10个人类扮演上帝的科学项目:也许只有扮演上帝的角色才能实现!
科学极大地改善了我们的生活,使我们的世界成为一个更宜居的星球,并帮助我们更好地了解我们自己和我们的宇宙。随着科学的进步,人类也在不断地进步着。考虑到这一点,许多研究人员急于着手进行可能会给全人类带来巨大利益的科学项目。然而,有时只有科学家扮演上帝的角色,科学的进步、创新和发现才能实现。
1、使动物从灭绝中复活
比利牛斯野山羊,或称布卡多羊,是一种生活在比利牛斯山脉(法国和西班牙的分水岭)高处的野生山羊。几千年来,这些动物在该地区繁衍生息,但由于过度捕猎,它们被迫灭绝。然而,在最后一位布卡多羊(一只名叫西莉亚的雌性布卡多羊)去世前,科学家们已经能够完整地保存它的干细胞。在这种动物被正式宣布灭绝的几年之后,一个由法国和西班牙科学家组成的团队开始了一个有争议的科学项目,他们将一只布卡多羊(使用的是克隆技术)从灭绝中复活。
可悲的是,这只被“克隆”复活布卡多羊活不了多久就挂了,它是在代孕母羊生下它的10分钟之后挂掉的。其实从严格意义上来讲,这种克隆技术,并不称得上是“使动物从灭绝中复活”,这项科学实验不算作是一种成功的实验。年,当布卡多羊经历灭绝时,科学家们使用的工具“非常粗糙”。然而,随着先进设备的出现,科学家们希望他们最终能够完善“使动物从灭绝中复活”的科学项目。有鉴于此,灭绝的动物再次出现在地球上,也许只是时间问题。
2、操纵地球的自然系统
由全球变暖引起的气候变化正在不断恶化,我们目前正在实施的措施是无效的。为了一劳永逸地解决气候变化问题,许多科学家呼吁采用地球工程技术。不过,这种做法颇有争议,许多提议的解决方案要么是高风险的,要么是太离谱,不值得认真对待。地球工程技术是一种对地球环境的蓄意干预技术,目前科学界正在思考的是二氧化碳怎么去除和太阳辐射怎么管理的问题。二氧化碳去除虽是低风险的,但相对来说是昂贵的。
此外,它的影响非常小,可能需要很长时间才能看到显著的效果。另一方面,太阳辐射管理,也被称为反照率修正,成本低廉,但风险相对较高。这种技术比二氧化碳去除更有效,并且可以立即降低地球的温度。然而,它也会造成不可逆转的损害,比如改变现有地球的气候运转模式。此外,反照率修正技术也可以不怀好意的坏人所利用,成为伤害人类的武器……但是,只要科学界不断地努力,最终应该会找出一项能真正“操纵地球的自然系统”的技术,也许只是时间问题……
3、蚊子基因工程
疟疾是一个全球性问题,早在年,它感染了超过1.98亿人。虽然也有对付这种疟疾的疫苗,但它是无效的。除此之外,引起疟疾的寄生虫可以很快产生耐抗性。所有这些因素使这种疟疾成为最难根除的疾患之一,即使有了先进的技术,防治这种疾患的主要工具还是杀虫剂和蚊帐。不过,还是有希望的。加州大学欧文分校的科学家成功地设计出了不会感染疟原虫的蚊子。
此外,他们通过基因创造的抗疟疾蚊子能够将这种特性传给蚊子的后代,并将其传播给大量蚊子种群。尽管它可能不能完全根除疟疾,但研究人员希望他们这项科学项目将有助于将这一全球性问题降到最低程度,这项创新技术还可用于解决其他问题,比如农作物得病的农业工程,农业科技领域引进这项技术,也许能逐渐减少农民对杀虫剂的使用。
4、再现星际尘埃
了解宇宙的组成和演化是科学家们的主要目标之一,为了全面了解宇宙,科学界面临着一个巨大的挑战,即在实验室中制造星际云和行星材料。几十年来,这一直是一个重大挑战。然而,年,美国宇航局取得了重大突破。通过扮演上帝,他们创造了星际尘埃,他们用一个叫做宇宙模拟室的低压舱来制造星际尘埃。
这个腔室能够通过模拟极端的温度和真空度来重建太空环境。美国宇航局利用宇宙模拟室再现了一颗垂死恒星周围的极端情况。当一颗垂死的恒星,也被称为红巨星,已经接近生命的尽头时,它开始喷射大量的星际尘埃,科学家认为这是“行星形成和作为宇宙演化的一个关键组成部分”的基础。美国航天局的研究人员希望他们能够解开我们浩瀚宇宙的奥秘。
5、人造精子
不孕症是一个敏感的全球性问题,尽管两性都会遇到这个问题,但它主要发生在男性身上。男性不育发生在睾丸中的生殖细胞无法进行一种称为减数分裂的细胞分裂。当减数分裂不发生时,生殖细胞就不能转化为功能完备的精子细胞。目前,解决这个问题的唯一办法是捐献精子。然而,不育的男人还是有希望的,中国生物科学家们在实验室里创造出人工精液,他们从老鼠身上提取胚胎干细胞(可以变成任何类型的细胞),然后将它们暴露在各种化学物质的环境中,然后再将这些生殖细胞暴露于性激素和睾丸细胞中。
一段时间后,生殖细胞转化为功能完备的精子细胞。随后,科学家们将这些精子注入雌性老鼠体内,这些老鼠后来都生下了健康的小老鼠。研究人员计划在灵长类动物身上进行进一步的实验,如果结果是肯定的,他们将进行人体试验,尽管有争议,但这种方法有可能结束对精子捐献者的需求,并使不育的男性能够生育自己的亲生子女。
6、发展人畜混合器官
不可否认,全世界的供体器官都非常短缺。仅在一些发达国家,每天就有22人在等待器官移植。正因为如此,许多科学家开始研究一种创新但有争议的替代方案——“在动物体内生长”的人体器官。这种现代医学中的动物和人类DNA的混合体被称为嵌合体,这一项科学实验的灵感来源于希腊神话中的一种怪兽,一部分是蛇,一部分是狮子,一部分是山羊。科学家将移除动物的一部分DNA,它可以是任何东西。
例如编码胰腺,他们将把人类干细胞注射到动物胚胎中,一旦进入胚胎,干细胞将开始发育DNA中缺失的部分,由于胚胎没有免疫系统,人类干细胞不会被排斥,尽管这项科学计划每年有可能拯救数千人的生命,但却遭到了严厉的批评。除了这个科学项目需要科学家扮演上帝的角色之外,还有一个问题是,如果干细胞开始在宿主动物体内制造人脑,会怎么样?创造出能够思考的人与动物杂交后代会有什么影响或后果?
7、复活脑死亡的人
复活死者似乎是不可能的壮举,这也许只能存在于宗教和超自然的故事中。然而,一家名为生物夸克的美国公司正在为实现这一看似遥不可及的目标而努力。就在最近,生物夸克公司获得了美国审查委员会的许可,并开始进行其雄心勃勃、备受争议的项目的第一部分实验。这个阶段被称为“复苏”阶段,它涉及到20名来自印度的被宣布合法和临床死亡身份鉴定的人。然而,需要注意的是,生物夸克公司只会对脑死亡的人进行实验。
脑死亡可以简单地定义为丧失所有的脑功能脑死亡的人,可能是在法律上或临床上被宣布死亡,但仍然可以通过其他科学技术手段来维持生命。为了使脑死亡复活,生物夸克公司计划使用多种技术,如肽注射、干细胞和神经刺激,这些技术将触发中枢神经系统和大脑的某些部分像一些鱼类和两栖动物那样自我修复和再生系统。“一旦生物夸克公司成功复活了脑死亡,它将把时间花在实现‘人造人类’的项目”……
8、编辑人类基因
过去,基因编辑只限于动植物,但现在它正“直指人类”。尼亚坎和其他遗传学家使用的技术被称为簇状的人类基因编辑技术,这项技术使科学家能够识别某些基因,目前它已经被用来编辑狗的基因,使狗变大,猪变小,虽然这是有争议的,但人类基因编辑技术是一项崇高的科学技术。作为一项技术,它旨在消除某些疾患,如癌症,减少流产,提高生育率等等。然而,人类基因编辑技术也是一个“道德问题”;一方面,基因编辑的效果可以代代相传;此外,科学家在编辑过程中可能会犯错误。也许人类基因编辑中最具争议的另一个方面是,它为创造“天才神童”打开了大门。如果人人都是天才神童,那还要学习干什么……
9、用合成的DNA来创造一种外来生物
尽管地球上的生命极其多样,但令人惊讶的是,地球上所有的生命都是由两对DNA碱基编码的,即C-G和A-T。就在最近,科学家们取得了一项突破:他们创造了一种生物,其中含有两对天然DNA碱基和第三对人工DNA碱基。这种生物是由一种大肠杆菌进化而来的。这种生物可以被认为是“第一个人造的外星生物”,因为“它与地球上的其他生物有着不同的DNA”。
这个成功的科学项目已经完全重写了DNA和我们所知道的一切。多年来,科学家们相信生命进化的唯一途径是通过研究我们的DNA结构。然而,具有合成DNA的活生物体是“生命可以通过其他类型的基因编码形成”的证明。这意味着其他行星上的生命可能以不同于地球上的方式发展。此外,这一令人兴奋但有争议的发现:这项技术可以应用于许多领域,比如医学,甚至纳米技术。
10、创造人工生命
遗传学领域的百万富翁先驱克雷格·文特尔博士终于实现了创造人工生命的梦想,他的备受争议的研究成果发表在年的《科学》杂志上,其中详细介绍了他和他的团队是如何“从混合化学物质中开发出一种全新的合成生命形式”的,这个过程相当简单。文特尔的研究小组对生殖支原体(世界上最小的细菌)的基因编码进行了测序,然后将其保存在计算机中。之后,他们利用收集到的数据“在实验室里人工复制DNA”。
为了区分这种DNA和原始DNA,他们用“标记”技术对其进行了修改。最后,他们删除了所有原始DNA,然后用人工复制的DNA来替换。结果是一个能够复制的合成细胞,这一点意义重大,因为科学家认为DNA复制或繁殖能力是生命的基本定义。文特尔希望他的研究成果将为开发更复杂的人工生命而铺路,使之能够清理地球上的污染物,将废物转化为燃料,并预防疾病。然而,他因扮演上帝的角色而受到广泛批评。此外,他的批评者指出,他的研究有可能会被坏人用于生物战争。