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行业动态

当科幻不再是梦:生物科技如何改写人类未来

     浏览次数:      时间:2018-07-26 09:51:10
  

1950 年代,太空科技突飞猛进,同时间美国也兴起一波对于月亮的好奇与狂热,Collier’s 杂志刊登一系列文章,预测人类将在二十五年内成功登陆月球。1953 年一部低成本科幻片《月亮上的猫女》(Cat-Women of the Moon),大胆幻想月球生物的模样。人类对于离地球最近的星体——月亮的好奇,最终引领 NASA 在 1969 年发射阿波罗号成功登陆月球。人类对科技的幻想能力,相信在某种程度上形塑了历史的走向。




没有做不到,只有想不到


The only limit is your imagination. 整个人类的近代史似乎都在印证这句话。科幻小说总是比现实生活中的科学领先一步,许多作者、编剧和导演早在新科技出现前就想像出太空旅行、无线电通讯等虚拟现实。现在被广泛使用的科学名词,像是机器人、太空装或是太空人等也都是拜科幻所赐。科学家不断将小说电影中的情节「兌现」到真实生活中,使得这些看似遥远的科幻故事已不是天方夜谭。 然而,在科幻成真之前,人们也会积极探索与讨论新科技对人类的意涵及可能带来的冲击。


而今,我们进入下一个纪元,一个生物科技快速发展、并颠覆健康医疗产业的时代,利用基因工程技术破解人类和各种生物的基因密码,基因改造食品(genetically modified organism, GMO)的上市,也为农业与饮食带来冲击。这波生物科技,究竟还会如何发展?型塑出怎样的未来?美国星际争霸战《Star Trek》的编剧之一 David Gerrold 科幻作家认为:「生物学与生物力学的进展,可能会是这个世纪最重要的研发领域,人类可能因为生命科学的研究而改变对事物运作的观点,以一种过去从未有过的思考模式,深度观察各种事物。」他表示:「生物科技是人类有史以来,首次拥有能探索以往不可能解开之谜团的工具。」


从《侏罗纪公园》到《银翼杀手 2049》:基因工程为最强大话题


基因工程是许多人们耳熟能详的科幻电影(从星际大战《Star Wars》、侏罗纪公园《Jurassic Park》等)中反覆出现的话题。以侏罗纪公园系列来说,即探讨复制生物后可能为环境带来的冲击,且虽然电影中培育已灭绝恐龙的技术至今还未实现,却与现今科学界复制胚胎的技术相差不远;而《银翼杀手 2049》则探讨更前卫的复制人之人权议题。从植物、动物和人类,能控制生物体的所有特征听起来是个疯狂的梦想,但科技所能达到的成果其实已超越许多人的想像。几年前,已有科学家成功在实验室中的鸡只身上培育出像恐龙一样的嘴巴;以农作物而言,基因工程技术已能让科学家对植物 DNA 进行更多精确的修改,例如在不必引入其他物种 DNA 下对植物的 DNA 进行编辑改良,从而避免被冠上基因改造食品的名词。


当今最夯的 CRISPR / Cas9 问世后,让基因编辑技术达到更精準、快速且低成本的境界,世界各地的实验室均在果蝇、斑马鱼、小鼠等模式动物身上进行基因工程实验,深入探究遗传疾病等问题。英国 Oxitec 公司更利用 CRISPR / Cas9 技术,在蚊子身上引入一种使其后代在传播疾病之前就致死的基因,以对抗传染病的散播。2017 年,人类更首次应用 CRISPR / Cas9 於人体试验,可望在不远的未来,许多常见的遗传疾病如镰状细胞病、血友病、囊性纤维化等,都可透过基因工程的方式修复改善。


合成食品 就在转角


如果有台机器按一个按钮就能生产出牛排,你会想买吗?传统制造食物的方式,是必须先宰杀牛才能制作牛排,然而,在未来动物可能不再是食物生产链中不可或缺的一部分。 由实验室里培育出肉类已不再是幻想,许多公司正致力於合成食品(Synthetic Food)的研发,并正準备上市,这将为环境保护、粮食危机等问题带来改善的契机,不过也可遇见类似对基改食物的讨论声浪出现。然而,如果只是一味害怕、排斥而不去了解合成食品,将会限制人类自身的未来,积极探讨合成食品可能产生的正反面议题,让不同意见互相交流、对话,才是一个成熟的世界公民应具备的态度。


您好,欢迎光临定制化器官公司 !


漫长的器官移植等待过程,是许多病患及家属心中永远的痛,甚至衍伸出器官偷窃与器官黑市等非法社会问题。人类对于器官的庞大需求也激发许多科幻作者的想像 ── 有一天能大量繁殖提供健康器官移植的生物,但这样的幻想却引发伦理道德的论战。


然而,3D 列印的出现,首次使人类更接近大量产出可用器官的梦想,现今科学家已可以列印生产简单的器官和组织。2013 年,医界首次应用 3D 列印气管挽救一个肺部塌陷孩童的生命。由于软骨和骨头的主要功能是支撑,所以可用惰性材料代替。但更复杂的器官替换,则需要细胞的存在。西班牙一个研究小组正在开发一种 3D 列印技术,可使用含有活细胞的生物墨水产生人体皮肤。圣地牙哥 Organovo 机构也在研发一种 3D 生物列印机,生产符合人类肝脏生物与物理性结构的微型肝脏。


另外,目前也已有技术能在实验猪身上培育定制化的人类器官,但仍有待相关法规、伦理方面的制定与讨论。放眼未来,或许有天透过器官栽培工程,制造出一般人均可负担的器官再也不是问题。


旧职业正在消失 新职业顺势而起


随着生物科技发展,或许有部分职业将逐渐消失或被取代,而你却从未听说下一个热门的生技职业会崛起。然而,这样的改变在医界已经出现,二十年前可能还没有人听过「遗传咨询师」,如今随着基因科技进步,基因检测渐受重视,遗传咨询师也已成为全球热门职缺,不仅能协助民众了解自身遗传问题,也帮助他们根据自己的基因背景,找到最合适的配套措施。(延伸阅读:解开基因咨询师的神秘面纱)有愈来愈多的家长选择在怀孕初期便接受基因检测,确定未来的孩子没有遗传疾病的问题,可想见将来遗传咨询师的工作范围会涵盖更广、更深入。


另一个可能出现的职业是个人微生物管家(Personal Microbiome Steward),近期有几家生技公司像是 Microbiotica 已开始研究人类微生物菌群的影响──生活在人体肠道内的数万亿微生物菌,它们在许多疾病中发挥关键作用,如抑制癌症、感染、代谢和神经性疾病。或许未来会有个人微生物管家的出现,透过专业的微生物群落管家协助我们有意识地培育出良好的体内生态环境,让更多好菌得以生长存活。


长生不老虽未抵达 但长命百岁已不是梦 ?!


长期以来,科幻小说一直预言人类不朽的未来。虽然还没有人能长生不死,但硅谷的亿万富翁似乎相信不朽并不遥远。知名企业家如彼得·泰尔(Peter Thiel)和谢尔盖·布林(Sergey Brin)都愿意投资发展延壽技术的公司。


虽然科技不会保证人们不会变老,但医学的进步已经大幅延长人类的壽命,当有一天人们普遍能活到 120 岁时,生物技术也会透过基因治疗和 RNA 等新技术努力保持人们的健康。或许科学家最终能提供有效阻止神经元和免疫系统变性的积极疗法,而不仅仅只是缓解变老的症状。另外。奠基於细胞活化的抗衰老化妆品和保养品,也会是未来最夯的商品。


基因分析大数据


瑞士公司索菲亚遗传学公司(Sophia Genetics)已经透过解读病人的全基因组序列,使用人工智能诊断各种疾病。世界各地有数百家医院都正在使用此服务,而这些资料也累积成一个大型数据库,帮助医生在癌症等复杂疾病中做出更好的诊断。


但也有些人担心,更精密的基因诊断可能会带来伦理问题。电影《千钧一发》(Gattaca)中就描绘了一个幻想世界,在那里新生儿的孕育是通过体外受精创建,一台机器可预测各种疾病和健康状况的可能性,就连身高,头发颜色等身体特征都能知晓。这可以让父母选择有自己喜欢特质的婴儿,结果发展成一个劣等人遭受歧视的世界。


科幻总是赋予新科技非常酷炫的面貌,但其实新科技就像一把双面刃,可能让人类生活更加美好,也可能引发巨大的伦理问题与蝴蝶效应。不过,以科幻电影或小说来探索每项新技术可能带来的冲击是非常有意义且重要的,能开启人类对相关议题的思辨与讨论。虽然有时科幻电影与小说中的科学技术看起来比现实生活中更加可怕,但最重要的是,明白真实世界中对于生物科技领域大多数的技术,都会有相关的规范限制,且是循序渐进的发展,让科学界和政府等监管单位有足够时间取得共识,共同为新技术制定出合理应用的范围。希望人们对生物科技的持续接触与认识,终能引领科幻电影中的美好未来降临,但不至於造成社会太大的危机。