为什么自闭症、哮喘、肥胖和过敏等疾病的发病率在以前所未有的速度激增？
    为什么人类活得更久、变得更聪明了，生的孩子却更少了？
    如果达尔文今天还活着，他会如何解释这个新世界？
    或者你有想过我们的孩子最终会变成不同的物种吗？
    《重写生命未来》为你揭示改写生命底层密码，重塑地球生命的种种可能。

    为什么自闭症、哮喘、肥胖和过敏等疾病的发病率在以前所未有的速度激增？为什么人类活得更久、变得更聪明了，生的孩子却更少了？如果达尔文今天还活着，他会如何解释这个新世界？或者你有想过我们的孩子最终会变成不同的物种吗？
    著名生物技术创投家胡安·恩里克斯和科学家史蒂夫·古兰斯在《重写生命未来》中告诉我们，人类已经站在了一个关键的进化节点上，在这里，由人类驱动的进化逻辑将取代由自然选择和随机变异驱动的进化，成为驱动物种进化的决定性力量。
    在生物技术的加持下，地球物种的未来究竟一个充满希望的梦想之地，还是通往至暗时刻的持久噩梦？《重写生命未来》，为你揭示改写生命底层密码，重塑地球生命的种种可能。

    人类并非在真空中演化，人类的未来不仅取决于人这个物种自身取得的值得夸耀的所谓“进步”，还要看人类与大自然的相容性。僭越、快速演化，可能令人类先甜后苦，前景暗淡。
    ———刘华杰
    北京大学教授，博物文化倡导者
    如果你认为人类的进化只发生在过去，那就再想想吧！这本书大胆地预言了物种进化的未来。
    ——丹尼尔·利伯曼
    畅销书《人体的故事》作者
    对于任何有兴趣了解人之为人的复杂性的人来说，他们可以从这本书中找到很多想要的东西。这本书以一种引人入胜且趣味十足的风格写成，指出了智人独特的处境：我们可以决定自己下一步要成为什么。
    ——路易丝·利基
    人类考古学的主要推动者，肯尼亚考古学家
    我们应该在多大程度上控制物种生活的世界，包括自己的身体？这本书对决定人类命运的全球性问题和微观细节的研究令人着迷。
    ——加里·卡斯帕罗夫
    国际象棋世界冠军
    我们正在经历从自然选择决定的进化到人类设计驱动的进化。游戏已经改变了，这本书提供了新的规则。
    ——彼得·戴曼迪斯
    畅销书《富足》《创业无畏》《未来呼啸而来》作者
    这本书高瞻远瞩、发人深省，恩里克斯和古兰斯带我们走上了一条倚重观察和逻辑的道路，这条道路要么通往至美的希望，要么通往至暗的噩梦。系好安全带，火箭就要起飞了。
    ——马丁·布莱泽
    《消失的微生物》作者
    胡安·恩里克斯和史蒂夫·古兰斯向我们描述了一个具有多种可能性和需要更多责任感的未来。深入思考他们的作品带来的影响，我们就有机会创造出一个理想的未来。
    ——蒂姆·布朗
    IDEO公司总裁兼首席执行官

引言    加速进化：重新编码世界和我们的身体
第一部分 改写生命密码，重写人类未来的决定性力量
  第1章  重写大脑：自闭症发病率为何逐年增高
  第2章  重写认知：达尔文进化论已不再适用
  第3章  重写其他物种：如何驯I养出温和的狐狸
  第4章  重写文化：我们如何变得不再崇尚暴力
  第5章  重写免疫系统：为什么越来越多的人对日常食物过敏
  第6章  重写世界：非天然的“全天然”世界
  第7章  重写身体：肥胖的人与宠物
  第8章  重写生育：性与生育的分离
第二部分  改写生命密码的途径：我们如何操纵物种的底层代码？
  第9章  编写基因密码与设计这些新密码所处的环境
  第10章  理解基因与特质的关系，弥补“缺失的遗传性”
  第11章  掌握基因的开关，破解“巫术生物学”
  第12章  “摧毁”微生物，发起微观战争
  第13章  重写人体内的微生物群落
  第14章  改变大脑回路，加速大脑演化
  第15章  认识与改造病毒
  第16章  用精准的控制手段辅助生育
  第17章  推动进化的巨轮，改造“全息基因组”
第三部分 改写生命密码催生的五大新兴应用领域
  第18章  领域一通过智能设计改变生物体及其后代的行为
  第19章  领域二基因疗法，劫持病毒治愈顽疾
  第20章  领域三利用CRlSPR大规模改编生命
  第21章  领域四设计婴儿：子宫移植、跨代基因工程
  第22章  领域五改变大脑：通过电击重置大脑回路
第四部分  拥抱未来，预知改写生命密码的前景，
  第23章  个性化用药，为病人定制专属药物
  第24章  定向调整大脑，延缓衰老，定格青春
  第25章  重写身体和借助信息素，让他她爱上你
  第26章  药物研发与基因介入，让你更高、更快、更强
  第27章  设计器官与克隆人类，打造全新的你
  第28章  全脑移植。让你的脑力无极限
  第29章  人机共生，未来生活新常态
  第30章  基因测序，直面差异，获取多样性红利
  第31章  技术辅助下的生与死门
  第32章  企业与社会，为生物技术时代的到来奠基
  第33章  重新设计和驱动进化，
  第34章  复活灭绝物种，掌握运行进化的能力
  第35章  掌控环境
  第36章  打造未来人类物种
  第37章  合成生命，打造经济新生态
  第38章  让出半个地球，让它们自然进化
  第39章  逃离地球
结语  新的进化树

    加速进化：重新编码世界和我们的身体
    想象一下，我们把达尔文从他19世纪的家中劫持出来，直接放在今天的伦敦特拉尔加广场中央，他会有什么样的感受？
    在一阵晕头转向后，这位专攻人类优势和瑕疵的剖析者会开始观察：怎么一切变得如此整洁有序？往日充斥着煤烟、马粪和恶臭污物的街道怎么不见了？靠稀粥度日的流浪汉、肆虐的传染病、满街的跳蚤以及《雾都孤儿》（Oliver Twist）里描写的流浪儿童都去哪儿了？每个人的营养摄入状况似乎都很好，确切地说是明显地营养过剩。广场上的人们看上去既熟悉又陌生，哪儿来的这么多大高个儿，为什么有这么多人肥胖臃肿？为什么孩子这么少，老人这么多，而且这些银发老人怎么看上去都很健康？他会惊叹于林林总总的食物、小贩、流动售烟车、炸肉排摊儿和有机果汁吧台。他还会好奇为什么很多餐馆墙上贴着“如对任何食物过敏请告知服务生”的告示。他继续探究会发现：街上每个人都衣容整洁，牙齿健康整齐。孩子们都会识字读书，还有时间自由玩耍……为什么在特拉尔加广场跑步的大人们都穿着短裤和尼龙鞋？为什么有的老人几乎没有皱纹？为什么有许多孩子和老人要对着雾化吸入器深呼吸？你应该能看出达尔文在广场上寻找什么，快速进化的表现在我们身边无处不在。仅仅用了150年的时间，人类物种就发生了明显变化。我们重新设计了世界和自己的身体，变得更加聪明，还更为恋家。但掌管自身的进化也带来了意外后果：快速进化的表现还包括迅速增长的自闭症、过敏症和肥胖症患病率，以及其他一些身心变化，而并非所有的变化都是正面的。
    一直到相对晚近的时期，也只有少数人生活在达尔文的同时代人查尔斯·狄更斯所描述的那种贫困当中，那时的城市民生穷困、疾病横行、污物泛滥、生命夭亡，种种惨状屡见不鲜。大多数人的生活状态都很接近达尔文在他最著名的论著《物种起源》（On the Origin of Species）中所描述的那种蛮荒世界。在那个世界中，自然是进化的驾驭者，星球上的生物的生存和兴旺取决于两种关键力量：自然选择和随机变异。
    重温一下生物学入门课的内容，自然选择讲的是我们现在看到的物种都是那些很好地适应了特定的环境，一代代繁殖到现在的。换句话说，就是“适者生存”。如果一种生物找不到足够的食物，不能抵御捕食者和疾病，无法找到合适、健康的配偶，那么它就会灭绝。随机变异指的是DNA这种核心遗传密码，作为物种生物特性的基础，在一代一代随机地缓慢变化。通常这些改变是无害且注意不到的。有些情况下，显著改变会有助于个体生物比其祖先更好地生存繁衍，而另一些时候，变化则可能会带来可怕的遗传疾病。
    如果要达尔文来写一部《双世纪记》（套用与他同时代的著名作家狄更斯《双城记》的题目），他可能会用大量篇幅来描述无处不在、残酷无情的变化。近40亿年以来，自然选择决定了物种的生存和灭绝。生命在通过随机变异适应改变着，随着环境变迁、细菌进化与新捕食者和食物资源的变化，至少有一些物种会在某些时候赢得好运，得以幸存。
    本书的目的不是要争辩说达尔文讲错了，而是说他的观点不再像以前那么正确了。在20世纪里，人口数量急剧增长，人们在城市中聚集，智力不断提升，人类自身及生活环境都越来越趋向于家庭中心化。我们变成了生存和死亡的根本驱动者。这一改变太过剧烈，如果达尔文在世的话，恐怕他要重新改写《物种起源》中的许多部分，因为进化的基本逻辑已经从大写的N（Nature，自然）转向了两种新的核心驱动力：U（Unnatural selection，非自然选择）和N（Nonrandom mutation，非随机变异）。
    在人类还没有强加其意志的地方，那些没有被城市、农场、公园和度假寓所侵占的地方，达尔文式的逻辑和自然选择仍继续发挥着举足轻重的作用——界定和驱动着生命的进化。但这些曾经广袤的地域现在已经很稀少了。现在地球上一半的陆地上都生活着人类想要的物种，而不是不加干涉、自然生长的植被。海洋、河流、湖泊都在不断被消耗。只用了几个世纪，许多曾经的森林、草原、沙漠、苔原就被我们重新改造、施肥、区隔、播种和灌溉，从而用于种植和养殖我们想要的植物、动物和其他想要的一切。这就是非自然选择。
    在过去的20多年里，人类发明了重新设计生物体遗传密码的方法，进化的步伐大大加快。我们开发了强大、便宜、快速的方法来读取、复制和编辑细菌、病毒、动植物和人类的遗传密码。我们在设计易患癌症的老鼠和长寿蠕虫的时候，改变的不只是一个物种中有多少个体能存活下来，也改变了物种的根本性质，这就是非随机变异。在这个新词中，我们将随机、缓慢的进化替换成了精心设计、迅速、智能的改变，想必达尔文见到这些也会惊叹不已。
    现在，什么物种能够在地球上繁荣发展取决于一个进化跷跷板。跷跷板一端代表着整个自然的分量。进化的传统力量—自然选择和随机变异，带来了丰富的多样性、连续不断的物种消亡和诞生。跷跷板另一端代表着智人的意志和愿望。达尔文详细描述了当动植物被人类驯养栽培和再设计时会发生什么，但他没有继续走下去：如果这些趋势持续下去的话，人类终将把影响力扩展到整个星球和自己身上，赶上并超越自然选择和随机变异的力量。
    很多人在直觉上会把“非自然”这个词和不好的东西联系在一起，但实际上我们已经将大自然转变成一种更温和、更脆弱的存在，这对人类而言是非常成功和有益的。1856年，英国人的预期寿命是40.4岁。现在，因为“我们是唯一能够根据自身的意志让自然选择暂停、中止的物种”，人类的寿命延长了近一倍，在发达国家和地区，超过99%的婴幼儿都能生存下来。在驯养栽培动植物、改造环境和自身的同时，我们不仅延长了人均寿命，还改善了生活质量。
    在这一过程中，我们承担着巨大的责任：在选择和设计什么能在这个星球上生存和灭亡的同时，我们就在驱动着进化。我们现在读取、复制和改写生命密码的能力在不断加速，甚至超过了预测计算机性能提升速度的摩尔定律，我们在更快、更低成本地重新设计花草、开发美食、研发治疗药物、设计动物来服务人类，为人类提供娱乐。
    本书的第一部分展示了人类驱动快速进化的各种表现和潜在原因。第二部分解释了改变生命形式的各种方法，以及如何迅速改变物种。第三部分介绍了读写生命密码对人类自身来说意味着什么，以及随着我们开始大范围编辑生命形式，将会发生什么。第四部分讨论了我们该如何选择自身的进化以及对这些选择的一些伦理学思考，还包括探讨运用我们新掌握的能力来重构已灭绝的物种，改变自身，设计人工生命形式，或许还包括离开这个星球。
    把达尔文进化论的一部分内容抛在身后，进入人类驱动进化的新范式，这意味着什么？这意味着我们在按照自身的意愿不断塑造自然。许多老弱病残者不会再被自然选择无情地剔除出去。对于人类物种来说，这种由自然选择向人类代行其职的转变，或许是我们到目前为止取得的最伟大的成就和面临的最伟大的挑战。我们将能够尝试回答下面这些问题：我们想如何设计生命？我们想让几百年后的人类长成什么样子？我们该用这些创造出来的人工生命形式做什么？尽管每个问题都一定会有许多错误甚至有害的答案，但找到可能的正确答案将意味着持续、全面改善人类的生存状况，带来更好的健康状态、更长的寿命和对日常生活更有效的控制。已经有许多发现值得我们骄傲了，控制和指导生命的探险才刚刚开始。

    新的进化树
    化学生物学家弗洛伊德·罗梅斯伯格(Floyd Romesberg)的“孩子”孕育了整整15年，但事实证明，等待是值得的。他最终得到了一个漂亮的新生儿——突变大肠杆菌，它的DNA与地球上任何一个物种都不一样。截至2013年1 1月27日，地球上的每个生物都被认为来自一个共同的祖先，所有已知的生命形式都是由四个碱基构成的DNA遗传密码决定的。罗梅斯伯格和他在斯克里普斯研究所的团队突发奇想，在DNA中添加了两个新的碱基，这把生命密码的构成由四个字母变成了六个字母(新的碱基现在被称为×和Y)。
    一些项目投资者和大多数同行评审员都认为，这种新的生命化学是不可能实现的，他们拒绝为该项目提供资金支持。当罗梅斯伯格最终通过其他方式完成这一项目的时候，DNA编辑领域的创始人之一史蒂文·本纳(S{even Benner)简单地总结了这一突破，他说：“弗洛伊德的相关研究论文太重要了。”自然界在40亿年内没能做到的事情，人类在短短几十年内就做到了——有史以来第一次拥有了由六种碱基构成的DNA编码的生命，而且这种生命还可以实现复制繁殖。
    短期来看，这一发现相当于创建了一颗全新的进化树。我们将可以看到一个用不同的生命化学形式讲述的进化故事，而这个故事是与地球上所有现存生命的进化平行的。这种新生物的基因编码决定了它很可能不会与任何生物一起繁殖，而且它可以不受所有缺乏其编码的病毒的侵袭，因为没有寄生虫可以与这种新的编码形式共存。 中期来看，基于这种新的化学形式产生的新生命将建立在172种不同大小和形状的基本氨基酸的基础之上，而不是由20种氨基酸组成的基本工具包构建的。在经历40亿年的共同生活之后，人类改写了生命的密码，这一变化将带来更多新的物种，而这些物种在基因上将是彼此隔离的。 罗梅斯伯格并不是唯一一个参与重写生命未来的人。史蒂夫．本纳正忙着建立“人工扩展的基因信息系统”，他试图用数百种不同的方法将现有的DNA与新的化学物质结合起来，用于攻克癌症或阿尔茨海默病等疾病。2011年，菲利普·马尔利埃(Philippe Marliere)用5-氯尿嘧啶取代了构成DNA的4种碱基中的胸腺嘧啶，而他最终的目标是换掉所有四个碱基对，建立一个属于自己的外星生命花园。在日本，平井一郎(Ichiro Hirao)正试图将这一新兴领域标准化和产业化。而如果没有读到詹姆斯·沃森写作的《双螺旋》(The Double Helix)，平井一郎很可能会成为一位游戏设计师或演奏古典乐的吉他手。 长期来看，既然我们知道自己掌握了改写生命密码的能力，那未来就更不可能停手。借助各种化学物质，我们就可以开始思考如何在不同条件下以非常不同的方式“孕育”生命。本纳认为，虽然DNA“可能不是编码生命的最佳解决方案。但它可能是在有利于生物生存的地球上出现的最佳解决方案”。早期的地球环境是有毒的，其中漂浮着氰化氢等物质，因此早期的地球生命只能选择利用这些化学物质来制造更复杂的分子，构成像腺嘌呤这样的基本组成部分。 还有一个关于水的问题，我们都知道，水是必不可少的，但同时它又是具有破坏性和腐蚀性的。水可以帮助细胞存活，促使DNA复制、突变。但是本纳说：“大多数人都认为自己传给孩子的宝贵基因是通过水中的氢键完成的，但如果你是一个化学家，你肯定不会这么认为。”如果我们真的想使自己的基因长期流传下去，而且将变异的概率降到最低，就需要解决负电子氧会撕裂分子的问题——在你的身体里，细胞中的DNA每秒都会因为水的作用分解很多次。由于分解作用造成的持续衰变，我们需要耗费大量的能量来修复基因密码．这也是导致衰老的核心过程之一。 最终．化学将发展到这样的程度：我们将能够在今天看来难以忍受的条件下编码自我复制的生物体。本纳和其他几位科学家现在正试图利用有机溶剂，如甲醛。建立“干生命”，这些生命形式将以碳为主要能量来源，而不是氧，也不需要水。 …… 不过，在开始大规模干预人类的基因组之前，“预测基因组学”已经率先出现了。2014年，普林斯顿大学教授李·西尔弗(Lee Silver)推出了一项名为“基因一窥视”(Gene-Peeks)的服务。他声称，该服务可以在一对夫妻怀孕前对他们的DNA进行比对，从而确定他们未来的孩子是否健康。就目前而言，这种比对对于找出近100000种由单基因变异导致的疾病．比如囊性纤维化，可能是有用的。与此同时，他们也在积极寻求验证由多种基因共同决定的身体特征，以在预测方面取得专利。由多种基因共同决定的身体特征包括攻击性、血压、体重指数、乳房大小和形状、下巴、条件性情绪反应、酒窝、学习能力、酒量、药物滥用、耳朵的大小和形状、饮食习惯、生育能力、握力、头发的颜色等。到目前为止，我们对基因如何发挥作用以及基因与基因之间的复杂作用网络还缺乏了解，无法给出准确的预测。除此之外，假设我们了解单个基因的作用和基因与基因之间的相互作用关系．那是否应该在预测疾病和预测样貌之间划清界限呢？父母是否应该了解一切并全权替未来的孩子做决定？ 在去教室的路上，诺贝尔经济学奖获得者、斯坦福大学教授肯·阿罗(Ken Arrow)喜欢思考他那天要教什么，要问些什么问题。他不喜欢说教，喜欢对已知的内容提出问题，然后和学生一起探索。随着新的论点或发现浮出水面．或更有趣的事情出现，他还会自由地转换话题。对于由非自然选择和非随机突变驱动的世界，我们的了解仍然远不够全面。就像阿罗教授一样。我们在这本书中与大家探讨的一切主题，包括化学、伦理、基因组学、宗教、机器人、政治、行为、太空旅行和人类的未来，都是一种引子，希望引发大家共同探索的兴趣。本着这种精神，你会如何回答胡安在最近一次的TED演讲上提出的问题——如果你能重新设计人类，你希望未来的人类是什么样的？ 我们面临着非凡的挑战，同时这也意味着千载难逢的机会，而以前地球上的任何一种生命形式都没能实现这一点。我们有责任做出明智的选择，为人类将来去适应不同的环境做准备，最终离开地球。在出现了几十种变种之后，那种依旧认为人类物种不会改变，我们无法改善物种、不会制造出新物种的想法是愚蠢的。如果我们没能认识到正在发生的事情，没能认识到它们发生的速度有多快，我们就无法改进自己，创造一个理想的世界。在理想世界里，我们仍然会有众多追随者，而达尔文仍将是一位优秀的向导。在我们开始人类最伟大的冒险之旅——创造自己的后继者时，他留给了我们坚定的基础和理论。 无论是好是坏，我们都越来越能掌控局面，成为变革的主要推动者。未来。我们将直接或间接地决定人们的出生和死亡，包括在哪里和在什么时候。我们站在一个关键的进化转折点上，未来就握在我们手中。