人類將成為轉基因生物？

《外科的誕生》

作者： [美] 大衛·施耐德

譯者： 張寧

出版社： 中信出版集團

出版時間： 2021年9月

頁數： 584

定價： 98元

外科的未來會如何發展呢？簡單地說，首先是關節置換、起搏器、導管、網狀裝置、心臟瓣膜和腦深部刺激裝置的逐步改進。對設計和制造流程稍加調整就會為產品帶來一定的改良，但每個領域的各家制造商都在醞釀著創造能夠產生質變的植入物，這些產品往往會讓我們開始挑戰以前從未挑戰過的疾病類型。

從生物、植入和基因三方面與疾病對戰

最初的心肺機的大小和衣櫥差不多，帶有多個旋轉桶和無數活動部件，通過彎彎曲曲的管子推送深紅色的血液。幾十年后，機械心臟問世，為非住院病人提供心肺功能。雖然20世紀80年代的首款植入式人工心臟的確被放置在患者的胸腔中，但電池驅動裝置仍然像洗碗機一樣大小。人工心臟的發展一路坎坷，但如今這些裝置在外部微型計算機的控制下運行，計算機由火腿三明治大小的電池驅動。患者走路甚至運動時只要挎一個小書包就可以了。除了胸部會留下疤痕之外，現在使用機械心臟的患者還有一點與眾不同的特征：沒有脈搏。這些裝置里有持續轉動的內部旋轉葉輪，不需要開合瓣膜便可以推動血液。

新型機器會越來越小，未來的動力裝置很可能會像鋼鐵俠用的植入式電池，可以使用多年。未來的人工心臟會極其微小，小到難以想象，不再像機械泵一樣。事實上，雖然現在我們還無法實現，但將來的人工心臟可能真的是納米級別的。

我們的腎臟像拳頭一樣大小，卻需要1/5左右的體內供血量。腎臟可以凈化血液中的雜質（通過尿液排泄）并維持電解質平衡。如果腎臟衰竭，那么患者必須進行腎臟活體移植，或定期進行腎透析。目前，血液透析設備大約高4英尺，類似于帶有軟管和滾筒的小型心肺機。真想知道這些設備在我們不需要它們之前會變得多小。人工腎臟會小到可以植入嗎？我不敢說不會。不過，隨著人工器官越來越小，疾病治愈也會變得越來越有效，也就不再需要使用它們了。

“成簇規律間隔短回文重復序列”（CRISPR）技術的問世無疑能夠完全破解每個人的DNA，更重要的是，它還可以矯正基因缺陷。一切具有遺傳基礎的疾病，無論是遺傳易感性的疾病還是染色體損傷，無論是類風濕性關節炎、心力衰竭還是皮膚癌，都將成為過去。

外傷（包括脾臟和肝臟破裂、肺萎陷、骨折和腦損傷）似乎將永遠與人類并存。保護性運動器材及車輛安全性能的提高可能會幫助降低受傷的嚴重程度，但在充滿科幻色彩的未來，外傷能夠完全消除嗎？我猜不能。但是，在幾十年前，有人能想象腦植入裝置可以消除震顫嗎？

約瑟夫·李斯特是英國維多利亞時代的外科醫師、外科消毒法的創始人及推廣者，此圖表現的是1865年左右，他在手術中使用消毒器具的情景。

如果生命是宇宙中最神圣的事物，如果“生存的權利是人類最基本的價值”，那么，死亡就是反人類的罪行。一旦我們開始延長人類的壽命，醫療保健的風險就將變得更大。如果注定要活幾百年，我們會不會懼怕受到外傷而意外死亡？中年人遇車禍早逝，與一個還能活上幾百年的人在40歲時遇車禍死亡，是截然不同的兩件事。結果我們可能會更加懼怕死亡。

我們究竟會不會戰勝細菌這一勁敵？戰勝微生物可能是人類最艱巨的挑戰，而我們一旦真正駕馭了操作基因的力量，誰敢說我們不會消除這種威脅？或許，對人類構成更大威脅的是，星際飛船帶回來一種已經在另一個星球上進化了數十億年的外星微生物。我承認這是一種瘋狂的想法。

從某種意義上說，人類將在接下來的幾十年中與疾病進行三方作戰，從生物、植入和基因三方面入手。在基因治療完善之前，生物治療方案（通過制藥和營養）將繼續在細胞層面發展。當這些方法無效時，植入成為治療方案。例如，直到研究人員在20世紀20年代提取出胰島素，人們才真正認識了糖尿病，并通過每日注射胰島素來治療。胰島素泵的出現大大減少了注射的煩瑣步驟。雖然人們對植入胰腺組織進行了深入研究，期望胰腺自身恢復生產胰島素的功能，但最終目標仍然是基因治療。因此，治療糖尿病的生物、植入和基因之戰仍在繼續，但也許一個世紀之后，再也不會有人注射胰島素了。

人類的基因修飾將成為常態

從下面的問題可以看出你對醫療未來的信心：如果一定要把全部凈資產投資到某一專業領域的醫療公司，而這筆錢一百年不能取回，那么你會將這筆錢投資在哪里呢？是醫藥公司、關節置換制造商、基因技術公司，還是生物電技術公司？盡管我是一名骨科醫生，但我無法想象一個世紀后還會進行關節置換手術。同樣，患者也不可能再接受化療藥物，因為癌癥已經不復存在。因此，要么投資生物電技術公司，要么投資基因技術公司，取決于你如何看待醫學在未來的角色。未來的醫生是治療疾病還是專門改進半人機器人？

在十年或二十年之內，人類的基因修飾必定會成為常態。在一個世紀中，每個人都擺脫遺傳基因錯誤是有可能（甚至很有可能）實現的。這也許會被強制執行，不可能出現不遵醫囑的情況，因為那些帶有染色體缺陷的人是“有病的”。我估計，反疫苗接種的抗議與22世紀的“基因矯正”相比會顯得黯然失色。

人類將成為徹底的轉基因生物。遺傳病成為過去，癌癥也逐漸淡出了我們的生活，而將來的世世代代甚至都不需要矯正基因組。令人驚嘆的是，一旦一代人的共同基因組被凈化了，后代可能就不需要再矯正，因為配子會享有同樣凈化的基因。嬰兒生來就有“正常”染色體，免受自身免疫系統疾病、食物過敏、精神病、癌癥和心臟病的威脅。當疾病變得不堪一擊，我們的注意力將轉向從身體、心理和社會層面不斷提高和變強。我相信，那時仍然需要使用植入物——腦機接口。

這就是為什么我會將百年賭注押在生物電植入產品公司上。雖然現在獲得美國食品和藥品監督管理局批準的腦植入物僅在特定位置產生電場，但腦機接口可以記錄并刺激單個神經元。當今的科學家們正在探索如何記錄人類的單個神經元，以便向機器傳輸神經元信號。

目前，腦機接口十分少見。人工耳蝸屬于一種腦機接口，其外部感應裝置看起來像一個加強版的助聽器，內部導線則深入內耳耳蝸部位。它作為接收裝置，將聲波信息以電信號的方式傳送到聽神經的耳蝸部分。人工眼睛還處于早期研發階段，在概念上與人工耳蝸類似，具有人工感應裝置，通過電信號與處理感官信息的神經接合。

植入人工耳蝸和植入視網膜置換的是一種感覺器官，而未來更先進的植入物則會是“神經接口”裝置，其中的電信號交流既可以是傳入的，即傳入感覺，也可以是傳出的，即釋放信號。終有一天，傳出的信號可以來自大腦中微小的特定部位，而神經接口技術將提供雙向信息流。

如果將脊髓看作一根包含微觀傳輸線的管道，其中載有10億神經元，那么脊髓損傷無法修復就沒什么好奇怪的。在手外科做住院醫時，我曾經在值班時遇到過重接腕部結構的艱巨挑戰。絕望的患者用刀割腕自殺，九根肌腱、兩根動脈和正中神經全部斷裂。

這種稱為“意大利面式的手腕”之所以具有挑戰性，是因為將連接指部肌肉（出人意料地位于前臂）的肌腱與手指重新配對十分困難。外科醫生必須在混作一團的肌腱中小心辨認，并將它們正確配對，弄錯一對就會使手部功能錯亂。

匹配那十幾對結構都是一道手術難題，更何況匹配脊髓的10億個神經元？所以，伴有脊髓損傷的移位性脊椎骨折的手術重點從來都是穩定骨骼，而不是“修復神經”，更何況那些神經軸突的直徑只有蜘蛛絲直徑的1/4。

我們還有一種選擇。由于我們已經知道大腦皮層中運動帶和感覺帶的特定位置，將來有可能通過全身性大規模重新布線來治療脊髓損傷。我們正在研發名為“生物微機電系統”的專用傳感裝置，可以感知大腦的運動誘導。然后，生物微機電系統可以繞過脊髓，與周圍神經相連。這些微型神經探針“與線路整體結合，用于擴增、多路傳輸、放電探測，以及電力和雙向數據的無線傳輸”，并且“有助于改善在許多使人衰弱的神經類疾病中使用的假體器官”。

納米技術的發展和電子微型化技術的進步為我們帶來了生物微機電系統，它正在改變醫學。隨著微創手術的不斷發展，未來治療破壞性脊髓損傷已經不再是幻想。生物微機電系統在腦外科的應用會沿著治療脊髓損傷、中風、腦腫瘤、腦癱和癲癇的方向繼續發展，最終過渡到治療早期癡呆、強迫癥、中度抑郁和健忘癥等危害較小的疾病。我可以非常肯定地說，到下一代人，所有這些疾病都可以通過某種對神經功能進行調節的腦植入物得到治療。

但接下來呢？涉及大腦之后，我們會不會從治療疾病變為解決功能障礙，最終發展為擁有超能力？我們幾乎不會懷疑，基因組凈化技術的出現會消滅許多慢性疾病及癌癥，使人類專注實現“更快、更高、更強”的奧林匹克理想。

當慢性疾病得以治愈，我們希望生理和心理功能最大化的沖動無疑會導致人類成為機器。這并不是說每個人都會為了植入生物微機電系統而經歷開顱手術，雖然這很可能發生，但未來或許會出現某種未知方法，可以在物理層面改變人腦，以機械方式來修飾人類的思想。

（責編：栗月靜）