[圖文]老鼠植入植物基因實驗 預示人類進化新方向
實驗人員把從植物上提取的新基因植入了老鼠身上,由於植物對光會做出反應,因此老鼠也對光產生反應
2007年夏天,斯坦福大學的一個研究團隊做了一個實驗:實驗人員把一根光纖線穿過一隻老鼠的頭蓋骨,然後把這隻老鼠放進一個塑膠盆裡;老鼠好奇地聞著塑膠盆,似乎並不介意頭蓋骨上的光纖線,也沒有注意到它的右邊大腦運動皮層已經被實驗人員重構。
研究團隊的一個成員把一道藍色的強光通過光纖注入老鼠的大腦,大腦頓時一覽無遺。這隻老鼠突然就開始以逆時針方向跑動起來,速度之快就好像在參加一個老鼠們舉行的奧林匹克運動會,並有機會奪得獎牌一樣。
實驗人員一旦把燈光關閉,老鼠就會停下來。一邊用力吸氣,一邊前肢豎起來直直地看著實驗人員,好像在問:「到底為什麼我剛才要那麼做?」實驗小組的成員則歡呼起來,好像這是他們一生中看到過的最重要的現象。
這確實是他們一生中見過的最重要的現象。因為這個實驗證明,光柱能夠準確地控制大腦活動。參加實驗的老鼠沒有喪失記憶,沒有突然癲癇,也沒有死亡。它只是轉圈跑動,準確來說,是以逆時針方向跑動。
準確性是這個實驗中最令人著迷之處。使用藥品和植入式電極同樣可以影響大腦的活動,但其準確性很差,不敢讓人恭維。例如,藥品會充斥大腦,毫無區別地影響許多神經細胞。而電極則會激活圍繞在其周圍的所有神經細胞。
因此,這上述兩種方式對於研究者來說有很大的難題。因為在大腦裡面的每一平方毫米含有眾多的不同種類的神經細胞,每個細胞都負責一個具體的任務。藥品和電極會導致意料之外的神經活動。副作用不可避免。
與此同時,這也對病人帶來了很大的麻煩。例如,在耳蝸植入電極,可以通過刺激聽覺神經使失去聽覺的耳朵聽到聲音。在帕金森病人大腦深處植入刺激器可以讓這些病人走路和說話,但可能會導致癲癇或者肌肉萎縮。電擊雖然可以幫助抑鬱症人,但經常導致病人失憶。
1979年,DNA雙螺旋模型共同發現者弗蘭西斯·克裡克(Francis Crick)批判了現有的技術,他在《科學美國》雜誌上發表文章稱,需要一種能夠準確定位每個神經細胞的辦法。在那30年之後,這種方法被斯坦福的這個研究團隊找到了。
但是怎麼來使用光柱呢?神經細胞不會對光作出什麼反應。試圖通過閃光來啟動汽車的想法聽起來很瘋狂。但這隻老鼠的秘密在於它的神經細胞非同尋常。因為實驗人員已經把從植物上提取的新基因植入了老鼠身上。由於植物對光會做出反應,因此這些新的基因實際上能夠以植物的方式對光產生反應。
當然,基因只是一種指令,但它們自己並不會自動發生作用。但基因能通過蛋白質使其發生作用。植入老鼠大腦內的奇異的新蛋白質對光纖很敏感,它們能使神經細胞開始活動。這只逆時針方向跑動的老鼠是一種全新的動物,它是集合了動物、植物和科技三者的融合體,也代表著人類能夠以前所未有的方式改變大腦。通過這種方式,人類首先可以治療疾病,也能夠理解大腦是怎樣同身體互動的,最後則能夠進化成半人半機械的新物種。