技术影响着人类进化

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查看105 | 回复0 | 2019-12-29 17:34 | 显示全部楼层 |阅读模式

人类正以前所未有的速度发生改变。能够直接并且精确地操控自身以及其他物种演化的全新人种,也就是所谓的演化人。专家预测:演化人这个新人种或许会在未来一两代人里就出现。


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盲目、渐变的演化规则出现激进


演化就像一个搜索引擎,只是它并不能让我们随心所欲地使用。这正是诺贝尔奖得主弗朗索瓦雅各布把演化比喻成修补匠,而不是工程师的原因工程师会很清楚自己的方向,他们有目标、有计划;修补匠却只是将零件拼在一起,不断地摸索着看看可能会有什么更好的出现。


演化的进程是盲目的、渐变的这一观点来自于达尔文。他认识到,资源往往是稀缺的,因此生物体总是处在相互竞争之中。在永无休止的战争中,那些碰巧拥有某些微妙的固有优势的个体最具繁殖能力,会把他们的优势传给后代。凭借这种方法,新的物种就得以产生,每次只会出现一个不太完美的改变。但这个过程显然不会太快。


纵观历史,只有巨大的气候和地质变迁,例如陨石撞击或者冰期,才会全面加快演化过程。因为这样的变迁开创了全新的生态微环境。演化理论学家斯蒂芬J古尔德和奈尔斯埃尔德雷奇在1972年提出的间断平衡说,便如此解释化石记录中为何会有突然出现的新物种。


但演化中其实没有什么是突然的。那些间断期并非真的间断,只不过是现存的化石没能很好地保存其中的过程。


自然选择当然是一个慢性子玩的游戏。某个个体可能会比同类高出许多、聪明许多,或者长寿许多,但无论这个变异对个体多么有利,要把它扩散到整个群体仍然需要非常非常长的时间。


这一点,才被认为是演化的规则。


然而,这个过程近来变得有一点点激进。在过去几个世纪,尤其是最近50年,层出不穷的技术革新已经开始大大加快了某些在不久之前还完全由自然掌控的过程。


简而言之,我们的技术似乎已经创造出了加速变化的方法,比方说基因工程。此外,它们还提供了新的栖息地,比如现代都市。这些都从根本上割裂了我们作为一个物种的生物属性,并改造着我们的未来。


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过去300年,人类平均体格增长了50%


达尔文的渐变论调可能并不太靠谱。


提醒我们质疑这一点的最初迹象,并非来自生物学领域,而是经济学领域确切地说,是在对美国的奴隶制度进行经济分析时出现的。1958年,美国哈佛大学的经济学家阿尔弗雷德康拉德和约翰迈耶出版了一本书,主张奴隶制尽管有悖道德,但在经济角度上确有价值。这个观点让美国芝加哥大学的经济学家罗伯特福格尔难以接受,因为福格尔是白人,但他夫人是非洲裔美国人,并且他非常以此为傲。福格尔下定决心,要证明康拉德和迈耶错了。这位曾获得过1993年的诺贝尔经济学奖的科学家花了差不多10年时间来研究这个问题。他研究奴隶制,深入探讨了经济学、生理学和长寿之间的关系,并从中比较了奴隶或者自由民的人均食物消耗量与工作产出总量之类的变量。


他选择了身高和体重这两类数据,因为越来越多的科学家逐渐达成共识,这两个因子是死亡率和发病率的精确指标。联合国现在已把身高作为检测发展中国家营养水平的一种方式。因为身高被证明是一个极好的健康指标。它是人体接受营养、传染病、环境卫生及各种需求之后的净值。


福格尔最终得出了令人吃惊的结论。1974年,在那本《十字架上的岁月:美国黑人奴隶制经济学》书中,他如此描述:康拉德和迈耶是对的。奴隶制尽管令人反感,但并不像大多数历史学家所假设的那样,既没效率也无收益。事实表明,大部分奴隶,特别是小种植园中的奴隶,要比北方的自由民吃得更好,居住条件也更好。这意味着他们寿命更长,身体更健康,因此工作产出也更高。


随后,在1988年前后,福格尔开始注意到数据中一个令人吃惊的趋势:过去几个世纪以来,美国人越长越高了,尤其以20世纪最为突出。同时,他们还长得更加健壮,活得更长,也变得更加富有了。


举例来说,在1850年,美国男性的平均身高是1.70米,体重为66.2公斤。到1980年,平均身高已升至1.78米,体重则达到了78.9公斤。不只是美国人如此。一个经济学家团队将这项调查拓展到全球,发现这种趋势全世界皆如此。


福格尔说:过去300年来,人类的平均体格已经增长超过50%,平均寿命延长了1倍不止,重要的器官系统也变得更加强健。


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自然选择并非影响遗传的唯一力量


在人类演化进程中,300年不过是一眨眼工夫而已。然而技术加速了这种演化。


在过去几百年里,人类取得了前所未有控制环境的能力,控制力之强不仅使人类区别于任何其他物种,还使现代人有别于所有的祖先。福格尔这样说。层出不穷的技术革新,比如食品生产与分配、环境卫生、公共健康和医药等领域的进步,都影响着人类演化进程。


上一代人的健康和营养状况,会决定下一代的体格、健康和寿命;同时,更健康和更长寿又使下一代能够更努力地工作,创造出资源来继续协助再下一代,子子孙孙无穷匮也。这个理论被福格尔称为技术生理演变。他在2011年与人合著出版的《变化的身体》一书中有过深入探讨。简而言之,即技术在影响遗传。


随着表观遗传学这一新领域的飞速发展,专家们已经证明,自然选择即物竞天择,并不是产生可遗传变化的唯一力量。


比如巴氏消毒法,这种帮助我们洁净生活用水的普遍使用的灭菌方法,就能产生可以遗传的效果,而且要比以往更快速地在人群之间散播。福格尔发现,人类刚出现时,平均寿命是20年;到了20世纪来临之时,平均寿命变成了44岁;可是今天,平均寿命是80年。人类是一个有着20万年历史的物种,可我们曾经在20万年的时间里延寿了24年,如今却在短短一个世纪里,寿命将近翻了一番。福格尔还观察到,人类平均体重的增长始于20世纪20年代。当时人们开始开车,从事的伏案工作也越来越多。


很快,从文化人类学家到群体遗传学家,各个领域的学者纷纷着手研究起技术生理演变的现象。美国杜克大学的访问学者、经济学家约翰科莫洛斯也指出:演化将我们lsquo;设计rsquo;得颇有弹性。我们的体型在日子好时增长,在日子差时收缩。但演化力量并未把我们塑造成控制摄食的物种。技术生理演变的理论表明,经济学在细胞层面的影响可以说已深入骨髓。


英国圣安德鲁斯大学的演化生物学家凯文莱兰在发布于《行为与脑科学》上的一篇论文中,把这一过程称为微环境塑造。他这样表述:所有生物体都在持续不断地与它们周边的局部环境相互作用,同时也在持续不断地改变着环境。如果各代生物群对局部环境的调节各不相同,或者自成一套,那就不会给自然选择压力带来任何改变,因而也就不会有显著的演化结果。然而,如果每一代、每个生物体都反复以同样的方式改变自身环境那么结果就可能会改变自然选择。这种微环境构建对外界环境造成的结果可能是暂时的,也可能仍旧局限于某一代,但如果同样的环境变化在足够多的世代中一再发生,它就可能成为演化选择的一个重要来源。



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这是我们掌握自己基因组的世纪


不管是叫微环境构建,还是叫技术生理演变,本质上无非是指,提供全新微环境的是文化而非天灾。自然发生的地质事件其实相当罕见,而改变微环境的技术进步却是迅速的,而且还在不断加快。


近几年来,研究人员已经发现,支撑着计算机技术迅猛发展的指数增长定律,比方说摩尔定律,即计算机芯片上集成电路的数目每12-24个月就翻一番,同样已出现在了所有以信息为基础的技术领域。人工智能、纳米技术、生物学、机器人、网络、传感器等诸多领域,具有驱动技术生理演变的巨大潜力,它们的性价比曲线均呈现出了类似的增长。


以基因组测序为例,它被誉为是使医药行业从标准化治疗转变成个性化预防的关键工具。1990年,人类基因组计划公布,当时检测一个人全部基因组的预算成本为30亿美元这么高的成本,个性化医疗根本就遥不可及;但到2001年,该成本已下降到了3亿美元;到2010年,它已经低于5000美元;2012年跌破1000美元大关。以目前的下降趋势,10年之内,人类基因组全测序的价格会低到不足10美元。如果标准化治疗性质的医疗能在短短一个世纪内使人类寿命翻番,那么个性化预防性质的医疗又会把寿命延长到何种程度?想象一下吧!


技术生理演变已在向我们展示,增强对外界环境的控制能够影响我们的生物学性质。不过,如今进展最为迅猛的那些技术中,有很多已直接跳过了中间人自然选择,让我们能够直接操纵环境,并且向前推进。美国奇点大学生物信息学及生物技术系联席主任安德鲁赫塞尔说:从头到尾观察这些模式的话,你很快就会发现,这是我们掌握自己基因组的世纪。


比如与生殖有关的技术:孕检、基因筛查、妊娠监测、遗传学咨询。我们应该很快就可以规划、设计自己的孩子,比如选择肤色、眼睛颜色以及个性特征等。可能过不了多久,就会有父母这样教训孩子:我给你买了用钱能够买到的最好的脑子,你怎么就不知道用呢?


5


新人种应该什么样?


这样的可能性会带来其他更大的问题。需要多少改变,才能创造出一个全新的物种?


英国达特茅斯学院的神经科学家理查德格兰杰研究的是大脑演化,他认为新人种或许并不需要太多改变。就像狗。过去它们看起来全都像狼,现在却完全不一样了。人类干涉狗的基因其实时间只有区区几千年,却已创造出体型各异的不同品种,甚至有全然不适合交配的犬种大丹犬和吉娃娃,在没有外界帮助的情况下,它们是无法交配繁殖出后代的。这个道理对于人类也是一样。


人类目前仍是地球上唯一的人种。但在生命科学投资公司Biotechnomy总裁、哈佛商学院生命科学项目创始人胡安恩里克斯看来,应该不会一直如此下去。距离现在最多不超过一两代人的时间,我们就将看见一个全新人种lsquo;演化人rsquo;的出现。他们可以直接、精确地操控自身,甚至操控其他物种的演化。


这个说法颇像现在流行的一些标准的科幻小说的思路。但人类的确正在朝着优生的方向发展,并努力掌控着自身的演化,致力于打造更理想的优等人种。


真实情况当然远没有想象中那么简单,意外随时会出现看似清晰的遗传目标,比如让人变得更聪明,不仅牵涉成百上千万个基因,增加了出错的风险,而且还可能涉及错综复杂的各种关联。比方说,我们的智力或许通过某种我们尚未解码的方式正与我们的记忆密切相关,我们尝试提高智力,或许会在无意间抵制了我们的记忆力。等等。


再说,在没有某种统一控制的情况下,就连优等人种应该是什么模样,我们的观点也很难一致。赫塞尔说:我们或许能够改善自身,设计我们的孩子,但不太可能以某种统一的方式进行。我们仍然是人类。因此,我们会以自我为中心,以我们的创造力和奇思妙想为基础,打造我们自己的孩子。几乎可以肯定,这会带来各种千奇百怪的多样性。


有可能出现的是,不借助技术手段,所有这些变异的人类相互之间能够成功交合的可能性也极低。那才是人类这个物种真正开始分化之时。正因如此,lsquo;演化人rsquo;才能够像寒武纪生物爆发那样,轻易产生出大量的lsquo;新人种rsquo;。





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