人類將會如何演化到能在太空生存

如果我們希望有一天，可以離開地球去探索宇宙，我們的身體必須要有更強大的能力來適應嚴酷的太空環境。運用合成生物學，麗莎 尼普（Lisa Nip）希望利用地球上微生物的特殊能力，比如，抵抗輻射的能力，來讓人類更能適應宇宙。尼普說：「我們已經來到一個可以利用科技來決定我們遺傳命運的年代。增加人體的能力已經不是『如何』的問題，而是『何時』的問題。」

地球本身，
無論以甚麼標準來衡量，

適宜人類居住的土地並不多，

那些土地僅僅是
可以讓我們生存而已。

我們遠古的祖先，當他們發現他們的
家園或居住的地方有危險時，

他們就會勇敢地前往未知的領土，

去尋找更好的機會。

做為他們的後代，

我們的血液中也淌流著
他們游牧民族的血統。

但與此同時，

當我們被食物與娛樂，

以及人類之間
糾纏不清的戰爭沖昏頭時，

似乎也讓我們忘掉了
對探險的渴望。

身為人類物種的我們，
我們獨特的演化，

讓我們可以生活在地球、
居住在地球，

但良好的居住條件，
讓我們越來越自滿，

然後忙到沒察覺到我們
地球的資源是有限的，

我們太陽的生命
也是有限的。

而當火星和所有以它為命名
的電影開始蓬勃發展後，

重振了太空旅行的精神，

少數人似乎也開始真正地了解到
我們人類的脆弱體質，

根本還沒準備好要適應
曠日持久的太空旅途。

讓我們回到各位
當地的國家森林，

來做一個真實的小測驗。

請各位快速地舉一下手：

你們當中有多少人，認為自己
可以在這樣蔥翠的野外

生存上幾天？

好的，有很多人。

那幾個禮拜呢？

還蠻多的。

那幾個月呢？

也還不錯。

現在讓我們想像一下，
這個國家森林

正經歷著一個嚴厲的寒冬。

同樣問題：你們當中有多少人，
認為自己可以生存個幾天？

還蠻多人的。

幾個禮拜呢？

換一個有趣的角度，
讓我們想像一下，

唯一可用的水資源
被冰凍在好幾英哩的地底下。

土壤的養分相當有限，
根本找不到植物，

當然，更不用說，
幾乎沒有大氣存在。

這些例子，只是我們來到
像火星這樣的星球上後，

所要面臨的幾個挑戰。

所以，我們要如何自我鍛鍊，

以適應目的地
不是去亞熱帶度假的旅程？

我們要不斷從地球
運輸補給品嗎？

建立太空電梯嗎？

或是要建立一條長到不行的
連結地球和目的星球的輸送帶？

以及，我們要如何在那個星球上
培養我們在地球上種植的食物？

但我這些想法目前都還不夠周延。

在我們尋找下一個
太陽系新家園時，

我們不太可能把太多時間花在

旅途上、

（把時間花在）太空中、

在一艘像密封罐頭的太空船中，

因為這可能會要好幾個
世代的演化才行。

人類在太空中度過的最長時間

差不多是 12 到 14 個月。

從太空人的外太空經驗中，

我們了解到，長時間
待在微重力的環境中，

會造成骨質流失、
肌肉萎縮、心血管疾病，

等各種其它生理上、
心理上的綜合症狀。

如果我們找到的星球上面

有著超重力或各種其它引力，

我們的情況又會怎樣呢？

簡單地說，我們的
宇宙旅行將充滿著

已知及未知的危險。

目前我們已經著手
運用這些新的機械技術，

或下一代的新型機械人

來作為確保人類的
太空旅程安全計畫的一部分。

同樣令人讚嘆的事情就是，
我相信有一個時機已經來臨，

能讓我們彌補這些
笨重電子設備的不足，

那就是大自然的發明：

微生物，

一個單細胞有機體

可自給自足的生物機器。

它只要一點點的資源
就可以維持生命，

在設計上也相當有靈活性，

而且它只需要我們用一個
塑膠管運輸它就可以了。

「合成生物學」這個領域的研究，

已經使我們獲得運用微生物的能力。

它源自於分子生物學，
這門學科已經提供我們抗生素、疫苗

以及讓我們用更好的方式來觀察

人類生理上的細微差別。

利用合成生物學的工具，

我們幾乎可以編輯各種有機體、

微生物或非微生物的基因，

而且是以一種難以想像的
速度與準確度來編輯。

鑑於人造機械有著許多局限性，

合成生物技術不僅
提供我們設計食物、

燃料和環境的方法，

也能設計我們自己，

來彌補我們身體上的不足，

並確保我們能在太空中生存。

我舉一個例子，

我們如何應用合成生物技術
到太空探險的例子，

讓我們回到火星的環境。

火星的土壤與夏威夷
火山灰的成分類似，

上面都有微量的有機物質。

讓我們假設一下，

如果火星的土壤不需要
使用從地球取得的養份

就能提供植物生長，那會怎樣？

我們應該問的第一個問題是：

要如何讓我們的
植物具有抗寒能力？

因為，火星上的平均溫度

是難以忍受的
攝氏零下60度。

下一個問題，
我們應該這樣問，

要如何讓我們的植物
具有抗旱能力？

大多數的水源
是以霜的形式存在，

蒸發的速度甚至快過
我說出「蒸發」這個詞。

其實，我們已經都能做的到了。

我們向魚借用了抗凍基因，

向水稻借用了抗旱的基因，

並把這些基因片段
編輯到我們需要的植物上，

讓我們現在有了
抗旱抗凍的植物。

它們就是大家所熟知的
基因改造食物

或基因改造生物，

我們仰賴它們來餵飽人類的口腹。

大自然已經在沒有我們的幫助下，

做出了這樣的東西。

我們只是找到了
更精確的方法來做這件事情。

那麼，為什麼我們要為了探索太空
而去改變植物的基因呢？

因為，如果不這樣做，我們就需要

在一個全新的星球上
建造出好幾英畝的農田，

這得釋放出上億加侖的
大氣層氣體，

然後再造一個巨大的玻璃圓頂
來容納所有的空氣。

這是一個不實際的工程計畫，

因為這會很容易演變成一個
高成本的運輸任務。

其中一個能確保我們擁有足夠的
食物和空氣供給的最佳方式

就是把這些已經能適應艱困新環境的
基改生物一起帶到新的星球。

本質上，

短期或長期而言，利用改造微生物，
可以幫助我們把一個星球給地球化。

這些有機體之後也可以
被改造成藥物或燃料。

所以我們利用合成生物學，
可以做出高度改造的植物，

但我們還能做甚麼呢？

我稍早有提到，我們人類

為了適應地球，演化出一種
獨特的適應能力。

這個事實在這五分鐘內
並沒有很大的改變，

你還是坐在那，
我仍然站在這。

如果我們現在
就把幾個人丟到火星，

即使有足夠的食物、
水、空氣和太空裝，

我們還是得面臨
非常難受的健康問題，

例如，地表放射出來的離子射線，

以及要適應一個像火星這樣
幾乎沒有大氣層的星球。

除非，我們準備計畫
去到每個新星球時，都躲在地底下，

我們必須找到更好的
方式來保護我們自己，

甚至不需要求助於

穿著和我們體重一樣重的盔甲裝，

或者需要躲在一面鉛板牆後面。

所以，讓我們回到大自然裡找靈感。

地球上這些豐富多彩的生物中，

有機體裡有一個子集，
被稱為極端微生物，

或叫極端生活條件的愛好者，

如果你還記得
高中的生物課的話。

在這些微生物當中有一個細菌
叫做「耐輻射奇球菌」。

它是出了有名的可以耐寒、
耐旱、耐真空、耐酸

還有最厲害的，耐輻射。

當它的抗輻射機制被發現後，

我們尚未採集相關的基因
運用到哺乳動物上。

要這樣做也不是特別容易。

要取得它的抗輻射能力
有很多方面需要考量，

也並不是轉移一個
基因就可以解決。

但只要投入一些人類的智慧，

與一些時間，

我想如果要做，也不會很困難。

即使如果我們只是要借用
它的一段抗輻射能力，

也比我們現有皮膚上的
黑色素要好很多。

運用合成生物技術的工具，

我們可以利用
奇異球菌的抗輻射能力，

在非常致命劑量的
輻射底下茁壯成長。

我們難以想像，

人類--智慧的現代人，

每天都在演化，

而且還會持續演化。

人類這好幾千年的演化，

不僅給了我們，

像是可以生存在
低濃度氧氣的藏族人，

也給了我們可以攝取和
代謝砷的阿根廷人，

而這種化學元素
對普通人而言確是致命的。

每天，人體藉由
意外的突變在進行演化，

意思就是意外地讓特定人種

在惡劣的條件下
生存保存下來。

但是，還有個很大的問題，

要有這樣的演化，必須有兩個條件，
而我們也不一定總是有，

或可以承受的起的，

它們就是--死亡與時間。

在人類努力地在宇宙中
尋找適合地方的這段旅程，

我們也許並沒有足夠的時間

來自然演化出其它的能力

來適應生存在非地球的星球上。

我們現在生存在艾德華．威爾森先生
所稱的「基因風險規避的年代」

這段期間，我們運用一些
臨時的外部補給品

規避了我們的基因缺陷，
像是囊性纖維化或肌肉萎縮症。

但隨著時間的遷移，

我們來到了「意願演化的年代」，

一個身為人類的我們將有能力
決定我們自己基因命運的年代。

賦予人類身體新的能力

已經不再是「如何」的問題，

而是「何時」的問題。

利用合成生物技術

來改變任何生物體的基因，

特別是我們自己，

這件事本身並沒有
道德和倫理上的矛盾。

改變我們自己會讓我們
變得沒有人性嗎？

但話又說回來，甚麼是人性？

是新科技產品產生了
意識狀況嗎？

還是人類的天賦
應該往哪個方向去？

可以肯定的是，坐在那邊
胡思亂想只是浪費時間。

我們要如何運用我們的知識

來保護我們自己，
避免外來的危險？

還有保護我們自己，
避免彼此的傷害？

我提出這些質疑，

並不是要製造對科學的恐懼，

而是要把這件事點出來，讓大家討論
科學能提供給我們甚麼的各種可能性。

我們人類必須一起討論
並擁抱這些解決方案，

不僅要謹慎，

而且要勇敢。

火星是一個目標，

但不是我們最後的目的地。

我們必須跨過最後那一道防線，

來決定我們「可以且必須」為人類
貢獻出什麼樣不可思議的智慧。

太空是寒冷、殘酷且無情的。

我們通往星球的道路
將會充滿考驗，

這不僅帶出了「我們是誰」的問題，

也帶出了「人類將往何處去」的問題。

答案取決於我們的選擇，

究竟我們從生命中慢慢累積來的技術，
是該利用它還是放棄它，

而這將為我們倖存下來的人
在宇宙中留下人類的定義。

謝謝各位。

（掌聲）