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人类2.0：在硅谷探索科技未来 “生命设计师”，人类准备好了吗
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未来某一天，人们将能够在智能手机上设计（编程）一个活的有机体，之后将设计稿上传到云端，再向某一生物实验室定制这款有机体。实验室接到订单后，会用机器人完成大部分有机体的生产，人类将扮演“生命设计师”的角色。
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食物2.0的模样
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生物科技目前备受争议的应用是转基因食品。有人将转基因食品称为“食物2.0革命”。我的看法是，在转基因食品出现之前，我们通过“基因工程”得到特定的植物和动物已经有很长的历史了。当你控诉转基因食品“不是来自大自然”的“原罪”时，不要忘了，我们现在吃的几乎所有的水果都是经过基因改造的，它们在几千年前的自然界里根本不存在；世界各地的农民们也一直都在拿庄稼做实验，他们不断用传统嫁接的方式改进农作物；狗是深受人类喜爱的动物，和人类的关系也最亲密，而如今几十个品种的狗都是自然界中原来不存在的。
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当然，传统的方式改造植物和动物跟如今在实验室里的方法有很多不同之处，但人们更需要认识到两者的相似性和共同点。因为，当很多人声称自己不想吃一些“不是来自大自然”的食物时，他们真的是在自欺欺人：他们吃的大部分食物都早已是非“自然”的，这些食物都是农民们经过很多个世代的“基因改造”实验得来的。
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转基因食品备受非议和指责还有一个主要原因是媒体宣传：人们往往关注的是报道中的“大化学公司”从中赚到了几十亿美元，不理解和怀疑的心理很容易滋生阴谋论。
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从实验室里创造一种新食物的明显优势是：整个过程只需要几个月，而不是原来传统改造方式所需的10~20年。而且，实验室里创造的植物从定义上来说也更“科学”，相比农民们随机通过“不断实验和错误”得到的新植物，实验室里的生物科学家们非常清楚为什么自己培养的植物能够生长，会生长成什么样。而基本上靠经验和运气进行试验的农民们只知道某种嫁接方式要么行得通、要么行不通，但并不真的理解到底是为什么。
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人们对转基因食品的恐惧依然存在，但恐惧背后大多是偏听偏信和误解（或无知）。在近15年的研究里，目前还没有发现转基因农作物对人类健康有害的数据和证明。目前，美国生产的大部分玉米、大豆和棉花都是在实验室里用来自细菌的基因创造出来的，世界上81%的大豆都是转基因作物，印度96%的棉花也都是转基因作物。从1983年开始，美国和英国的大部分奶酪都是用基因改造后的凝乳酶制作而成的，这种方法比起只能从小牛胃里提取的传统方式不是更人性化吗（凝乳酶能凝固牛奶成奶酪，传统上只能从小牛的胃中提取，这种方法在欧洲大陆不少地方仍在使用）？
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不过，也许正是实验室里几个月就造出新植物的“超速度”吓到了人们。人们愿意接纳和尝试通过传统嫁接方式生产出来的新食物，恰是因为创造一种新品种的西红柿或土豆需要很长时间，于是很多人都假设这些食品有足够的时间被逐一测试，也就不会有什么危险。某种程度上这也许有道理，但我们需要加快创造和测试新植物的原因也很简单：人类已经承担不起用10~20年，甚至更久的时间来改进食物了。
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全球气候变化发生的速度越来越快，有些需要冷空气才能生长的植物正被迫经受高温的煎熬，一些世代在温暖的阳光下生长的植物则不得不应对突如其来的大量降雨，以及随着潮湿滋生的各种寄生虫和疾病。我们需要尽快帮助这些“手足无措”的庄稼和水果适应无常的气候变化，而基因工程就是我们的利器。
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诸多数据显示，灾难性暴风雨等极端天气在全球范围内已经越来越频繁。气候科学家告诉我们，这种天气将会成为一种常态，而不是小概率事件。对农民来说，这就意味着天气变得越来越难以预测。斯坦福大学的戴维·罗贝尔（David Lobell）和哥伦比亚大学的沃尔弗拉姆·施伦克尔（Wolfram Schlenker）一起发表了关于气候变化对粮食生产的研究成果，其中，《气候变化与1980年以来的全球农作物产量》（2011）的文章显示，由于气候变化，玉米和小麦的产量一直下降。
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设想一下如果同样的趋势发生在水稻身上的后果是什么，世界上40%的人口的主食是水稻，如果水稻被气候变化“打败”了，一些贫困的国家不可避免地会再次出现饥荒。
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事实上，围绕“改造农作物以应对气候变化”的各种研究早已陆续展开。2009年，英国谢菲尔德大学科学家保罗·奎克（Paul Quick）被任命为负责运行国际水稻研究所（IRRI）的“C4水稻项目”，该项目是来自8个国家的12个实验室的联合项目，还得到了比尔及梅琳达·盖茨基金会（Bill＆Melinda Gates Foundation，BMGF）的资助，目标就是用一种被称为“C4光合作用”的技术来改善水稻质量（研究者普遍预测，如果新品种C4水稻研发成功，将能使水稻更能适应干旱等恶劣天气，还能使水稻产量提升50%）。
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与此同时，加州大学戴维斯分校的科学家爱德华多·布拉沃德（Eduardo Blumwald）正在位于加州的中央山区做实验，中央山区是加州农业的主产区，是世界上最多产的农业地区之一，近几年经历了极端的高温和干旱，布拉沃德希望能再造一些水稻等农作物的基因，使它们能够承受这种极端天气，并能在高盐度的土壤中生长。
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在我们继续盲目地批评、抗议转基因食品之前，我想再提醒大家，我们的食物一点也“不自然”。不仅大型超市里蔬果区的食品“不自然”，我们日常购买的各种零食、饮料更加“不自然”，恐怕只有化学工程师才能理解现在我们食品包装上的标签，仔细阅读这些标签，你会发现一些神秘的“常客”，比如丁基化羟基甲苯、聚山梨醇酯、苯甲酸钠、亚硫酸盐、山梨酸钾、硝酸盐等。这些化学物质到底是什么？对我们的健康又有多少危险？为什么几乎没有人抗议这些食品“不自然”呢？
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事实是，为了让食品看起来更漂亮，味道更鲜美，保存的时间更久，我们习以为常的超市食品早已充满了各种人工色素、人工香料和化学防腐剂。那些食品标签上神秘的化学元素，其中一些长期食用可能会致癌，有些可能会降低免疫系统，有些可能会引起部分人群过敏或不孕不育，有的甚至会造成DNA损伤，只要简单地搜索一下，就可以找到大量研究并反对这些化学物质的网站。相比目前还没有研究数据证明对人体有害的转基因食品，我们对这些“不自然”的人工合成食品是不是太宽容了呢？如果我让你吃这些含有大量化学元素，会危害健康的食品，你肯定不愿意，但全世界成千上万的孩子和成人每天都在吃。
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如果你的主食里有肉类，不要忘了，那些被屠宰的动物大部分都是工业化流水线上“生产”的，也都是吃着含有化学物质的工业食物长大的，它们也都“不自然”。总之，当我们的日常饮食俨然早已是一场化学实验的时候，你义正词严抗议转基因食品就显得有些好笑了。
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关于到底什么才是绿色食品的探索已久，而加州近年来出现的“绿色”运动，则旨在重新设计食物的供应链，以达到使用更少的土地、水和能源，最大限度保护环境的目的。相关研究者将所有食物占用的资源和环境成本分析后显示，肉类所消耗的土地、水、能源等是最多的，是人类最不该吃的“最差劲”的食物。因此，一些致力于用素食代替畜牧业产品的研究迅速展开了，用另一种说法就是研发“假肉”（素肉）。旧金山一个该领域的创业公司因此受到很大关注，即2011年由乔希·蒂特里克（Josh Tetrick）和活跃在动物权益保护领域的约什·鲍克（Josh Balk）共同创建的汉普顿溪（Hampton Creek），该公司生产的无肉的“素肉”在很多商店销售，不含鸡蛋的“蛋黄酱”也被用到很多三明治制作中。这种做法当然遭受到很多相关集团和大公司的猛烈攻击，但该公司最终赢得了法律纠纷，它之所以这么“招恨”很大程度上是因为鸡蛋是个巨大的市场，仅在美国每年就有600亿美元的消费额。
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风投们如今也开始投资一些跟食品相关的新创公司，汉普顿溪并不是一家生物技术公司，因为它只是简单寻找一种用素食替代肉类的方法，并尽可能提供同样的营养价值和美味。但它的成功给了很多生物技术公司灵感，为什么不在实验室里将这一个理念“发扬光大”呢？
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比如，2011年由美国密苏里大学的加博尔（Gabor Forgacs）创建于纽约的“现代草甸”（Modern Meadow）公司，它能在实验室里通过生物技术和3D打印人工制造出牛肉和牛皮，相比之前用基于植物的“素肉”替代肉类的做法，这种做法更进一步，他们直接人工制造出一模一样的肉类。这正是“现代草甸”希望的：既提供肉类，又不杀害动物和破坏环境。
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呼之欲出的“生命设计师”
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对生命基因的改造常被归为合成生物学，合成生物学的第一次国际会议2004年在麻省理工学院举行，也是在这一年，合成生物学被麻省理工学院的《技术评论》评为“改变世界的十大新技术之一”，但这个领域目前仍处于“史前时代”。
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我认为，合成生物学真正的“历史”是从2005年加州大学伯克利分校科斯林（Jay Keasling）的团队设计出能够生产抗疟疾特效药“青蒿素”前体的酵母细胞开始的，青蒿在中国中医疗法中用于治疗各种疾病，其中就包括疟疾。20世纪70年代，中国科学家重新发现并确定了其活性成分青蒿素（2015年，中国浙江的女科学家屠呦呦因从传统中草药中成功提取青蒿素获得诺贝尔奖）。迄今为止，青蒿素一直是以从天然青蒿中提取作为主要来源。但是，现在不同了，青蒿素既可以从青蒿植物中提取，也可以来自工程酵母，即可以在实验室半合成青蒿素。这也是合成生物学的实验成果第一次在世界范围内产生了影响。
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2006年合成生物领域还有一个成功的故事：加州大学伯克利分校克里斯·沃伊特（Chris Voigt）的研究团队合成了一种细菌，它能够“定位”人体内的癌细胞，这在癌症的靶向治疗上是意义非凡的。2007年，克雷格·文特尔（Craig Venter）的研究小组在美国马里兰州完成了全基因重塑：他们将一种细菌（丝状支原体）的基因组插入到一种不同的细菌（山羊支原体）的细胞质中。
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2010年，汉密尔顿·史密斯（Hamilton Smith）的研究小组在美国克雷格·文特尔研究所重新编程了细菌的DNA，也就是说，这种细菌的“父母”是一台电脑。这个实验告诉世人，科学家们现在已经可以在计算机上设计“定制”的细菌，然后再在实验室里把它们造出来。
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