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当科学家开起“脑洞”,三人DNA培育婴儿、电鳗超级器官、人类生海豚……|达沃斯的另一种表情

火石创造  · 公众号  · 医学  · 2017-06-30 08:18

正文

人类生海豚、体内植入电鳗超级器官、彩色便便检测疾病、生物技术"种植"房子 …… 这些听起来匪夷所思的事情,在本届达沃斯“第四次工业革命生物实验室”展示区都找到了实现的可能。

文|程聪

图片来源:翼展科技


人工智能、机器人创意空间、创想研究室、第四次工业革命生物实验室,以"第四次工业革命中实现包容性增长"为主题的本届达沃斯充满了科技的气息,展馆内各处科技互动区域吸引了大量参会者围观。


人类生海豚、体内植入电鳗超级器官、彩色便便检测疾病、生物技术"种植"房子 …… 这些听起来匪夷所思的事情,在本届达沃斯“第四次工业革命生物实验室”展示区都找到了实现的可能。


NO.1 天方夜谭?日本女动画师想要生一只海豚



想象一下,未来的基因工程会如何发展?


1990 年的克隆羊"多莉"诞生已经令业界哗然;截止2016年,人类全基因组测序的成本已降至1500美元;到了2017年,科学家试图利用3位父母亲的DNA来培育的婴儿出生,以避免致命性的基因疾病……当基因工程日益成熟以后,还有什么是"生"不出来的?


到本世纪末,地球可能会面临人口过剩、环境危机及濒危物种大规模灭绝等一系列问题,到那时,先进的基因工程技术或许能将当今的科幻小说变为现实。如果可以的话,女性会考虑一个非人类物种吗?


在达沃斯展馆的基因工程展区,日本女动画师家 Ai Hasegawa提出,想要通过基因工程生一只海豚。她是在看到由于人类过度捕杀而导致生活在新西兰附近海域的毛伊海豚面临灭绝时,产生了这个大胆的想法——也许由人类孕育并分娩濒危物种,会成为保护生物多样性、实现可持续发展的一种新方式。


这个想法已经被通过技术制作成视频在本届达沃斯论坛上展示,通过视频展示可以看出,这个想法似乎并非天方夜谭。Ai Hasegawa 的设想中,合成生物学家将造出海豚和人类嵌合胎盘,并将它植入人体子宫内,由人类母亲孕育分娩。如此一来,女性就可以拯救一种濒危灭绝的海豚物种。当然了,新生夏威夷毛伊海豚大小几乎和人类新生儿(50-60厘米)相同。这样就不用担心它把你的肚子撑破了。


这一话题具有极大的争议性,很多人认为它有悖伦理道德与自然规律,关于生殖权利、父母监护及动物福利等问题,也会出现很多争论。因此,这一构想并未真正投入研发之中。


NO.2 超级器官--电鳗、响尾蛇如何帮助人类恢复健康


随着生物打印技术的发展,创造新器官的可能性越来越大。本届达沃斯生命实验室进行了一系列假想设计,设想将各种动物器官与人体组织结合,去解决常见的健康问题。


电鳗除颤器官救助心脏病患者


上图是科学家利用电鳗器官通过生物打印的除颤器官,当其意识到患者即将心房颤动或心脏骤停时,便能立即向心脏释放电流,使其恢复至正常的节律,可以起到起搏器的作用。特别注意!它是被放置在心脏表面,而不是替换人类器官。


目前它还在研发状态,期待电鳗鱼所具有的发电特性,未来能实现治病救人的目标。


利用响尾蛇肌肉的力量与震动帮助囊性纤维化患者


现场展示的Tremomucosa Expulsum是一种利用响尾蛇肌肉的力量与震动的器官,能帮助囊性纤维化患者释放呼吸系统中的黏液,并经胃部消化后进入人体的消化系统。


NO.3 彩色“便便”——检测疾病的化学标志物


"若早餐能检测出癌症,将会怎样?"


来自剑桥大学的James King 等七名本科生在 2009 年通过基因工程技术,培养出一种可以分泌各种肉眼可见色素的大肠杆菌,并称其为“E.chromi”。通俗来说,只需要喝下一罐酸奶的功夫,就可以通过随后排泄的五颜六色的大便,得知是否患有相应的疾病。


没错,他就是便便“真身”


实验人员共同设想了一个时间表,提出了“活体颜色的潜在演变方式”——首个实际应用将很快出现,便宜的一次性生物传感器用于测试地下水是否受到砷污染;细菌还可被用于生产天然着色剂和染料;预计到2039年,我们只要去超市购买一瓶普通的益生菌酸奶,就能回家进行便宜的个性化疾病监测,酸奶中含有的chromi细菌会在内脏器官中建立菌落,并检测各类疾病的化学提示信号,一旦探测到疾病,就开始分泌相应颜色的排泄物,提醒我们去看医生。


目前该项目虽然还在构想阶段,但同疾病与大肠杆菌产生反应的标记颜色已经有了实验的初步成果,预计这项技术成熟并走入市场的日子并不遥远。


NO.4被制作成心脏瓣膜、弹药、刹车片、口香糖的猪


《编号 05049 的猪》


在第四次工业革命生物实验室展台,一本名为《编号 05049 的猪》的书吸引了不少与会嘉宾驻足参观。艺术家 Christien Meindertsma 花了三年时间,追踪一头编号为 05049 的猪所加工而成的所有产品。


他发现在一头猪被屠宰后,各个部位被运往世界各地;而且由其所制成的产品也令人惊讶:弹药、相纸、心脏瓣膜、刹车片,甚至还有口香糖和只是蛋糕。在本书中,作者将这头猪进行了重新切割,并 1:1 的真实比例展示了与其相关的所有产品——一本令人惊叹的图画书也由此诞生。


“第四次工业革命生物实验室”展望了一个全新的世界:CRISPR技术培育人猪嵌合体,以解决全球移植器官短缺问题;科学家们通过用三位父母亲的DNA来培育婴儿,以避免致命性的基因疾病;首个基因驱动系统正处于实验室测试阶段,该系统能使某个基因在整个物种中扩散;人造子宫能使绵羊胚胎存活四周;人类胚胎体外存活时间达到13天,而科学家们又开始挑战“14天规则”。


国际科学画廊(SGI)永续发展经理 Noeleen Hartigan 表示,“这些项目目前还停留在实验与概念阶段,我无法告诉你他们什么时候会实现,但是多领域的合作,与跨领域的融合,是现在科技学界的趋势之一。”



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