書名：《未來(lái)500年：邁向太空的生命工程之旅》
作者：Christopher E. Mason（克里斯托弗·梅森）NASA首席科學(xué)家
出版時(shí)間：2022-04-01
出版社：電子工業(yè)出版社
美國(guó)美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)局長(zhǎng)比爾·納爾遜(Bill Nelson)當(dāng)?shù)貢r(shí)間28日表示，美國(guó)計(jì)劃在2040年將人類送上火星。納爾遜稱，“我們的計(jì)劃是在2040年，人類可以在火星上行走。”
此外，美國(guó)正在實(shí)施“阿爾忒彌斯”登月計(jì)劃，其目標(biāo)是在2025年重返月球。納爾遜還稱，美國(guó)總統(tǒng)拜登要求在2023年為NASA提供260億美元的資金預(yù)算，其中最大的部分將用于“阿爾忒彌斯”計(jì)劃。
我們可以發(fā)現(xiàn)，世界各國(guó)都在加緊“太空計(jì)劃”，究其原因，是因?yàn)榈厍虻乃ネ鏊坪跻呀?jīng)成了一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。
近年來(lái)，人類遭受著越來(lái)越多自然災(zāi)害的侵襲，2019年持續(xù)數(shù)月的澳洲山火，2020年新冠病毒開(kāi)始流行蔓延，2021年河南的特大暴雨洪澇災(zāi)害再到今年湯加火山的爆發(fā)。
地球似乎越來(lái)越難以承受這龐大的人類基數(shù)，全球各地地震、火山爆發(fā)等自然災(zāi)害頻發(fā)，這一系列自然災(zāi)害的發(fā)生，都超出了人們的意料，我們也不得不思考如何在外太空尋找一個(gè)棲居之所。
人類如果不能離開(kāi)地球成為多行星物種，我們的后代終究會(huì)面臨末日來(lái)臨的一天。
如果光速仍然是恒定且不可突破的，如果我們?cè)觳怀?/10光速的飛船，那么，即使去距離地球最近的可能宜居的類地行星，我們也必然要考慮在太空中完成生命延續(xù)，以及在新行星上完成生態(tài)環(huán)境改造的問(wèn)題。
同時(shí)，最大的障礙其實(shí)不在于宇宙航行和星際殖民的硬科技進(jìn)展，而在于我們?nèi)祟愖陨?。人類是植根于地?0億年進(jìn)化歷史，并且與地球生態(tài)環(huán)境唇齒相依的這么一個(gè)物種。我們的遺傳物質(zhì)、身體結(jié)構(gòu)、免疫機(jī)能、大腦智能，乃至飲食、繁衍和睡眠的習(xí)慣，都和太空的環(huán)境格格不入。
如果有一天人類真的能走向星辰大海，我們可能首先要對(duì)人類這個(gè)物種的生物學(xué)特征進(jìn)行深度的改造，讓人類真正變成一種能自由棲息于星際間的生命。
因此，上述的種種問(wèn)題都啟發(fā)我們思考，地球毀滅之后，我們?cè)摵稳ズ螐模?/p>
“流浪地球”不僅僅是存在于電影里的場(chǎng)景，這也可能是我們?nèi)祟惷械淖⒍ǖ奶罩?，因?yàn)榈厍虻臍缭诓痪弥蠼K成事實(shí)。
克里斯托弗·梅森（Christopher E. Mason）是著名的遺傳學(xué)家和生物信息學(xué)家，他擔(dān)任過(guò)7個(gè)NASA任務(wù)的首席研究員，他在書中提到，大約10億年后，地球表面會(huì)變得非常熱，陽(yáng)光也將發(fā)生巨大變化。由于核聚變反應(yīng)中使用很多較重的原子，太陽(yáng)的亮度將提升大約10%，這將進(jìn)一步推動(dòng)熱量激增。
未來(lái)的地球會(huì)呈現(xiàn)出類似于金星的地獄景觀。這一現(xiàn)象實(shí)際上在我們?cè)絹?lái)越嚴(yán)重的溫室效應(yīng)中得以體現(xiàn)。對(duì)于如今開(kāi)始關(guān)注氣候變化的人們來(lái)說(shuō)，最可怕的應(yīng)該是10億年后，因?yàn)槟菚r(shí)我們需要掌握所有所需技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)屬于我們自己的星球，以避免過(guò)熱的氣溫抹殺我們?cè)?jīng)熟悉的一切。
隨著時(shí)間的推移，問(wèn)題只會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。大約30億年后，生命將很難在地球表面生存。屆時(shí)太陽(yáng)的能量將使海洋沸騰，冰帽融化，中上層大氣中的大量水蒸氣會(huì)漂浮到太空。
這個(gè)階段，盡管火星將突然變得溫和，但生命將很難在地球表面生存。到了那時(shí)，保護(hù)地球的磁場(chǎng)很可能會(huì)消失，因?yàn)榈厍蚝诵膬?nèi)的鐵將不再移動(dòng)。
我們自己的太陽(yáng)將在大約50億年后變成紅巨星，那時(shí)，地球上的所有東西都將成為焦炭，大部分會(huì)被還原成原子。那時(shí)，地球的剩余大氣層都將蒸發(fā)到太空中，變?yōu)槿蹘r球體，上面漂浮著密實(shí)的鐵質(zhì)“冰山”，它們會(huì)在2130℃的熔巖中漂流。
地球被遺忘的一個(gè)意想不到的好處是，在太陽(yáng)演變的后期，一個(gè)新的太陽(yáng)系將會(huì)出現(xiàn)。
土衛(wèi)六的寒冷氣候?qū)?huì)突然變得溫和，類似于21世紀(jì)的火星（大約-73℃）。這意味著，即使我們?cè)?0億年后沒(méi)有解決危機(jī)并逃離太陽(yáng)系，我們可能還有幾億年甚至十億年的時(shí)間去解決太陽(yáng)系外圍的問(wèn)題。但即使在外圍，我們也不可能永遠(yuǎn)這樣持續(xù)下去。
在大約70億年后，火星和地球?qū)⒈怀毕i定，星球的一面將永遠(yuǎn)朝向太陽(yáng)。但是，太陽(yáng)將不斷變大，從現(xiàn)在起約80億年后將達(dá)到最大，必將吞噬內(nèi)行星（水星、金星、地球，很可能還有火星）。
此后不久，太陽(yáng)將會(huì)熄滅，成為一個(gè)白矮星，其質(zhì)量約為目前的54%，而亮度則低得多。這將是太陽(yáng)的最后一次活躍跡象，如果人類那時(shí)還沒(méi)有乘坐世代飛船離開(kāi)太陽(yáng)系，他們將不得不生活在外行星（土星和木星）及它們的衛(wèi)星上，或者找到一種生活在白矮星中的方法。
所以，無(wú)論是由于突發(fā)的氣候或地質(zhì)災(zāi)難、戰(zhàn)爭(zhēng)、傳染病，還是數(shù)十億年的太陽(yáng)滅亡，地球上的生命都會(huì)不可避免地走向終結(jié)。
為了避免滅絕，我們將不得不尋找一個(gè)新的居住星球，甚至可能是一個(gè)新的太陽(yáng)系。梅森教授認(rèn)為，這樣做是我們的道義責(zé)任。為此，他提出了一項(xiàng)雄心勃勃的詳細(xì)科學(xué)計(jì)劃，即人類500年太空基因計(jì)劃。
在這一人類500年太空基因計(jì)劃中，到2040年，人類基因組將得到初步設(shè)計(jì)，任何細(xì)胞都將能夠被用來(lái)改造成人體中的其他細(xì)胞（通過(guò)基因和表觀遺傳學(xué)的調(diào)整）。
對(duì)基因組編寫（而不僅僅是編輯）而言，DNA的合成成本將大大降低，對(duì)于母親和胎兒來(lái)說(shuō)，人工子宮將比活體妊娠更加安全。這些技術(shù)和生物奇跡將把人類帶入一個(gè)健康、安全和長(zhǎng)壽的新時(shí)代。
如果找到了供人類和超物種獨(dú)立生存的第二個(gè)星球，則我們存活的概率會(huì)大大提高。然而，這只會(huì)延長(zhǎng)我們?cè)谶@個(gè)太陽(yáng)系中的生存時(shí)間。一旦超越太陽(yáng)系，我們長(zhǎng)期生存的機(jī)會(huì)將會(huì)增加。
我們即將面臨全球性的風(fēng)險(xiǎn)，這種風(fēng)險(xiǎn)（如小行星）不僅威脅到人類，還威脅到地球上的所有生命。我們必須在50億年內(nèi)離開(kāi)這個(gè)太陽(yáng)系，否則所有生命都將被太陽(yáng)吞噬。
人類沒(méi)有理由不去為于長(zhǎng)期生存的事業(yè)獻(xiàn)身。要想讓這個(gè)太陽(yáng)系中的全部生命存活下去，所以到2100年，人類將必須致力于這項(xiàng)任務(wù)，完成對(duì)基因的確定、測(cè)試、整合、保護(hù)等研究。但在那之前，我們必須找到能夠保護(hù)宇航員并確保他們可以在新環(huán)境中生存下去的方法。
到2150年，我們將為太空設(shè)計(jì)人類，細(xì)胞和基因工程將變得非常普遍，基因設(shè)計(jì)項(xiàng)目有可能成為高中生的家庭作業(yè)，他們可以一邊看著窗外天空中皎潔的月亮，一邊遙望月球基地的城市燈光。
地球上的生命工程是廣泛存在的，不僅存在于人類之中，還存在于其他動(dòng)物之中。遺傳工程使地球上的人能夠以自己想要的方式生活。
到2200年，我們可以改善大腦本身。例如，在跨系統(tǒng)發(fā)育中比較哺乳動(dòng)物時(shí)，高等哺乳動(dòng)物大腦皮層（控制基本運(yùn)動(dòng)）的感覺(jué)線路和運(yùn)動(dòng)線路差異明顯，差異也出現(xiàn)在獨(dú)特的皮質(zhì)脊髓束中。
具體來(lái)說(shuō)，延伸到脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的皮質(zhì)脊髓軸突末梢的數(shù)量不斷增加，從原始猿到猿再到人類，甚至可能影響語(yǔ)言的發(fā)展方式與發(fā)展時(shí)間。因此，進(jìn)一步增加這一數(shù)值可能有助于發(fā)展更精細(xì)的運(yùn)動(dòng)技能，從而提高在其他星球上的生存和適應(yīng)能力。我們可以研究所能探測(cè)到的生命的極限，然后去突破生命本身的極限。
到2400年，我們將定居新地球，我們可以在新的星球加油、吃零食、伸展雙腿，將出現(xiàn)幾代人的定向演化歷程，跨越人類、真菌、細(xì)菌和行星的適應(yīng)性，跨越多個(gè)系統(tǒng)、軌道器和飛船。
那時(shí)的我們可以飛往更遠(yuǎn)的深空，跨越我們自己太陽(yáng)系中的行星和衛(wèi)星，去探訪外面的更多恒星，甚至有一天，我們能夠探索其他星系的奧妙。
我們可能設(shè)計(jì)出能夠在太空中生存的生物體，不僅僅是能夠持續(xù)生存，而是在太空中茁壯成長(zhǎng)。我們還可能設(shè)計(jì)出一些能夠在行星之間遷移的生物體，其能像在地球的大氣層中飛行一樣容易。
甚至，還會(huì)出現(xiàn)遷徙物種，比如有太陽(yáng)能翅膀的水熊，其像星際君主一樣在新定居的星球之間移動(dòng)。工程化的生命，仿佛穿梭于恒星之間的新詩(shī)篇。
如果“流浪地球”是人類命中注定的旅行，只有人類能夠意識(shí)到即將到來(lái)的滅絕危機(jī)，人類將作為守護(hù)者，引導(dǎo)進(jìn)化，為長(zhǎng)期生存做好準(zhǔn)備。
前文所述的所有經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以及為人類帶來(lái)聰明才智的遺傳基質(zhì)，共同為科學(xué)工程提供了一個(gè)日益豐富的肥沃土壤。只有人類擁有這種能力，只有人類才能認(rèn)識(shí)到生命的脆弱性。
所以，我們應(yīng)該履行最終的義務(wù)，并盡可能地延續(xù)生命——無(wú)論生命的類型、構(gòu)成、母星、宇宙的年齡。
如果地球毀滅終成現(xiàn)實(shí)，我們又能為地球和人類做些什么？
上面所說(shuō)的內(nèi)容都在被譽(yù)為現(xiàn)實(shí)版《流浪地球》的《未來(lái)500年：邁向太空的生命工程之旅》這本書中得到展現(xiàn)。
這本書是NASA首席科學(xué)家梅森教授首次公開(kāi)未來(lái)500年人類太空計(jì)劃，是少有的將生命科學(xué)和航天科技相結(jié)合、基于NASA航天計(jì)劃和人類基因工程、基因治療技術(shù)結(jié)合的硬核科技著作。
這本書不僅討論了人們已經(jīng)掌握的、關(guān)于人體在太空航行時(shí)會(huì)產(chǎn)生的各種生物學(xué)反應(yīng)和應(yīng)對(duì)方案，也展望了未來(lái)更大尺度的太空旅行需要改造的人體特征，以及相應(yīng)的需要掌握的生物學(xué)技術(shù)。
這些討論當(dāng)然無(wú)法面面俱到地概括未來(lái)太空人類的所有細(xì)節(jié)，但可以為這些向著星辰大海的征程，提供一個(gè)科學(xué)上堅(jiān)實(shí)、想象力豐滿的討論基點(diǎn)。因此，這本書堪稱最全太空計(jì)劃+人類生存指南。
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