人類移民火星,科學家稱得先基因改造

作者 | 發布日期 2017 年 09 月 04 日 14:06 | 分類 生物科技 follow us in feedly

按照過去的物種滅絕軌跡,人類不可能在地球上做永遠的主宰者,科學家幾乎都認同這一點,只是不知道那一刻會以何種方式來臨。一直以來,人類對於延續人類生存方式的想法日新月異,科學家也持續利用物理方程式來尋找可行出路,但現在的問題不是交通,而是地球人如何適應其他星球的環境,科學家提議或許可透過基因改造。



麻省理工科技評論(MIT Technology Review)報導指出,未來人類要在其他星球上生存,不可能一輩子都穿著太空裝,科學家開始在實驗室修改細胞,看看是否能把人類打造成一個抗輻射、自產維生素與氨基酸的生命系統。第一個提倡這個觀念的科學家是美國康乃爾大學威爾醫學院生理與生物物理系成員 Christopher Mason,他的目標是「500 年內送人類離開地球」,其中基因改造扮演重要角色。

Mason 的實驗室也有參與美國國家太空總署(NASA)的雙胞胎研究,計畫目的是追蹤在國際太空站的太空人生理變化。Mason 自己的實驗持續進行,由於太空中充滿射線和快速移動的粒子會損害 DNA,所以他正在進行防輻射人體細胞工作,譬如增加細胞中的抗癌基因 p53,大象體內就有很多這種基因,大象幾乎很少罹癌,Mason 表示已將這項計畫提案交給 NASA。

Mason 認為,雖然社會上對基因工程的後果還有很多疑慮,但他認為為了送人類離開地球而進行基因改造的理由很充分,且 NASA 從 1.8 萬份申請者中選擇 14 名太空人的過程本身就是一項基因工程。

現在一些科學家已經準備好所謂的「基因目錄」。波士頓基因公司 Veritas Genetics 提供 999 美元的基因排序服務,其中包括一份適合太空生存的基因報告,譬如是否具備藏族人常見的 EPAS1 特定變體,可以減少氧氣攝取,是否需要一種基因可以抵抗肌肉萎縮,以及產生解決問題技巧和低焦慮有關的基因變體。

一般人要獲得這種突變基因的機率非常低,因此或許可以使用類似 CRISPR 的胚胎修正技術,打造完美的太空人。創辦 Veritas 的是哈佛大學遺傳學家 George Church,過去他曾提供一個願望清單,列舉地球外環境相關的罕見保護基因變體。

另外一種基因修正目的是改變維繫人類生存的營養機制,譬如現在人類無法創造維他命 C,必須從外部攝取,但人類不需要吃原營養體(prototroph),因為這些菌種會從最基本的成分如糖或土壤中的物質合成。但到了火星,人類的機制就不管用,2016 年哥倫比亞大學 Harris Wang 舉行一場合成營養型人類的會議,討論人類是否能在糖水中生存。

科學家的目的是打造適合太空旅行、自給自足的人類。現在研究人員試圖讓人類腎臟細胞合成身體通常沒有的 9 個氨基酸,從最簡單的蛋氨酸開始,透過添加單個基因製造蛋氨酸,接著產生色氨酸、苯丙氨酸和維生素 D、C和 B。總之,創建一個營養型人類細胞將需要大約 250 個新的基因。或是人類可以進行光合作用,將光轉為食物,也是個有趣的議題,但前提是人類就不再是人類,外型可能會像一片葉子一樣扁平。

Wang 認為,討論改造基因是有意義的,畢竟比改造星球生存環境要簡單得多。這個議題爭議極大,但科學家不是沒有顧及道德問題,他們只是認為人類既然有離開地球的想法,那麼絕對無法以現在這個樣子就辦得到,要在火星或其他星球上長居,人類勢必得做些改造。

(首圖來源:Flickr/Kevin Gill CC BY 2.0)