十分好读 | 《基因魔盒》：用计算机代码模拟大脑，人类就能永生？

好书何必久读，十分钟精准拆解，带你读懂一本好书。今天我们分享的一本好书，是来自中信出版社的《基因魔盒》。

人类似乎从来没有放弃过与生老病死斗争的野心，而在今天我们推荐的这本《基因魔盒》里，科学家们似乎有了更狂热的想法。在节目的开头，我们首先要介绍的这位科学家，名字叫做兰德尔·科恩，他出生在荷兰，是一位神经学家、神经生物学工程师。在他的职业生涯里，一直在努力整合各个学科，试图将他的边缘设想融入主流科学。现在，这一切即将成为现实。因为在2014年美国举办的“超人类展望大会”上，他站在讲台上，向人们介绍了如何实现永生不死的狂想。

在会上，科恩强调，人类再强大，也不过是种生物，能占据的时间和空间非常有限，而他的愿望是在更大的时间和空间维度上，发挥人类的影响力和创造力。科恩的解决之道非常简洁明了：他计划把自己的大脑活动上传到计算机，通过绘制大脑图谱，将大脑活动简化为数学计算，再将数学计算转译为代码，人脑就能实现数字化模拟，从而实现意识的永生不死。他说：“谈到大脑模拟，这与在苹果电脑上模拟运行视窗。系统没什么区别，大脑“代码＇应当可以在任何平台上运行。”当科恩走下讲台时，人们不会记住多少他演讲中的细节，但有一点定会被听众牢记于心：人类掌握“心智脱离肉体”所必需的知识已经指日可待了。那这个疯狂的想法，真的可行吗？

大脑模拟的概念不仅在科幻领域有着漫长而丰富多彩的历史，同时也深深扎根于计算机科学——他的子学科“神经网络学＂，就是基于神经生物学对大脑的物理架构和生理机制的研究。

人类大脑由亿万个神经元组成，每个神经元都通过分支与邻近的上万个神经元相联系，这些分支被称为轴突和树突。当一个神经元被激发时，电化学信号就从该神经元的轴突通过突传至另一个神经元的树突。无数电信号组成了大脑中的编码”，大脑有了这种编码才能处理外界信息并执行相关的指令。现在神经学家相信，构成个体独特性的种种因素。记忆、情感、性格、爱好甚至知觉，都是由上述机制所决定的。也就是说，人类的大脑和编程代码之间，其实并没有那么的天差地别。我们也许真的可以通过计算机技术，拥有一个“云大脑”。

即便未来大脑可以上传，但现在身体对我们依然不可或缺。许多重疾患者需要移植器官，合适的器官来源却非常稀少.那么可不可以“人造器官”呢？科学家还不清楚器官运行的所有基础原理，但他们已经在探索再造器官，尽管这并不容易。

在再造器官的方法上，科学家也在创新，3D打印已经涉及工业应用的各个方面，服装、汽车、飞机、建筑等等。在医疗领域，3D打印的牙齿、骨盆、义肢也出现了，不过这都是合成材料。那么细胞能不能打印？打印出的细胞能否组成器官？如果能量身定制打印器官，那将是千万人的福音。

虽然通过大脑产生的电信号与外部设备相连，这件事理论上是可行的，但人体内的电信号功能远不止如此。有科学家发现，细胞的生长与电信号有密切关系，利用这个特点，可以促进细胞的冉生，甚至是让断肢重生。

在过去的20多年里，3D打印已经从一种小众的制造工艺发展成为一个价值连城的大产业。如今，科学家们还在尝试将类似的3D打印技术应用到医疗领域。他们的尝试一旦成功，无疑将给医疗领域带来巨大的变革。但是，医疗跟其他行业之间存在着巨大的差异。打印塑料、金属或巧克力与打印人体的肝脏可谓有天壤之别，但如今世界各地的生物工程师们已经打印出了各种人体器官的原型，例如心脏瓣膜、耳朵、骨骼、关节、半月板、血管及皮肤。“这是一项艰难的事业，但是我们已经看到了抵达终点的曙光。”美国迪凯研发公司的创始人迪恩·凯门说。迪凯研发公司拥有440多项专利，其中绝大多数都是医疗器械方面的。

如果一位数学家只有圆规和直尺，那他只能画圆和直线。但是在拥有了更多的绘图工具之后，他就能以完全不同的方式思考问题。如今，我们已经拥有了之前从未拥有的能力，能做一些之前根本无法想象的事情。在过去数年间，不仅与“器官打印”有关的科技论文的数量增长了若干倍，对这个领域的投资几乎也以同样的速度增加。其中，有三个因素驱动了这种局面的出现：更先进的生物打印机、更发达的再生医学技术，以及更优化的CAD工程软件。只能说，离打印一个鲜活的躯干，人类只差一步路了。

当然，如果真的要解构人体，我们不能错过的就是基因。现在，很多疾病，我们都可以归罪于基因，如显性遗传的多指、并指或隐性遗传的白化病、先天性聋哑还有X染色体上的血友病、色盲，等等。许多人因为某种遗传缺陷而无法生下健康的孩子，甚至医生都不知道孩子患了什么疾病，这很大程度上阻碍了人类的永生。那么科学家们就提出，如果基因测序能给医生和父母一个确切的答案呢？那么如果直接通过基因工程对丕胎细胞进行改造，能否生下健康婴儿，甚至“完美”婴儿呢？答案是，这样的逆转是不被伦理所允许的，比如千夫所指的“艾滋基因免疫婴儿”，就足以说明公众对这样的实验的态度，但事实上，它并非就应该被彻底打入黑名单。

基拉·沃克出生后，她的父母和医生就担心她可能有健康问题。基拉的母亲在努力戒毒，因此在整个妊娠期，她一直服用美沙酮缓解毒瘾。为了保险起见，她遵从医生的建议，在密苏里州堪萨斯城医学研究中心待产。因为母亲吸毒往往也会导致婴儿生下来就有毒瘾，基拉出生后就进入了新生儿重症监护病房，以便医生实时观察她的戒断症状。结果医生发现她有另一个重大的健康问题——血糖异常的低。起初，基拉的主治医生用皮质醇控制住了她的血糖浓度，让她可以出院回家。但在一个月后的复查中，医生却发现基拉的血糖浓度极低，低到了连血糖仪都检测不出来。为了找到病因，医生给她做了一系列检查，结果依然毫无头绪。血糖浓度每天不断地上下波动，她已经接近脑损伤的边缘。

在一个周四，医生采集了基拉和她父母的血样，血样被送到医院实验室进行基因测序。周日晚上，结果就出来了。检测结果显示，基拉从她的父亲那里遗传了一个突变的ABCC8基因，而她在母亲体内发育时，部分胰腺细胞随机发生了另一个突变。受到这两个突变的影响，胰腺细胞不断分泌胰岛素，用于降低血糖的激素，使基拉体内胰岛素过量导致血糖浓度极低。幸运的是，基拉还有60％的胰腺细胞是健康的。医生可以移除掉她的受损的细胞，保留健康的胰腺细胞。之后，儿童慈善医院让基拉的父母将她送到擅长胰腺外科手术的费城儿童医院。在那里，仅两个月大的基拉经过了三个小时的外科手术获得了新生。

其实，我们今天要探讨的问题依然是，人类到底能不能永生，无论是通过模拟大脑，打印器官，还是基因编辑？无论东方还是西方、在神活传说中都有长生不老的故事：秦始皇让方土炼丹，寻找长生不老药；《西游记》中的蟠桃能让人得道成仙。所有妖怪都梦以求吃上一口唐僧肉：《圣经》中描述伊句园内有生命之树，吃下它的果实后水生不死。这些故事说明，延伸生命一直都是人类的愿望。但从科学研究的角度上来看，生命的延续，只在近百年才真正获得了有意义的研究成果，科学家通过干细胞疗法、基因治疗、移植或人造器官来延长人体健康的状态，这些与前面提到过的生物工程和生物医学工程都有直接的联系。不过就像打造完美婴儿一样，如果真正实现了生命延长或者永生，那背后又有无数的伦理与道德问题等待解决。所有人都活着，又有更多的新生命诞生，造成人口爆炸，而这一直都是人类担心的问题。

纵然永生不可能实现，或者说不能被允许实现，但所有那些不断挑战永生的科学家已经为我们展现了人类尊重生命、渴望生命的天性。正是这种尊重和渴望推动着生命科学过去、现在以及未来的蓬勃发展。

本期节目，我们要为您推荐的就是这本《基因魔盒》，如果您想要和更多朋友交流感受，分享见解，欢迎添加小氪微信：super36kr，加入我们的社群。下期节目，我们不见不散。