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1、第八章 长寿和开放的世界习惯长寿使我们厌恶死亡Sir THOMAS BROWNE细胞修复机器提出了关于延长人类生命的价值的一系列问题。这不同于今天的医学伦理学问题，今天这些问题通常和困难的抉择、高昂花费和低效的处理有关。将来这些问题会变成如何用廉价的方式实现长寿和健康。对重视生命和享受生活的人来说，这些问题不必回答。但是经过一个以人口增长，环境污染，和资源消耗为标志的十年后，很多人都会对延长生命的愿望产生质疑，这助长了“直面死亡”的拟子的传播。这类拟子需要被重新审视，因为很多是建立在旧的世界观的基础上的。纳米技术将改变的要比仅仅延长人类生命多的多。我们不仅将获得治疗我们自身的方法，也将拯救被我
2、们伤害了的地球。因为不断拯救生命将使得生命的总数增加，寿命的延长也将产生人口增加所带来的问题。而我们拯救地球的能力将能减少反对的理由。细胞修复机器本身也将引起争论。它打乱了关于我们的身体和我们的未来的传统假设：这使得疑问减少了一些。它将需要几个主要的突破：这使得疑问容易回答。由于细胞修复机器的可能性或不可能性成为重要话题，所以考虑一下可能提出的反对意见是有意义的。为什么反对细胞修复机器？哪种反对意见会说细胞修复机器不可能实现呢？一个成功的反对意见必须要能解决一些矛盾之处，它必须支持分子机器不能建造和修复细胞的论点，同时又承认我们体内的分子机器确实每天都在建造和修复细胞，这对怀疑论者来说是个痛苦
3、的问题。是的，人造机器必须要能做自然机器不能做的事，但是它们也不必要做任何本质上是神奇的事。自然和人造的修复装置都需要接近、识别和重建分子结构。我们将能改进DNA修复酶，仅仅通过比较多个DNA链来实现，所以说自然显然并没有发现所有的窍门。这个例子探讨了反对细胞修复机器的看法的各个方面，所以看起来反对修复机器的看法很难站得住脚。还有两个问题应该直接回答。第一，为什么我们应该期待在未来几十年内实现长寿，在人们尝试并失败了数千年以后？第二，如果我们确实能使用细胞修复机器来延长生命，那么为什么自然（已经拥有自修复细胞几十亿年了）没有能进化出完美的修复机器呢？人们不断尝试不断失败数千年以来，人们都在渴望
4、能逃脱短命的限制，经常有江湖郎中说有长生不老之药，但是这些都是假的。这些失败的统计使得一些人认为既然这些尝试都失败了，那么这件事就是不可能的了。他们说：“老化是自然现象”，对他们来说这个理由足够了。医学的进步将会改变他们的看法，但进步首先是在于减少早期死亡，而不是扩展生命过程。现在生物学家开始研究可以建造，修复，和控制细胞的机器了。他们开始学会组装病毒和为细菌重新编程了。历史上第一次，人们开始研究他们自身的分子和解开生命分子的秘密。看起来分子工程师将使用先进的生物化学知识和改进的分子机器，去学会修复被损坏的组织并使它们恢复活力。这没什么奇怪的相反，如果具有了这种能力和知识以后却没有带来戏剧性的
5、结果反而是奇怪的。过去的失败的统计与此无关，因为我们从来没有尝试过使用细胞修复机器。自然不断尝试不断失败自然已经制造了细胞修复机器，伴随多细胞动物的进化进行了数亿年，但是进化的动物依然会衰老和死亡，因为自然的纳米机器的修复功能并不完美。为什么进步应该是可能的呢？老鼠出生几个月后就成熟，然后在两年内衰老并死亡人类经过进化能活比这长30倍或更长的时间。如果长寿是进化的首要任务，那么老鼠也可以活得很长。但是耐久性是有代价的：修复细胞需要对能量，原材料，和修复机器的投资。老鼠基因指导老鼠的身体快速生长和繁殖，而不是小心翼翼地自修复。一只不能很快生长成熟的老鼠将更容易成为猫的夜宵。老鼠基因把老鼠的身体当
6、成不值钱的广告传单到处散发而获得成功。人类基因也一样地轻视人类生命，虽然人的寿命比老鼠长很多倍。但是低劣的修复并不是老化的原因，基因用相当稳定的速度通过某种生长形式把蛋变成成熟的个体。这种生长形式也相当稳定因为进化很少改变基本的设计。就像DNA-RNA-蛋白质系统几十亿年前就有了并且固定下来一样，基本的参与哺乳动物发展的化学信号和组织反应也已经固化了几百万年。这一过程显然有个时钟，在不同的物种中有不同的速度，和一个定时程序。无论引起衰老的原因是什么，进化都没有理由去掉它们。如果基因建造了可以活上千年的个体，它们就不能从“复制竞争”中获得很多好处。大部分个体在年轻时就由于饥饿，掠夺，意外，或疾病
7、而死亡。象Peter Medawar指出的那样,一个帮助年轻（多数）伤害年老（少数）的基因可以很好地复制下去并且随着人口的增长而广泛传播。如果足够的这种基因积累下来了，动物们就开始按照编好的程序走向死亡。Leonard Hayflick博士的实验表明细胞中存在“时钟”，可以对细胞分裂计数和在计数值达到很高时停止分裂。这种机制可以帮助年轻的动物：如果产生了象癌变那样迅速的细胞分裂，但还没有摧毁细胞内的“时钟”的话，那么只会长成尺寸有限的肿瘤。因此“时钟”可以阻止癌细胞的无限增长。但是这种“时钟”会因为限制年老动物的正常的细胞分裂而伤害年老的动物，停止它们的组织更新；因此动物可以在年轻时因为减少了
8、癌变发生率而获益，同时也解释了引起衰老的原因。但是基因不会在乎这些它们很早就通过复制转移到下一代身上去了。通过细胞修复机器，我们将能把“时钟”复位。还没有什么证据表明进化已经使我们的身体达到完美的程度了，即使只按照生存和繁殖的标准来看。工程师并不使用象神经纤维一样慢的电路来建造计算机，或者用柔软的蛋白质来制造机器。基因进化（不象拟子的进化）也不能产生新的材料或者新的系统，而只是细化和延伸旧的模型。细胞修复机器大大降低了可能性的门槛它们甚至没有计算机来指导它们。细胞中不存在纳米计算机，显示了计算机不能一步步地从其它分子机器中进化出来。自然没有建造出最好的细胞修复机器，但是有它充分的理由。治愈并保
9、护地球地球上的生态系统没能适应工业革命也很容易理解。从森林采伐到有害碳氢化合物，我们的破坏速度超过了生物进化能反应过来的速度。我们寻找更多的食物，货物，和服务，我们的体积技术迫使我们继续这种破坏。随着将来的技术进步，我们将能为我们自己做的更好，同时减少对地球的伤害。另外，我们将能建造星球修复机器来修复已被损坏的地球。我们不仅仅想修复细胞。考虑一下有毒废物问题，无论是在空气，土壤还是水中，都有我们生产的废物，它们会伤害生物系统。但是任何能接触生命分子机器的原料本身也可以被其它分子机器接触。这意味着我们将能设计清洁这些废物的机器，使它们不再伤害生态环境。一些废物，例如有害碳氢化合物，由很多危险的分
10、子组成，而组成分子的原子是无害的。清洁机器将通过重新组合它们的原子来使它们变得无害。其他一些废物，例如铅和放射性同位素，包含危险的原子，清洁机器将收集它们并用以下几种方法之一来处理：铅来自于地球岩石，组装机可以把它们放回矿石中去；放射性同位素也可以被隔离开来，通过把它们放进深层矿石或通过其他更厉害的办法；使用便宜可靠的空间运输系统，我们可以把它们埋到月球上的干燥岩石中去；使用纳米机器，我们可以把它们封入象山丘那么大的自修复-自密封的容器中，放到沙漠里，由那里的阳光供能。这比放在被动的岩石和桶中要安全的多。使用自复制组装机，我们甚至可以去除我们的烧油文明产生的过量的二氧化碳。环保主义者预言随着大
11、气中的二氧化碳增多，会产生温室效应，使两极的部分冰帽融化，海平面上升，在下个世纪中叶会淹没许多海岸线。而自复制组装机可以使太阳能变得便宜并足以取代石油能源。象树一样，以太阳能为动力的纳米机器将能提取大气中的二氧化碳并分离出氧元素；与树不一样的是，它们可以生长深深的根把碳元素放回煤层和油田中去，实现循环。未来的星球治疗机器也可以帮助我们修复被破坏的风景和恢复生态系统。采矿刮伤和挖陷了地球；到处是垃圾；森林大火使得灌木增多，矮小的灌木逐渐取代了古老的参天大树并更增加了火灾的可能性。我们将用廉价的熟练的机器人来扭转这个局面，它们可以移动岩石和土壤，重塑大陆的形状；它们可以除草和消化，模拟森林大火的清
12、除作用而不造成危险的破坏；它们可以举起和移动大树，从而可以减弱厚厚的植被，覆盖光秃秃的山坡。我们可以制造象松鼠大小的装置，清除垃圾；我们可以制造象树一样的装置，它们的根可以清除土壤中的杀虫剂并调节酸碱度；我们可以制造昆虫大小的装置清除青苔和碎末。我们将制造任何装置来清理被20世纪的文明搞乱的东西。清理之后，我们将循环利用这些装置，保留那些保护环境所必需的。这些装置将在任何地方作为生态系统的补充，平衡和治愈人类活动产生的后果。使它们变得有效，无害和隐蔽将是一门技艺，不仅需要自动工程技术，还需要关于自然的知识和艺术的灵感。使用细胞修补技术，我们甚至可以恢复某些灭绝的物种。非洲斑驴一种象斑马的动物在
13、一个世纪前就灭绝了，但是在德国的一个博物馆中存有一张用盐腌制的斑驴皮，加州大学伯克利分校的Alan Wilson和他的同事们用生化酶从连在皮上的肌肉组织中提取了DNA片断，他们在细菌中克隆了这些片断，把它们和斑马DNA比较，发现这两种基因显示了相近的进化关系（和预期一致）。用同样方法他们处理了美洲野牛的DNA以及在北极发现的千年之前的哺乳动物。这一成功离细胞和组织的克隆当然还很远克隆的基因片断只占100000分之一，并且即使每个基因片断都克隆出来也不能修复细胞但是它显示了这些物种的遗传材料依然存活下来了。象我在上一章所说，可以比较几个被损坏的DNA分子的机器将能重建一个完整的原型一张动物皮中含
14、有无数的细胞，我们就能从中重建一个完整的DNA，由DNA我们就能构建任何细胞。某些昆虫可以冬眠，当天气变暖时就会复苏。这些“灭绝”的物种可以象动物皮一样度过整个20世纪，然后被细胞修复机器复苏。Barbara Durrant博士，圣地亚哥动物园的生殖生物学家，已经开始保留一些濒危物种的组织样品，把它们低温冷冻起来。回报可能比某些人预期的要高。仅仅保留组织样品并不能保存动物的生命或保持生态系统，但是它能保留采样物种的遗传基因。我们应该采取这种保险政策以避免物种的永久消失。因此细胞修复机器对我们今天的选择也有影响。物种消失并不是今天才有的问题，在6500万年前，存在很多现在已经消失的物种，包括所有
15、种类的恐龙。在地球的化石书中，它们的故事在某一页结束。这一页的泥土中富含铱，和其它在小行星和彗星中常见的元素。现在的理论指出一次外星撞击破坏了地球的生物圈，撞击能量相当于一亿兆吨TNT，扩散的尘土造成了“行星严冬”。自从单细胞合在一起组成蠕虫以来，地球上发生了五次大灭绝。3400万年前约在恐龙灭绝3000万年后有一层玻璃珠状的岩层沉积在海床上，在此层以后很多物种消失了，这些珠子也是由于一次大冲撞凝固下来的。亚利桑那州的一个陨星坑显示了一个较小的，更近的冲击，相当于一颗4兆吨的炸弹。在1908年的6月30日，一颗火球划破了西伯利亚天空，炸毁了上百公里范围内的森林。象人们在长期怀疑的那样，恐龙是因为愚蠢而灭绝的。倒不是因为它们太愚蠢而不能觅食，行走，或者保护它们的蛋它们活过了一亿四千万年而是它们太笨而不能建造射电望远镜探测可能的小行星撞击，并且也不能发射宇宙飞船去偏转小行星从而防止撞击。太空中有很多石块可能撞击我们，但是我们有足够的智慧处理它们。当纳米技术和自动工程系统给我们带来更强力的太空技术时，我们就可以容易地跟踪和偏转小行星。实际上，我们用今日的技术就可以实现。我们既可以治愈地球又能保护它。长寿与人口压力人们都在寻求健康，长寿的生活，但是对达到目的后的前景预测是
