發明將改變世界。他明白,這臺機器經過改良,日后將主宰科學、商業和政府運作。但他設想的電腦是大型且昂貴的,為大型研究實驗室或大型工業集中設施使用。他并沒有預見電腦會越來越小,越來越便宜,被家庭主婦用來做退稅表,或者給孩子做功課。他完全沒有預見電腦游戲會成為21世紀生活的重要娛樂方式。由于電腦游戲,新一代人在成長中染上了無法消除的電腦癮和網癮。無論是好是壞,病態或健康,電腦已經成為我們生活的一部分,人類與電腦的結合似乎比丈夫和妻子的結合更緊密。

      著有諸多科普讀物的普林斯頓數學物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)說,當年在馮·諾伊曼眼里,計算機是大型集中設施,如今基因工程在大眾眼里也是大型制藥企業和農業企業的專利。公眾不信任孟山都公司,是因為孟山都公司的轉基因作物和農藥有弊病,就像人們也質疑馮·諾伊曼,因為他用計算機設計氫彈。如果基因工程仍然被掌握在大企業手中,基因工程可能會繼續是不得人心的、有爭議的。

      他覺得沿著計算機產業的路徑走下去,生物技術產業會有光明的前景。為了讓生物技術生活化,下一步是要用戶界面好。他寫道:“每一朵蘭花和玫瑰,蛇和蜥蜴,都是一個需要專注的領域,成千上萬的業余愛好者和專業人士,獻身這個領域。如果遺傳工程對這些人來說變得容易操控,你可以想象會發生什么事情。到時將會出現裝配好的工具包,園丁利用基因工程培育出新種玫瑰和蘭花,鴿子和鸚鵡、蜥蜴和蛇的愛好者們也有自己的工具包,用來培育新的寵物,而狗和貓的培育者也有自己的工具包。”

      他樂觀地認為,基因工程一旦進入家庭主婦和兒童的手中,像信息爆炸一樣,將會給人們帶來新的生物多樣性爆炸。基因組的設計將成為私人的事情,變成一個新的藝術作為形式,就像繪畫和雕塑那樣。能流傳下來的接觸作品會很少,但都會給人類帶來歡樂。

      他還設想,就像專門為學齡前兒童設計的電腦游戲一樣,新的生物技術游戲也被設計出來,但是孩子們玩的將是真的雞蛋和種子,而不是在屏幕上的圖像。玩這種游戲,孩子們將和生命越來越親密。他甚至設想獲勝者可能是培養出人球的孩子,或者孵化出可愛小恐龍的孩子。當然這些游戲可能會比較混亂并且危險,需要規章制度來保證游戲不危及孩子和他人的安全。

      可是,這種潮流的風險無處不在。人們需要回答5個重要問題。“首先,它能停止嗎?其次,它應該停止嗎?第三,如果阻止它是不可能或不可取的,我們需要對其強加什么限制?第四,如何決定這些限定?第五,應如何限制予以強制執行,從國家考慮還是國際考慮?”考慮這些問題的時候,難免不會拿計算機技術和生物技術進行類比。生物黑客能制造出來麻煩的小魚,就像年輕的電腦黑客在互聯網上傳播計算機病毒。不過對此弗里曼·戴森很樂觀,他說:“從長遠來說,由于生物技術在全世界傳播,避免大規模生物恐怖主義的最好辦法是將生物技術的好處盡可能廣泛地傳播開。”

      未來世界的黑客

      技術變革將從根本上改變我們的道德與社會制度,創造一個更加平等的世界。三個關鍵的科技進步:太陽能將為貧困地區提供足夠的能量;基因工程將改善兒童健康;互聯網連接全世界的人,將貧窮的國家從文化的孤絕中拯救出來。一旦這三種元素到位,非洲的每個村莊將公平地分享人類文明的成果。

      ——弗里曼·戴森:《太陽、基因與互聯網》

      記者◎陳賽

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      一個老極客的夢想

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