跟风:关于星际穿越中的基因学问题
导读 | 最近朋友圈里突然冒出一大波物理学家,探讨着关于虫洞、黑洞、潮汐力、四维时空、时间膨胀等一系列被爱因斯坦、霍金们在很多年前就玩坏了的问题。鉴于物理大神们已经把电影从头到脚剖析了很多遍,我就捡漏说说两个和基因有关的话题吧。 |
最近朋友圈里突然冒出一大波物理学家,探讨着关于虫洞、黑洞、潮汐力、四维时空、时间膨胀等一系列被爱因斯坦、霍金们在很多年前就玩坏了的问题。
哈哈,都是《星际穿越》的后遗症啦。那天朋友强烈提议去看《星际穿越》,由于有一段时间没关注过影讯了,听着这毫无特点的片名,心想这部电影的上限最多也就是星球大战了吧。然后在手机上一查时间……还没上映……再仔细一查,还好,第二天零点首映,只需再等几个小时。
于是,就这么莫名其妙地买了首映的电影票。本着不剧透的原则,在此就略过观影经过。
走出电影院后,下半夜的风吹着负荷过高散热不良的大脑,抬头看了一眼什么都没有的星空,心情大致如《三体3》序里的一句话:
“铅灰色的夜空几乎看不到几颗星星,但是我的心中却仿佛有无限的星光在涌动。”
虽然避免不了有一些bug,但无碍它的神作炼成之路。在我所认为的硬科幻电影中,能与之比拟的,只有《盗梦空间》和《超时空接触》。
接下来几天,朋友圈被《星际穿越》刷爆了。在科学不是那么流行的国度里,一部电影却引发了对宇宙、时空命题的广泛探讨,诺兰你真行!
鉴于物理大神们已经把电影从头到脚剖析了很多遍,我就捡漏说说两个和基因有关的话题吧。
枯萎病
电影的开头,地球一片末世景象。植物枯萎病蔓延全球,植被的减少放纵了沙尘暴的肆虐,并导致大气中氧气含量急剧减少。
农作物中只有玉米存活了下来,至于玉米为什么这么坚挺?可能的原因是玉米是C4植物,这是为数不多的一类植物,其光合作用中的化学反应途径有别于常见的C3植物,对水分的利用率较高,适合在干热地区生存;
还可能玉米的转基因做的比较相对多一点(孟山都……),在末世面前,大概没有人歧视转基因技术了吧,要是能培育出抗枯萎病的转基因植物,就谢天谢地喽,而显然,在电影的设定中,转基因技术在枯萎病面前是无能为力的。
其实,每天吃烤玉米、松仁炒玉米、椒盐玉米、甜玉米棒、玉米饼,喝玉米汁、玉米排骨汤、玉米酒,幸福指数也挺高的。但女(墨)主(菲)定律说了:事情如果有变坏的可能,不管这种可能性有多小,它总会发生。由此推断出枯萎病终有一天将感染玉米。
那么问题来了,枯萎病到底是什么玩意?
但凡能在生物之间传播的疾病,都有一个共同点:就是由病原体引起。病原体种类很多,包括病毒、细菌、真菌、寄生虫……等各种“二次元生物”。它们的主要爱好是寄生在宿主体内,把宿主当成自己家,吃喝拉撒、制造后代等全在里面完成,不仅占用宿主的食物,还经常搞些破坏,非法排污。最终的结果是,病原体爽了,宿主病了,然后死了……
枯萎病显然是由病原体引起的。这种病原体脸皮极厚,破坏力惊人,而且基因变异很快,环境适应力极强,除了玉米家暂时没有进去外,其余农作物家都被砸开了,最终成为一种普适的携带各种抗逆基因的超级病原,专业杀害农作物。
有人会说:如今生物技术尤其是基因科学技术越来越发达,就找不到对付枯萎病的办法吗?
对比一下至今仍攻克不了的艾滋病,还有近来闻之色变的埃博拉,就知道人类并非无所不能。病原体虽小(绝大多数肉眼不可见),但生命体更脆弱。
又有人说:既然枯萎病在地球解决不了,移民到新的星球不照样解决不了吗?
这确实是影片讲得不太清楚的地方,尝试这样去理解吧:枯萎病导致的粮食断绝,氧气稀薄,沙尘漫天等问题,使地球环境发生了不可逆转的恶化。而且枯萎病原体在地球上无所不在,就算培育出一种新的农作物品种,用不了多久枯萎病原体又会大摇大摆地进门,坐在它家沙发上喝茶了。只有移民,移民到一个与枯萎病原体隔着光年之遥的新的宜居地,然后再培育农作物,才是人类文明延续的希望。
受精卵冷冻
影片中拯救人类文明有两大计划:
plan A是符合伦理和人性的星际大移民,交给物理大神们去讨论为好;
plan B则是经济却违背人伦的受精卵移民计划,具体来说是由一个人(上帝?女娲?)带着5000个冷藏的受精卵去新的宜居星球安家,通过模拟母体环境的方法,在实验室孕育受精卵,第一批长大的孩子组建起新人类的第一代文明,然后繁殖……繁殖……(在人类种群只有个位数的时候,没有什么比繁殖更重要)最终建立起殖民地。
受精卵体外冷冻可行吗?of course,而且这连科幻都算不上,早就广泛应用于医学了。比如大名鼎鼎的PGD(胚胎植入前遗传学诊断)技术,什么?你没听说过?那你一定听说过试管婴儿吧。
试管婴儿就是在体外完成精子和卵子的结合(受精),然后再植入到妈妈体内继续孕育。试管婴儿可以解决很多遗传学问题,因为尚在体外的时候就可以通过PGD技术判断胚胎的基因有无致死致畸等重大问题。
具体操作是在受精卵分裂到8-10个细胞的时候,从中取出一个细胞进行遗传学分析(比如用基因测序的方法),其余细胞则冷冻起来(由于是从同一个受精卵分裂而来,所有细胞的遗传物质都相同,分析一个细胞就等于分析了整体)。待证实不存在遗传问题后,再将冷藏起来的细胞解冻,植入到体内。
相信plan B中的5000个受精卵都是通过PGD精挑细选的,不仅排除了遗传病,还考虑了基因多样性问题(应该覆盖了各色人种),以确保人类在新殖民地中得到最好的延续。(转化医学网360zhyx.com)
还没有人评论,赶快抢个沙发