無(wú)論由于突發(fā)的氣候或地質(zhì)災(zāi)難、戰(zhàn)爭(zhēng)、傳染病，還是數(shù)十億年的太陽(yáng)滅亡，地球上的生命都會(huì)不可避免地走向終結(jié)。為了避免滅絕，我們將不得不尋找一個(gè)新的居住星球，甚至可能是一個(gè)新的太陽(yáng)系。在這本引人入勝的書中，梅森教授認(rèn)為，這樣做是我們的道義責(zé)任。他提出了一項(xiàng)雄心勃勃的詳細(xì)科學(xué)計(jì)劃，即人類500年太空基因計(jì)劃。
梅森教授曾擔(dān)任7個(gè)NASA空間任務(wù)的首席研究員，通過(guò)對(duì)太空宇航員血液、骨骼、基因等變化的研究，以翔實(shí)的一手資料和前沿的生物科技為基礎(chǔ)，把科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)和星辰大海的愿景通過(guò)10年、20年、50年、100年、500年的跨度鋪開(kāi)，鋪陳每一個(gè)階段面臨的生物科學(xué)、宇航科學(xué)和圍繞人類身體的諸多挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)之道，其中的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)多于科幻作品中描述的內(nèi)容。這項(xiàng)計(jì)劃，不僅會(huì)對(duì)世代飛船中的人類產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，也反哺著我們今天和未來(lái)的地球人類。
本書知識(shí)密集而深刻，設(shè)想大膽而燒腦，你準(zhǔn)備好接受一場(chǎng)頭腦風(fēng)暴的挑戰(zhàn)了嗎？
1.NASA首席科學(xué)家梅森教授力作，華大集團(tuán)CEO尹燁、浙江大學(xué)教授王立銘、科學(xué)作家卓克、約翰斯??霍普金斯大學(xué)教授肖杰、愛(ài)太空科技創(chuàng)始人白瑞雪、全球健康藥物研發(fā)中心科學(xué)顧問(wèn)潘麓蓉、北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授竇非、第一代基因宇航員斯科特·凱利、天文學(xué)家莎拉??西格、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教授喬治·丘奇、麻省理工學(xué)院教授馬諾利斯·凱利斯推薦作品。
2.并非所有人都能穿越星際，但這不妨礙我們集體仰望星空。如何阻止地球生命的消亡？人類將如何在新家園繁衍生息？人類從地球文明邁向星際文明的一場(chǎng)宏大敘事。
3.現(xiàn)實(shí)版《流浪地球》，預(yù)測(cè)未來(lái)最好的方法就是創(chuàng)造它。梅森教授通過(guò)對(duì)太空宇航員血液、骨骼、基因等變化的研究，以翔實(shí)的一手資料和前沿的生物科技為基礎(chǔ)，通過(guò)10年、20年、50年、100年、500年的跨度鋪開(kāi)，其中的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)多于任何一部科幻作品中描述的內(nèi)容。
4.精美包裝，精美四色彩圖，隨書贈(zèng)送未來(lái)500年1米全景脈絡(luò)圖。
生命浩茫連廣宇
我從出版社接到The Next 500 Years：Engineering Life to reach new worlds這本書的樣章時(shí)，這本書尚未在美國(guó)出版。我問(wèn)在約翰斯·霍普金斯大學(xué)讀神經(jīng)科學(xué)的女兒：“你怎么評(píng)價(jià)這本書？”她答道：“非常震撼！”
本書英文精裝版于2021年4月上市。到了2021年11月，我和作者Christopher Mason博士第一次在Zoom進(jìn)行了視頻會(huì)議，Mason博士給我發(fā)來(lái)了本書平裝本的封面設(shè)計(jì)方案——在紅色的火星暮靄中，一個(gè)宇航員面向星辰大海的背影。由于這本書的精裝本大受歡迎，負(fù)責(zé)即將出版的平裝本的編輯說(shuō)：“我們給橘色的空間增加了兩個(gè)星球，看起來(lái)有趣極了，這本書一定能大賣！”據(jù)我所知，這是第一本將航天醫(yī)學(xué)、基因組學(xué)和生物工程相結(jié)合的科普作品，作者M(jìn)ason博士曾擔(dān)任七個(gè)NASA任務(wù)的首席研究員。這本書以翔實(shí)的第一手資料和最前沿的生物科技為基礎(chǔ)，把科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)和星辰大海的愿景通過(guò)10年、20年、50年、10年的跨度鋪開(kāi)，鋪陳每一個(gè)階段面臨的生物科學(xué)、宇航科學(xué)和圍繞人類身體的諸多挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)之道，其中的挑戰(zhàn)遠(yuǎn)多于任何一部硬科幻作品中描述的內(nèi)容。
在翻譯這本書的過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)，書中有大量關(guān)于生物信息學(xué)、基因組學(xué)和基因工程的專業(yè)論述，有很多是近些年來(lái)諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)表彰的突破性成就，具備相當(dāng)強(qiáng)的專業(yè)性。為便于讀者閱讀和體會(huì)到Mason博士在講述過(guò)程中的故事性，我們添加了必要的譯者注。在目錄部分，我們用易于理解的比喻，幫助讀者形成自己的故事邏輯，這一點(diǎn)在本書第4章，圍繞CRISPR革命性的基因剪刀的論述中，表現(xiàn)得最為突出。在新冠肺炎疫情依然威脅著人類健康和公共衛(wèi)生的當(dāng)下，RNA新冠疫苗的研發(fā)，讓全世界更多的人了解到生命科學(xué)和生物制藥的重要性。這個(gè)時(shí)候，閱讀這本獨(dú)一無(wú)二的“生命科學(xué)+宇航科學(xué)+500年人類太空探索硬科學(xué)（幻）”著作，有助于讀者在星辰大海的暢想中，系統(tǒng)學(xué)習(xí)現(xiàn)代生命科學(xué)和基因組學(xué)的相關(guān)知識(shí)。
難能可貴的是，這本書除了具備時(shí)間和宇航醫(yī)學(xué)上的深度與廣度，Mason博還擁有科學(xué)家宏大的人類共同體視野。2021年4月，本書英文版出版，書中統(tǒng)計(jì)的全球發(fā)射的人造天體數(shù)目，尚未涵蓋中國(guó)近兩年發(fā)射的天宮系列飛行器。為此Mason博士承諾，一定會(huì)在下一版中對(duì)此進(jìn)行補(bǔ)充，他還贊揚(yáng)了中國(guó)宇航事業(yè)為火星計(jì)劃帶來(lái)的積極作用。在本書中，他在多處提及中國(guó)科學(xué)家在癌癥CAR-T基因治療方面的實(shí)踐，華大基因的人類基因組計(jì)劃，以及對(duì)“那個(gè)猛犸象”雕塑的贊嘆。在視頻會(huì)議中，Mason博士表示，他非常希望能夠來(lái)中國(guó)和同行們交流，講述這個(gè)未來(lái)全人類的構(gòu)想。“我有十年的中國(guó)簽證，我之前常去上海和杭州。”說(shuō)這句話的時(shí)候，Mason博士仿佛忘了我們都還身處疫情之下，而他可愛(ài)的女兒突然在視頻中出現(xiàn)，從他后面做了個(gè)鬼臉。
感謝約翰斯·霍普金斯醫(yī)學(xué)院生物物理學(xué)與生物物理化學(xué)教授肖杰，她拿到本書電子版全文后，對(duì)全文內(nèi)容進(jìn)行了批注、審校。感謝Mason的博士Li Sheng教授，他在百忙之中對(duì)部分章節(jié)提出了修改建議。拿到本書預(yù)印本的浙江大學(xué)王立銘教授，看完后和我說(shuō)：“Fantastic，我正計(jì)劃寫一本與本書討論的話題類似的書。”王立銘教授在得到上的系列醫(yī)學(xué)課和《巡山報(bào)告：如何理解一種全新疾病》都非常精彩，我非常期待這本書能催生更精彩的內(nèi)容。華大集團(tuán)的CEO尹燁博士閱讀完本書預(yù)印本電子版后，第二天一早就洋洋灑灑寫下“在元宇宙概念大火的當(dāng)下，這部從生命科學(xué)角度思考、探索真實(shí)宇宙的作品，著實(shí)讓我耳目一新”的贊譽(yù)。本書的其他幾位預(yù)讀推薦人，科普作家卓克、計(jì)算生物學(xué)家潘麓蓉博士、愛(ài)太空科技創(chuàng)始人、航天科普作家白瑞雪，以及北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授竇非，分別從科普、宇航科學(xué)和生命科學(xué)的專業(yè)范疇，給出了專業(yè)的點(diǎn)評(píng)。在流量經(jīng)濟(jì)的閱讀時(shí)代，我們堅(jiān)信，一本嚴(yán)肅、有趣、燒腦的科學(xué)著作，更需要專業(yè)的解讀和推薦。
這本書是我和在美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)就讀的女兒，隔空合作翻譯的第二本書。我們既是翻譯者，也是受益的讀者。對(duì)我而言，高性能計(jì)算和人工智能的結(jié)合，對(duì)生命科學(xué)中藥物發(fā)現(xiàn)和基因組科學(xué)具有推動(dòng)作用，需要更系統(tǒng)地理解未來(lái)人類自身和生命科學(xué)的挑戰(zhàn)，而女兒所學(xué)的專業(yè)剛好屬于生命科學(xué)的范疇。我們合力將這本燒腦、專業(yè)、有趣的書翻譯出來(lái)，相信這本書無(wú)論對(duì)國(guó)內(nèi)生命科學(xué)、航天科學(xué)還是科幻領(lǐng)域的讀者來(lái)說(shuō)，都能產(chǎn)生一種可遇而不可求的閱讀體驗(yàn)。
本書的編輯曾問(wèn)我：“如果用一句話推薦本書，您會(huì)選擇哪句話呢？”我想起了自己2014年第一次在HPC China上分享“三體和高性能計(jì)算”時(shí)引用的那個(gè)出自魯迅先生的句子，于是，我改動(dòng)了其中的兩個(gè)字：
生命浩茫連廣宇，
于無(wú)聲處聽(tīng)驚雷！
何萬(wàn)青
作者
克里斯托弗·梅森（Christopher E. Mason）
著名遺傳學(xué)家和生物信息學(xué)家，曾擔(dān)任過(guò)7個(gè)NASA任務(wù)的首席研究員。他是康奈爾大學(xué)威爾醫(yī)學(xué)院（Weill Cornell Medicine）教授，并在Meyer癌癥中心、斯隆·凱特琳癌癥中心、耶魯法學(xué)院ISP項(xiàng)目及哈佛醫(yī)學(xué)院的空間遺傳學(xué)聯(lián)盟任職。
譯者
何萬(wàn)青
博士，阿里云高性能計(jì)算負(fù)責(zé)人，曾在英特爾公司長(zhǎng)期從事高性能計(jì)算對(duì)科研和工程客戶的技術(shù)支持工作，熱衷科普，有公眾號(hào)“四維碎片”。
何佳茗
畢業(yè)于北京四中，現(xiàn)就讀于約翰斯·霍普金斯大學(xué)。
引言 人類的萌芽
01第一批基因宇航員
宇航員的基因損傷
太空旅行的意外反應(yīng)
回到地球
未來(lái)任務(wù)
基因防護(hù)
02工程師的職責(zé)召喚
熵眼鏡
藍(lán)圖
生存道義倫理
星際移民批判
03第一階段：功能基因組學(xué)全貌（2010—2020年）
生物遺傳密碼——基因組
基因：生命遺傳因子
細(xì)胞與基因組
由微生物群落繪制元基因組圖譜
太空基因測(cè)序
太空診斷設(shè)備
人類基因組的最終圖譜
04第二階段：初步設(shè)計(jì)基因組（2021—2040年）
人類細(xì)胞設(shè)計(jì)
基因組設(shè)計(jì)
裁剪基因——CRISPR革命
疾病和表觀基因組編輯
編輯滅絕物種的基因
胚胎編輯與設(shè)計(jì)
展望未來(lái)
05第三階段：人類和細(xì)胞工程的長(zhǎng)期試驗(yàn)（2041—2100年）
逆轉(zhuǎn)失明的基因療法
重編程細(xì)胞的基因療法
面向太空的基因防御
地球之外
通過(guò)基因抵御輻射
通過(guò)表觀遺傳學(xué)抵御輻射
人類的第一個(gè)備份
06第四階段：為太空孕育新人類（2101—2150年）
細(xì)胞混合療法
綠葉海天牛——跨物種基因混合
人類光合作用——足有兩個(gè)網(wǎng)球場(chǎng)大的綠巨人
生物間移動(dòng)基因和半基因
細(xì)胞七十二變
擺脫生育之痛——完全的父母自由
為太空設(shè)計(jì)人類
07第五階段：新家園合成生物學(xué)（2151—2200年）
宇航員的微生物
未知的一半
合成生物學(xué)的根源
最低限度的生活必需品
重新編碼基因組和新的遺傳密碼
跨物種器官
道德抹消
增強(qiáng)感知
為新星球設(shè)計(jì)新眼睛
08第六階段：拓展生命的極限（2201—2250年）
生命的極限
人造夜與晝
原生代人類
娛樂(lè)性基因增強(qiáng)
09第七階段：測(cè)試世代飛船，棲居嚴(yán)酷世界（2251—2350年）
世代飛船的挑戰(zhàn)
距離、能源和介質(zhì)
生理和心理風(fēng)險(xiǎn)
選擇我們的新家
世代飛船倫理學(xué)
光速下的生物學(xué)
遙遠(yuǎn)的食物
原材料
醫(yī)療和藥物
廢物回收處理
10第八階段：定居新地球（2351—2400年）
驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)的雙引擎：行星與基因
系外行星地獄
原子光譜搜星
煉獄行星
天堂般的宜居星球
德雷克、費(fèi)米和大過(guò)濾理論
西格方程、生物標(biāo)記和光譜探測(cè)
定居土衛(wèi)六
新地球上的基因守護(hù)
成功的定向進(jìn)化
機(jī)械生命獲得知覺(jué)
11第九階段：向第二個(gè)太陽(yáng)進(jìn)軍（2401—2500年）
遵守生存道義的社會(huì)
普適而持續(xù)的生物工程
守護(hù)根基——基因信托
基因正道——區(qū)分治療與增強(qiáng)
個(gè)體、代際和行星際的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分
基因增強(qiáng)的危險(xiǎn)
面向行星和細(xì)胞的基因選擇自由
太空中的胚胎發(fā)育
宜居行星匹配App
我們的類地行星伴侶
行星基建工程
星際之間的定向進(jìn)化
12第十階段：樂(lè)觀的未知（2500年后）
新視野
地球家園謝幕
離開(kāi)太陽(yáng)系
凝望宇宙盡頭
無(wú)限的潛力
最終的使命
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