数万年来,人类不断在影响和改动,以至能够说是把持四周的生物。

我们猎杀它们,让群落和生态系统从头洗牌;我们驯化动动物,通过育种来满足人类的需求。跟着人类越来越多地接收地球,一些物种濒危以至灭绝,维系生命的地盘和水源都呈现了污染。于是我们造定了庇护野生动物和情况的规则,试图替它们寻找栖息地、食物,以至干预它们的繁衍。

我们还掌握了生物手艺:用一头公牛就能够繁衍出数千只小牛;基因改进做物可以抵御病虫害,增加粮食产量,削减杀虫剂的利用;濒危物种的演化轨迹能够被改动,我们以至在试着新生猛犸象;工程菌能够用来处理承平洋垃圾带的问题;抗蜱小鼠和抗疟疾蚊子能够消弭困扰我们和其他物种的特定疾病。

当今世界最次要的演化力量掌握在人类手中,那是一种差别于天然演化的力量——我们是捕猎者、毁坏者,也是庇护者、缔造者。我们即将做出决定,而那一决定也将会决定人类本身和其他物种的将来命运。那么,我们应该做何选择?人类应该操纵演化力量重塑天然吗?

以下内容节选自《悬崖边的造物者》,较原文有删省修改,小题目为编者所加,非原文所有。已获得出书社受权刊发。

人类应该利用演化力量重塑自然吗?  第1张

《悬崖边的造物者》,[美]贝丝·夏皮罗 著,撖静宜 译,中信出书集团2022年12月版。

美国西部腹地,一头年老的野牛啃食了满满一口鲜嫩的草。正在野牛安然平静地咀嚼满嘴的食物时,一声狼嚎突破了斯内克河畔的安好。它抬起头,停行咀嚼,猛然警惕起来,嗅着四周的空气,耳朵也在微微地哆嗦。四周沉寂无声,只要漫无目标飘动的蚊子在它四周嗡嗡做响。它意识到危险并没有迫在眉睫,便又起头咀嚼起来,视线再次投向空中。它朝着新颖的草地渐渐地挪动着,附近几十头野牛也跟从着它渐渐地向南挪动。一群野牛就如许安静地,不紧不慢地,一路吃草一边走向山中。

那画面安静又安然,在为数不多的地球最初的荒野之地,一群野牛繁衍生息,不受那荒野之外纷繁扰扰的约束。那画面充满了希望,固然人类本身确实把我们的星球搞得一团乱,但仍是有一小块一小块远离人工陈迹的栖息地留存了下来,能够让那些野牛自在游荡。更重要的是,那画面鼓励人心。那些野牛之所以能够保存下来,是因为我们拯救了它们。19世纪末期,曾经在那片平原上生活的上百万头野牛近乎消逝,但是它们并没有灭绝。人类规划了庇护区让它们能够反刍和养育幼崽,并且设立了法令,让那些庇护区远离捕猎、偷猎和其他威胁。多亏了人类的那些行动,目前有超越50 万头野牛生活在北美。

不外除了上面描述的那些,最重要的是那些画面是天然的,那些被北美第一个国度公园所庇护的美洲野牛代表了未受毁坏的野性。那是天然界应该有的样子,因为那也是天然界不断以来的样子。

除了不是那个样子的时候。

人类不断在塑造四周生物的演化历程

过去10年见证了强大生物手艺(也称生物工程)的迅猛开展,那些手艺既惊人又鼓励人心,同时也十分可怕。克隆、基因编纂、合成生物学、基因驱动,那些词预示着一个差别的将来,但那是一个令人等待的将来吗?一方面,手艺开展的优势显而易见。生物手艺能够制止疾病发作和治愈疾病,也能够改善食物的风味和耽误保鲜时间。但是另一方面,生物手艺也缔造了异常的工具,好比嵌入了微生物基因的玉米和能够生出小鸭子的鸡。

事实上,越来越难找到完全没有被人类染指过的工具了。固然科学家也在勤奋地庇护天然中现存的工具和空间,但是种种危机超出了目前手艺能够处理的范围,例如:海上石油泄露,增长的灭绝率和新发流行症。我们能否应该深切研究下去,拥抱现代科学的力量,去等待一个纷歧样的将来呢?在阿谁将来里,微生物能够清洁人类产生的废料,长毛象能够游荡在西伯利亚的田野里,在耳边嗡嗡做响的蚊子能够不照顾病毒。或者我们应该扼杀掉那种将来,在一切工作为时已晚之前停下来?

人类应该利用演化力量重塑自然吗?  第2张

片子《侏罗纪世界3》(2022)剧照。

关于良多人来说,充满人工革新生物的将来是暗中绝望的。或许,工程菌、猛犸象和不克不及传布疾病的蚊子在某种水平上能够造福人类,但造造它们是不准确的,缔造一个拥有那些工具的世界也是错误的行为。那些人有一种责备科学的倾向,他们认为科学家和21世纪的手艺把世界带到了危险的悬崖边,跨过去就是全新的天然,是一个全数按照人类企图由人类缔造的、不天然的天然。但那个充满危机感的预测,是基于人类刚刚起头干涉天然的假设做出的,并且认为天然和非天然的鸿沟明显又明晰。

然而,汗青、考古学、古生物学,以至基因组学都讲述了一个判然不同的故事。在对过去的研究中,我们领会到在整小我类汗青中,我们不断在塑造四周生物的演化历程。在过去的5万年里,我们的祖先通过打猎、干预的办法战胜了数以百计的物种,并招致了它们的灭绝。他们把狼酿成了波士顿㹴犬,把大刍草(玉蜀黍属动物)酿成爆米花,把野生卷心菜酿成了羽衣甘蓝、绿花菜、菜花、抱子甘蓝和宽叶羽衣甘蓝等。我们的祖先学会了打猎和驯养,然后当他们游览时,他们的行为和行为缔造了物种适应和演化的前提。一些物种与人类相遇后存活了下来,但良多物种并没能保留下来,它们都发作了某种变革。能够说现存的生物是由我们塑造的,一部门是通过随机的演化,另一部门是通过不那么随机的人类企图。

将视线从头投向美洲野牛。我们的祖先在距今两万多年前第一次踏上北美大陆,他们刚起头可能只是尾随那些看起来很甘旨的动物,但渐渐地人们创造了优良的手艺,能够打猎野牛,此中一些手艺以至能够一次杀死数千只动物,仅有那些逃脱了捕猎的野牛幸存下来。陪伴着天气变冷,栖息地恶化,野牛的种群数量锐减。

在约12000年前,冰河期间渐近尾声,适宜野牛保存的栖息地再次扩张,从而招致野牛种群数量反弹。当然,温暖的天气也适恼人类保存,人类数量也呈现了增长。植被变得密集,人类起头利用火去重塑地盘。他们学会了驱逐野牛到易于捕猎的栖息地。野牛适应了那种变革,而且繁衍强大。同时,人类也在适应。人类生活起头围绕着野牛群的季节性变革而变革,他们利用野牛的肉、皮、粪便和骨头做为食物、衣服、燃料和东西。商业收集随之呈现,在统一块大陆上生活的人类彼此联络起来。

人类应该利用演化力量重塑自然吗?  第3张

片子《侏罗纪世界3》(2022)剧照。

大约5个世纪前,欧洲人踏上了北美大陆,他们也对野牛产生了浓重的兴趣。欧洲移民逐步向西推进,陪伴着越来越多的生齿和飞速开展的铁路收集,可不雅的野牛种群四分五裂,逐步崩溃、瓦解。对野牛和野牛栖息地所有权的战争愈演愈烈,越来越多的人和更多的野牛在战争中灭亡。不断地签订公约又撕毁公约,使美洲原住民遭遇了难以接受的磨难。养牛场扩张了,起头争夺本来属于野牛的食物、空间和水源。此次,一切都发作得过分敏捷,野牛没能适应。在19世纪与20世纪之交,一部门野牛被人类捕捉并圈养起来,别的一部门野牛仍然生活在野外,但是曾经茂盛的野牛群已不复存在。

约一个世纪前,人类意识到野牛陷入了危机。有庇护意识的官员设立了制止屠宰野牛的法令。野生动物办理者起头成立庇护区来庇护野牛的平安,而且在那些区域内选择能够繁衍下一代的野牛。如斯一来,野牛活下去的更佳战略不再是逃跑,从某种水平来说是讨好俘获它们的人类。野牛再次适应,起头茁壮生长。

潜在的消费者在生物手艺食物面前望而却步

现代生物手艺让我们能够比祖先更快、更精准地干涉物种演化,人工授精、克隆和基因编纂增加了我们对DNA(脱氧核糖核酸)的控造力,我们能够按照人类的意愿决定哪些DNA遗传给下一代,如许也就加强了人类企图在演化中的力量。

时至今日,生物手艺在农业中得到了大量应用。100年前,农夫发现一只小猪长得比此外小猪大,可能就更为精心地饲养那只优良的猪,几代之后,那种优良的特征才会渐渐闪现在畜群中。50年前,农夫可能会从生长得最为敏捷的猪身上搜集精液,使母猪受孕而产下更多具有生长敏捷那种特征的后代。

时至今日,农夫能够对猪的DNA停止测序,发现是什么遗传变异招致了生长速度的差别。农夫能够提取优良猪的细胞,而且克隆它们以构建新的胚胎,那些胚胎中含有所有招致快速生长的遗传变异,最初被移植到代孕母猪体内获得更多的优良后代。或者,农夫能够间接编纂、重组那些胚胎的DNA,使其获得更快的生长速度。最末,那些干涉的成果都是一样的—更大的猪和更为优良的品系,如今仅需几年就能够到达如许的目标,过去需要几十年以至几个世纪。

人类应该利用演化力量重塑自然吗?  第4张

纪录片《人类-动物》(2020)剧照。

新的生物手艺让我们获得了祖先不曾拥有过的才能,也让工作变得复杂起来。好比“环保猪”(一种基因重组工程猪),它确实是猪,大部门的基因也是猪的基因,但是它们的基因组中参加了一个来自微生物的基因和一个小鼠基因。若是利用传统育种手艺,那么那是无论多么精心培育都无法得到的猪,但是现代生物手艺就能够做到。

那种“环保猪”的创造,是为领会决农业上一个十分详细的问题。养猪场附近水域经常遭受严峻的磷污染,因为那种重要元素凡是会被添加进饲料,然后多余的磷次要靠粪便排出体外。“环保猪”基因组中添加的两个基因可以表达一种卵白量,排泄到唾液中后,就能把磷合成成可被操纵的形式。那种猪能够更有效天时用饲猜中的磷,也就意味着能够饲喂更少的磷。如许一来削减了饲养者的成本,同时也庇护了水源不受污染。在2010年,那个新品种被提交监管部分批准。没有人晓得审核是若何停止的,但最末那种猪的研发因审核裹足不前,经费耗尽而停行。“环保猪”处理了最为困扰世界农业的问题之一,但是因为我们对手艺的思疑,那种可能随之而来的严重打破被我们拒之门外。

“环保猪”的开展过程表露了我们的不安,一种对人与其他物种的关系迈向下一阶段的惶恐,也表露了那种不安带来的昂扬代价。我们的游移延缓了对手艺平安性和其普遍潜力的研究。我们已经错过了良多次能够操纵生物手艺处理问题的时机,例如:肃清栖息地的污染,拯救在灭绝边沿的种群,或者提拔农业产量。

不外,我们的游移也是能够理解的。早期研发并得到应用的生物手艺中有良多因缺乏通明度而遭受抵抗,研究人员并没有向公家解释经生物手艺革新的做物是如何产生的,事实与经传统育种手艺得到的做物有何差别(其实也没什么纷歧样)。缺乏通明度给少数极端分子可乘之机,他们操纵公家对风险的天然厌恶去传布错误信息。又因为监管系统的紊乱和常识产权之争,那些生物手艺做物背后的科学问题不断没能得到公开讨论。那也让潜在的消费者在生物手艺食物面前望而却步。

操纵今天的生物手艺能够做更多的工作

早在20世纪90年代中期,生物手艺食物在理论层面被提出,然而如今生物手艺的锋芒曲指另一个严峻的问题:因为人类对地球的掌控,全球范畴内生物多样性削减了。从化石材料来看,生物有着天然的灭绝速度,但是目前的灭绝速度远远超越原有速度。那确实是我们的错误,除了人类本身和人类驯化的动物以外,其他动物的栖息地量量恶化,数量削减。

大大都人都承认我们应当对那种灭绝危机有所做为,但是各人并没能在采纳何种办法上达成一致。一些人认为应当让人类完完全全地从多达一半的地球外表撤出,以庇护完好的天然,但是另一些人认为间接干涉是减缓报酬灭绝速度的有效法子。几十年来,生物学家不断在做出勤奋,好比:手动肃清入侵物种,挪动种群到其他栖息地,或者引入替代物种填补关键生态位(那些空缺的关键生态位凡是由灭绝招致)。

人类应该利用演化力量重塑自然吗?  第5张

纪录片《人类-动物》(2020)剧照。

但是,操纵今天的生物手艺能够做更多的工作。举例来说,我们能够革新各个物种的基因组,让它们可以适应干旱的土壤、偏酸性的海洋和被污染的河流,也能够操纵基因驱动系统彻底地肃清入侵物种;我们以至能够新生灭绝的物种,恢复原有的生态交换,改善生态系统安康。那些生物手艺干涉手段在生态庇护方面有着庞大的潜力,但风险也随之呈现。

2017年,海伦·泰勒和她的同事对新西兰的生物庇护从业者停止了查询拜访,目标是领会他们对操纵基因工程停止实地庇护工做的观点。新西兰政府颁布发表了一个野心勃勃的目的,方案在2050年前覆灭大鼠、澳大利亚负鼠和白鼬那些引进物种,因为那些物种的呈现对当地物种形成了扑灭性冲击。那个方案的完成时间无疑充满了野心,良多人认为生物手艺是定时实现那个目的的可能路子。然而,泰勒团队的查询拜访显示,各人对那些战略的承受水平与被革新的物种有关。大大都的受访者附和革新入侵物种的DNA,但是无法承受对当地物种的DNA停止革新。事实上,良多受访者认可他们甘愿看到当地物种灭绝,也不肯意利用生物手艺来拯救它们。他们为何不安?因为现实上他们饰演了“天主”的角色,报酬地改动了演化历程,只是他们在饰演那个角色的时候觉得不是很好,除非他们面临的是入侵物种。

那种面临差别物种的差别立场其实就是庇护工做者的意志,是某种水平上人类赐与的天意。如今,是时候去承受“天主”那个角色了。

目前,我们还依赖着祖先在人类立异史的前三个阶段所开展的手艺,但是我们的干涉仍然在影响着其他物种。集约化农业满足了如今地球将近90亿生齿的食物需求,国际法庇护了地球的海洋、空气、陆地和淡水轮回。但是如今地球又面对了求助紧急时刻,目前的生齿数量远超传统手艺能够养活的数量,并且因为人类正在大幅度革新地球,本来的栖息地变革过快,以致于大量的物种来不及适应变革使灭绝速度飙升。不外,我们又一次拥有了新的东西,那个东西能够让我们以一种史无前例的速度和体例来把持物种。

今天的生物手艺差别于过去的传统手艺,需要我们另行对待。如今我们拥有史无前例的力量去革新物种,我们需要意识到那种力量的存在,而且承受和进修若何掌控那种力量。那么做其实不容易,但也绝非不成能。同时,现今的我们差别以往,比祖先更为明晰地领会世界是若何运转的。我们对生物学、遗传学和生态学有着更为深入的领会,可以评估风险,停止跨文化和跨语种的交换,也可以分管手艺和经济承担。更重要的是,我们有上万年革新天然的经历,还怀着从过去到如今不曾改动的目标:去缔造更有效率地为我们办事的有机体。

做者/[美]贝丝·夏皮罗

摘编/何安安

编纂/王青

导语校对/陈狄雁