当前位置: 未解之谜网 > 自然科学 > 人类有可能扮演上帝吗?乔治.丘奇的基因科学之梦(上)

人类有可能扮演上帝吗?乔治.丘奇的基因科学之梦(上)

2023年11月10日7:24 未解之谜网

    上帝、教会与(有点长毛的)长毛象

    几乎所有文化在面对生命本源的问题时,都会用一些角色与故事回答问题。在希腊神话中,最初只有卡俄斯(Chaos)——虚无——的存在,接着盖亚(Gaia)从虚无而生,然后生下天空乌拉诺斯(Uranus)。他们的后代包括泰坦(Titan)、独眼巨人(Cyclopes)、百臂巨人(hundred-handed creatures)、诸神(赫斯提亚〔Hestia〕、狄蜜特〔Demeter〕、宙斯〔Zeus〕等),以及后来的人类。古苏美人则相信母神纳木(Nammu)生下了天与地,并且诞下动植物与人类。在拉科塔族(Lakota)传说中,这个世界存在之前还有另一个世界,那个世界的人类罪孽深重,因此大灵(Great Spirit)用洪水淹没大地,只有乌鸦康吉(Kangi)活了下来。大灵另外派三只动物取了泥回来,由大灵塑造成土地与世界各地的动物,然后又用红、白、黑、黄四色的泥塑造出男人与女人。而在基督教故事中,上帝先是创造出无形的荒芜,接着创造光、天空、土地、动物,以及掌管所有生物、后来成为人类始祖的亚当与夏娃。

    这些故事都编造于我们理解生物学、天择与生命演化之前。《创世纪》(Genesis)记载了许多戏剧化的故事,故事中世界遭遇危难、一家人盼望生下孩子,还有人远行寻找未来的家园,它的多位作者根本没听过好几世纪后达尔文对于天择的观察,也没听过格雷高尔.孟德尔(Gregor Mendel)提出的遗传法则。(若能研究《圣经》中几个著名家族——例如撒拉〔Sarah〕、利百加〔Rebecca〕与拉结〔Rachel〕的家系——的基因序列,那也许可以找出她们难以怀孕或成功生育的原因。)

    图/wikimedia

    苏格兰哲学家大卫.休谟(David Hume)曾观察到,我们人类共同的这些创世神话之所以存在,是因为我们需要用有因果关系的故事理解周遭世界,也是因为当社会规则有前后文脉络时,社会才能运作得更好。那么如今,随着合成生物学打破我们自古流传下来的规则,迫使我们重新思考这些规则的合理性、挑战自己原先相信的起源故事,我们又该如何是好呢?到了今天,科学家忙着在数百间实验室里幻想、设计与生产生命的未来——而在其中一间实验室里,一位备受敬慕的研究者邀我们检视与调和自己对科学及信仰的信念。

    ***

    乔治.丘奇在生物学界绝对算得上“大”人物,他同时是麻省理工学院与哈佛大学的教授与实验室主任。即使不穿鞋,他的身高也达六尺五寸(约一百九十五厘米),校区内甚至有几道门太矮,他必须弯腰低头才有办法通过。他拥有天使般大大的可爱笑容、红润的双颊、一头茂密的白发,以及蓬松的长胡子。简而言之,他可说是圣诞老人的遗传学家弟弟,脾气也和圣诞老人同样和蔼可亲。人们常因丘奇的研究主题而将他和查尔斯.达尔文——甚至是更伟大的人物——相提并论。在讨论如何利用合成生物学设计与操控生物学未来时,喜剧演员史蒂芬.荷伯(Steven Colbert)一度打断了丘奇,急切地问道:“我们有重新设计的必要吗?”他接着说道:“第一次发明我们的是上帝,是创造天地的主。先生,你这是在扮演上帝吗?你这个胡子的确很有假扮上帝的潜力。”荷伯也许没发现,他这句笑话其实有几分真实,因为丘奇花费了大量心血想创造新生命,以及复活已死的生物。

    合成生物学让创造新生命及复活已死的生物变得可能。图/giphy

    丘奇在一九五四年诞生于佛罗里达州麦克迪尔空军基地(MacDill Air Force Base),从小在邻近坦帕湾(Tampa Bay)的中产阶级社区长大,生活环境不算特殊。丘奇的父亲是空军中尉,同时也是赛车手、光脚滑水运动员,比起宁静的家庭生活,他对刺激的活动感兴趣得多。丘奇的母亲则是律师、心理学者与作家,她优秀又有想法,早就受够了丈夫的行径。她两度再婚,第二次对象是一位名为盖洛.丘奇(Gaylord Church)的医师,盖洛正式收养了当时九岁的乔治。乔治立刻对继父包包里的医疗器材深感兴趣,盖洛教好奇的儿子如何消毒针头,甚至偶尔让乔治为他注射药物。

    这段时期,丘奇在天主教学校的老师都对他头疼不已。丘奇虽然礼貌,却频频提出修女们答不上来的问题,经常带着老师们钻神学的牛角尖。他高中就读麻州名声极佳的寄宿学校——菲利普斯学院,也就是马文.闵斯基的母校——这所学校就比较适合他了。他在此钻研电脑学、生物学与数学——却也发现自己越来越无法在夜里完全入眠,日间也难以保持清醒,即使在他深爱的数学课上也会打瞌睡。其他学生不停拿这件事笑他,代数学老师甚至叫他干脆别来上课了:既然他这么常在课堂上打瞌睡,那就自己想办法学数学吧。丘奇为自己辜负师长的期许而感到羞愧,同时也恨自己无法融入群体。

    后来他就读杜克大学(Duke University),睡眠问题仍不见起色,他常在会议或研讨课中不小心睡着,睡几分钟后听见自己的名字,他又会像没睡着一样勐然惊醒、回应对方。有次在一位系主任的课堂上,系主任见学生斗胆打瞌睡,甚至气得拿粉笔丢他。尽管如此,丘奇还是在短短两年内拿到了化学与动物学的学士学位,接着继续在杜克大学读生物化学研究所。他很快便被晶体学(crystallography)吸引,这在当时是一门新学问,可用以研究转运 RNA(tRNA)的三维结构,深入瞭解这种负责解码 DNA、将遗传指令运输到细胞其他部分的 RNA。

    丘奇常在会议或研讨课中不小心睡着,但听见自己的名字又会像没睡着一样勐然惊醒、回应对方。图/giphy

    丘奇的睡眠问题并没有好转,大多数人都以为他不过是太无聊或在做白日梦,孰料他其实是无意间迅速进入了睡眠的快速动眼期(REM sleep)——也就是人们睡眠时做梦的阶段——并且将清醒时的想法带进了梦里。在清醒梦状态中,他看见了未来的各种可能性,探索了不同排列组合的科学方法——换作是清醒的人,绝不可能想到用如此古怪、疯狂的方式应用科技。

    在学生时期,丘奇老是因太过好奇与容易分心(当然还有打瞌睡)而惹上麻烦,他每周花上百小时做尖端晶体学研究,以致从不出席核心课程,最后想当然耳被当掉了。他被逐出了生物化学系,只能试图转系、继续从事研究,然而他修的课程太杂、个人名声不佳,而且研究领域又很奇怪,没有教授想收他。此时的丘奇二十岁了,他发表过重大论文、获得了著名的国家科学基金会(National Science Foundation)青年学者奖,却被学术界的官僚体制拒之门外。

    话虽如此,丘奇仍设法转学到了哈佛,并下定决心读完研究所。到了哈佛大学后的第一学期的早秋某一天,丘奇上课迟到了几分钟,于是他悄悄熘进教室、在最后一排找位子坐下。他取出笔记本、抬头看向老师的投影片,赫然发现当日主题是自己的一篇论文。那堂课的教授是分子生物学界首屈一指的学者华特.吉尔伯特(Walter Gilbert),他没发现丘奇也是这堂课的学生。(吉尔伯特在三年后因开发出 DNA 定序的早期方法之一而获得诺贝尔奖。)

    丘奇继续做着生物化学相关的梦,提出了许多大胆的想法,其中之一是能低成本且快速解读 DNA 的机器,还有一者是用现成分子改写基因体、改良自然造物的方法。在他的想象中,他可以用特定的酶修改基因体当中不同的部分,还能让神经多样(neurodiverse)者——例如有强迫症或自闭症的人们——调控他们的特殊能力,而不是用药物抑制这些能力。丘奇的想法被他带进了实验室,他致力于基因体定序与分子多工(molecular multiplexing)的研究,后者是能够同时定序数条 DNA 的技术,不必像当时广受使用的方法一样,一次仅定序一条 DNA。这其实不是新技术,但大部分科学家认为这种想法太过荒谬,所以并没有继续顺着这条路研究下去。丘奇证实了此事的可行性,一次定序多条 DNA 的方法很快便被许多人接受,大幅降低了 DNA 定序的成本。

    (必须)

    (必须,保密)

    阿狸1 阿狸2 阿狸3 阿狸4 阿狸5 阿狸6 阿狸7 阿狸8 阿狸9 阿狸10 阿狸11 阿狸12 阿狸13 阿狸14 阿狸15 阿狸16 阿狸17 阿狸18

    真诚欢迎各科普媒体、机构、专家和网友与我们联系合作! QQ 404-455-307

    版权所有,保留一切权利! ©2011-2021 Designed by 未解之谜网 豫ICP备2021015254号-5

    sitemap