咱们今天来说《黑科技》这本书,这本书的作者有15位之多。这其中有亚马逊的软件工程师、苹果公司“下一代输入技术”硬件工程师、哈佛大学遗传和分子生物学博士、斯坦福遗传和发育生物系博士后等等,可以说每个人的研究领域各有差异,但相同的是:他们的教育背景都是清一色的牛津、剑桥和美国常春藤名校,而工作经历都是出身于硅谷一线的科技公司。在视野上,既有扎实的理论功底,又有最前沿的实践经验,可以说是技术咖们的强强联合。正因为如此,这本《黑科技》一经上市,就受到了马化腾、杨元庆、李开复、雷*等国内一线科技企业大佬的一致推荐。
什么是黑科技呢?它是指以人类现有的知识和能力,暂时无法达到的高科技。
进入正题,今天先说黑科技会给医疗带来什么改变。
我们人类发展科技,当然是希望改善生活。而想要享受越来越美好的未来生活,总得活得更健康、更长久吧?一起来看看从治病救人、帮人们延年益寿方面,黑科技都能发挥什么作用呢?
你可能知道,人类健康面对的一大难题,就是器官的病变。特别是一些关键器官,比如肝、肺、胃等内脏器官,一旦发生比较严重的问题,就很难从根本上治愈。要是能像壁虎一样,那就厉害了:尾巴断掉,过几天还能长出一条新的,这样不就可以彻底摆脱器官病变的困扰了?但现实情况是:人没有这么强大的再生能力,一旦器官衰竭或受损,就要靠器官移植来延续生命,可合适器官的供给量总是很低的。在中国,每年需要器官移植的人大约有万,却只有1万人能够得到所需要的器官,成功完成移植手术。那么,有没有黑科技能解决这个难题呢?
对于这一点,科学家们想了很多办法,比方说,有的科学家就曾经尝试拿动物器官移植到人身上,但这个方法最大的问题在于,不同物种之间有严重的排异反应。换句话说,就像系统和软件不兼容,弄不好还会带来副作用。也有的科学家试图用新材料来制造人工机械器官,希望像制造假肢一样制造内脏。但机械终归是机械,自然器官的很多功能,是很难通过机械实现的。还有什么更好的办法吗?
年,克隆羊多利的诞生让人精神一振。既然能够克隆一只活生生的羊,那能不能也克隆一个和自己一样的人,用克隆人的器官来做移植呢?这个想法看起来简单,但却牵扯到一些问题。首先是技术问题,克隆羊多莉是个样本中唯一存活下来的,它活了六年就因为早衰而死亡了,这表明克隆动物的成活率很低。动物尚且如此,至于克隆人的难度那就更大了。另一方面,伦理问题也是不容忽视的。真的把人完整克隆出来,那就是活生生的人了。大活人的活体器官移植,那可是赤裸裸的犯罪。
既然不能克隆人,那能不能克隆器官,或者让器官再生呢?这还真有可能。年,日本生物医学科学家、京都大学细胞研究所所长山中伸弥带领团队,通过导入特定基因的方式,成功地将人类的皮肤细胞变成胚胎干细胞。
形象点儿来说:人体的细胞有很多种,不同的器官需要不同的细胞。比方说人的内脏细胞,和手脚这种四肢的细胞,就不完全一样。所以你想要造器官,首先就得有合适的细胞。咱们刚才提到的胚胎干细胞,简单说来,就是一种神奇的“种子”细胞。给它一些合适的条件或者刺激因素,这种“种子”细胞,就可以变成人类所需要的某种特定细胞,比如可能给点儿什么养分,它就变成了用于神经的神经细胞,只要生长的“雨露”合适,它甚至能长成用于心脏的心肌细胞等等。这样,人们从实验室中就可以得到任何一种想要的细胞,用于器官移植治疗了。不过,如何获得干细胞却是一个难点。之前,人们想通过克隆的办法来提取这种“种子”细胞,可惜没做到。
山中伸弥的实验实现了突破。他的团队绕开了克隆这条路径,通过导入基因的方式,让已经分化成熟的细胞“逆生长”成为胚胎干细胞。打个比方,咱们本来是想复制一个和自己一模一样的人,然后从他身上提取“种子”细胞来拯救自己,现在呢,山中伸弥的技术是,从咱们身体上随便取下一小块儿细胞,注入几种神奇的“药水”,它就能变成咱们想要的“种子”细胞。正因为这项发现,山中伸弥在年获得了诺贝尔医学奖。
通过山中伸弥的技术,科学家很容易造出“种子”细胞,并将这些细胞定向分化为各种不同类型的细胞,但这只是器官再生的第一步。如何把多能干细胞变成真正可用于临床的组织和器官移植,又是另外一个问题了。为了让这个黑科技能够真正给需要器官移植的患者带来福音,科学家们也是用尽了千方百计。咱们再来举个例子。
多能干细胞呢,也就是咱们说的“种子”细胞——咱们种下这颗种子呢,其实是想让它“长”出梦寐以求的完整器官。真的能“长”出器官来吗?还真有“长”出来的。比如,日本科学家笹井芳树领导的科研团队,就把胚胎干细胞培养成了视网膜初始结构,也就是可以制造人工视网膜的材料。很多眼科疾病患者的问题实际就是出在视网膜上。譬如老年人的*斑病变,就是一种视网膜疾病,它是50岁以上人群失明的主要原因之一。有了笹井芳树这项技术,不少*斑病变患者就有了治愈的希望。日本就已经有一位70岁的老人,做了第一个吃螃蟹的人。科研小组通过提取老人的皮肤细胞,诱导成“种子”细胞,再把“种子”细胞培育成用于移植手术的视网膜初始结构,植入老人眼中。这个手术已经在前两年顺利完成,不过移植的具体的效果,还需要长期观察。但无论如何,人体器官的再生医学由此迈出了重要一步。
刚才我们说到了,黑科技能够帮助人们修复受伤的身体,那有没有黑科技能让人延年益寿、长生不老呢?其实,造出“不老仙丹”,是古往今来人们的追求,也是今天很多科学家研究的课题。今天这个问题还真取得了一些成果。科学家经过对一系列的生物观察发现:少吃有利于长寿。比如美国加州大学洛杉矶分校曾经做过这样一个实验:给四组老鼠吃东西,一组敞开吃,另外三组分别定量每周只摄入85、50、30千卡热量。结果显示,吃得越少的老鼠活得越长。这是为什么呢?科学家观测发现:节食对生物体而言,实际上意味着一种压力。而一定程度的压力,能够刺激机体产生防御性反应,来增强抵抗不利环境和疾病的能力,从而达到延年益寿的作用。
不过,虽然“少吃有利于长寿”,但吃多少才算真正的“少”呢?并且如果真的吃得特别少,又会影响生活质量。这不是又成一个新问题了?别着急,科学家们在研究探索的过程中,又发现了一个现象,那就是:“多吃葡萄皮儿”有可能延长寿命。这是怎么回事儿呢?
原来,人体还有一种长寿基因。它是干嘛的呢?它是维持人体机能年轻态的关键。也就是说,你之所以能够保持旺盛的精力,皮肤有弹性,都是在于这种长寿
在背后发挥着作用。没有了它,就连少吃也不管用了。那么这种蛋白都存在于什么地方呢?哈佛大学的一支研究队伍发现:一些物质,比如一种叫做白藜芦醇的物质,能够增强长寿基因的生物活性。换句话说,更多摄入白藜芦醇就能像节食一样,有可能延长寿命。而葡萄皮中就含有丰富的白藜芦醇。这下你知道,为什么吃葡萄不吐葡萄皮了吧?
不过话说回来,作为这个星球上的智慧生物,人类自身还有太多奥秘等待探索。虽然不一定能够长生不老,但随着黑科技在医学领域的发展,未来的人活到一二百岁,甚至更长,也许并不是什么遥不可及的事。并且,像开头科幻大片所描述的“主人公身受重伤、濒临死亡,靠核能心脏满血复活”,也真的是有可能的。
题外话:读书可以扩充我们知识边界,获得更多看问题的视角,但盲从是要不得的...
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