从“物联网”到“命联网”
万物联网与摩尔定律
物联网,顾名思义,就是物物相连的互联网,英文是:“Internet of things(IoT)”。物联网的实践最早可追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。1999年美国麻省理工学院(MIT)的KevinAsh-ton教授首次提出“物联网“的概。2009年,IBM首席执行官彭明盛首次提出 “智慧地球”这一概念。
经历半个多世纪的发展,在IT技术的“摩尔定律” (Moor’s Law)的支撑下,“物联网”的世界得以构建。
无论是硬件软件、电脑手机,还是O2O、云计算、区块链;无论是网站、APP、微信,还是阿里巴巴、亚马逊(The Everything Store)、Facebook、UBER、美团、e栈,都是将万物连在一起,让生活、生意更加方便、快捷。“0101”构建的“万物互联”已经成为现实,世界变平了,让非洲、西藏人也能用上手机,跨越了有线时代,与世界连在一起,从很大程度上消除了信息的不平等。
万命联网与超摩尔定律
自从2003年人类基因组计划(HGP)完成了对一个人全基因组的解读,A、T和C、G这两对碱基——几乎所有生命的通用“密码”,可以被解码成为“0101”,生命进入数字化时代,这个世界从此启动了一个全新时代——生命时代(链接阅读《时代,由此划分》)。
基因测序的成本和速度,正以“超摩尔定律”的速度在发展。以一个人的全基因组成本为例:2003年相当于一架隐形战机,2013年相当于一辆普通轿车,2023年也许会只相当于一辆自行车,甚至是打了一趟出租车。成本的加速下降,不仅会影响医学、健康,还将改变农林牧副渔、环保、材料、化工等各个产业和领域。简而言之,以基因组学为基础的生命科技正在发生翻天覆地的变化,酝酿“万命互联”的世界。
随着被测序的物种不断增加,科学家们发现,猪和人基因相似度为95%,果蝇和人的基因相似度为60%......,也即是说,各个物种之间在某种程度上只是ATCG的排序和多少不同。
同时,科学家们发现,人的肠道菌群与健康关系密切。人的肠道生存着超过百万亿的微生物,包含了细菌、原生动物以及病毒等,因此,肠道菌群被称为人体“第二基因组”。
另外,肠神经系统里80%至90%的神经纤维都联结着肠道与大脑。当迷走神经切断后,消化系统甚至完全不需要大脑就能运转。换句话说,肠道也是“第二个大脑”。
一个健康的人,必须具备健康的肠道菌群,也就是人自身的基因和肠道菌群的基因需要健康的“互联”。从这个角度看,人体也类似一个地球,包括附着和生长在人体内外的各种微生物也是“万命互联”。
洪堡的“生命之网”
亚历山大·洪堡(1769~1859), 德国著名博物学家、自然地理学家, 19世纪科学界中最杰出的人物之一。他最早提出“生命之网”这一观念,将世界看作一个有机整体的自然观。他曾说过:“一切事物都相互作用,有往必有还。”
达尔文坦承,正是洪堡的《旅行故事》促使他“去游历那些遥远的国度,并最终志愿登上女王陛下的‘小猎犬’号”。他一直将《旅行故事》带在身边,并在其中读到了洪堡关于“物种的逐渐转化(transformation)”的论述。洪堡写道,动植物通过“持久的竞争”获得养分和领地,不断“限制彼此的数量”,只有强者才能生存下来。《物种起源》的最后一段就提炼自《旅行故事》。
正如歌德曾经将洪堡比作“一座多头喷泉”:“各股泉水喷涌而出,清新、源源不绝,而我们只需把容器放在下面承接。”我们也相信,这座喷泉从未干涸。
从20世纪60年代晚期到70年代,关于自然的政策制定越来越反映出人类对生态的重视——一种洪堡式的全景思考。
EBP,命联网(IoL)的重要一步
去年,华大基因与全球科学家们发起“地球生物基因组计划”(EBP)的联合倡议,着重对包括所有植物、动物和单细胞生物在内的真核生物群体进行测序。倡议团队估计,得益于测序技术的进步和成本下降,可能只需10年时间以及与HGP相当的费用,就能完成对全部真核生物的测序。
这就是人类在向“万命联网”迈进的一大步。
我们想象一下,当地球上所有的动物、植物、微生物、菌物和人全部测序后,自然会形成一张由ATCG构成的四进制“命联网”(Internet of Life),人类对于罕见病、人畜共患病(如SARS、包虫病等等)、植物和土壤之间的基因“飘移”等……的认知将会到达难以想象的新高度。它对世界的改变,绝对远远大于半个世纪信息、互联网的影响,所以,我把称为Radical Change(根本性变化)。
到那时,人对生命的认知和领悟,人对生命和自然的谦卑,会上升到新的层面……