在生物技术的加持下,地球物种的未来究竟一个充满希望的梦想之地,还是通往至暗时刻的持久噩梦?著名生物技术创投家胡安·恩里克斯和科学家史蒂夫·古兰斯在《重写生命未来》中告诉我们,人类已经站在了一个关键的进化节点上,在这里,由人类驱动的进化逻辑将取代由自然选择和随机变异驱动的进化,成为驱动物种进化的决定性力量。
第一财经获得出版社授权,节选《重写生命未来》部分内容,以飨读者。
人类注定会衰老和死亡吗?好消息是,我们已经可以通过基因工程获得相当于人类500岁的生命了;坏消息是……这项技术目前还只限于蠕虫。通过修饰蠕虫的基因,抑制胰岛素/IGF-1 信号系统,我们可以将蠕虫的寿命延长30%。而抑制营养素感应TOR路径的话,蠕虫的寿命可以延长一倍。这令科学家不禁设想,如果同时修改两个基因,是不是可以将蠕虫的寿命延长5倍?未来,科学家的任务将是把这些发现应用在人类身上。
从古至今,不论是冒牌医生还是研究人员,他们似乎都在寻访青春的源泉,还开发出了号称可以永葆青春、长生不老的疗法。20世纪20年代,寻求“返老还童”之术的外科医生开始从幼年绵羊身上移植睾丸。各式各样的移植实验之后,奇怪的操作仍在继续。2013年,哈佛大学的研究人员将一只年轻老鼠的循环系统和一只年老老鼠的循环系统结合了起来。四周内,年老老鼠的心脏病消失,器官恢复了活力。不过,他们的计划并不是在青年人和老年人身上应用这项技术,而是分离出帮助心脏恢复健康的成长基因GDF11,并开始转向人类临床试验。
在过去的20年里,我们期待一长串基因(IGF、GDNF、BDNF、EGF、IGF、VEGF、SDF、HGH、GnRH、TGF、EPO、FGF、NGF、GM-CSF、PDGF、PGF、HGF ……)可以帮助人类修复或改变身体的各个部位。这些实验中的很多确实都显示出了某种希望,每个都可以将死亡推得更远一点,以至于医学博士们现在已经开始将衰老视为一种慢性疾病了。但真正的问题是,将这些治疗措施结合在一起后,我们是否会像被改造的蠕虫一样,寿命延长5 倍?
我们的大脑会制造GnRH—一种控制性器官的激素,用于调节青春期发育和生育能力。当把这种物质注射到老年老鼠体内时,老鼠身上出现的与年龄相关的疾病就会减少,寿命也会延长 25%。我们还不知道GnRH是否会在人类身上产生同样的效果,但有研究表明,在40岁后仍然具备生育能力的意大利女性更有可能活到100岁。而睾丸素不足的宦官的平均寿命比同龄人长17年。想要永葆青春?那你是选注射GnRH还是选被阉割,又或是选择其他可能延缓衰老的物质—NAD+、TFAM或白藜芦醇?
遗传学家埃里克·托波尔(Eric Topol)对那些活到90岁以上且没有患慢性疾病的群体的研究为我们应该向激素混合物中添加或减去什么成分提供了线索。在美国,年龄在75岁以上的老年人口中接近45%的人从未接受过住院治疗,另有近30%的人只进行过一次人为干预治疗,例如人工膝关节置换。这些人的经历似乎说明,老龄化是可治疗、可推迟的。 随着年龄的增长,大约有70387个与年龄相关的表观遗传开关会发生变化,其中约有56%的开关将会开启,约有44%的开关将会关闭。一旦我们能够正确地调节这些开关,就可能改变部分衰老的过程,甚至理解为什么男性的衰老速度要比女性快4%。
我们在延长寿命这件事上已经取得了一些显著的成果,仅仅通过加强锻炼、改善营养、注射疫苗和服用抗生素,人们就可以对抗一系列疾病,延长寿命。在丹麦,1895年、1905年和 1915年出生的人活到 90 岁以上的人数每10年会增加30%。在全世界范围内,各家保险公司的寿险精算表都显得过于悲观了,而各国的社会保障体系在经济上都显得非常吃亏。随着基因疗法的发展,长寿纪录和“最年长的 ×× 人”的记录将一再被打破。因此,下次如果一位八九十岁的老人在半程马拉松赛中超过你时,你可千万别觉得难过。
如果可以改变激素和基因以延缓衰老过程,我们也可以将这些技术用于其他目的。也许有一天,基因外科医生不用动刀或注射肉毒杆菌、填充物,只用开启或关闭特定基因的表达就可以帮患者整容;也没准儿插入一个ABCC11基因的变体,就能消除腋下的臭味,或者服用抗皱药就可以减少鱼尾纹。
目前,DNA测序结果已经可以利用统计学方法推断测序者头发和眼睛的颜色、种族血统以及其他各种身体特征了。基因地图也会变得越来越精细化。一项研究测量了人类脸部的7000 个特征,还测量了许多已知能够控制骨骼结构形成的基因中的DNA差异,根据这些测量结果,研究人员就能推断出一个人的长相。在考古挖掘中,如果发掘的骨头带有DNA,但是缺少头骨,人类学家就可以利用这些技术来尝试还原人类祖先的样子。宾夕法尼亚州警方已经在运用同样的技术来寻找连续作案的强奸犯了。未来有一天,如果我们的技术足够成熟,一些父母可能会希望通过遗传和表观遗传手段调整孩子的长相。
基因手术可能有一天会被用于治疗比较严重的恐惧症。有研究显示,约有5%的西班牙人患有恐惧症。假设你开车去某个地方接孩子,突然间,你的大脑化学系统让你陷入了极度恐惧,你开始打寒战、出汗、恶心、心悸。如果不是因为你的岳母或婆婆突然来访,那么这种症状反复发作的原因可能是NTRK3基因出现了错误。这种变化会导致海马体和杏仁核之间沟通不畅。海马体主要负责指导记忆的存储,杏仁核主要负责存储环境记忆并驱动适当的反应,两者沟通不畅就会造成不适和恐慌。
一种被称为Tiagabine的药物有时可以帮助患者重置导致恐慌反应的记忆,同时也会带来一些有趣的问题。我们能系统地调节人类的恐惧吗?人们很容易理解为什么调节恐惧对于我们很重要,不仅那些遭受恐怖袭击的人可以受益,或许军队或安全机构的工作人员也可以从中获益。更进一步设想:人们会不会想要在个人或家庭的基因中修饰像NTRK3这样会导致恐慌的基因?
虽然具有针对性的大脑定向调节听起来很像科幻小说,但正如我们所看到的,现在已经有了越来越多远超于控制恐慌的例子。也许将来基因手术会像今天的整形手术一样普遍,这不仅会改变人们的外貌和寿命,也可能会改变我们基本的感受和行为,甚至还会有一套工具可以非自然地调节人类自身……
《重写生命未来》
[墨西哥]胡安·恩里克斯 史蒂夫·古兰斯 著 郝耀伟 译
湛庐文化/浙江教育出版社 2021年1月
资本市场的反应暗示着对Moderna商业策略的怀疑,投资者对新冠疫苗和呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗的销量反弹信心不足。
AI进化速递丨美国发布AI行动计划
中国生物医药公司10亿美元规模量级的收购开了先河,这对于未来中国生物医药产业生态的发展有积极意义,兼并重组加独立发展的模式。
在生物技术领域,中美之间的差距已经非常微小,尤其是在药物研发领域,中国正在迅速崛起,将成为原始创新的策源地。未来的发展可能会迅速改变全球生物技术力量的平衡。
①国家超算互联网QwQ-32B API接口服务上线,免费100万Tokens;②华为已正式组建医疗卫生军团,重点构建AI辅助诊断解决方案体系,推动医疗大模型在临床场景的应用;③中控技术与大华股份成立视觉AI联合实验室。