賈斯汀·帕哈拉畢業(yè)于劍橋大學(xué)，獲得了免疫與感染學(xué)學(xué)士學(xué)位，生物細(xì)胞學(xué)碩士學(xué)位和生物技術(shù)與電子學(xué)博士學(xué)位。憑借他在學(xué)術(shù)、企業(yè)界和個(gè)人創(chuàng)業(yè)方面的不斷探索，獲得了由加拿大國(guó)家自然科學(xué)與工程研究委員會(huì)（NSERC）生物倡導(dǎo)項(xiàng)目、谷歌公司和美國(guó)極點(diǎn)大學(xué)聯(lián)合授予的“杰出青年領(lǐng)袖人才獎(jiǎng)”。在就讀博士的最后一年里，他創(chuàng)辦了信息與生物技術(shù)初創(chuàng)企業(yè)Synbiota（辛柏奧達(dá)）公司，以開發(fā)合成生物基礎(chǔ)技術(shù)為主導(dǎo)。

當(dāng)你在閱讀這本雜志的時(shí)候，你的眼睛正在捕捉從紙面反射出來的光子。光子穿過每只眼睛的晶狀體和虹膜，經(jīng)過聚焦和調(diào)整后到達(dá)眼底。眼底有些小小的化學(xué)光感受器，它們就像一些小開關(guān)，受到光子擊打后被激活，繼而激活眼底的神經(jīng)元，將這些光信號(hào)圖案?jìng)鬏數(shù)酱竽X，由大腦處理后促進(jìn)思維的迸發(fā)，最終讓你能夠理解這些語(yǔ)句。當(dāng)你意識(shí)到自己看懂了一個(gè)字，你的眼睛就會(huì)自動(dòng)移動(dòng)到下一個(gè)字，再下一個(gè)字……當(dāng)你看到這一頁(yè)的最后一個(gè)字時(shí)，又會(huì)翻到下一頁(yè)閱讀更多的內(nèi)容。這個(gè)過程會(huì)讓你想到“技術(shù)”這個(gè)詞嗎？

在阿里巴巴集團(tuán)的倉(cāng)庫(kù)里，不計(jì)其數(shù)的快遞包裹正在被裝備了攝像頭的無人車迅速且高效地進(jìn)行分類篩選。無人車上的攝像頭有一個(gè)鏡頭，包裹上反射的光子穿過鏡頭被聚焦，再經(jīng)過一個(gè)小孔以調(diào)整到達(dá)攝像頭的數(shù)量。最終，光子著陸在攝像頭后部的電耦合器件（CCD）陣列上。光子直接觸發(fā)CCD陣列上的像素點(diǎn)，并使其產(chǎn)生的電信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸?shù)街醒胩幚砥鳎–PU）。CPU能夠分析并理解電信號(hào)的含義，最終基于攝像頭所“見”而做出決策。例如，無人車可以“讀取”包裹上的信息并決定將其拿起，隨后將包裹送到倉(cāng)庫(kù)中的指定位置。

你也許注意到上述兩段文字的描述非常相似，只不過一個(gè)例子是生物上的，而另一個(gè)例子是基于計(jì)算機(jī)硬件的。對(duì)于后者，毫無疑問我們可以稱之為一項(xiàng)“技術(shù)”。但是對(duì)于前者，其所描述的是正在你體內(nèi)發(fā)生的一個(gè)過程。你是否愿意承認(rèn)，你自己也是一項(xiàng)“技術(shù)”呢？

發(fā)現(xiàn)生物到制造生物

人腦是個(gè)奇妙的東西。從古至今，好奇心驅(qū)使我們發(fā)現(xiàn)了周邊萬物的無數(shù)“真理”，理解生物學(xué)已經(jīng)成為人類最重要的追求之一。我們帶著科研的目標(biāo)去解讀人體，理解生物有機(jī)體是如何運(yùn)作的，以回顧過往并了解生命的起源，從而改善人類的生活。“Life as we discover”，這句話反映了人類對(duì)于發(fā)現(xiàn)生物本質(zhì)的追求。過去幾個(gè)世紀(jì)，人類不斷探究生物本身的運(yùn)作方式，逐漸改變了“生物是不可觸碰的自然力量”這種想法，為生物學(xué)研究帶來了更多的可能性。

從傳統(tǒng)意義上來說，生物更多的是被視作某種天然的、需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)的東西。近年來，隨著“Biology as a Technology”（生物學(xué)作為技術(shù)，簡(jiǎn)稱BAAT）理念的興起，生物才被認(rèn)為是一項(xiàng)技術(shù)并拿來使用。只有當(dāng)科學(xué)家與工程師們掌握足夠多的信息，能夠精確地操作生物并獲得可重復(fù)的結(jié)果時(shí)，生物才可以作為技術(shù)平臺(tái)。這就是我想說的：“Life as we make?！边^去40年，生物已經(jīng)越來越多地被用作工程與制造的平臺(tái)，成為讓人類進(jìn)步的必備技術(shù)。

嚴(yán)格來講，直到20世紀(jì)70年代中期，生物研究仍然在發(fā)現(xiàn)未知領(lǐng)域。引領(lǐng)人類深入理解生物學(xué)的重要里程碑主要包括以下這些。

安東尼·范·列文虎克（Antoni van Leeuwenhoek）發(fā)明顯微鏡（17世紀(jì)）

高質(zhì)量玻璃透鏡的發(fā)明催生了顯微鏡的發(fā)明。在顯微鏡發(fā)明之前，人類以為世界僅僅由我們所能看到的東西組成。荷蘭顯微鏡學(xué)家列文虎克發(fā)明的顯微鏡使人類有能力看到一個(gè)完全不同的世界——微生物世界。這永久地改變了我們對(duì)于生物的看法：復(fù)雜的生命有機(jī)體可以如此之小。

格雷戈·約翰·孟德爾（Gregor Johann Mendel）發(fā)現(xiàn)遺傳定律（19世紀(jì)）

奧地利帝國(guó)生物學(xué)家孟德爾對(duì)一些植物擁有某些特別屬性的事情非常感興趣。為什么一些豌豆花是白色的，而另外一些是彩色的？為了弄清楚這些問題，他系統(tǒng)性地培育了一些豌豆的植株并發(fā)現(xiàn)了非常明確的遺傳規(guī)律。看起來復(fù)雜和神秘的生物，其實(shí)是被一系列可以被了解的規(guī)則所控制的。這永久地改變了我們對(duì)生物的看法：生物擁有一套潛在的藍(lán)圖。

埃弗里、麥克勞德和麥卡蒂（Avery-MacLeod-McCarty）實(shí)驗(yàn)（20世紀(jì)）

生物潛在的這套藍(lán)圖是什么呢？數(shù)十年間，科學(xué)家們?cè)噲D搞明白是細(xì)胞里的什么分子負(fù)責(zé)儲(chǔ)存細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)。埃弗里、麥克勞德和麥卡蒂這幾位科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，脫氧核糖核酸（DNA）是生物體中擁有這一屬性的大分子。這永久地改變了我們對(duì)生物的看法：DNA是生命有機(jī)體的藍(lán)圖，會(huì)改變生物屬性。

沃森、克里克、威爾金斯和富蘭克林（Watson-Crick-Wilkins-Franklin）發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)（20世紀(jì)）

又過了幾十年，世界各地的科學(xué)家都在試圖搞明白DNA的物理結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴恢浪L(zhǎng)什么樣子也就無法對(duì)其進(jìn)行操控。1953年，DNA的結(jié)構(gòu)被上述幾位科學(xué)家闡明，它的化學(xué)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在可以用化學(xué)方法進(jìn)行操控。

弗雷德里克·桑格（Frederick Sanger）完成DNA測(cè)序（20世紀(jì)）

20多年過去了，在這期間DNA的一般化學(xué)組成被搞明白了，然而解碼并理解一個(gè)特定DNA的序列仍然不容易。20世紀(jì)70年代，英國(guó)生物化學(xué)家弗雷德里克·桑格使用了“鏈終止法”技術(shù)來測(cè)定DNA序列。DNA測(cè)序逐漸發(fā)展成為基因組學(xué)并永久地改變了我們對(duì)生物的看法：科學(xué)家能夠開始系統(tǒng)性地解碼許多生物有機(jī)體的DNA序列。

科恩和波義耳（Cohen and Boyle）發(fā)明轉(zhuǎn)基因技術(shù)（20世紀(jì)）

1972年，斯坦福大學(xué)的伯格教授成功地將一段來自SV40的DNA片段和一段來自噬菌體λ的DNA片段融合起來，完成了人類歷史上第一項(xiàng)遺傳工程。1973年，化學(xué)家科恩和波義耳用質(zhì)粒代替λDNA，將外源基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌的質(zhì)粒中，質(zhì)粒大量復(fù)制，轉(zhuǎn)進(jìn)去的基因就可以趁機(jī)大量表達(dá)。這就造就了遺傳工程領(lǐng)域的興起，通過對(duì)細(xì)胞中的DNA進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)改造使其具有新的物理特性。隨著基因工程與DNA測(cè)序的發(fā)明，一個(gè)將生物學(xué)視作技術(shù)的新時(shí)代開啟了，即BAAT（Biology as a Technology）時(shí)代。

為了改造生命，無數(shù)卓越的科學(xué)家花費(fèi)了數(shù)百年的研究時(shí)間才深入了解了生物的運(yùn)作模式。由此可見，科學(xué)與文明的進(jìn)步只有站在巨人的肩膀上才能實(shí)現(xiàn)。20世紀(jì)70年代以來，BAAT理念的興起促進(jìn)了全球生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。人類可以利用基因工程和基因組學(xué)，非常精確地修改生物的DNA。同時(shí)，衍生出了更前沿的新技術(shù)和更深遠(yuǎn)的探索發(fā)現(xiàn)。如今，生物制造在醫(yī)藥、食品和工業(yè)等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。事實(shí)上，作為全球生物經(jīng)濟(jì)的一部分，這些項(xiàng)目每年能夠產(chǎn)生超過1萬億美元的利潤(rùn)，每天有超過10億人正在以某種方式使用生物技術(shù)產(chǎn)品。

BAAT理念的培養(yǎng)

盡管BAAT理念為全球產(chǎn)業(yè)提供了一個(gè)能夠產(chǎn)生高利潤(rùn)的技術(shù)平臺(tái)，每年為數(shù)百萬人提供了工作機(jī)會(huì)并提高了數(shù)十億人的生活質(zhì)量，但是只有少數(shù)專家真正了解BAAT理念。不僅大多數(shù)學(xué)術(shù)研究仍然圍繞“發(fā)現(xiàn)生命”這個(gè)主題，更重要的是，中小學(xué)教育幾乎完全專注于這方面。

這種情況下，有抱負(fù)的BAAT創(chuàng)新者越來越少，廣大公眾和研發(fā)BAAT創(chuàng)新成果的科學(xué)家之間的知識(shí)差距日益增大，BAAT的實(shí)施也會(huì)受到影響。因?yàn)槿绻粋€(gè)國(guó)家的民眾不相信BAAT的產(chǎn)品和創(chuàng)新，那么BAAT對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與繁榮的驅(qū)動(dòng)作用也就微乎其微了。

例如，你知道有多少人害怕GMO（轉(zhuǎn)基因生物）？他們知道GMO代表什么嗎？他們知道并非所有的轉(zhuǎn)基因生物都是一樣的嗎？他們?yōu)槭裁春ε罗D(zhuǎn)基因生物？多數(shù)情況下，公眾害怕轉(zhuǎn)基因生物僅僅是因?yàn)閷?duì)其缺乏了解，同時(shí)缺乏了解的渠道。因此，民眾會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)生恐慌，自然而然就會(huì)對(duì)其回避。

那么，怎樣才能改變民眾的想法？將他們從認(rèn)為生物是“受自然規(guī)律支配的、不可觸及的力量、自然的事物是更好的”這種思維模式，轉(zhuǎn)變到對(duì)生物技術(shù)有理性認(rèn)識(shí)。我們認(rèn)為這種轉(zhuǎn)變需要進(jìn)行BAAT的教育和技能培養(yǎng)，因此將其納入中小學(xué)“發(fā)現(xiàn)生命”的教授內(nèi)容中，勢(shì)在必行。

雖然“教育”聽起來簡(jiǎn)單，但這其實(shí)是一項(xiàng)難以想象的復(fù)雜任務(wù)。如果想要真正理解BAAT理念，我們必須既要學(xué)習(xí)以“發(fā)現(xiàn)生命”為基礎(chǔ)的生物學(xué)原理，理解基因工程中的交互作用和技能構(gòu)建，又要學(xué)習(xí)有邏輯的、機(jī)械化的生物技術(shù)。

此外，雖然我們可以通過書本來閱讀和理解生物學(xué)的基本概念，但只有通過實(shí)踐教育才能真正實(shí)現(xiàn)理念的轉(zhuǎn)變，我曾親眼目睹了無數(shù)實(shí)驗(yàn)者在實(shí)踐過程中發(fā)出“啊哈”的驚嘆。

這就如同計(jì)算機(jī)程序員在學(xué)習(xí)編程時(shí)進(jìn)行的第一個(gè)演示程序——“Hello，World！”，用非常簡(jiǎn)單的程序在屏幕上輸出“Hello，World！”字樣，即使是這樣簡(jiǎn)單的練習(xí)，也是新手程序員從書本中所不能獲取的獨(dú)特體驗(yàn)。

20世紀(jì)60年代，世界著名物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德·費(fèi)曼有一句名言：“我不能創(chuàng)造的東西我就不了解。”這句簡(jiǎn)單而又富有哲理的話，預(yù)示了1974年出現(xiàn)的“Hello，World！”程序?qū)τ谟?jì)算機(jī)的重要性，同樣也預(yù)示了實(shí)踐學(xué)習(xí)在BAAT理念下的基礎(chǔ)基因工程學(xué)習(xí)中的重要性。

而且，真正理解生物學(xué)的人，不也應(yīng)該是一個(gè)會(huì)創(chuàng)造生物的人嗎？

（朱莉·勒高特 整理 董杉 編譯）