从“技术性永生”到“生物性永生”

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作者：本刊记者 唐凤 来源： 发布时间：2012-7-13 12:9:53 ) S5 t1 e: ], m. ]; @

从“技术性永生”到“生物性永生” ( K6 G: u9 ]3 _7 b' O 以新生物学和再生革命为代表的第六次科技革命日前正成为热门的话题。$ D  C8 ^0 k' x6 ~ / S# l$ f, Z5 N5 i$ f9 w* [8 q, Z “在过去的10年间，许多科技突破与第六次科技革命有着直接或间接的关系，可以看成是第六次科技革命的某种前兆。2009年美国国家研究理事会发表了《21世纪的新生物学》研究报告，认为新生物学时代已经来临。”中国科学院中国现代化研究中心主任何传启告诉《科学新闻》。 . I8 L. P) a# Q- H ! X2 p" E. L% q新一轮的科技革命已经呈现出来的特征，与此前人类经历的五次科技革命大异其趣，突出地表现在它是一场关乎人类自身的革命。何传启预测：第六次科技革命将让人类获得三种新的生存形式，即网络人、仿生人和再生人，实现某种意义上的“人类永生”。 3 N( x% q) [  D6 ~' l0 b1 Q, z; L" {  ^; A1 z' t- E 自然人生活质量将获大幅提升 0 W2 l( T) @# }( G% x: E* A& j# ^4 ~+ j% q9 \4 w& n# G “第六次科技革命将是一次新生物学和再生革命，包括整合生物学、合成生物学、创生生物学、再生生物学、信息生物学、神经和思维生物学等领域，都可能产生重大突破。”何传启提到。迄今为止，在合成生命、干细胞器官移植以及信息转换技术等方面的重大突破，已经展示了未来的某种前景。) q' f. Z1 n2 O2 z& G 2 V9 K' Q$ a3 C3 @' ^5 u: K 2010年5月，美国克雷格·文特尔研究所研究人员创建了一个合成基因组，并把它插入一个细菌内，代替细菌原有的DNA。这个新基因组促使细菌产生一组新的蛋白质。这种名为“辛西娅”的“实验室支原体”便是一个合成生命。该研究是合成生命研究历程中的关键一步，名列2010年美国《科学》杂志的十大科学进展。也许有一天，我们可以设计、合成和创造新的生命。 3 Q- A- D4 x* q9 I% Y 8 ~& v) L7 q% a' U/ ^9 E+ A干细胞器官移植在2008年便崭露头角，当年美国《时代》杂志就将其列为十大医学突破之一，它将给需要器官移植的病人带来福音。2008年6月，一支由多国科研人员组成的医疗团队进行的全球首例整体人造器官移植获得成功。患者克劳迪娅患有肺结核，她的支气管丧失了功能。医生为她量身定做了一个新气管：以合适的捐赠气管为支架，将原有细胞完全清除，注入女患者的骨髓干细胞，培育出一个新气管。最后，在多国科研人员的跨国合作下，切除患者坏死气管，换上新气管。手术成功后，克劳迪娅没有出现任何并发症。( u$ ?% Z8 w! i0 U- T- i $ i1 V4 e% [$ n4 f/ A 信息转换技术是实现人脑与电脑之间的直接信息转换的技术，包括从人脑到电脑、从电脑到人脑的信息转换，以及两脑之间的双向信息转换，这种技术能帮助人们完成许多意想不到的事情。* u2 C' k  v+ Y: j0 [ / F! E# R( U2 L* u  a 2009年4月，美国威斯康星大学博士生亚当·威尔逊，通过意念发出了由23个字符组成的微博信息。威尔逊戴了顶布满电极的帽子，这顶帽子可以监控大脑活动的变化，以确定他想要的字符，从而实现了从人脑到电脑的信息转换，虽然这种转换才刚刚开始。& n, Q4 r8 ?7 u1 ^4 p ; T% l, ]" I. H# l' |+ g利用信息转换技术，看似神奇的“读心术”离人类不再遥远。美国国际商用机器公司（IBM）的科学家们正在致力于研究如何将人类大脑与电子设备如电脑和智能手机“牵线”。生物信息领域的科学家已经设计出带有先进传感器的耳机，这种耳机可以“阅读”人们的脑电波活动，以此识别人们的面部表情、大脑兴奋和精神集中程度，甚至在人们的物理行动之前就获得他们的想法，可谓“未卜先知”。在未来5年，这项技术将率先运用于游戏和娱乐产业。" l0 j3 |& ?8 E: E6 Q ! N! D5 }+ G) D; v8 f* ~ 尽管生活质量将获大幅提升，但生老病死是现阶段自然人生命的本质特征。不过，何传启认为，即将到来的第六次科技革命将提供三种形式的“永生”：网络人的网络性永生、仿生人的仿真性永生和再生人的复制性永生。 0 I0 Z& @+ J1 e4 e, |   H% `, b4 u% ?网络人的数字化生存 6 `9 p* a8 B- k- w& w7 d+ d- r; {" f5 i4 w 网络人是指将来生活在网络空间的，具有自然人的外貌特征、性格特征和自主意识的数字化人。换句话说，网络人是一个虚拟人，生活在网络空间里。 ; h$ m: s+ X* ~* W6 q 0 _) x5 n! t2 Y) u5 Q+ H6 B何传启提到，“网络人”所需要的核心技术——信息转换器技术、人格信息包技术和网络技术——的雏形正在形成。目前，虚拟替身和虚拟人技术所展示的是“人格信息包”所需要的一种单元技术，包括虚拟人体和虚拟意识等。网速的提高则为拓展网络生存空间提供了新的可能性。1 e' N2 C4 s% z2 ^. D5 _- g: b : F" l$ `& b$ x% j% B' U3 n 2011年4月，有媒体报道，加利福尼亚大学的布拉斯科维奇和斯坦福大学的贝勒森博士称，虚拟替身参加三维会议的技术已经接近成为一种可行技术。他们为一名叫德夫的人设计了一个替身，德夫本人在偷懒睡觉，他的替身在参加早上8点的公司会议。替身德夫穿上套装，变身为完美的参会者，他会捕捉其他替身的声音变化，判断出是一个玩笑会发笑，也会在适当时候点头表示同意，并忠实记录会谈中的每个细节。3 j" u/ \/ j, ^, k5 j* Z9 E" B6 c5 r % A# U" s( L! E 思科公司首席未来畅想家戴维·埃文斯曾经表示，3D打印机、传感器网络和虚拟人等将在未来10年内改变我们的世界。埃文斯预测，包括机器人和在线化身在内的虚拟人将成为劳动力大军中的一员。据IBM制订的10年“蓝脑”计划，2020年，机器人将在身体上超越人类；2032年，机器人将在智力上超过人类；到了2035年，机器人将完全取代人类从事劳动。( A' [, p& {8 e : f$ Y' J# S7 g5 a3 l科学家们实现了创纪录的数据传输速度，从而帮助开启下一代高速数据传输技术之门。2011年11月中旬在美国西雅图召开的“超级计算2011”会议上，一个国际专家小组实现了广域网络中双向每秒186GB的传输速度。这一速度相当于每天传输200万GB的信息，几乎相当于10万张完整蓝光光盘的容量。 8 F/ d* N; y- Z* T! } 6 t5 s5 W- V, C5 g# Q7 F& F仿生人的实体性存在 0 a# K! S( G% |: z8 U8 y7 [8 A/ C6 B “如果说，网络人是人类的一种虚拟替身（网上替身），那么，仿生人是人类的一种物理替身（现实替身）。”何传启说。7 _$ F0 P/ a+ h/ h5 e6 ] 2 E+ o; x/ a8 j0 ~( D) t 仿生人指具有自然人体的外观形体、肌体特性、性别功能和自主意识的高仿真智能人，是智能机器人的一种“仿生升级”。如果以某人为“模版”，制造一个仿生人，并把他的自主意识传递给仿生人，那么，这个仿生人就成为他的一个物理替身。在20世纪60年代，科学家已经开始研究智能机械人。机器人科学家、机器人医生和情感机器人，展示了机器人和人工智能技术的新进展。- Q# [. E5 o+ h, B2 i$ D 1 |, m. T1 ]% M1 O' ^9 p “‘仿生手’的成功，展示了生物信息和机器信息的对接，它们为制造真正的‘仿生躯体’和‘仿生大脑’提供了一些技术基础。”何传启表示。6 k& U+ S9 ]/ D# ]8 M, X , z) {9 K' C4 Z. ]发明仿生人，至少需要五项关键技术：仿生技术、机器人技术、人工智能技术、信息转移技术和人格信息技术。8 j2 Q$ W3 v4 @0 X6 K0 \: i3 Z6 X 7 M  `, K6 w0 B4 X- E& u提起智能机器人，大家可能并不陌生。2009年4月，英国亚伯里斯威斯大学研制的机器人“亚当”，成为世界上第一个不依靠人类智能而自主作出新的科学发现的机器人。“亚当”与一般机器人的根本区别在于没有人类的介入它也能完成工作。其发明者金在接受采访时表示，人工智能几乎具有无限的科学潜能，说不定哪一天电脑也能发现像相对论那样的真理。 ( p+ p  w2 f" ?( }; ^8 ~ * ?5 \- f+ z. V/ j2 w2011年11月，欧盟委员会宣布，德国、意大利、英国和以色列科学家合作发明了一款神经外科手术机器人，可大大减少手术过程中患者的创伤，提高手术的安全性。这种机器人还可以感知手术部位的情况，及时调节动作的力度和方向。它动作幅度小，可完成非常精细的手术，适用于脑肿瘤、癫痫、帕金森氏症等手术。 % q. f2 e) D9 {5 i' f4 w3 a , d3 m* H+ m; Z9 {% N/ E7 Y另一方面，仿生技术也有了很大发展。2008年9月据美国广播公司报道,美国海军陆战队员克劳迪娅·米切尔成为名副其实的“仿生女人”。她因车祸左臂截肢，医生为她安装了仿生左肩，胸肌的电子神经信号为其提供动力。她可以自如地控制仿生左臂叠衣服、切菜，甚至还能打开葡萄酒瓶等。: u* w/ K' T  G4 B) @4 B7 T2 [ ; t" `8 B" x) m( h2 a; o早在2008年，英国科学家就表示，由于大脑移植技术取得了重大进展，人类未来有望制造出几乎可以与真人相媲美的超级“仿生人”。美国解剖学家协会制订了一个名为“60亿美元人类”的计划，即通过生物学与电子传导技术相结合打造出仿生人。 & S, g% X5 Z( d 5 D0 p( I$ d- v0 t" m5 t外国学者认为，仿生机器人技术的最终目标，是创造由活体器官和人造元件组成的仿生体。如今，一些实验室已经完成了把大脑神经元和电子元件结合在一起的研究工作。& f. O  x. F+ ]$ b/ r) s3 x" n 0 S" u. l! s7 m/ ^9 Q9 H再生人获“生物性永生”- [. O0 J5 X, F2 y; x8 m3 @   `' ~1 k% Q/ H: W2 @网络人和仿生人是人类的一种“技术性永生”，何传启指出，再生人则是人类的一种“生物性永生”，人类社会将因此而改变。 6 \% ~/ _7 x! z) }: q; u: O/ w. f6 j9 D2 [& I! K 再生人指具有自然人的全部生物学信息、社会学信息和自主意识的“复制人”。从自然人的身体中分离合适的具有全能性的体细胞，通过体细胞培养技术，实现人体再生；然后把人的自主意识传递给再生体，人可获得“第二次生命”。 * s7 {! ]# _5 u; D; X0 u' L9 K6 [3 E- |3 S; u! m& I9 P" i8 C! \ 而实现“再生人”，至少需要四项科技突破：人体体细胞全能性、人体再生技术、人格信息包技术和信息转移技术。人体体细胞全能性和人造子宫是颇具代表性的进展。 / ^6 y0 m7 R& k0 _$ K) I, P" V: @; n3 A3 x9 F 2011年，美国《时代》周刊将克隆制造干细胞列为当年的十大医学突破之一。科学家们将“体细胞核转移”（SCNT）——即当年克隆出小羊“多利”的技术——在人体细胞上进行了同样的实验。这种技术简单来说就是将一个卵细胞中的遗传物质用一个成熟体细胞（如皮肤细胞中的DNA）加以代替。如果一切顺利，卵细胞分裂最终将产生一个和提供成熟体细胞的动物拥有完全相同遗传基因的克隆体。$ r! |6 R4 n1 Q0 i0 o3 K2 g1 w ' d# J% @$ q6 N+ a& ]  F& s 动物体细胞全能性同样引人注目。2009年7月，中国科学家利用诱导性多能干细胞（iPS）培育出新老鼠。所谓诱导性多能干细胞都是成年细胞（通常是皮肤细胞），科学家通过引入四种基因将其重组为胚胎状态。事实上，这些细胞会经过重组，最终长成老鼠。新培育出的老鼠本身具有繁殖能力。 , s6 G% l' d% o* z; K ; K& S! B7 }) g2002年美国康奈尔大学刘洪清博士的实验室，将不孕妇女捐献出来的子宫内膜组织进行培育，随后，他们将受精卵放入这个形似碗状的“人造子宫”内。在6天内，“人造子宫”内的受精卵发育状况良好。此后他们用同样的原理，制造了一个老鼠的“人造子宫”，老鼠胚胎在“人造子宫”里存活了17天。2007年11月，日本东京大学的科学家研制成功了一种人造子宫。 # {) p4 h# y/ P  T& u7 X8 u , l, _* G+ }  k& ^从20世纪60年代，科学家就开始从事克隆动物研究，已经成功克隆约20种动物。动物干细胞研究进展显示，动物体细胞具有全能性，而人体体细胞全能性正是人体再生的科学基础，人造子宫是人体再生的一个技术基础。% X) X/ Q9 N: o0 `/ X% L) w * t' Q3 `; h4 i5 Q( R5 ?8 ]1 u8 y何传启认为，人体体细胞全能性和人造子宫的新进展，已经展示了一种光明前景。从自然人的身体中分离合适的具有全能性的体细胞，通过体细胞培养技术，人类的生物性永生已经成为可能，这将改变人类的人生观。■9 A- |* l4 J  g: ?- @9 b $ H1 N9 V" l2 G《科学新闻》 (科学新闻2012年第7期 科学传播)) w/ `$ h+ W: P* g+ ^7 H ! ^. |) Q( _4 |4 x. r2 N

http://www.science-weekly.cn/skhtmlnews/2012/7/1816.html

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