03　第一阶段：功能基因组学全貌（2010—2020年）

“什么是基因的哲学？是一种有效的哲学吗？太多的人接受一种哲学却不去怀疑这种哲学背后的起源。当一个人开始怀疑当前基因概念（大多数遗传学家）起源背后的因果时，则怀疑其有效性的时机就成熟了。”

——芭芭拉·麦克林托克

为了让地球生命能够像鸟儿第一次离开巢穴那样，离开自己的保护地（稳定的重力、磁场、大气层和气压）开始新生活，我们需要做出选择。

我们的第一个选择是，通过进化筛选出能够满足在新行星上生存所需的生理特征——自然选择。这基本上是一种“不论成败，沉浮全看自己”的求生模式，只不过没有救生员，而我们的脚上还绑着砖头。这种选择可能会逐渐起作用，但需要极长的演化时间，进程有可能十分缓慢，以至于毫无可行性。在条件最为严酷的新行星上，地球生物甚至没有繁殖的机会就死去了。

我们的第二个选择是，预先调整地球生命的遗传过程，让被发射到新行星的生命具备在新家园生存的基本能力。这当然更复杂，但也更人性化。然而，要想做到这一点，我们需要更加深入地了解元物种所有基因组的功能要素，以便能够更好地设计、改造和保护它们。要实现这些，我们必须先全面绘制人类基因组、我们的元基因组和其他混合物种（即元物种）的功能要素，列出一个详尽清单，找到我们必须保护的那些基因，以及可被编辑的那些基因。同时，我们还需要以地球目前的生物为基础，寻找对其进行设计和改造的方法。在从零开始构建基因组之前，我们需要知道究竟能够构建哪些东西。

迄今，我们研究得最深入的基因组是人类基因组，但我们仍未完全揭开它的神秘面纱。人类究竟有多少基因？它们都起什么作用？又是如何被调节的？基因组中是否存在“严禁干扰”的区域，其是否与那些更容易被修改、操纵的区域并存？其他物种的基因构成又是怎样的？

解答这些问题，对于生物工程的后续发展至关重要。除此之外，我们需要将NASA的双胞胎研究拓展至更多宇航员和其他物种，以便能够更好地了解生命需要如何应对太空旅行。截至本书出版时（*译者注：指本书英文版出版时间2021年4月），只有570多人进入过太空，他们航行于距离地面100千米的地方，那里的大气层更薄，天空呈黑色。一旦太空旅游变得普遍，如SpaceX和蓝色起源［*译者注：Space X即太空探索技术公司，是美国一家民营航天制造商和太空运输公司，总部位于美国加利福尼亚州霍桑。SpaceX由企业家伊隆·马斯克于2002年创办，目标是降低太空运输的成本，并进行火星殖民。SpaceX现开发出猎鹰系列运载火箭及龙系列飞船，用于将荷载运送至地心轨道。SpaceX达成了许多国家航天机构都未曾达成的成就。蓝色起源（Blue Origin）是亚马逊CEO杰夫·贝索斯旗下的商业太空公司］，新的太空机构就能够定期开展人类航天计划（如以色列和印度），这些活动将推动数据量成倍增加。同时，有关动物和植物的研究工作（NASA基因实验室就是一个最好的案例）也将增加。得益于中国发射的嫦娥四号，目前一种棉花植物已经在月球上生长。虽然目前这种由结实的棉花制成的“月球袜”还无法订购，但这只是时间问题。尽管发展势头令人振奋，问题却仍然存在：我们应该设计什么？首先，我们必须定义基质和一些基本知识，以了解我们可以设计什么。为此，我们必须制订严密的计划，从基因组到基因，从细胞、组织到整个身体，最后到整个生态系统。只有拥有所有分子砂浆和基因砖的信息，我们才能构建最可靠的生物结构，包括那些能够到达新行星家园的生命结构。