人类驱动的“非自然生命演化”未来将走向何方

无论有意还是无意，人类对地球生命体的影响，正在干扰自然选择演化机制，使得地球生物开始以不寻常的新形态方式演化。到底人类驱动的生命演化能走多远？

这些跳动的橙色斑点好像是在热盘子上四溅的爆米花，但跳动的方式却有些奇怪。单个跳动的斑点是紧紧绕圈自转。一对对的好像是在跳双人慢舞。成团的则逆时针旋转一圈后消散。爆米花相互之间的每一次碰撞都会产生新的运动，但看来相当有规律。

在这段短视频中看起来像爆米花的东西，实际上是显微镜下才能看得到的由青蛙细胞合成的人工有机组织，即活体机器人，被称为“异种机器人”（xenobot）。

活体机器人似乎是一个怪异的概念，但实际人类第一次提到的机器人就是由肉体而不是金属制成的。机器人（robot）这个词是1921年捷克剧作家卡雷尔·恰佩克（Karel Ĉapek）的一部戏剧《罗森的万能机器人》（Rossum's Universal Robots）首次开启使用。这部戏与英国作家玛丽·雪莱（Mary Shelley）的《科学怪人》（Frankenstein）一样是一个思想实验，反映科学家对人造人的愿望。恰佩克的剧中人罗森是一位有争议的科学家。他宣称，“大自然只发现了一种合成生命体的方法，然而，还有一种更简单灵活而且快速的方法，是自然界从未出现过的。”

剧中另一角色说，“想象罗森坐在试管前，思考他如何种出一整棵生命之树。”

但在接下来的一百年，机器人却是由钢铁和金属丝，而非活体组织研发制造出来。美国塔夫茨大学（Tufts University）的发育生物学家道格拉斯·布莱克斯顿（Douglas Blackiston）说，“工程学比生物学发展得快。”不过现在生物学正迎头赶上。布莱克斯顿是设计“异种机器人”的科学家团队中的成员。他们设计的这种微型活体机器人是用一种青蛙——非洲爪蟾（Xenopus）的细胞组织精心合成，所以才取名为“xenobot”。

这第一批异种机器人在2020年初问世。这是由皮肤细胞构成的微小立方体，由两条用心肌细胞合成的短腿推动。先由电脑算法设计出蓝图，再由研究人员人工合成，让异种机器人可以自行行走。（一个令人高兴的巧合是，非洲爪蟾的学名Xenopus意思即是“奇异的脚”。）这些有机机器人还可以协同工作，移动其周围环境的粒子，而且与机械机器人不同的是，受伤后可以自我愈合。

如果活体机器人已够奇怪的话，那么下一代活体机器人更会让人匪夷所思。

布莱克斯顿说，“要是我把你汽车的所有部件任意连接在一起，你一定会觉得结果很糟糕，但现在我们发现，生物学比这灵活很多，可以任意发挥。”布莱克斯顿团队研发的异种机器人Xenobots 2.0是从青蛙胚胎中提取的干细胞合成，可以不依赖算法自行发育。这些细胞开始独立地发展出全新的身体结构，体表长满可游动的毛发状纤毛。这通常是在肺部发现的特征，但活体机器人的纤毛更像是可快速摆动的肢体，让异种机器人能在环境中游动，例如在一个环绕形状的迷宫中游走，但不会越界。

由于实验室的特殊条件，青蛙胚胎的干细胞未能像身处自然界那样发育成蝌蚪，而是发育成与其两栖动物本身迥异的一种躯体。它们会自发地自我组装，蛙式跳跃般地进行演化。

为了进一步提高这异种机器人的性能，布莱克斯顿及其团队要求人工智能提出一个改进的设计。超级电脑经过演算的改进蓝图是类似视频游戏吃豆人（Pacman）形状的异种机器人，其凹槽看起来像张开的大嘴。这个第三代版本异种机器人（Xenobots 3.0）更令人吃惊：竟然可以用它们的凹槽“大嘴”吃进数百个干细胞，然后繁衍出新的异种机器人（如本文置顶的图片所示）。换言之，这种异种机器人已演化出一种全新的繁殖方式，与已知自然界任何繁育方式都不一样。

未来的几代版本可以通过设计其生存环境来进行研发。布莱克斯顿说，“现在我们正在认识这个系统的输入方式。我们现完全集中心思研究如何让环境因素来帮助形塑机器人的自身设计，这些环境因素包括化学线索、粘性环境、压缩之类等。”

他说，异种机器人是“一种不完美的有机体”。尽管异种机器人符合生命系统的大多数标准，但其生育机制是一种“功能性的自我复制”，能组装成外观和行为一样，但并不完全相等的新机器人。

不论如何，异种机器人的创造问世已可以视为整个地球生物界在人类压力影响下作出创造性演化反应的一个缩影。地球万物生灵自太初以来一直不断与环境生态交互适应改变，正是这种相互作用推动了生命的演化。但是，现在却因为人类以千变万化的方式主宰着地球上几乎所有的生态环境，从此一个新的因素加入了地球生命的演化公式，这个新因素即我们人类。

至少从大约三万年前狗被驯化之时，人类已开始型塑其他动物的肢体。到今天农业的工业化生产、新物种的引进、以及城市化、环境污染和气候变化等人为因素所造成的综合作用，对地球物种正在造成前所未有的自然选择压力。我们人类已经成为影响全世界物种演化的最强大力量。

至少对于较大较复杂的生物，演化所需时间可能相当慢长。因此这使得许多动物无法迅速适应人类统治的地球，目前地球物种灭绝的速度比没有人类干预的史前时代要快了1000倍。