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人類差點取得突破的7大恐怖實驗


人類差點取得突破的7大恐怖實驗



如果沒有道德羅盤的指引,當代科學可能取得史詩般的突破。科學家們如果打破道德禁忌,結果將會十分可怕。

無論我們假想的科學家們有多麼好的意圖,他們對道德底線的忽視會產生一群類人殺手,時空中的吸蟲洞,或是一大堆噁心的粘性物,而非僅僅是科學報上的一篇同行審閱的論文。


然而在真實世界中,事情並不是那麼簡單。很多科學家會告訴你,道德標準是不會阻止好的研究的,想要證明任何重要的假設,總是會有與道德原則並不違背的方法。但如果你私下問他們,也許幾杯酒下肚後,他們就會承認,這些研究還是會有負面影響。變通一下,很多高深的科學難題可能就可以迎刃而解了,比如,先天和後天之爭,心理疾病的成因,甚至是人類從猿進化之謎。這些發現等待著我們去探究,只要我們願意違背天理,也許都會有所發現。


如果沒有道德羅盤的指引,當代科學可能取得哪些史詩般的突破??


下面是7個恐怖的實驗,這些實驗證明,如果沒有道德羅盤的指引,當代科學可能取得史詩般的突破。請不要在家,或是在任何地方,嘗試這些實驗,但也不要裝作對這些實驗所揭露的秘密不感興趣。


人類差點取得突破的7大恐怖實驗



1.分離雙胞胎


實驗:在雙胞胎出生後將他們分離,並控制他們的生活環境。


前提:

為了解先天因素和後天因素對人的影響有什麼相互作用,研究人員有一個很好的資源:同卵雙胞胎,他們的基因百分之百相同。但是,雙胞胎都是在同一個環境一起長大。少數研究可以通過領養,在雙胞胎年幼時就把他們分開。但是即使把他們分開,他們還是會有關聯,所以想要讓他們的生活方式完全不同,並不可能。如果科學家可以在一開始就控制這些兄弟姐妹們,他們就可以建立一個設計嚴格的研究,這會是最不道德的研究,但我們想要解決一些關於基因和撫育的重大問題,這可能是唯一的方法(如果為研究而克隆人類,那可能會是更不道德的事情)。


如何運作:


為了讓每一個兄弟姐妹的生活環境與出生時的不同,需提前招募懷有雙胞胎的媽媽們。在選擇過研究何種因素後,研究人員會為這些孩子建立測試家庭,並保證控制檢測他們的生活中的各個方面,從飲食到天氣。


分離雙胞胎


結果:

很多學科會大大收益,但受益最多的是心理學。在心理學中,後天撫育的作用一直是模糊的。在個性發展上,發展心理學家們可以獲得史無前例的理解,他們可以解釋為什麼在一起長大的雙胞胎會完全不同,而那些並沒有在一起長大的人卻可以很相似。



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



2.人腦採樣

實驗:從活體取腦細胞,來分析哪些基因被啟用,哪些沒有。


你可能為科研捐過血液或頭髮,但你是否可以在活著的時候捐獻一小片你的大腦?


前提:


你可能為科研捐過血液或頭髮,但你是否可以在活著的時候捐獻一小片你的大腦?即使你想要,醫學倫理學也會阻止你這樣做。理由很充分:這是一種風險極高的侵入性外科手術。但如果有足夠多身體健康的人同意,這將會回答一個長久以來的問題:後天如何影響先天,後者又是如何影響前者?儘管在理論上,科學家已認識到,生活的環境可以改變我們的DNA,但他們並沒有足夠的樣本資料去證明這些所謂的遺傳變化是如何發生的,又會有那些影響?


動物實驗研究表明,這種實驗的結果影響深遠。2004年,加拿大麥基爾大學對實驗室老鼠進行研究發現,某些母性行為可以抑制幼崽海馬體中的一個基因,使得這些幼崽難以處理應激激素。2009年,由麥基爾大學領導的一個小組發現,人類身上有些許類似的影響:有些人兒時受過虐待,而後自殺,他們死後,在他們的腦中發現,大量與實驗室老鼠相似的基因被抑制。那麼,活體大腦內部又是怎樣呢?轉變何時開始?利用活體人腦採樣,我們就可以了解虐待兒童對他們的神經系統有什麼傷害,可能還會了解到更多。


如何運作:


就像外科手術一樣,研究人員通過活組織檢查法獲得大腦細胞。在輕度麻醉病人後,他們將4隻針狀物附在一個腦環上,使用局部麻醉劑讓病人的皮膚麻木,然後,醫生會在頭皮上切一道幾毫米的口,將一個活體組織穿刺針通過小孔伸進腦內,取出一點腦組織,一小點就夠了,因為你只需要幾微克的DNA。如果不受感染,並且手術過程毫無差池,那麼腦部不會收到任何損傷。


人腦採樣


結果:


通過這樣的實驗,我們就可以得到一些深奧問題的答案,比如我們是如何學習的。前額皮質是負責高級認知行為的,閱讀是否可以開啟這裡的基因?經常在擊球場上練習,是否可以改變運動皮質基因的外基因地位?觀看《真實的家庭主婦》是否可以改變你剩下大腦中的基因?通過我們腦中基因的相關研究,我們可以更好地理解我們的遺傳基因是怎樣最終影響我們現有的生活的。



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



3.胚胎成像


實驗:在人類胚胎中植入跟蹤器,監測其發育


前提:


今天,很多孕婦會進行一些複雜的檢查,來確保自己胎兒發育正常。科學家想要利用她們的孩子們做科學實驗,她們會允許么?可能不會。但是,如果不採取這種追本溯源方式,我們可能永遠都不會了解關於人類發育未解之謎:一團細胞怎樣變成一個完整的人體。今天,多虧了新的科學技術,可以逐步追蹤細胞的基因活動,在理論上,研究人員有辦法回答這個問題。如果拋開倫理問題,他們只需要一個志願者,一個願意將自己的嬰兒當成小白鼠的母親。


如何運作:


想要追蹤一個胚胎細胞中不同基因的活動,研究人員可以通過一種合成病毒注入一種「報告者」基因(比如綠色熒光蛋白),這種基因可以用視覺監測。隨著這個細胞的分裂和分化,研究人員就能觀測到在發展的不同階段,基因是如何啟用的。這樣,他們就可以看到胚胎幹細胞是在哪個發展過程中,轉化成了許許多多的特殊人體細胞——肺,肝,大腦等等。


.胚胎成像


結果:


一個完全成像的胚胎可以讓我們首次看到人類的發育過程。這些幫助我們監察幹細胞的進化,修復受損細胞並治療疾病(比如向帕金森病人的腦中注入大量健康神經細胞)。我們把人類胚胎髮育細節和其他物種,比如白鼠的胚胎髮育進行比較,會發現很多基因表達上的差異,這些基因表達可能控制著人類很多複雜的特性,比如語言。但是,人類胚胎成像實施的風險太大了,即便是想想,也是件大事,它可能會使孕婦小產,報告基因攜帶的病毒載體可能會影響嬰兒的DNA,諷刺的是,從而引起發育缺陷。



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



4. 光遺傳學


實驗:用光束來控制清醒人腦中的大腦細胞活動


前提:


我可以切開你的頭蓋骨,然後向裡面植入些電子小玩意呢?在你拒絕之前,請了解一下科學家可以從中獲得什麼。大腦在任何電子連接中都幾近是一個無限的結,想要了解任何電路的目的都是極其困難的。我們所知道的有關大腦的知識大多來源於對大腦損傷的研究,基於傷口的對各個部分的影響,我們可以基本判定不同部位的功能。傳統的基因探測方式更精確一些,其中的特定基因化學禁用或突變。但是那是那些方法需要幾個小時甚至是幾天才能影響細胞的活動,這樣,想要追溯其對心理過程的影響就變得十分困難。想要研究大腦,科學家們不僅不要一個精確的方式,更需要一個快速的方法。


如何運作:


光遺傳學實驗已在老鼠身上取得了巨大成功。研究人員製造了一種良性病毒,這種病毒一旦注入大腦,就可以控制細胞的離子管道對光產生反應。通過向腦組織射入聚焦束(通常使用只有頭髮寬度的光導纖維),研究人員可以選擇性地增加或減少這些細胞的燃燒率並觀察這些個體所受的影響。與傳統的遺傳方法不同,光遺傳學可在幾毫秒內改變神經放電。它針對大腦的特殊環路,可以準確地驗證之前的理論。


光遺傳學


結果:


一旦使用光遺傳學研究人類大腦,我們將會在人腦研究上獲得空前的成就。設想下這種情形:我們可以抑制住右前額皮質的細胞,導致自我意識的喪失,或者可以在視覺皮質射入光束,使我們認不出自己深愛的人。理想的結果是,這些效果都是暫時的,一旦撤去光束,這些問題都會消失。這些實驗都會讓我們首次深入了解皮質的受損,可以揭露1000億個神經細胞是如何賦予我們這些驚人的能力,儘管我們總是對這些能力不以為然。



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



5.子宮交換


實驗:把肥胖女性的子宮和纖瘦女性的子宮對調。


前提:


試管授精是個昂貴用極具風險的過程,所以很難想像會有任何母親,在採取試管授精後,願意交換胚胎,孕育別人的孩子,而把自己的孩子放到另一個子宮裡。但是這樣的一個無私的舉動會在讓科學取得重大突破。為什麼?因為我們不懂表觀遺傳學,表觀遺傳學可以通過環境來改變我們的基因。問題是最重要的表觀遺傳學影響發生的時候,是嬰兒處在子宮的時候。


一個典型的例子就是肥胖。研究表明,肥胖婦女的孩子,即使不受食物要素的影響,很可能也是肥胖。問題是,沒人知道在這裡面,基因(先天或是遺傳變異),或是表觀遺傳學的作用有多大。


如何運作:


除了把一位肥胖女性的受精卵轉移到一位纖瘦女性的子宮中,這個實驗的過程與試管授精相同。


子宮交換


結果:


我們可以了解肥胖的根源到底是基因還是後天。同樣的實驗可以用來調查其它特徵,比如一個加拿大實驗小組正在進行一個大規模的研究,該研究是一個關於環境化學物質的母嬰研究,此次研究是為了阻止外界物質在嬰兒出生前對他們基因的影響。如可按照科學家們所想,互換子宮,那麼這個研究就不需要數據臆測。儘管違背了倫理,但答案也將明了了



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



6.試毒


實驗:在大範圍的志願者中試驗新的化學藥品,之後在向市場推廣


前提:


在美國現有的法規下,我們其實就是大量潛在毒素的實驗個體,所以,何不招募志願者來為我們試驗化學藥品。然而即使這個想法獲准,醫學倫理學家也會反對這個實驗。但是,這個實驗可以拯救生命。


為遵守美國有毒物質控制法,製造商們在實驗室中試毒,他們將嚙齒動物放在大量的問題藥品中。但是,一隻老鼠在試驗中活了下來,不代表人類也可以活下來。我們在人類身上可以做的唯一實驗是觀測,對那些試毒人群進行追蹤,從而了解毒素的負面影響。但是這種觀測存在問題。當研究人員可以找到處於大量毒素中的人,比如在工廠中使用化學物質的工人,往往因為研究個體太少,實驗結果並不可靠。然而,如果擴大範圍進行研究,又很難找到具體是那種化學物質的影響,因為我們每天接觸的毒物太多了。


如何運作:


遵照有毒物質控制法,在人類身上進行標準安全測試,而非使用動物。想要完成這個實驗,對每一個物質,我們需要招募不同種族,不同健康狀況的志願人員100人。


試毒


結果:


如今,毒理學就如同一個猜謎遊戲。比如充滿爭議的雙酚A,它對人體影響我們毫不知情,令人惱火。如果可以在大範圍的人群中進行化學物質的測試,我們將會更準確地了解一種化學物質是怎樣影響我們的,這些數據可以提醒官方,也可以幫助大眾做出更好的選擇。其另一個功效是再也不會有任何新聞去爭論哪些對你有利或哪些有害。



人類差點取得突破的7大恐怖實驗



7.人猿


實驗:將人與黑猩猩雜交


前提:


偉大生物學家斯蒂芬傑稱這之為「會是最有趣但也是道德上無法接受的實驗」。想法是將一個人與黑猩猩雜交。與蝸牛這種可以表現殼結構不同形式物種接觸,古爾德萌生了進行這個怪異實驗的想法。古爾德把這種多樣性歸因於一些「怪物基因」。這些基因控制構造殼的共同基因。他猜測也許人類和猿類的差異也源於發展時機,並指出成人有些身體特徵,比如頭骨寬,眼寬大,這些都與幼兒猩猩相像,這種現象叫做幼態持續。古爾德推斷,在進化的過程中,這種幼態持續可能幫助人類的最終進化。通過觀察半人半猿的發育,研究人員可以直接探索這個理論。


如何運作:


實驗極其簡單:與試管授精相同的技術即可產生一個含有人類和猿類的胚胎。(研究人員已經通過將獼猴與狒狒養育在一起,建立了遺傳差距的比較)黑猩猩有24對染色體,人類有23對,但這不是培育的障礙,儘管,子孫們可能有奇數個染色體,導致不能繁殖。至於懷孕和生育,自然方式就可以了。黑猩猩出生時比人類要小一些,平均約4磅,所以,實驗解剖學可能要求將這個胚胎放入人類的子宮當中。


人猿


結果:


古爾德的幼態持續仍存在很大爭議。一個哈佛大學人類進化生物學教授,丹尼爾說:「這個理論經過嚴格審查,很多情況下並不成立。」但是加州大學戴維斯分校研究人類學的退休教授,亞歷山大哈考特認為幼態持續仍是一個可行的觀點。這個禁行的實驗可以幫我們認清這場紛爭,廣而言之,該實驗可以解釋為什麼擁有如此相近基因組的兩種物種,可以如此的不同。實驗結果將讓生物學家們在我們最關心的物種起源上思考的更深更廣,而這個物種就是我們自己。讓我們一起尋找一種不那麼惱人的途徑吧!



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