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基因是命中注定?黑科技只是一个美丽谎言?
shspc 2017-01-03

~说到即将结束的2016年最热门的科技话题,除了那些听起来很专业的字眼,包括DNA修复、表观遗传学、生物再生科技、蛋白质错误折叠、人类大脑工程等,还有日常生活中人们最关心和关注的范畴,包括运动机能研究与抗衰老机制、健康饮食与肥胖问题等。不少乍一看似乎都是老生常谈的话题,却实实在在地成为关注度极高的词汇和研究领域,而其中最令大众感兴趣的热门,非基因科学与黑科技莫属。

  基因领域:“管好嘴,迈开腿”为何还是胖?

 


  对于“基因”二字,人们既熟悉又陌生。熟悉的部分是关于遗传,基因(遗传因子)是具有遗传效应的DNA片段,关于这点不少人都表示理解。然而基因支持着生命的基本构造和性能,所能决定的事情不只是我们常说的“双眼皮还是单眼皮”那么简单。譬如说,同卵双胞胎在所有的事情上都一样,从眼睛颜色到最喜欢的食物,但为什么双胞胎的其中一个非常重而另一个却可以很瘦,这也是基因在“作祟”。

  过去曾有不少研究表明,某些基因在体重管理中会起作用,例如激活脂肪细胞或在下丘脑、脑区触发饥饿。2010年,有80%的萨摩亚男性和91%的萨摩亚女性超重或肥胖,据统计,萨摩亚人的肥胖症发生率居全世界最高。原因是什么呢?基因。“CREBRF基因”的一种变异增加了萨摩亚人的肥胖风险,包括身体质量指数(BMI)、体脂比和空腹血糖水平升高等与肥胖相关的变异。来自布朗大学的研究者预测,这种变异有着“节约”的特点:增加脂肪储存,减少能量消耗。这很容易令人联想到“适者生存”法则,这或许是萨摩亚人在那个食物稀缺的时代“积攒”下来的“习惯”,然而“习惯”竟在时间的磨砺下让基因产生变异,这不禁令人想起在即将过去的2016年里很火的一个词——表观遗传学。

  完全没有遗传基础但却有很强的肥胖表型?对于那些“喝水也会胖”的女士而言,类似的“表观遗传效应”令她们相当无奈,在环境中所引发的因素,表观遗传修饰可以通过上一代传给下一代。举个简单的例子,在饥荒中怀孕的母亲会生下容易肥胖的孩子,这意味着母亲的饮食对孩子的新陈代谢有着持久的影响。瑞典Lund大学糖尿病中心遗传流行病学专家表示,现在最大的问题是什么是触发肥胖的分子开关,如果能确定那是什么,才会有干预的基础。

  黑科技:看上去似幻似真

  回顾2016年,在以严谨著称的“科技界”,多了一个让人轻松热闹的名词——黑科技。所谓“黑科技”,是在日本轻小说《全金属狂潮》中登场的术语,原意指非人类自力研发,凌驾于人类现有科技之上的知识,引申为以人类现有的世界观无法理解的猎奇物,也有指现实中某些超乎寻常厉害的事或物。相对于其他那些已成为现实的科技而言,“黑科技”不过只是一个“美丽的谎言”,所指代的是当前人类无法实现或根本不可能产生的技术或者产品,其“入围标准”是“不符合现实世界常理以及现有科技水平”。尽管如此,以“未来科技”为奔头的梦想还是要有的,万一实现了呢?

  进入互联网时代,电脑和智能手机这类发明的影响力,足以撼动“世界历史”。因此提到与人们最息息相关的黑科技,一定少不了各种无所不能的互联网技术。比如有一种名为“sensei”的黑科技,能在几分钟内调好一个表情,可以满足所有爱自拍姑娘们的虚荣心。这种“AI(人工智能)”技术,会利用“adobe”长期积累的大量数据和内容,从图片到影像,帮助修图者解决很多问题,将重复劳动变得自动化。

  如果你并不满足这种停留在“2D”基础上的黑科技,那么可以很负责地告诉你,在未来“眼见”不再“为实”,除了画面之外,连同声音和影响都可以随意“更改”和“创造”。“Project VOCO”技术,被称作是音频编辑领域里的“Photoshop”,它能够模仿你说话,不管是调换词的位置还是添加新词,音效完全听不出来有任何差异,几乎接近于完美模仿原发音者。

  而“Face2Face”的技术可以实时捕捉使用者的表情,然后替换已有视频中人物的表情,实现实时面部重演。换句话说,即使是实时连线的视频通话,你依然无法确定“屏幕的另一面是人还是狗”。

  当然,在2016年被提及最多以及最常在影视作品中看见的“黑科技”,是科技感十足的“3D全息投影技术”,无需佩戴任何视觉装备就可以让真实的三维图像再现,不少“科技发烧友”对此一直跃跃欲试。由美国麻省理工研究生研究的名为“空气投影和交互技术”的黑科技,可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像,看上去就像“海市蜃楼”那样神奇。关于这种“似幻似真”的技术,有一种说法是,谁最先使用它,谁就最先走入未来的先进技术行列,因为它会爆发出新时代的变革之力。

  “黑科技”改变生活

  “黑技术”的身影无处不在,除了与我们最为贴近的互联网领域之外,在我们生活的方方面面,都充满着不可思议的“创造灵感”。就像一种名为“BIM”的黑科技,堪称是“用于新兴建筑产业的一种革命性技术”,它利用数字技术打造三维模型,以便实现可视化和量化的分析。说得再简单一点,就是它能创造“6天一层楼,82天一整栋大楼”的工程界奇迹。试想一下,在这种技术的支持下,全机械化的车间流水线控制,再加上批量生产建筑材料,盖楼像搭积木一样简单?

  除了“房子”问题之外,其他你需要“关心”的问题,黑科技都帮你想到了。如果你是怕热的人,斯坦福大学材料科学与工程学专家发明了一种“会制冷的衣服”,特殊的纳米材料能够透热,不吸收红外线也不透光,能够将红外线的热散出去,让人体温度低2摄氏度;如果你是一个“柔弱的单身狗”,内置传感器的“Travelmate”行李箱就是你的“跟屁虫男朋友”,在与主人的智能手机连接后,它便能够检测位置信号,从而实现自动跟随,红外线传感器还可以用来定位和躲避各种障碍物;如果你是一个“想吃就吃”的胖子,“AspireAssist”的减肥仪可以协助你放开肚皮胡吃海喝,它利用小型“胃泵机”技术,帮助人们将胃中未消化的食物抽出体外,虽然听上去有点“虐”,但机械智能化操作或许会令减肥失败者更放心。

  一张廉价的诊断试纸、一个能屈能伸的智能水杯、一部能够模仿人类抽象思维的视读电脑、一种具备深度学习能力的算法库……科技的发展讲究厚积薄发,黑科技并非只是“脑洞大开”的产物,那些突破性的技术,终有一天会给人们的生活带来巨大改变。

  那些基因能够决定的事

  基因能够决定的事,除了人们最关心的“胖瘦”之外,还有很多。比如说寿命——美国加州Scripps转化科学院心脏病学专家通过对686位“老寿星”基因的研究发现,作为一个群体,“老寿星”的阿尔兹海默症和冠状动脉疾病的遗传风险比对照组低,但糖尿病和癌症的风险相似。值得一提的是,他们还发现了10名老寿星志愿者携带了罕见的基因突变“COL25A1”,该基因与阿尔兹海默症相关的大脑斑块有关,研究人员认为这可能是少数老年人不会患老年性痴呆的关键原因。

  此外,如果少了一个名为“Hsd11b2”的基因,会让你特别爱吃咸,并随之出现高血压症状;睡眠不好,所以心情不好?那是因为负责调节生物钟和情绪变化“PERIOD3(PER3)基因”发生了突变;当“FOXC1基因”缺失时,从干细胞长出来毛发的时间间隔明显更短,你的“秃头危机”会明显增大。

  关于基因,还有一个有趣的发现是“上班族”最为关心的——基因组中微妙的变化都可能决定你将来的工作成就、收入以及个性等。总的来说,那些具有较高“多基因”得分的人会比“多基因”分数较低的人更容易成功。那么,既然已经“输在了起跑线上”,人生还需要继续努力吗?研究人员表示,方法还是有的,就是要在年轻时就多努力。