在人体改造的道路上，我们已经走了多远？
利维坦按：无论是通过哪种方式，我们都在进行着不同意义上的自我改造尝试。从维多利亚时期充满邪恶气息的的金属义肢，到一端连着机械臂，一端插入大脑皮层的BCI电极；从数千年前柏拉图将人分三等的优生学说，到利用基因技术修改胚胎细胞，人类开始上演造物主的戏码。这正如耶路撒冷希伯来大学的教授Yuval Noah Harari所说：
维多利亚时期的金属义肢，肘部、腕部、指关节均可活动，19世纪晚期。
图源：gizmodo
到目前为止，社会被创造出来的“虚幻”所聚拢在一起，如宗教，金钱，人权思想等等。 只要人类依然相信上帝，那么他们就是可控的。但是在过去的几个世纪里我们看到的是，人类变得越来越强大，并且已经不再需要上帝的拐杖。从宗教的角度来看，世界上最有趣的地方不是中东而是硅谷。 现在我们已经不需要上帝了，需要的只是技术。
《攻壳机动队》中的Cyberbrains，图源：omicrono
在《攻壳机动队》的世界观里，人类可以通过名为Cyberbrains的脑机连接设备实现人脑与机器的信息联通。虽然是经典的赛伯朋克设定，但实际上，脑机连接技术并非电影发布当时（1995年）的新兴概念。往前回溯至1964年，世界上第一个自主机器人的发明者William Grey Walter便实现了人类历史上第一次完整的脑机接口技术实验。
当时的Walter正在研究癫痫，为了确定病人脑内病灶的精确位置，他在病人贴近大脑皮层的地方放置了可以用来监测细微神经活动的电极。有一天，Walter医生突发奇想，将病人在欣赏风景幻灯片时大脑皮层所产生的神经活动信号，转换成了控制幻灯片播放的控制信号——每当病人想切换幻灯片的时候，幻灯片已经先于行为操作，自行切换了。从意念的产生、传递，一直到通过外部设备准确表达，闭环完整，这是人类第一次在实验室中完全靠“意念”控制设备。
英国科学家William Grey Walter，相较之下他更为著名的发明是机器人CORA——一个具备学习能力的自主机器人，图源：alchetron
刚刚过去的2016年是脑机接口技术的研究成果井喷年：9月份，斯坦福大学实验室里的一只猴子利用脑机接口技术，在一分钟内在虚拟键盘上敲出莎士比亚的经典台词“To be or not to be. That is the question”；10月份，美国的瘫痪男子Nathan Copeland利用意念控制下的机械手臂，与当时还没搬家的美国总统奥巴马“握手”，机械手臂感知奥巴马的手掌并将感觉传回男子脑中，瘫痪病人首次恢复了知觉；11月份，荷兰一名身患肌萎缩侧索硬化（ALS），没有设备辅助甚至无法呼吸的患者Hanneke de Bruijne第一次将脑机接口技术从实验室带入了家庭环境中，能够随时随地、准确且独立地控制打字程序与他人进行思想交流……
Hanneke de Bruijne在自己家中使用基于脑机接口技术搭建的输入系统，图源：omicrono
Walter在1964年所使用的脑机接口技术是将电极贴近大脑皮层，来获取某一块大脑皮层区域的整体神经活动信号，虽然可以用来控制幻灯片播放，但是这种无创的神经传感技术存在明显弊端——低分辨率。
举个例子，我们如果在一个正在播放惊悚片的放映厅里放置一个话筒，就可以知道电影的哪些镜头容易引起大多数人的尖叫——但是如果想知道每个人会被怎样的镜头吓到尖叫，则需要在每个人身边放置一个话筒。同理，如果想要实现更为精确和复杂的操作，比如说控制机械臂端起一个咖啡，则需要更高分辨率的神经传感技术——将微型探针嵌入大脑皮层。但相伴而来的便有人体排异反应、导电胶失效等诸多问题，且危险性很高，毕竟除了棉签和筷子，谁都不敢随便插根东西进自己的脑子。
脑机接口是一门多学科交叉的领域，涉及认知科学、神经工程、神经科学等多门学科。但是脑机接口技术的真正难点并不仅仅是分辨率——去年12月，明尼苏达大学的科研团队已经实现了无创脑机接口技术下对飞行器的三维空间飞行控制，相比于控制幻灯片播放，无创脑机接口技术的精度已经有了量级的进展。
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明尼苏达大学用脑电信号控制飞行器运动（建议wifi环境下浏览）
然而这一领域真正的难点不是运动控制，而是对抽象概念的翻译——你心里想的数字、脑海中的画面，仍然需要通过缓慢的打字来间接实现。
但这看并非完全不可能。2015年，在美国麻省理工学院利根川进（Susumu Tonegawa）教授的指导下，研究团队利用近几年新兴的光遗传学（Optogenetics）技术对老鼠海马体中控制记忆生成的神经元进行“改造”，在老鼠脑中成功植入了一段假记忆——打在神经细胞上的离子束可以控制记忆，这一实验结论无疑在科学家引起了轩然大波。
通过向实验小鼠的大脑中植入光纤，研究团队利用光遗传学方法改变小鼠记忆。图源：sciencemag
不妨设想一下，假若抽象概念（思维、记忆、情感、感觉）可以直接上传到设备端，脑机接口技术无疑将会把人的生命带向人类诞生以来最为翻天覆地的新纪元，届时躯体不再是生命的唯一载体，每个人都将以数据线中电子流动的形式存活，从某种意义上来说，人类确实可以因此而实现永生。
迷人而可怕的未来。
过去看上去也不太安全。即便是在用火光照明的古代，人类就已经开始利用社会学进行自我改造的尝试了。在柏拉图的《理想国》中，苏格拉底曾有过关于“优生学”的早期言论：
只有当最好的公民才会被赋予交配的权利时，人民才会得到提高，就像鸡和狗一样。
自优生学这一理念被提出，就自然而然地被分成了两大类：消极优生学和积极优生学——前者是为了减少有先天性疾病患儿的出生，婚前检查、适龄生育、孕期保健均可归为此类；后者提倡优质个体的出生，比如试管婴儿技术，也是最容易出问题的一种。
必须承认，历史上人类曾多次在优生学上犯了用力过度的毛病。纳粹将“不适于生存的劣等种族“关进毒气室，40年代的美国对酒鬼、罪犯、乞丐等“遗传退化人群”进行强制节育……令人瞠目的社会灾难使得群众舆论对优生学谈虎色变，作为人的生育权利与社会群体利益从未停止抗衡。
由当年美国优生协会举办的“最健康家庭”大赛的参赛者合影留念（看得出大家都很不高兴），图源：公共领域
现代科学解释了优生学背后的原理便是对遗传基因的定向筛选，但人类自身的繁衍周期较为长远（效率较低）——直到1953年J.D.Watson和F.H.C.Crick提出了DNA双螺旋结构模型，坐实豌豆猜想的同时带领遗传学进入现代分子时代，人类的自我改造愿景似乎走上了快车道。
然而前路依旧迷雾重重。从小学课本上的克隆羊多莉，到几年前长在老鼠背上的人耳朵，一团关于有关社会伦理的阴云就一直飘荡在现代分子遗传学上方——比如说“当我回家发现我的克隆人在和我老婆交换体液，我应该抄起菜刀冲过去，还是掏出手机定个合家欢三人分享套餐？”
电影《逃出克隆岛》中的克隆人
虽然对于大部分人而言，现在思考这个问题未免有点太过未雨绸缪——但毕竟连用基因修改技术生产出来的转基因作物都会让一大部分人闻风丧胆，更何况是大变活人的基因魔法？
2015年4月18日，我国中山大学生命科学院的黄军就团队在《Protein & Cell》科学杂志上发表了一篇科研论文。但在此之前，这篇论文曾被投稿到《Nature》和《Sience》期刊，却因为他们对实验中所征用的无活性人类胚胎进行了基因改造，涉及伦理问题，遭到两大主要科学期刊拒绝。
实验的目的是为了实现对于地中海贫血病的治疗。这是一种多见于我国南方地区的家族遗传性贫血疾病，可导致严重贫血、发育不良、骨骼疾病，甚至引起新生儿死亡，是南方儿童中最常见的致命性血液疾病。黄军就团队所做的事情，便是用2013年面世的最新基因编辑技术——CRISPR-Cas9对人类三原核受精卵（3PN）中编码红细胞珠蛋白的HBB基因进行了改造。
三原核受精卵是指内含一个卵细胞核、两个精细胞核的受精卵，发育最多止步于囊胚阶段，是个理想的实验对象，图源：dexeus
虽然实验一共对86个源自生殖诊所的废弃胚胎进行了DNA编辑，但只有28个胚胎成功，成功率大约为30%——这给未来人类胚胎基因修改实验的成功率提供了宝贵的经验。但是值得警惕的是，由于CRISPR技术出错率较高，经常找错目标基因，因此部分胚胎在实验的后阶段还出现了变异。因此，论文作者也在文中表明，他们明白围绕有关研究的道德争议：
实验结果说明，从基因编辑到基因疗法技术，中间有明显的障碍，在达成任何临床应用之前，仍有许多问题要研究清楚。
但不管怎样，这一试验的成功将黄军就团队顶上了风口浪尖，英国生物学家Edward Lanphier认为应该暂停这类研究，需要进行广泛讨论后才能进一步研究；而清华大学的生物学教授陈国强却认为有关批评所提出的要求过于武断。如果完全满足批评者的所有要求，有关人类胚胎的研究就完全不能做了。
很显然，社会的“管理者们”并没来得及对人类基因修改领域进行讨论和引导，正如该技术的发明人Jennifer Doudna所困惑的：“除了使用基因编辑技术的科学家们，还有谁能够来引导对该技术后果的公开讨论吗?”
而就在本文发布的六天前（2017年9月20日），一篇来自Francis Crick研究所发育生物学家Kathy Niakan团队的研究论文发表在了Nature网站上。该研究在去年二月获得英国人类生育与胚胎学管理局（Human Fertilisation and Embryology Authority）批准进行，时隔一年半，我们来看看这个研究又是关于什么的。
Kathy Niakan，图源：charleswright
为了了解人类胚胎发育和流产的原因，Niakan在实验中利用CRISPR技术来破坏控制Oct4蛋白产生的基因。这是一种对胚胎发育非常重要的蛋白，往常类似的实验一般在小鼠身上进行，但对于Oct4而言，人类胚胎与小鼠胚胎虽都有表达，但有着关键性的差异。
因此，这一研究所用的胚胎，便是通过体外受精形成的健康人类胚胎，通过捐赠获得。也就是说，如果不是研究人员在7天的实验结束后对这些健康胚胎进行销毁，它们是有可能发育成健全人类的。
尽管我们对于自身的基因质量一直处于“欲求不满”的状态，但介于基因修改技术对整个世界都有着难以估量的威胁性，有一点必须明确的是——只有对自身基因充分的了解，才能保证这一技术在稳定、可控的阈值内。
所以问题来了——作为朝九晚五且远离实验室的诸位，怎样才能了解存在于自己身上每一个细胞中的基因？
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