前沿科學的發展究竟能有多超乎想象？_風聞

作者：騰訊科學WE大會

來源：知乎

人類已經開始嘗試打開上帝視角，開啓「人造生命」和「升級生命」。

人造衞星、人造材料、人造飛船……隨着科技發展，好多東西都能被“人造”。然而細想一下，目前所有“人造的”，似乎都是沒有生命的。

好萊塢電影《終結者》系列最震撼的莫過於外表與真人無異，能力卻大大超出想象的“人造人”。它們在鋼鐵骨架的和人工智能支持下，不光擁有人類的意識，更成為不死戰士。電影照進現實，有沒有想過，人類哪天真的能“創造”出生命呢？

早在1996年，克隆羊“多利”的誕生就是所謂的“人造生命”。然而，克隆僅僅是對已有生命的“複製”，還算不上“創造”。2018年騰訊科學WE大會上，中科院植物生理生態學權威、合成生物學專家覃重軍在“人造生命”的探索中做出了一個大膽創造。

自然界存在的生命體，分為真核生物和原核生物。人類、小鼠、釀酒酵母等都是真核生物，含有許多條線型結構的染色體；而大腸桿菌、破傷風菌等許多細菌屬於原核生物，通常只有一條環形結構染色體。**自然界從沒發現過只含有一條染色體的真核生物。**那麼，真核生物能否像原核生物一樣，只用一條染色體就足夠裝載所有遺傳物質並完成正常的細胞功能呢？

**有人説，這是生命科學史上的一次奇幻冒險：**4年，15輪染色體融合，使用基因編輯技術對釀酒酵母16條染色體的全基因組，大規模修剪、簡化、合成，最終成功創建了只有一條線型染色體的單細胞真核生物釀酒酵母菌株SY14。**這是人類首次 “創造”的將幾乎所有遺傳信息融合進1條超長線型染色體的酵母細胞。**這意味着，真核生物和原核生物之間的自然界限被打破。同時意味着將有望發現衰老、基因突變的成因，並尋找到治療癌症的利器。

甚至，這還引發出一個帶着哲思的問題：“如果大腸桿菌可以被自上而下或自下而上地重構、模塊化、簡約化……甚至可以與其他生物形成雜合生命體——那合成後它到底是大腸桿菌還是一種全新的生命？”

2019年騰訊科學WE大會，美國科學院院士兼癌症免疫療法教父Carl June同樣試圖來“升級”人類的生命：為人體免疫細胞裝載上更精準的武器。

手術、放療及化療是三種最主要的腫瘤治療方法。手術受制於各種因素，往往切除不徹底；而放化療相當於在人體內投放一顆原子彈，腫瘤細胞“恐怖分子”被一鍋端的同時，正常細胞“人質”也跟着一起遭殃。**CAR-T聚焦的“精準醫學”，**即研究如何精準打擊腫瘤細胞，是當下最熱門的腫瘤研究領域之一。

具體來説，CAR-T其實是對腫瘤病人自身的T細胞進行改造。T細胞是身體中的一種免疫細胞。但對於腫瘤細胞而言，T細胞很難分清敵我，CAR-T就相當於在T細胞上裝載了“導彈制導裝置”，讓腫瘤患者體內的T細胞快速認清腫瘤細胞並及時消除。

T細殺滅腫瘤細胞的視頻截圖

視頻裏，白色熒光是急性B淋巴細胞白血病癌細胞，綠色熒光是CAR-T細胞，而藍色熒光是癌細胞凋亡信號。放大右邊看到，綠色CAR-T撕扯白色癌細胞後，癌細胞立即冒出一陣藍煙被KO。——2011年CAR-T成功治癒了一名急性白血病復發的小女孩，這是世界首例通過該療法治癒的臨牀病人。

**人類能否創造生命或升級生命，這個問題在醫學和工程學交叉的領域，已有大量成熟的、把科幻變為現實的應用案例。**材料科學的進步，讓3D打印和水凝膠技術成功打印出各種聚合物、脂類、液態金屬材料製成的“人體零件”。

對於骨壞死需要植入骨骼的患者，3D打印機可以打印出幾十種鈦合金人體“骨骼”，不但尺寸精確，且帶有可供骨頭長入的孔隙，真骨與假骨牢固結成一體，更有助於骨骼修復。

對於皮膚大面積創傷的患者，皮膚3D打印術，能最大限度將皮膚活性及其他天然屬性提高，打印皮膚可以與正常皮膚有效融合，打印的皮膚組織也能與傷口皮膚缺損完全吻合。

回望21世紀，短短20年科技不斷迭代更新，這讓人想到美國本世紀著名寫實主義畫家Andrew Wyeth的名畫《Christina’s World》——

《克利斯蒂娜的世界》裏，患小兒麻痹症的少女，一邊爬行，一邊凝視着地平線上的木板房。

畫面上巨大的荒蕪，正是生命意義的某種殘缺，更是某種渴望。在醫學上，我們一直認為，生命不應該是侷限與孤立，而是奇蹟和永恆的可能。

其實不止是渴望以造物的態度來創造或升級生命，無限的好奇心促使人類急切地探尋更廣闊更邈遠的宇宙之門，進而得到更加激動人心、更加神秘莫測、更為挑戰智力、更加接近真理的答案。

2014年，新太空運動先鋒者Robert Richards帶我們去暢想人類如何開採宇宙中無限的資源，並計劃2020年從月球上帶回鈦、鉑等稀有元素。

2017年，著名黑客、科學狂人Pablos Holman向我們分享颶風控制器等一系列黑科技。他曾在大海海浪中放置一個巨大的管子，製造出水泵效應，來解決可怕的颶風。

2019年，清華大學精密儀器系教授施路平給自行車裝上了類腦芯片，一輛能夠實現自平衡、語音控制、自動避障和目標追蹤等多功能的“黑科技”自行車走紅網絡。“這可能是最接近獨立思考的自動行駛自行車”。其實，它是世界首款異構融合類腦芯片“天機芯”的演示平台。 這讓人類離“通用人工智能”更近了一步。

“成精”的自行車繞開障硬物

哥倫比亞大學的機器人研究專家Hod Lipson給機器裝上了靈魂。今年3月份，仿生物細胞羣體機器人問世並登上《自然》雜誌封面。新型的粒子機器人可以像活細胞一樣實現自主運動，在環境、醫療甚至軍事等方面有巨大的應用潛力。

巴爾扎克説：“真正的科學家應當是個幻想家。誰不是幻想家，誰就只能把自己稱為實踐家”。

是的，前沿科學的發展早已超乎我們的想象，科幻小説也正在一步步成為現實。宇宙學家霍金、“可穿越蟲洞之父”諾獎教授Kip Thorne、引力波發現者Barry Barish、嘗試撬開大腦宇宙的中科院院士蒲慕明，他們都曾經站在騰訊科學WE大會的平台，帶領我們去思考地球之外的星塵，和腦海之中的宇宙。