他對生物黑客們的精彩描述揭示了這個時代的重要矛盾：我們對掌控生命的力量的向往和恐懼。
——卡爾·齊默（CarlZimmer）
著名科普作家，《演化》作者
想要掌握這個充滿爭議的新領(lǐng)域，本書是一個可靠的切入點；并從根本上展示出：生物黑客作為研究科學的有趣手段，正如科學是研究生命的有趣手段。
——《新科學家》（NewScientist）
本書簡介：
比爾·蓋茨對《連線》雜志說，如果他還是個少年，他就會做生物黑客了。“如果你想用偉大的方式改變世界，就從生物分子開始吧�！�
《想當廚子的生物學家是個好黑客》是生命科學領(lǐng)域的比爾·蓋茨和喬布斯的故事。
20世紀，IT技術(shù)重塑了人類的日常生活。21世紀，輪到生物技術(shù)了。
既然DNA也是程序，也可以編碼和解碼，既然人體就跟電腦一樣可以通過程序控制，那么，生物界的程序員們就是改變?nèi)祟愐率匙⌒忻婷驳娜恕Ｉ锖诳蛡冋谕ㄟ^DIY改造世界，你呢？了解自己，還有什么比DNA更本質(zhì)呢？
黑客精神：獨立、開源、保護弱者、保持好奇、反對霸權(quán)
行動：他們試圖用更廉價和實用的生物技術(shù)來改變自己的生活：在廚房里檢測家族遺傳疾病，自己制作三聚氰胺檢測工具，制作更方便廉價的傳染病疫苗，把果蔬凈化機改裝成離心機，發(fā)明世界上最小的上熱循環(huán)儀，用微生物凈化水的方法來清理膽固醇，開拓個人定制的癌癥攻克方案。
信念：個人有權(quán)利知曉自己的遺傳學信息，個人力量可以避免大公司大機構(gòu)的官僚和冗繁，生物科學的成果應(yīng)該送到最需要它們的人手上，生命可以設(shè)計，每個人都可以成為生物黑客。
作者簡介：
馬庫斯·烏爾森（MarcusWohlsen），先后畢業(yè)于哈佛大學和加州伯克利大學�，F(xiàn)為《連線》雜志記者，專注技術(shù)類報道。
肖夢，復旦大學生物系畢業(yè)。愛好科普、科幻和翻譯。
目錄：
第一部分
黑客/開源
第1章
在廚房里檢測家族遺傳病
第2章
外行人也能生物創(chuàng)新
第3章
他們也是黑客
第4章
檢測三聚氰胺的科學素養(yǎng)
第5章
在野外診斷傳染病
第6章
儀器也開源
第7章第一部分
黑客/開源
第1章
在廚房里檢測家族遺傳病
第2章
外行人也能生物創(chuàng)新
第3章
他們也是黑客
第4章
檢測三聚氰胺的科學素養(yǎng)
第5章
在野外診斷傳染病
第6章
儀器也開源
第7章
農(nóng)業(yè)是黑客的巔峰之作
第8章
讓人類開源
第9章
實驗必然有風險
第10章
癌癥廚房研究院第二部分
讀取/編寫
第11章
你的DNA到底是什么意思
第12章
生命可以編寫第三部分
安全/風險
第13章
事關(guān)人命，非常嚴肅
第14章
面對危險，萬分謹慎
第四部分
生命/科學前言“黑客精神”贊
楊煥明
中國科學院院士
華大基因研究員
科學是基于對自然現(xiàn)象的觀察，對自然規(guī)律的探索和發(fā)現(xiàn)�？茖W發(fā)現(xiàn)是人類創(chuàng)新和社會發(fā)展的原始動力。
在一些國家，科學的創(chuàng)新主要有賴于公辦或私立研究機構(gòu)的專業(yè)科研人員這一主力軍。但也有那么一群對自然有著“天生”的好奇，對科學有著執(zhí)著追求的非專業(yè)人士、業(yè)余發(fā)明家，正是這些“精力過�！钡哪昵嗳私M成的“科學別動隊”，他們也許史來即有，也許新近才有，不過現(xiàn)在人們稱之為“黑客”。本書介紹的是就是其中的一支——“生物黑客”。我對此書的推薦，首先是基于此書對“科學黑客”精神的肯定。
科學“黑客”要鼓勵“黑客精神”贊
楊煥明
中國科學院院士
華大基因研究員
科學是基于對自然現(xiàn)象的觀察，對自然規(guī)律的探索和發(fā)現(xiàn)�？茖W發(fā)現(xiàn)是人類創(chuàng)新和社會發(fā)展的原始動力。
在一些國家，科學的創(chuàng)新主要有賴于公辦或私立研究機構(gòu)的專業(yè)科研人員這一主力軍。但也有那么一群對自然有著“天生”的好奇，對科學有著執(zhí)著追求的非專業(yè)人士、業(yè)余發(fā)明家，正是這些“精力過�！钡哪昵嗳私M成的“科學別動隊”，他們也許史來即有，也許新近才有，不過現(xiàn)在人們稱之為“黑客”。本書介紹的是就是其中的一支——“生物黑客”。我對此書的推薦，首先是基于此書對“科學黑客”精神的肯定。
科學“黑客”要鼓勵
也許可以說，我們號召創(chuàng)新，呼吁創(chuàng)新，正是由于我們目前的創(chuàng)新不盡人意。即使在發(fā)達國家，人們也在抱怨專業(yè)的研究者們?yōu)轶w制、文化、經(jīng)費及獎懲等非科學因素的壓力而疲于奔命，以至于出現(xiàn)不少“人不能盡其才，物不能盡其用”的尷尬現(xiàn)狀，創(chuàng)新動力愈發(fā)變?nèi)酰瑒?chuàng)新靈感未見增長。然而此書中的一群“黑客”們，猶如空中的新星，為科學的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新帶來了新的希望。
這些年青黑客的激情，也許是出自于他們的好奇或非意識的沖動，也許是代表一種人類天生的追求和執(zhí)著，也許，這是一種積極的嘗試：將自我人生價值的實現(xiàn)、社會責任的承擔與歷史使命進行最佳結(jié)合。
這算不上是什么新奇的怪物。正如本書中所給出的那些家喻戶曉的例子：史蒂夫·喬布斯在車庫搗鼓電腦并創(chuàng)造了一個全新的時代；伯耶利與羅伯特·斯萬森依靠重組DNA技術(shù)創(chuàng)立了基因泰克公司，對人類健康貢獻巨大。他們都是不循規(guī)蹈矩，敢于大膽嘗試非專業(yè)探索的先驅(qū)，是他們各自時代的“黑客”代表。
幾個月前，應(yīng)兒子的邀請，我“順路”趕了幾百公里去陪他看了一個國家的完全由志愿者組成的“MakersFair”，大概可譯為“發(fā)明者大排檔”吧。這是由志愿者們在網(wǎng)上發(fā)起的活動，“擺攤者”是那些來自“小公司”、“微公司”以及“個體戶”的發(fā)明家，而“顧客”或“游客”熙熙攘攘，擁擠不堪，他們大多是大牌公司、中小企業(yè)的老總和工程師，專業(yè)人員、學生，還有帶著孩子的父母。展銷的產(chǎn)品五花八門，包羅萬象。我兒子的業(yè)余“創(chuàng)新公司”（每人收約相當于人民幣300元的入會費），展出的是新一代的“腦電圖”，能隨人思考問題的不同而出現(xiàn)不同的訊號；還兜售一種叫做“電池壽命延長器”的小玩意，約50元人民幣一個。不言而喻，“黑客”是這些活動的主力。而“武器黑客”居然展出全自動機槍瞄準器，緊隨“目標”并自動跟蹤；而“生物黑客”演示了在廚房里提取DNA的“試劑盒”，除了“裂解液”外，所有試劑都取自廚房。這樣的活動，對于那個國家的創(chuàng)新機制和“軟實力”，發(fā)明應(yīng)用的轉(zhuǎn)化機制，培養(yǎng)年青人的創(chuàng)新熱情，提高全民科學素質(zhì)等，無疑具有重要的意義。
遺憾的是，我兒子也告訴我，有人在中國嘗試過，但不是那么成功。也許原因不只是沒有這樣的人群，而是我們類似這樣的活動都是只是學校組織的，并沒有政府權(quán)威機構(gòu)頒發(fā)的、有利于升大學的獎項。
現(xiàn)在中國的家長很不容易——在孩子的身上寄托著他們自己一生未遂的追求與理想。我想，一方面，我們的孩子已不堪重負，幾乎已經(jīng)沒有多余的時間；另一方面，也許我們的孩子仍有過剩精力無處釋放。君不見，多少孩子有足夠的時間去趕時髦、追明星、穿名牌，玩網(wǎng)游！我們?yōu)槭裁床灰龑А⒉还膭�、不支持他們�(nèi)プ瞿菢拥摹翱茖W黑客”，讓他們發(fā)泄他們過剩的精力，去享受發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的樂趣呢？
一個民族的希望在創(chuàng)新，創(chuàng)新的希望在青年�！翱茖W黑客”不需要納稅人掏錢，不需要“同行評議”。他們的研究過程完全自主，他們的創(chuàng)新結(jié)果由實踐來檢驗，由市場來評價。從這個角度來說，也許此書所宣揚的“科學黑客”，至少其“精神”是值得鼓勵的。
生物“黑客”要嚴謹
中國能不能接受和容許“黑客”，將決定于決策者的遠見和膽略，或許是負責任的利弊權(quán)衡。
科學的目的是提高全人類的能力。在這個意義上，科學的本質(zhì)是最倫理的。當然，不能否認的是，那些混跡于人群、不恥為人類的人干壞事的能力也得到了提高。君不見，每一高技術(shù)的出現(xiàn)，在給我們帶來種種好處的同時，也帶來了件件“高技術(shù)犯罪”。有人把它簡單地歸咎于科學的“雙刃劍”性質(zhì)。誰也不能保證，對“黑客”的開放，會不會帶來“新技術(shù)犯罪”（也許可以保證：會）。正如有黑客（Hacker），就有駭客（Cracker），都掌握了高技術(shù)，但是駭客們對網(wǎng)絡(luò)的干擾，已經(jīng)給我們制造了天大的麻煩。
生命科學和生物技術(shù)又使這一討論更加復雜。生命科學和生物技術(shù)與其他學科和技術(shù)最大的不同，是人類既是研究的主體（研究者），同時又是研究的客體（研究對象）。由于生命規(guī)律的統(tǒng)一性、生命物質(zhì)的同一性、生命進化的連續(xù)性、生命活動的相似性、生物技術(shù)的通用性，今天對大腸桿菌的研究所建立的技術(shù)，明天就可以用于大象，后天就有可能累及大家。而生物材料、設(shè)備和試劑的獲得，生物實驗室的建立和隱蔽，實驗的基礎(chǔ)知識和操作，都比任何別的實驗“車間”和研究項目容易得多。“能燒好菜的都能做好實驗”，大概用于生物實驗較為確切�！吧锖诳汀钡耐茝V，也許如燎原烈火，比任何其他行業(yè)的“黑客”容易得多。也許，“生物黑客”早已悄然來到我們身邊。
這就是我們在討論“生物黑客”時不得不與大家，也包括那些已差不多成為“黑客”和將來可能的“黑客”，認真地討論的問題：生物防護（防范“壞人”蓄意干的壞事，如生物恐怖襲擊）、生物安全（指“好人”無意做的壞事，對工作人員和大眾、實驗室和環(huán)境的短期和長期的影響）和生命倫理（是指根據(jù)道德價值和原則對生命科學和衛(wèi)生保健領(lǐng)域內(nèi)的人類行為進行系統(tǒng)研究），還有科學道德（科研工作者的不端行為）等等。
當前社會，各個行業(yè)造假成風（與生物技術(shù)有關(guān)的藥物、食物更甚，像近幾年屢見報端的三聚氰胺、毒大米、蘇丹紅、瘦肉精、地溝油、皮革奶等）。不端的科研行為盛行，科學界各種丑聞不斷。人們的擔心不是沒有道理：公立研究單位，尚且如此，“生物黑客”是不是也會產(chǎn)出一個讓我們每天噴嚏不斷的新病毒，或是大規(guī)模殺傷的生物武器呢？
正因為這樣，我們在鼓勵、支持“黑客”精神的同時，也愿與他們一道來討論生物防護、生物安全和生命倫理，還有科學道德、道德自律的重要問題。我們希望現(xiàn)在和將來的“生物黑客”在與我們分享開放“黑客”好處的同時，也與我們一道來分擔開放“生物黑客”的憂慮，使決策者和全社會為之放心。
我們也許有必要討論有關(guān)是否需要和如何進行對“黑客”的“實驗室資質(zhì)認定”、“實驗室安全條例”、“實驗室采購批準”、“生物資源收集許可”、“實驗室操作規(guī)范”、“實驗人員注冊管理”等等進行審查，也有義務(wù)去組織相應(yīng)的IRB（倫理審查委員會）對相關(guān)過程進行有效的監(jiān)督和管理。諸如此些內(nèi)容都應(yīng)是我們所需考慮的，但是顯然不能照搬專業(yè)研究機構(gòu)那一套。不然的話，“黑客”已不是“黑客”，更失去了“黑客精神”。我所擔心的另一個問題是，在這一“新事物”問世之前，就危言聳聽描述它的危險性，視之為洪水猛獸，可能會將之扼殺在搖籃之中。特別是那些在大眾還沒有足夠了解之前就有意無意進行的過分宣傳，只能引發(fā)負面反應(yīng)。科學并不是要鎖住一切危險，而且是要馴服危險為人類所用。
科普“黑客”的普遍
我們需要科普──對大眾的科學普及教育。
科普是提高國民科學水平的需要。一個國家的科學水平，不應(yīng)只由專家和專業(yè)研究人員來代表，大眾對科學的正確理解與積極參與也是其中極其重要的一環(huán)。這個道理，正如美國的法制程度，不僅取決于那些專業(yè)的立法者、律師的水平，也會在那些隨機選自各行各業(yè)的“陪審團”成員的身上得到體現(xiàn)一樣。
科普又是改善科技工作者與大眾的關(guān)系的需要。如果說我們的科學創(chuàng)新正呈危機，那么我們社會對待科學的態(tài)度更受令人擔憂。且其惡果已進步呈現(xiàn)：一是在西方一些國家“不再要科學”或“反科學”的潮流影響下，我們社會對新科學新技術(shù)的接受程度已發(fā)現(xiàn)很大的趨于負面的改變；二是客觀上一些科研人員的“不端行為”所造成的負面影響，我們社會對科研人員的態(tài)度也發(fā)生了很大變化。民眾對科研人員的印象已從社會“精英”轉(zhuǎn)變?yōu)椤傲眍悺�，從社會“貢獻者”變成為“風險制造者”。
這一問題的出現(xiàn)，首先是緣于科技工作者與公眾的交流越來越少。他們干什么都可以，就是不要干科普。一旦出現(xiàn)在科普講壇上，不管是在報刊上還是屏幕上，就被自己的同行批評為“不務(wù)正業(yè)”、“不踏實工作”。熱心于科普的科研工作者日漸減少，打著科學或科普招牌賣狗肉的東西到處泛濫，“偽科學”、“反科學”的東西充斥大報小報，和大街小巷的屏幕。當然，大多數(shù)科技工作者是由于疲于奔命而沒有時間。既然這樣，為什么不能發(fā)揮“科普黑客”的積極性呢？
翻譯“黑客”要精準
寫文章難，寫科普文章更難，要寫又有科學、又為大眾喜聞樂見的科普文章更是難上加難，也不是一天兩天就能逼出來的。我贊成這一建議：不妨引進、翻譯國外的優(yōu)秀科普書籍。一方面，是因為總體說來引進量太少；另一方面，是由于粗糙的譯著泛濫。如某個專業(yè)出版社所謂的那些專業(yè)人員所翻譯出的一位科學巨匠的科學譯著，竟把“germplasma”(原意為育種的“種質(zhì)”)譯成“細菌血漿”。這不僅是譯者的不認真，更暴露了出版者的水平和責任心。
翻譯不僅是語言的轉(zhuǎn)換，更是字句背后知識的準確傳達。我真心希望能有更多的科普譯著問世，也正因為這樣，在我們避免不負責任嚴重誤導的譯作的同時，更需鼓勵那些對科學傳播工作有熱情熱心的非專業(yè)人員的加入。譯者往往是一本書的首個讀者，非專業(yè)譯者對書的特殊觸覺也許能從另外一個角度，更為有效地向普通讀者傳達科學概念。
當然，從翻譯的三大要求“信，雅，達”來衡量這本書譯者的專業(yè)水平和翻譯技巧，總體說來還是可圈可點的。譯著的熱情及求“信”求真的態(tài)度，也溢于全書。然而，翻譯是無止境的，但愿譯者們能將此項工作做得更好。畢竟，科普書翻譯水平的提高，某種程度上也能促使大眾科學水平的提高，這有賴于大家共同的努力。
在如今這個科普譯作仍處于“小眾”市場的時代，我們是否也可以期待更多的“翻譯黑客”呢？
是為序。
序
將一個新生命帶入世間永遠都需要強大信念的力量。無論何時何地，父母始終需要堅信，未來會給自己的孩子帶來更好的生活，至少不會更差。而現(xiàn)在，是個生兒育女頗為尷尬的時代。這個時代有很多讓人悲觀的因素，不知道父母是不是也能找到同樣多的原因相信，未來孩子們會過上更高品質(zhì)的生活。在人們的情感天平上，技術(shù)發(fā)展的希望和隱患其實勢均力敵。
幾年前，《經(jīng)濟學人》雜志在封面文章中報道了RNA科學研究中的一些微小的前沿進展。在中學的生物課堂中，我學到DNA可以編碼遺傳信息，而RNA可以把這些信息傳送到細胞里的一些特殊位置，在這里，遺傳信息可以被翻譯成組成我們身體結(jié)構(gòu)的基本物質(zhì)——蛋白質(zhì)。然而這篇文章里提到，科學家們對RNA的最新了解包涵了“生物學大爆炸”理論。按照這篇文章的說法，生物學在本世紀的重要性堪比上世紀的核物理學。
這種誘人標題確實能有效推銷雜志，但這篇文章并沒有足夠的說服力，來讓我相信RNA科學的進展能與分裂原子的技術(shù)相媲美。但隨著對這門學科的了解逐步深入，我開始認同這篇文章里更寬泛的一個論斷：生物學，尤其是分子生物學，將是我們這個時代最耀眼的一門科學。隨著我對這門學科更加關(guān)注，我發(fā)現(xiàn)這個領(lǐng)域到處都潛伏著變革的生機。比如，可以長成任何組織的干細胞、能在幾周內(nèi)破譯一個人的全部DNA中的約30億條堿基對序列的測序手段、對疾病的基因根源的深刻了解、利用轉(zhuǎn)基因手段孕育自然界沒有的新生命。
我驚異于這個領(lǐng)域還有多少新知等待我們?nèi)W習，未知的東西可能遠比研究者能做的和已知的要多。關(guān)于生物的基本單位——細胞——的復雜性的每一個新進展，都讓我們瞥見生物體更復雜的一面，除非觸及已知知識的邊界，科學家們才能意識到這種復雜性的存在。比如，調(diào)控遺傳密碼在全身表達的復雜信號通路、蛋白質(zhì)精細的折疊模式、控制基因表達與基因沉默的微妙機制、癌細胞那種令人抓狂的飄忽——從進化上看來簡直像自殺機器一樣。生物學家面前有很多扇門，等著他們?nèi)ゴ蜷_。20世紀，人們忙于探索蒼穹以及地球以外的世界。21世紀，我們轉(zhuǎn)而向自身進發(fā)，了解生命及其復雜的秘密。也許我們并不能發(fā)現(xiàn)生物界的大爆炸理論，但一些勇猛的開拓者們可能會帶領(lǐng)我們進行生物技術(shù)領(lǐng)域的登月之旅。
登月的類比也許并不準確，2003年人類基因組計劃的完成標志著人類在生物領(lǐng)域邁出了巨大的一步。可能當人類首次將兩種不同生物的基因拼接在一起時，我們便已經(jīng)獲此殊榮，那時尼爾·阿姆斯特朗在月球邁出一小步也不過四年時間。也許，基因剪接技術(shù)與內(nèi)燃機的發(fā)明具有同等重大的意義，而人類基因組計劃的重要性則可以與萊特兄弟首次試飛相提并論。20世紀航空航天技術(shù)實現(xiàn)了從基蒂霍克到宇宙空間站的跨越，如果本世紀生物學也能夠以此速度發(fā)展，那么一百年后，生命科學將會煥然一新。
在我動筆寫這本書的不久前，我參與了所有基因工程實驗中風險最大的一項——成為一名父親。當生命本身已經(jīng)成了一個并不穩(wěn)定的范疇，將新生命帶入這個世界會讓你產(chǎn)生一種奇怪的焦慮感。為人父母的都怕不可知的未來。不過，十幾年前，懷疑自己兒子的遺傳基因是不是被做了手腳仍然像是一種科幻妄想。靠譜的科學家不會說，生物工程師很快就能將馬的基因轉(zhuǎn)到人體內(nèi)，好讓人跑得更快，或者把魚的基因轉(zhuǎn)到人體內(nèi)，好讓我們能在水下呼吸。不過，這種漫畫式的天馬行空里也蘊藏著成為現(xiàn)實的可信性�！稗D(zhuǎn)基因人類”這個概念即便并不可信，至少也是可以理解的。鼓搗我們的遺傳信息這種事情，感覺并不像是個基礎(chǔ)科學問題，而是工程學問題。科學家們能描繪出如何實現(xiàn)的粗糙草圖，不過具體的細節(jié)操作，他們就需要繼續(xù)摸索了。
盡管我們一時還意識不到，但試圖描繪完整的遺傳藍圖的史詩般的探索已經(jīng)在進行中，并將會改變我兒子和他這一代人的生活。他們將是基因圖譜繪制完成后出生的第一代人。在理解圖譜上基因的意義和功能上所作出的任何努力，都標志著我們又進一步了解了特定的自我。同時，每一個發(fā)現(xiàn)也意味著，我們在改造自身的道路上邁進了一步，改造之法必然會同時掀起希望和恐懼。我想去了解我兒子的未來會是什么樣子。這本書的主題就是探討未來的樣子，以及通往未來的指路人。他對生物黑客們的精彩描述揭示了這個時代的重要矛盾：我們對掌控生命的力量的向往和恐懼。
——卡爾·齊默（CarlZimmer）著名科普作家，《演化》作者
想要掌握這個充滿爭議的新領(lǐng)域，本書是一個可靠的切入點；并從根本上展示出：生物黑客作為研究科學的有趣手段，正如科學是研究生命的有趣手段。
——《新科學家》（NewScientist）
我們號召創(chuàng)新，呼吁創(chuàng)新，正是由于我們目前的創(chuàng)新不盡人意。即使在發(fā)達國家，人們也在抱怨專業(yè)的研究者們?yōu)轶w制、文化、經(jīng)費及獎懲等非科學因素的壓力而疲于奔命，以至于出現(xiàn)不少“人不能盡其才，物不能盡其用”的尷尬現(xiàn)狀，創(chuàng)新動力愈發(fā)變?nèi)酰瑒?chuàng)新靈感未見增長。然而此書中的一群“黑客”們，猶如空中的新星，為科學的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新帶來了新的希望。
這些年青黑客的激情，也許是出自于他們的好奇或非意識的沖動，也許是代表一種人類天生的追求和執(zhí)著，也許，這是一種積極的嘗試：將自我人生價值的實現(xiàn)、社會責任的承擔與歷史使命進行最佳結(jié)合。
——楊煥明中國科學院院士、華大基因研究員他對生物黑客們的精彩描述揭示了這個時代的重要矛盾：我們對掌控生命的力量的向往和恐懼。
——卡爾·齊默（CarlZimmer）著名科普作家，《演化》作者
想要掌握這個充滿爭議的新領(lǐng)域，本書是一個可靠的切入點；并從根本上展示出：生物黑客作為研究科學的有趣手段，正如科學是研究生命的有趣手段。
——《新科學家》（NewScientist）
我們號召創(chuàng)新，呼吁創(chuàng)新，正是由于我們目前的創(chuàng)新不盡人意。即使在發(fā)達國家，人們也在抱怨專業(yè)的研究者們?yōu)轶w制、文化、經(jīng)費及獎懲等非科學因素的壓力而疲于奔命，以至于出現(xiàn)不少“人不能盡其才，物不能盡其用”的尷尬現(xiàn)狀，創(chuàng)新動力愈發(fā)變?nèi)酰瑒?chuàng)新靈感未見增長。然而此書中的一群“黑客”們，猶如空中的新星，為科學的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新帶來了新的希望。
這些年青黑客的激情，也許是出自于他們的好奇或非意識的沖動，也許是代表一種人類天生的追求和執(zhí)著，也許，這是一種積極的嘗試：將自我人生價值的實現(xiàn)、社會責任的承擔與歷史使命進行最佳結(jié)合。
——楊煥明中國科學院院士、華大基因研究員
這本書把開源、反商業(yè)化、保護弱者、自由、獨立、好奇的黑客精神表現(xiàn)得淋漓精致。從開源的設(shè)計、廉價的設(shè)備、極富創(chuàng)意的檢測方法、巧妙的構(gòu)思、到驚為天人的生物積木工具等等都讓人覺得閱讀暢快無比。
像生物積木這樣的技術(shù)如果普及，那么該是多么美妙，以后設(shè)計一個新的物種就和你用手機玩游戲一樣簡單。給自己檢測各種疾病保證健康、為最新的流行病制備疫苗保護家人安全、給兒子制作一個發(fā)光的小狗做寵物、修補自己受損的基因避免過早去世、甚至只是為了做一頓世界上從來沒有過的新奇食物等等都不再是夢想！
——吳凡國內(nèi)早期生物黑客
這是一本非常有趣的書，以至于讀完后我迫不及待地想要推薦給朋友們。我在大學的專業(yè)是生物技術(shù)，但在那個時候從來沒有喜歡上這門學科，反而一頭扎入了IT技術(shù)領(lǐng)域。直到最近幾年當我靜下心來回顧時，我才隱約領(lǐng)悟到生物技術(shù)和IT技術(shù)之間其實有很多理念相通之處：對事物本質(zhì)的探尋，相信群體智慧的力量，期待用自己的力量去改變一些東西…...生物黑客和計算機黑客之間也有很多血脈相通的地方，開源運動和黑客精神已經(jīng)徹底改變了這個世界，現(xiàn)在，生物黑客們正在用相似的理念準備改變這個世界，你相信這種可能性么·至少在這個問題上我是樂觀的。
——馮大輝，丁香園CTO 第1章
在廚房里檢測家族遺傳病
“我們并不精通此道。即使我鐵了心想殺了你，也不一定能成功�！睂σ粋�邪惡天才來說，凱·奧爾（KayAull）表現(xiàn)得非常謙遜。事實上，這位23歲的麻省理工畢業(yè)生絕沒有打什么邪惡的小算盤，除非你認為她想長出尾巴也算是反自然的大罪。CodeCon是舊金山最主要的反商業(yè)地下黑客的盛會。她才華出眾，倘若有一天CodeCon的某位成員不小心往咖啡里混入了一種自己研制的細菌，這個人最有可能是奧爾。但她說，這肯定不能算是散布厲害瘟疫的最有效的方式。
奧爾身材高挑，瘦得像根棍兒一樣，走起路來僵硬笨拙，就像青春期的小男孩還不適應(yīng)自己的長胳膊長腿兒似的。她說起話來非常自信，就像已經(jīng)習慣于屋子里面不會有任何人比她更了解自己的專業(yè)領(lǐng)域，事實也許就是如此。這間屋子是個洞穴一樣的藝術(shù)表演場地，叫做CELLspace，在這里，了解自己擅長的內(nèi)容非常重要。這個團體可能有共同目標——網(wǎng)絡(luò)隱私、知識自由、反對公司侵犯個人權(quán)益——不過還是明白自己要強調(diào)哪一方面比較好。2009年，奧爾和她來自馬薩諸塞州坎布里奇市的團隊，成為了第一批登上CodeCon這個大舞臺的上唱主角的生物極客。生物極客所承受的輿論壓力很大。計算機技術(shù)已經(jīng)展示給世人，幾行代碼如何能撼動整個經(jīng)濟，生物技術(shù)是否也能造就如此的輝煌？
奧爾在麻省理工就讀時，晚上總是在一家DNA合成公司里工作。用構(gòu)建生命的磚瓦去合成一段段的基因并拿來賺錢，這可能聽上去是個深奧辛苦的工作。事實上，DNA合成公司只是在為研究實驗室做這些單調(diào)又乏味的苦差。實驗室通常會把像反復合成同一序列這種乏味機械的工作外包給其它公司，好讓科學家們騰出手來搞出些重大發(fā)現(xiàn)。
合成公司里有合適的安全措施，將訂單里已知的危險序列自動標示出來。商店是不會把未經(jīng)審查的產(chǎn)品賣給客戶的，工作人員對那些無趣的記者們已經(jīng)很厭煩了，那些人老覺得自己是第一個提交天花訂單的人，或者是能把造病原菌的公司逮個正著。
以上這些規(guī)章，完全不能說明DNA雜工們不能造出個有傳染性的小蟲。為了說明這個論點，奧爾說，自己手上有實驗室的鑰匙，還能翻看遺傳學書籍，本可以在值夜班的時候合成些脊髓灰質(zhì)炎病毒，就像兩千零幾年的時候一些科學家通過郵購獲得這些病毒一樣。她沒有，也不愿意制造出這么經(jīng)典的致命病菌。但她是可以這樣做的。
她解釋說，成功制造生物恐怖襲擊的更快捷的方式是在聯(lián)邦生物防御實驗室找個活兒干。9·11之后，保護國家免受生物襲擊成為了美國的當務(wù)之急。像奧爾這樣有生物方面專業(yè)技術(shù)的人才，政府總會把他們招募進來。你一旦拿到了這份工作，就能從實驗室內(nèi)部偷到致命微生物，把它們加到水中，或者寄到美國郵政署去。聯(lián)邦調(diào)查局相信，軍方生物防御研究員布魯斯·伊文思（BruceIvins）從他的實驗室中竊取了炭疽病毒，并實施了恐怖襲擊，這一舉動讓尚未走出9·11陰霾的美國膽戰(zhàn)心驚。相比在狹小的公寓廚房中，在燒杯里養(yǎng)滿了自己合成的、致命的微生物，伊文思自己聲稱的計謀更干凈利落。在2008年，他了結(jié)了自己的生命，在此之前伊文思拒絕為這起襲擊事件負責。
奧爾現(xiàn)在不再為DNA合成公司工作，也不為政府效力。她也沒有設(shè)計出利用細菌造成大規(guī)模死亡的方法，來作為CodeCon組織的入門指南。恰恰相反，她明確地指出，那些對她選擇的事業(yè)的懷疑，其實都是不理性的。麻省理工開設(shè)這個新的生物工程項目以來，她是第一個畢業(yè)生。奧爾可以選擇任何她想做的生物技術(shù)工作。但是，她選擇在家里的壁櫥里建立一個生物實驗室。她想表明，盡管如此，她的公寓里絕不存在一條通向統(tǒng)治世界的路。
不過，她的項目還是有狂熱的成分在里面。顯然，她很享受在家工作的挑戰(zhàn)性——只能用廉價的實驗材料和設(shè)備和完全依靠自己的智慧和創(chuàng)造力。在我看來，她所投身的事業(yè)是一項更偏向理論的科學，一個好奇的靈魂熱情地投入到自然中，絲毫不含任何最常見的隱秘的動機：利潤、事業(yè)、地位。所有的科學家都是從門外漢起家的。九歲的時候，她雜交了盆栽植物，而此時的同齡人都在玩任天堂游戲機。她內(nèi)心深處依然是那個九歲的小姑娘。正因如此，奧爾一直看似刻意地給身體里那股原始的科學熱火添枝加柴，那股火焰就像發(fā)動機一樣驅(qū)使她尋找科學發(fā)現(xiàn)。
“對我來說，了解事物工作的原理遠遠不夠�！眾W爾這樣對我說：“我得真刀真槍地動手實踐�！�
實際中，這就意味著她得自己制作實驗工具，或者從易趣網(wǎng)上購買（她以90美元的價錢買了一臺原價10000美元的細胞培養(yǎng)箱，而且賣家包郵）。這也意味著她得用電飯煲、威士忌酒杯來制備蒸餾水（她將這個裝置稱為“高科技溫控設(shè)備”）。這意味著任命自己的貓為首席安全員（她說，“如果貓受不了的話，我肯定也受不了”）。好的一面是，如果她能搞定這個DIY生物實驗室，她就能做任何自己想做的項目。最近，她想折騰些能救她一命的基因。
科學技術(shù)史學家對現(xiàn)代生物技術(shù)追根溯源，最后確定它的源頭是20世紀70年代首個基因剪接實驗在加州獲得成功。那時距雙螺旋的發(fā)現(xiàn)不過二十幾年，科學家便弄明白如何能將具有特定序列的DNA分離出來，并將它們插入到其他生物的基因組中（后文會詳細介紹）。不過人工操作基因的歷史可以追溯到幾千年前農(nóng)業(yè)出現(xiàn)的時候。簡單地將野生品種的植物或動物雜交，直至獲得具有人類偏愛的性狀的馴化品種，這是生物領(lǐng)域最早的無心插柳柳成蔭的發(fā)現(xiàn)，也是最重要的一個。
生物技術(shù)的基本特征是刻意將基因打亂重新排序，以便創(chuàng)造出自然中前所未有的東西。遺傳工程并不是什么復雜的事情，把橘子和葡萄柚雜交得到蜜柚其實就是遺傳工程了。不過，近幾十年遺傳工程主要指把一種生物的DNA片段（這些片段跟所有基因一樣，都是由四種基本化學物質(zhì)組成，它們分別用A、C、T、G代表）分離出來再插入到另一種生物的不相干的更長的DNA片段中。
為了達成這些目標，生物技術(shù)促進產(chǎn)成了解讀DNA更廉價、快速、精確的方式�！盎蚪M學”這個概念非�；\統(tǒng)，是指意在破解遺傳密碼序列背后的信息的意思。最近，高級DNA測序儀器，即高通量測序儀，成為了高端生物實驗室中的必備之物。就這樣，基因組學開始對醫(yī)學產(chǎn)生一些重大影響。
人們一直有種強烈的直覺，認為基因是很多疾病的根本原因。歷史上各種人類文明中，都反復強調(diào)祖先血統(tǒng)這些觀念，表明這些人一直以來都深諳基本遺傳真相，即人的特征是從父輩那里繼承而來的。早在科學誕生前，人類就已經(jīng)知道遺傳方面的常識了�！安⊙碜拥鶍岎B(yǎng)多病的孩兒�！薄靶牧λソ叽鷤鳌！薄拔壹夷卸∷赖迷纭！�
以上這三句話對凱·奧爾的家庭全部適用。她爸爸這邊的親戚中，多數(shù)姓奧爾的男子都活不過中年。導致這種悲劇的原因不詳，不過她父親覺得很有必要密切關(guān)注自己的健康狀況。
奧爾的父親過完六十大壽后，他的醫(yī)生注意到他的肝臟酶數(shù)值升高了。肝臟酶指數(shù)偏高說明肝細胞受到了損傷。醫(yī)生告誡他得戒酒。
但是，這個指數(shù)依舊一路飆高。醫(yī)生給他做了個血檢。技術(shù)員抽血時眼睛瞪得老大。他父親的血液粘稠得就像配煎餅吃的糖漿一樣。“這可不太正常。”技術(shù)員如是說。
實驗室技術(shù)員讓奧爾的父親回去找醫(yī)生做進一步檢查。他跟醫(yī)生說，他走路的時候感覺關(guān)節(jié)里像灌了沙子。
很快，醫(yī)生便將血液黏稠、關(guān)節(jié)摩擦痛這兩個癥狀結(jié)合起來考慮。奧爾的父親身患血色素沉積癥，并且病癥已經(jīng)比較嚴重。血色素沉積癥會導致人體吸收貯存過多鐵元素。多余的鐵元素沉積在身體器官中，造成慢性損害。正是這些多余的鐵元素使奧爾先生的血液粘稠，同時鐵鹽的晶體沉積在關(guān)節(jié)里，導致疼痛。如果不及時治療，血色素沉積癥會損害肝臟、心臟和胰腺，患者的膚色會慢慢變成古銅色。確診后，奧爾的父親每個月都得去放點血以排出體內(nèi)多余的鐵元素。中世紀的醫(yī)生聽到血色素沉積癥的唯一治療方法，肯定得會心一笑。他通過做基因檢測確診了此病，而這個檢測技術(shù)是在大約十年前開發(fā)出來的。
血色素沉積癥是美國最常見的遺傳病之一。但因為其癥狀跟很多其它疾病很相似，所以大家都知道這病很難確診。飽受此病折磨的患者經(jīng)常由于被誤診為糖尿病而死去。但是近幾年，研究人員確定了控制人體鐵吸收的基因。隨后他們很快又確定了該基因的導致血色素沉積癥的兩個突變型。
奧爾的父親拿到基因突變檢測報告時，奧爾的媽媽嚇壞了，給她打了電話�！皥蟾嫔显趺凑f？”奧爾問媽媽�！拔也恢��！彼龐寢屨f：“全都是遺傳學術(shù)語�！�
奧爾媽媽想讓她給自己好好解釋一下報告里面都說了什么�！拔野褕蟾�?zhèn)髡娼o你�！彼f：“你得老實告訴我你爸爸會不會很快就病死�！�
奧爾的父親從另一種角度解決自己的疑惑�！八麊柟雀枞チ恕！眾W爾說。奧爾覺得她爸爸做得對。谷歌這樣的工具能給大眾提供大量生物學知識和幾個世紀的科學研究成果，奧爾承認，自己正是站在這些巨人的肩膀上進行工作。我們比從前有更多的途徑去了解自身。奧爾相信，隨著生物知識的激增，人們得了解更多這方面的內(nèi)容。
這種信念促使奧爾在她的公寓里面搭建屬于自己的血色素沉積癥檢測平臺。她父親為了確診自己的疾病而做的基因測試極為昂貴。通常，只有排除了一些其他疾病的可能性之后，病患或者他們的保險公司才會放心下血本去做這個檢查。
奧爾打算僅僅用廚房里常見的玩意兒和網(wǎng)上能買到的東西來搭建自己的基因檢測平臺，這無疑是一項挑戰(zhàn)。她買了個高壓電源，還有一個臺式設(shè)備，叫鏈式反應(yīng)儀，用來復制DNA片段的，大小就和面包機差不多。這兩樣加起來也就100多美元。反應(yīng)中需要的酶最早都是來自于長在溫泉中的細菌。另一項重要花銷是引物，這是預(yù)先合成好的DNA序列，有了這個她才能進行檢測。引物都是她從自己的老東家那里訂購的。訂購過程非常簡單，只要登錄網(wǎng)站，鍵入自己需要的序列，然后公司會將合成好的引物裝在試管中郵寄給你。合成引物的價格大約為每個堿基對30美分。
奧爾設(shè)計的引物能夠與血色素沉積癥突變基因結(jié)合。在她的測試中，結(jié)合在突變基因上的引物能經(jīng)過反應(yīng)成為更長的DNA鏈。如果這兩種突變都不存在，那DNA鏈就不會變長。奧爾將她的實驗室建在自己坎布里奇港的公寓里的壁櫥中。坎布里奇港是坎布里奇市典型的勞工階層社區(qū)，從查爾斯河沿岸的麻省理工校園順地勢向下延伸。那間公寓里還住著她的三個室友以及她的貓。
奧爾也想知道她是否也有罹患血色素沉積癥的風險。她原本可以什么都不做，只是小心關(guān)注自己的健康狀況，直到開始出現(xiàn)血色素沉積癥的征兆時才采取措施，就跟她父親一樣。她也可以到高級診所花幾千美金做個標準遺傳檢測。不過，她選擇用棉簽蹭一蹭臉頰，把棉簽上的DNA連同引物一起丟進壁櫥里的鏈式反應(yīng)儀中。
“我覺得DIYbio最可貴的一點是，這些都是你力所能及的事情。這都不是魔術(shù)，只是化學而已。”奧爾說：“在水槽里面做過一遍之后，這個過程就不再那么神秘了�！�
為了把管子中的不同長度的DNA鏈分開，奧爾把一塊凝膠放在塑料電泳槽中，在里面滴一滴擴增好的基因樣品，然后通上電。在電流作用下，樣品會在凝膠中移動。這個過程叫做凝膠電泳，是國內(nèi)每個大學生物實驗室里都會用到的一種基礎(chǔ)工具。DNA片段越�。ㄔ臑镈NA片段越大，疑為原作者疏忽，譯者注），向盒子另一端的電極遷移的距離就越遠。奧爾讓自己的基因跑了個電泳，然后在CodeCon的演講臺上，她向大家展示了檢測結(jié)果——那塊裝在封口塑料袋中的凝膠。凝膠盒里不同大小的DNA聚在一起形成豎直的條帶，分布在凝膠當中。奧爾的測試體系中，如果左側(cè)有長條帶，就表明被試身體中存在血色素沉積癥突變。奧爾塑料袋里的那塊凝膠左側(cè)，有一條很清楚的長條帶。檢測結(jié)果呈陽性。
奧爾說，盡管她身體中攜帶著這個變異，不過她患病的概率并不超過50%。但是當她談?wù)摍z測結(jié)果的時候，我還是能感覺到她對檢測的激情就不那么明顯了。而論及亨廷頓氏癥和帕金森綜合癥，奧爾并不能將自己的發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于這些病癥的基因檢測，她也只能旁觀和等待。接受檢測后，她還是那個23歲的女孩，不過未來可能出現(xiàn)血色素沉積癥的癥狀這一事實困擾著她，而她對此束手無策，只能在有可疑癥狀出現(xiàn)時告知醫(yī)生自己的遺傳易感性。
“每個人都有這種黑暗的基因秘密。事實就是如此�！眾W爾說：“了解這些秘密之后，你的生活會變得很復雜，但是將它忽略并不是更好的選擇�！�
盡管奧爾的檢測方法很別出心裁，不過沒有人會將它成為生物技術(shù)的突破性進展，它只是將成本大大降低了而已。不過，價格本身可以反映人們對生物技術(shù)的感情的深層次變化，一種僅因為生物技術(shù)變得如此實惠而促發(fā)的變化。
奧爾的測試并不代表一門新興科學，它只是一種研究科學的新方式。壁櫥中誕生了一項實用的生物技術(shù)，并且只用了被人丟掉的裝置，而此技術(shù)卻是基于最復雜的科學。在某種意義上，技術(shù)只有逃脫了其創(chuàng)造者的壟斷，才能徹底改變文化。而技術(shù)脫離壟斷的速度與零售價有關(guān)。拿手機來說，當手機電池還跟錢包一樣大，手機跟大個香蕉同等尺寸時，只有高端商務(wù)人士才會不嫌麻煩打移動電話。移動科技發(fā)展的那個特定階段，手機是奢侈品，更像是身份的象征，而不是追求實用性。21世紀初，新一代廉價手機促進了人們對日常行為期待的轉(zhuǎn)變：你可以隨時隨地跟任何人通話。隨著手機價格逐漸下降，這種期望從發(fā)達國家的城市中產(chǎn)階級傳播到更多國家、更多階層和更多的文化中。
看著奧爾描述自己的工作，我不禁回想起我的父母曾告訴我，當電子手表和便攜式計算器都賣幾百塊美元時，擁有其中之一就會被視為闊到不把錢當回事的人。數(shù)字技術(shù)改變世界靠的不僅是其功能，還有實現(xiàn)這些功能的低廉成本。奧爾這個項目的魅力并不在于這個項目能做些什么，它的引人注目之處是花費低廉。也許她的檢測方法在生物技術(shù)領(lǐng)域相當于第一臺笨重的個人電腦。不管她的創(chuàng)新相當于PC發(fā)展史當中的哪個階段，它都顯示出生物技術(shù)能夠取得輝煌成就的巨大潛力。
自制的基因檢測同樣讓人們窺見，個性化醫(yī)學不僅僅意味著內(nèi)科醫(yī)生將會用基因檢測做出更精確的診斷。奧爾力求了解深層次的自己。她純粹通過發(fā)明創(chuàng)造，在摸索中獲得那些知識。她黑客式地破解了自己的基因之謎，同時增強了自我認知。也許DIY生物學有一天會代表著一種新形式的自省——自我的檢查能力，它會比蘇格拉底夢想中的更有深度、更精確。（盡管目前來說，基礎(chǔ)生物學還需要很多研究才能完全了解奧爾的血色素沉積癥突變和其它遺傳變異。）
也許生物科技DIY也意味著一種新的自由，為了追求對自身更精確的了解而不斷探索只是第一步。合成生物學讓我們不僅僅能解讀基因，更能編寫基因，就像把大量字母按一定的模式印在紙上，就能創(chuàng)作出前所未有的圖畫一樣。
生物預(yù)言家們最狂野的想象當中，黑客式地改進人類基因可能意味著讓自己變成超越人類的生物。此外，重新創(chuàng)造自己也是個人主義的精髓。也許讓自己長個尾巴插個翅膀，或是皮下長滿葉綠素，我們也仍舊是人類，只是具有完全的個人意識，能自由地把自己變成想象中的那個樣子�？赡苣欠N自由意味著我們不用再等待自然賜福于人類了。正是這些夢想讓生物朋克的想象肆意馳騁，它們在電影《銀翼殺手》（BladeRunner）、極端自由主義者、牛頓、達爾文和追求權(quán)力、卓越的強烈意愿的滋養(yǎng)下，漸漸豐滿。
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