「书评」未来500年:迈向太空的生命工程之旅
美国美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)当地时间28日表示,美国计划在2040年将人类送上火星。纳尔逊称,“我们的计划是在2040年,人类可以在火星上行走。”
此外,美国正在实施“阿尔忒弥斯”登月计划,其目标是在2025年重返月球。纳尔逊还称,美国总统拜登要求在2023年为NASA提供260亿美元的资金预算,其中最大的部分将用于“阿尔忒弥斯”计划。
我们可以发现,世界各国都在加紧“太空计划”,究其原因,是因为地球的衰亡似乎已经成了一个不争的事实。
近年来,人类遭受着越来越多自然灾害的侵袭,2019年持续数月的澳洲山火,2020年新冠病毒开始流行蔓延,2021年河南的特大暴雨洪涝灾害再到今年汤加火山的爆发。
地球似乎越来越难以承受这庞大的人类基数,全球各地地震、火山爆发等自然灾害频发,这一系列自然灾害的发生,都超出了人们的意料,我们也不得不思考如何在外太空寻找一个栖居之所。
人类如果不能离开地球成为多行星物种,我们的后代终究会面临末日来临的一天。
如果光速仍然是恒定且不可突破的,如果我们造不出1/10光速的飞船,那么,即使去距离地球最近的可能宜居的类地行星,我们也必然要考虑在太空中完成生命延续,以及在新行星上完成生态环境改造的问题。
同时,最大的障碍其实不在于宇宙航行和星际殖民的硬 科技 进展,而在于我们人类自身。人类是植根于地球40亿年进化 历史 ,并且与地球生态环境唇齿相依的这么一个物种。我们的遗传物质、身体结构、免疫机能、大脑智能,乃至饮食、繁衍和睡眠的习惯,都和太空的环境格格不入。
如果有一天人类真的能走向星辰大海,我们可能首先要对人类这个物种的生物学特征进行深度的改造,让人类真正变成一种能自由栖息于星际间的生命。
因此,上述的种种问题都启发我们思考,地球毁灭之后,我们该何去何从?
“流浪地球”不仅仅是存在于电影里的场景,这也可能是我们人类命中的注定的太空之旅,因为地球的毁灭在不久之后终成事实。
克里斯托弗·梅森(Christopher E. Mason)是著名的遗传学家和生物信息学家,他担任过7个NASA任务的首席研究员,他在书中提到,大约10亿年后,地球表面会变得非常热,阳光也将发生巨大变化。由于核聚变反应中使用很多较重的原子,太阳的亮度将提升大约10%,这将进一步推动热量激增。
随着时间的推移,问题只会越来越严重。大约30亿年后,生命将很难在地球表面生存。届时太阳的能量将使海洋沸腾,冰帽融化,中上层大气中的大量水蒸气会漂浮到太空。
这个阶段,尽管火星将突然变得温和,但生命将很难在地球表面生存。到了那时,保护地球的磁场很可能会消失,因为地球核心内的铁将不再移动。
我们自己的太阳将在大约50亿年后变成红巨星,那时,地球上的所有东西都将成为焦炭,大部分会被还原成原子。那时,地球的剩余大气层都将蒸发到太空中,变为熔岩球体,上面漂浮着密实的铁质“冰山”,它们会在2130 的熔岩中漂流。
地球被遗忘的一个意想不到的好处是,在太阳演变的后期,一个新的太阳系将会出现。
土卫六的寒冷气候将会突然变得温和,类似于21世纪的火星(大约-73 )。 这意味着,即使我们在50亿年后没有解决危机并逃离太阳系,我们可能还有几亿年甚至十亿年的时间去解决太阳系外围的问题。 但即使在外围,我们也不可能永远这样持续下去。
在大约70亿年后,火星和地球将被潮汐锁定,星球的一面将永远朝向太阳。但是,太阳将不断变大,从现在起约80亿年后将达到最大,必将吞噬内行星(水星、金星、地球,很可能还有火星)。
此后不久,太阳将会熄灭,成为一个白矮星,其质量约为目前的54%,而亮度则低得多。 这将是太阳的最后一次活跃迹象 ,如果人类那时还没有乘坐世代飞船离开太阳系,他们将不得不生活在外行星(土星和木星)及它们的卫星上,或者找到一种生活在白矮星中的方法。
所以,无论是由于突发的气候或地质灾难、战争、传染病,还是数十亿年的太阳灭亡,地球上的生命都会不可避免地走向终结。
为了避免灭绝,我们将不得不寻找一个新的居住星球,甚至可能是一个新的太阳系。梅森教授认为,这样做是我们的道义责任。为此,他提出了一项雄心勃勃的详细科学计划,即人类500年太空基因计划。
在这一人类500年太空基因计划中,到2040年,人类基因组将得到初步设计,任何细胞都将能够被用来改造成人体中的其他细胞(通过基因和表观遗传学的调整)。
对基因组编写(而不仅仅是编辑)而言,DNA的合成成本将大大降低,对于母亲和胎儿来说,人工子宫将比活体妊娠更加安全。这些技术和生物奇迹将把人类带入一个 健康 、安全和长寿的新时代。
如果找到了供人类和超物种独立生存的第二个星球,则我们存活的概率会大大提高。然而,这只会延长我们在这个太阳系中的生存时间。一旦超越太阳系,我们长期生存的机会将会增加。
我们即将面临全球性的风险,这种风险(如小行星)不仅威胁到人类,还威胁到地球上的所有生命。 我们必须在50亿年内离开这个太阳系,否则所有生命都将被太阳吞噬。
人类没有理由不去为于长期生存的事业献身。要想让这个太阳系中的全部生命存活下去, 所以到2100年,人类将必须致力于这项任务,完成对基因的确定、测试、整合、保护等研究。 但在那之前,我们必须找到能够保护宇航员并确保他们可以在新环境中生存下去的方法。
到2150年,我们将为太空设计人类,细胞和基因工程将变得非常普遍,基因设计项目有可能成为高中生的家庭作业,他们可以一边看着窗外天空中皎洁的月亮,一边遥望月球基地的城市灯光。
地球上的生命工程是广泛存在的,不仅存在于人类之中,还存在于其他动物之中。遗传工程使地球上的人能够以自己想要的方式生活。
到2200年,我们可以改善大脑本身。 例如,在跨系统发育中比较哺乳动物时,高等哺乳动物大脑皮层(控制基本运动)的感觉线路和运动线路差异明显,差异也出现在独特的皮质脊髓束中。
具体来说,延伸到脊髓运动神经元的皮质脊髓轴突末梢的数量不断增加,从原始猿到猿再到人类,甚至可能影响语言的发展方式与发展时间。因此,进一步增加这一数值可能有助于发展更精细的运动技能,从而提高在其他星球上的生存和适应能力。我们可以研究所能探测到的生命的极限,然后去突破生命本身的极限。
到2400年,我们将定居新地球,我们可以在新的星球加油、吃零食、伸展双腿,将出现几代人的定向演化历程,跨越人类、真菌、细菌和行星的适应性,跨越多个系统、轨道器和飞船。
那时的我们可以飞往更远的深空,跨越我们自己太阳系中的行星和卫星,去探访外面的更多恒星,甚至有一天,我们能够 探索 其他星系的奥妙。
我们可能设计出能够在太空中生存的生物体,不仅仅是能够持续生存,而是在太空中茁壮成长。 我们还可能设计出一些能够在行星之间迁移的生物体,其能像在地球的大气层中飞行一样容易。
甚至,还会出现迁徙物种,比如有太阳能翅膀的水熊,其像星际君主一样在新定居的星球之间移动。工程化的生命,仿佛穿梭于恒星之间的新诗篇。
如果“流浪地球”是人类命中注定的旅行,只有人类能够意识到即将到来的灭绝危机,人类将作为守护者,引导进化,为长期生存做好准备。
前文所述的所有经验教训,以及为人类带来聪明才智的遗传基质,共同为科学工程提供了一个日益丰富的肥沃土壤。只有人类拥有这种能力,只有人类才能认识到生命的脆弱性。
所以,我们应该履行最终的义务,并尽可能地延续生命——无论生命的类型、构成、母星、宇宙的年龄。
如果地球毁灭终成现实,我们又能为地球和人类做些什么?
上面所说的内容都在被誉为现实版《流浪地球》的《未来500年:迈向太空的生命工程之旅》这本书中得到展现。
这本书是NASA首席科学家梅森教授首次公开未来500年人类太空计划,是少有的将生命科学和航天 科技 相结合、基于NASA航天计划和人类基因工程、基因治疗技术结合的硬核 科技 著作。
这本书不仅讨论了人们已经掌握的、关于人体在太空航行时会产生的各种生物学反应和应对方案,也展望了未来更大尺度的太空旅行需要改造的人体特征,以及相应的需要掌握的生物学技术。
这些讨论当然无法面面俱到地概括未来太空人类的所有细节,但可以为这些向着星辰大海的征程,提供一个科学上坚实、想象力丰满的讨论基点。因此,这本书堪称最全太空计划+人类生存指南。
「书评」未来500年:迈向太空的生命工程之旅视频
相关评论:
步狗缪答:当人类的脚步迈向太空,殖民地的建立不再是遥不可及的梦想。历史上的殖民地起义,从美国到非洲的安哥拉,都是对母国统治的反抗。如果未来我们能在其他星球建立殖民地,那么这样的社会和政治冲突也许会重现。例如,1973年,美国的太空实验室中,宇航员们为了改善工作条件而发起罢工,这与地球上的独立战争有...
步狗缪答:中国“天宫”空间站的建成,不仅意味着 我国的研究人员有了一个绝佳的“用武之地” ,在未来也欢迎来自于其他国家的科研人员进行 友好交流 ,用我国的最新技术助力整个人类的科学发展, 让我们的文明能够继续向着外太空延伸 ,从有限的地球迈向无限的宇宙,也让人类的 历史 有继续延伸的可能。到了那个时候,我们看到的宇...
步狗缪答:洪启嵩被誉为「地球禅者」,他的使命是促进地球生命的普遍觉醒。他倡导的「地球禅」理念,代表了生命的自我认知和觉醒。他预见,五年后将进入「太空禅」的新纪元,成为「宇宙禅者」。随着人类迈向太空时代,他的「放松禅法」和「妙定禅」不仅有助于现代人缓解压力,提升身心状态,更是未来太空旅行时保持...
步狗缪答:在此之前,唐洁曾担任过神舟十二号的备选航天员,但是由于各种原因未能成功登船。而这次,她终于有机会真正地完成自己的太空梦想。据悉,神舟16号的主要任务是与中国空间站执行载人交会对接任务,以此为基础开展空间环境建设和应用技术研究,验证空间站的关键技术和工程体系。这也是中国航天事业迈向深空探测的...
步狗缪答:第六章:水池训练揭示挑战 水池训练模拟了太空行走中的各种风险,如宇宙辐射、微流星体等,通过这些训练,航天员学会了如何在极端条件下保护自己和完成任务。第七章:迈向未来的太空探索 当前的太空行走装备还有待改进,未来的目标是研发更适应各种环境、更高效的系统,包括轻便的航天服、机器人辅助和新型...
步狗缪答:迈向宇宙,在无数星辰之间璀璨最美的中国红。 ——布鲁斯读书 2022年4月16日中午 神舟十三号载人飞船回家了!由翟志刚、王亚平、叶光富三位宇航员组成的“太空出差三人组”在我国空间站工作了183天后返航,2022年4月16日在东风着陆场预定区域成功着陆。此次神州十三号飞船刷新了单次飞行任务在太空驻留时间...
步狗缪答:科学家们的共识日益清晰,人类迈向太空的移民梦想不再遥不可及,大规模的太空移居即将成为现实。想象一下,未来的天空中,将出现人类的足迹——太空城市!为了实现这一目标,科学家们正在研究多种可能的方案。首先,智能计算机技术将在移民过程中发挥关键作用,它们将协助管理和维护太空城市的运行。植物和...
步狗缪答:从最初的卫星通信、地球观测到未来的太空旅游、资源开采,太空的潜力正被不断挖掘。人类对太空的认识与利用程度不断深化,为未来的人类社会开辟了前所未有的可能性。太空开发与利用的前景广阔,预示着人类文明将迈向一个全新的时代。太空的开发与利用,不仅关乎科技的进步,更涉及人类对自然界的认知、对...
步狗缪答:宇航员是一种高危职业,无论他们拿多少工资,对人类进步的贡献都是不可小视的 。每个宇航员都值得大家的尊敬,正是有了他们的付出,未来的人类才有可能真正的走出太空,指不定未来的人类去月球就像出门做公交车一样方便了!而且宇航员都是精挑细选出来的,那么他们的工资一定不会低吧?而且登一次太空...
步狗缪答:300次发射,仅仅是中国航天事业“万里长征”的第一步,还有500次、1000次,甚至更多次的突破,等待着我们去不懈奋斗。相信在未来,我们必将能创造更多的航天奇迹,实现新的更大的“航天梦”,在浩瀚宇宙中留下更为精彩的中国印记。《天宫课堂》直播观后感22021年10月16日0时23分,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥...