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心灵的未来 大脑干细胞
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几十年来，关于大脑细胞不可再生的看法已经成为一种教条，修复老去的、即将死亡的脑细胞似乎是不可能的，而催生新的脑细胞以提升能力似乎也不可能。但这一切在1998年发生了改变。那一年，人们在海马体、嗅球和尾状核中发现了成年干细胞。简单地说，干细胞是“所有细胞之母”。例如，胚胎干细胞可以随时成长为任何其他一种细胞。虽然所有细胞都包含构建人体所必需的完整基因材料，但只有胚胎干细胞有能力分化为人体中的任何类型的细胞。
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成年干细胞失去了这种变色龙一样的能力，但它们仍然能复制并取代老化的、濒临死亡的细胞。就记忆增强而言，科学家主要关注海马体中的成年干细胞。事实表明，自然情况下每天有几千个新的海马体细胞生成，但大多数随后马上死去。实验表明，学习新技能的老鼠保留了更多的新细胞。训练和提振情绪的化学物质也能提升新海马体细胞的存活率，而压力相反会加速新神经元的死亡。
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2007年，威斯康辛大学和日本的科学家取得了突破，他们用普通的人体皮肤细胞，通过基因重组使它们转化为干细胞。人们希望有一天可以把这些干细胞（不管是自然生成的，还是利用基因工程合成的）注入到老年痴呆症患者的大脑中，使其取代即将死去的细胞。（由于还没有恰当的连接，这些新的脑细胞不会融入大脑的神经架构中。这意味着，人们需要重新学习某些技能才能将这些新的神经元融入大脑。）
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干细胞的研究自然而然地成为大脑研究最活跃的领域。瑞典卡罗林斯卡学院的乔纳斯·弗里森（Jonas Frisén）说：“干细胞研究和再生医学现在成了最炙手可热的词汇。我们在这方面迅速积累知识，有很多家公司建立起来，已经在不同领域开始了临床试验。”
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心灵的未来 智力的基因学
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除干细胞外，另外一条探索路径是分离出与人类智力有关的基因。生物学家发现，我们的基因与黑猩猩有98.5％的相似度，但我们的寿命是它们的两倍，而且在过去的600万年中我们的认知能力得到了极大的发展。所以，在这些少数基因中肯定存在某种基因使我们的大脑不同于黑猩猩。用不了几年时间，科学家就会绘制出所有基因差异图，人类长寿和高级智力的秘密可能在这个微小的基因集合中找到答案。科学家目前正在关注几个可能推进人类大脑进化的基因。
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因此，解开智力奥秘的线索也许在于我们对猿类祖先的认识。这引出另外一个问题：这项研究是否会使《人猿星球六部曲》（Planet of the Apes）中的情景成为可能？
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在这部长期上映的系列电影中，核战争摧毁了现代文明，人类复归于荒蛮，但核辐射似乎加速了其他灵长类动物的进化，最后，它们成了主宰这个星球的物种。它们建立起发达的文明，而人类却成了衣衫褴褛、浑身恶臭，半裸着身子游荡在森林中的野蛮人。最幸运的人成了动物园里的观赏动物。局面发生了逆转，现在轮到猿猴从笼子外呆呆地看着我们。
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在它最近的一部《猩球崛起》（The Rise of the Planet of the Apes）中，科学家在寻找治疗老年痴呆症药物的过程中，偶然发现一种病毒，这种病毒意外地提升了黑猩猩的智力。不幸的是，其中一只黑猩猩被安置在黑猩猩避难所时遭到虐待。它用自己超常的智力成功逃脱，而且把这种病毒扩散到其他实验室动物身上，提升了它们的智力，把它们从笼子里释放出来。不久后就出现一群大叫大喊的智能黑猩猩在金门大桥上横冲直撞，当地警察和州警察完全无力应对。在与政府的悲壮交锋之后，电影走向尾声，黑猩猩们平静地走向金门大桥北部的红杉林，在那里寻找栖息之地。
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这种情景会成真吗？短期来看，不会。但无法排除未来发生的可能性，因为科学家在未来几年中就能找到造就智人的所有基因的变异。但在智能猿人出现前，还有很多谜题等待解答。
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凯瑟琳·波拉德（Katherine Pollard）博士是一位痴迷于人类特有基因，而非科幻小说的科学家。她是“生物信息学”领域的专家，这一领域在10年前刚刚诞生。在这个生物学领域中，研究人员并非采用解剖的方法研究动物结构，而是利用计算机强大的计算能力，采用数学方法分析动物体内的基因。波拉德正在从事寻找人类特有基因的前沿工作，是这些基因定义了人类的本质，把我们与猿区分开。2003年她刚从加州大学伯克利分校取得博士学位，她抓住了这次机遇。
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她回忆道：“我抓住了加入国际团队的机遇，开展识别黑猩猩基因组中DNA碱基序列，也就是‘字母组’的工作。”她的目标十分明确。她知道，黑猩猩是与我们的基因最相似的动物，与之相比，人类基因组所特有的碱基对或“字母组”只有1500万个（总数为30亿个碱基对）。（在我们的基因密码中，每个“字母”都代表一种核苷酸，一共有4种，分别记作A［腺嘌呤］、T［胸腺嘧啶］、C［胞嘧啶］和G［鸟嘌呤］。人类基因组包含30亿个像ATTCCAGG……这样的字母组。）
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“我下定决心要找到它们。”她写道。
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分离出这些基因对于未来有深远的意义。一旦我们知道了智人所依赖的基因，我们就有可能确定人类的进化方式。智力的奥秘也可能存在于这些基因当中。甚至有可能加速进化，甚至提升我们的智力。但分析1500万个碱基对也是一个巨大的数字。我们怎样才能从这个基因海洋中捞起几个基因细针呢？
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波拉德博士知道，我们基因组中的大部分由“垃圾DNA”构成，它们不携带任何基因，而且进化对它们也没有什么影响。这些垃圾DNA以非常慢的速度变异（大约每400万年有1％的变异）。由于我们的DNA与黑猩猩的DNA只有1.5％的差异，这就意味着我们可能在大约600万年前与黑猩猩区分开。所以，我们的每个细胞中都有一个“分子时钟”。由于进化会加快变异的速度，那么分析出何时发生加速可以使我们确定是哪些基因在推动进化。
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波拉德博士推论说，如果可以写出一种电脑程序，能够标定这种加速变化在人类基因组中的主要位置，那么就能准确地分离出产生智人的基因。在几个月的艰苦努力和纠错之后，她最后把写出的程序载入位于加州大学圣克鲁兹分校的巨型计算机中，焦虑地等待着结果。
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最后出来的计算机打印报告与她预期的相同：人类基因组中有201处表现出加速变化。清单上的第一个区域引起了她的注意。
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她回忆道：“我的导师戴维·豪斯勒（David Haussler）站在我背后，我看着第一个出现的：118个碱基对的展开式。这在后来被称为人类加速1区（HAR1）。”
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她欣喜若狂。成功了！
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“我们中了头彩。”她也许会这么写。这是梦想成真。
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她紧盯着这个只包含118个碱基对的人类基因组区域，与黑猩猩相比，这里发生的变异最多。在这些碱基对中，只有18个自人类形成以来发生了改变。这个令人惊奇的发现表明，人类能够从沼泽般的历史中走出来，仅仅依赖于少数几个基因的突变。
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接下来，她和同事们尝试精确破译出这个被称为HAR1（人类加速1区）的神秘地带的本质。他们发现，HAR1在几百万年的进化中相当稳定。灵长类动物与禽类大约在3亿年前区分开，但它们只有两个碱基对不同。所以，HAR1事实上有好几亿年没有发生什么变化，差别仅在于G（鸟嘌呤）和C（胞嘧啶）两个字母。但在600万年里，HAR1就变异了18次，构成了人类的巨大加速进化。
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