Gen và Đạo đức trong Việc Biến Người Trở nên Phù Hợp cho Sao Hỏa năm 2024

Tháng 5 năm 1969, Apollo 10 bay với tốc độ 25,000 dặm mỗi giờ. Hai tháng sau, phi hành đoàn của Apollo 11 bước chân lên mặt trăng. Kể từ đó, không ai bay nhanh như vậy hay đi lên cao như vậy. NASA đang chuẩn bị cho một cuộc phiêu lưu con người đến Sao Hỏa, nhưng nếu hậu thế của chúng ta bao giờ cảm thấy thoải mái rời bỏ mặt đất, không phải là Homo sapiens sẽ rời đi, mà là một loài có thiết kế thông minh hơn. Chúng ta không phải là sự lựa chọn phù hợp.

Với các nhà sinh học tiến hóa, “phù hợp” là một chỉ số của sự chọn lọc tự nhiên: xu hướng trung bình của cá thể trong một loài để sống sót và sinh sản. Người tiến hóa với các hợp sinh vật vi khuẩn của họ tại Châu Phi khoảng từ 300,000 đến 200,000 năm trước và nhanh chóng lan rộ khắp nơi trên thế giới. Chúng ta phù hợp tuyệt vời cho Trái đất, nhưng không gian không thân thiện với loài của chúng ta. Nó lạnh, trống trải, và không có không khí - và đó chỉ là điều ít quan trọng nhất. Vấn đề thực sự là các yếu tố gây áp lực đa dạng, đặc biệt là tia phóng xạ, mà bộ đồ và tàu vũ trụ cung cấp ít bảo vệ.

Các trường từ và khí quyển của Trái Đất bảo vệ chúng ta khỏi tia phóng xạ ion hóa đang tràn qua không gian như một cơn gió chết người. Trên bề mặt Sao Hỏa (thiếu trường từ và nhiều khí quyển) hoặc trên tàu vũ trụ, tiếp xúc dài hạn với năng lượng tích điện cao của bức xạ vũ trụ hay những biến động đột ngột của sự kiện hạt mặt trời có thể làm chết tế bào và làm chúng hoạt động không đúng cách, hoặc làm đứt chuỗi trong DNA của chúng và làm mất các cặp cơ sở. Tế bào chết hoặc hoạt động kém chất lượng gây ra bệnh tim hoặc suy giảm trí não. Tổn thương DNA làm tệ hơn: Tế bào cố gắng sửa chữa tàn tích của chúng, nhưng sự sửa chữa sai lầm tích tụ, dẫn đến đột biến gây ra ung thư và các bệnh di truyền.

Chuyến du hành ngoài không gian xa hơn so với quỹ đạo thấp của Trái Đất và dải Van Allen vượt quá giới hạn 'rủi ro chấp nhận được' hiện tại của NASA. Nếu không có một chuỗi các kỳ quan công nghệ không tưởng—bao gồm một tuyến đường tăng tốc, bảo vệ chống tia xạ bên trong tàu vũ trụ, các khu chỗ ẩn nằm dưới bề mặt hành tinh, và một lộ trình vội vã trở lại—sinh học của chúng ta không tương thích với một nhiệm vụ đến Sao Hỏa. Việc xây dựng các trạm cố định ở đó hoặc xa hơn thậm chí là điều không thể tưởng.

Tuy nhiên, các nhà sinh học nghiêm túc, kể cả một số người làm việc với NASA, đã bắt đầu đặt câu hỏi liệu con người có thể được biến đổi gen để du lịch không gian hay không. Những thắc mắc này đặt ra những câu hỏi sâu sắc hơn về trách nhiệm và nhiệm vụ của chúng ta trong giai đoạn tiếp theo của tiến hóa loài người.

Các đề xuất của họ cũng đầy biến tấu. Một đặc điểm quyết định của loài chúng ta là sự ám ảnh của chúng ta với sự mở rộng. Các loài người khác không chia sẻ nó, miễn là chúng ta biết; người chị họ Neanderthal, với họ chúng ta sống trong 5.000 năm, chẳng bao giờ rời khỏi lục địa Á-Âu. Với chúng ta, sự khám phá là một ham muốn điên rồ. Hãy nghĩ về bao nhiêu chiếc thuyền gỗ và thuyền cầu treo ra khơi chỉ với hy vọng đất đến để lấp đầy tất cả các hòn đảo trên biển!

Sao Hỏa là tiếp theo. Nhưng chúng ta có thể phải sử dụng tất cả công nghệ của mình để tạo ra một loài kế tục để đáp ứng lòng mong mỏi của chúng ta.

Như George Church, một nhà gen học Harvard và nhà sinh học tổng hợp hàng đầu, lập luận: "Một con đường có vẻ khả thi để giảm thiểu rủi ro trong không gian là thông qua kỹ thuật kỹ thuật sinh học cho người lớn muốn trở thành những nhà du hành vũ trụ." Ông đã xác định 40 gen có thể mang lại lợi ích cho chuyến du hành vũ trụ lâu dài (và cũng sẽ hữu ích cho những người ở lại). Danh sách của ông bao gồm CTNNBI, giúp chống lại tác động của tia xạ, LRP5, xây dựng xương adamantine, ESPA1 (phổ biến ở người tây Tây Tạng), giúp con người sống với ít oxy hơn, cũng như một loạt các gen có thể làm cho chúng ta thông minh hơn, nhớ lâu hơn hoặc ít lo lắng. Thực đơn thậm chí còn bao gồm gen ABC11, tặng cho chủ nhân khả năng "sản xuất mùi thấp", một đặc tính thân thiện trong một không gian chật chội. (Theo một cư dân gần đây của trạm vũ trụ, một tàu với người bình thường có mùi giống như nhà tù quận Harris.)

Church là một trong những người sáng lập Hội đồng Gen Vũ trụ tại Trường Y Harvard, cùng với các nhà sinh học nổi tiếng khác như nhà nghiên cứu chống lão hóa David Sinclair, nhằm nghiên cứu sức khỏe con người trong không gian và thúc đẩy sự khám phá. Ông tưởng tượng về "phác đồ gen được giao virut, hoặc phác đồ gen vi sinh thể hoặc epigenome" mà những người du hành vũ trụ sẽ sử dụng để biến đổi sinh học của họ. "Khá nhiều đã được biết đến về sức kháng lại tia xạ, loãng xương, ung thư và lão hóa ở chuột," ông nói. Church nhấn mạnh rằng nhiều trong số những gen này đã được mục tiêu hóa bởi các công ty dược học, với các loại thuốc đang thử nghiệm lâm sàng. Sử dụng phác đồ gen như một loại y học phòng ngừa cho những người du hành vũ trụ không phải là điều xa xôi.

Các phương pháp gen có thể khiến chúng ta trở nên thích hợp hơn cho không gian, nhưng nếu chúng ta muốn chiếm ngôi thế trên các hành tinh mới, con người sẽ muốn nuôi dưỡng một giống mới. Nhà gen học Chris Mason, người laboratori của ông tại Weil Cornell tham gia vào một nghiên cứu của NASA về cách những người anh em sinh đôi thay đổi khi một người dành một năm ở không gian trong khi người kia ở lại trên Trái Đất, đã đề xuất một 'kế hoạch 500 năm' cho việc chiếm ngôi thế ở không gian. Ba yếu tố chính của nó là mở rộng kiến thức về gen học của chúng ta, bao gồm xác định những gen nào nên đeo biểu ngữ 'đừng làm phiền' vì sự biến đổi của chúng sẽ giết chết hoặc làm tàn tật chúng ta; kỹ thuật vi sinh vật; và thêm, xóa và sửa đổi gen để tạo ra những thay đổi vĩnh viễn, kế thừa trong một dân số.

Trong giai đoạn đầu của kế hoạch của ông, Mason đang kết hợp tế bào người với một gen mang tên Dsup, duy nhất của giun kim bền bỉ, có thể kìm chế gãy DNA từ tia xạ. Giun kim có thể sống sót trong không gian; có lẽ gen của chúng có thể khiến chúng ta trở nên thích hợp hơn cho không gian. Phòng thí nghiệm của ông cũng đã tạo ra một cấu trúc nhân tạo của gen p53, liên quan đến việc ngăn chặn ung thư, mà ông hy vọng sau này sẽ được chèn vào tế bào người. Voi có nhiều bản sao của p53 và hiếm khi chết do ung thư; thêm các bản sao của p53 vào gen học của con người có thể bảo vệ chúng ta khỏi tia xạ vũ trụ. Nghiên cứu ít ít ông thực hiện bao gồm việc chỉnh sửa Deionococcus radiodurans, đôi khi được gọi là 'Conan vi khuẩn,' một vi khuẩn có khả năng sống sót trong lạnh, khô, axit và mức độ tia xạ rất cao, cuối cùng bằng cách viết lại nhiễm bị hỏng của nó. Mason muốn vi sinh vật này sống như cây nước hoa trên da hoặc trong ruột của chúng ta, hoặc trên bề mặt của tàu vũ trụ, bảo vệ chúng ta khỏi tia xạ chết người của không gian. 'Hệ vi sinh vật đa dạng là một thứ đặc biệt linh hoạt,' ông nói.

Một số nghiên cứu viên đã đề xuất các dự án mang tính khoa học viễn tưởng hơn. Harris Wang của Columbia muốn thuyết phục tế bào thận người tổng hợp chín axit amin mà cơ thể chúng ta không thể tạo ra. Một tế bào người có khả năng tổng hợp tất cả các hợp chất hữu cơ cần thiết cho sức khỏe sẽ yêu cầu khoảng 250 gen mới, nhưng nếu các mô của chúng ta được tạo thành từ những tế bào như vậy, những người du hành vũ trụ có thể phát triển bằng cách chỉ uống nước đường, một sự thích nghi giải phóng: các nhiệm vụ sẽ không phải mang theo thức ăn cồng kềnh hoặc gửi trước nó. Các nhà khoa học khác đã đề xuất các du khách vũ trụ quang hợp, hoặc chỉnh sửa tính cách của đội quân vũ trụ, để họ hướng dẫn hết mình mong đợi biên giới cao vì đó là điểm đến thực sự của họ.

Nếu con người hy vọng rời bỏ Trái Đất, chúng ta sẽ cần khác biệt. Nhưng nếu có khả năng biến đổi bản thân mình một cách đột ngột như vậy, liệu chúng ta nên làm điều đó không? Chính trị, thuật ngữ di truyền đã là một từ xấu xí: sự hứa hẹn của những kẻ chủ nghĩa diệt chủng. Nói chung, liệu việc tạo ra một dân tộc mới mà họ không có quyền lựa chọn trong việc thiết kế của mình có đạo đức không? Lý lẽ cho một dòng người du hành vũ trụ là họ thực sự không phải là sản phẩm của chủ nghĩa di truyền như từ được sử dụng thông thường: Không ai với thói quen hoặc đặc điểm không mong muốn sẽ bị ép buộc để có ít con hơn; không có nhóm dân số bị giam giữ sẽ bị triệt hạ sinh sản hoặc tệ hại hơn. Còn đối với những người mới này, không ai trong chúng ta chọn lựa tài sản của mình; chúng ta đều là sản phẩm của cha mẹ mình. Mason tin rằng có một nghệ thuật bắt buộc phải thử. Mục tiêu chính của kế hoạch 500 năm của ông đọc: "Thiết lập môi trường sống được ở nhiều hệ thống sao, để tránh tuyệt chủng do một sự kiện thiên tai trong một hệ thống mặt trời". Ông giải thích: "Bất kể ưu tiên đạo đức của bạn là gì, bạn phải tồn tại trước hết".

Trong Địa cầu của ông Sammler, được xuất bản ngay sau các chuyến bay của Apollo 10 và 11, Saul Bellow đã hỏi: "Bao lâu... Trái Đất này sẽ là nhà duy nhất của loài người? Bao lâu? Ôi, Chúa ơi, chắc chắn! Không phải là thời điểm - giờ phải đi? Để thổi ngược hành tinh xanh lớn này, trắng, xanh, hoặc bị thổi ra khỏi đó." Có lẽ đã đến lúc nghĩ về những đứa trẻ có thể rời khỏi nhà. Các nhà khoa học đang nói với chúng ta rằng chúng ta nên hướng dẫn tiến hóa của mình một cách có ý thức, thay vì đầu hàng số phận cho thời gian, cơ hội và cái chết - những người hầu nhân sự tiến hóa. Tất nhiên, những người kế thừa rời khỏi Trái Đất sẽ khác biệt như chúng ta khác biệt từ Neanderthals. "Sẽ có sự phân loại", Mason nói. "Không phải là nếu, mà là khi".

Thêm nhiều câu chuyện tuyệt vời từ Mytour

• Cuộc sống kỳ lạ của một tên giết người trở thành blogger tội phạm
• Cách chọn ốp điện thoại hoàn hảo
• Phiên bản trailer nhỏ của Airstream được nâng cấp cho đường đi off-road
• ESSAY ẢNH: Trung Quốc đang thay đổi nhanh chóng
• Sự giáo dục chính trị của Silicon Valley
• Khao khát sâu sắc hơn nữa với các độ sâu trên chủ đề yêu thích tiếp theo của bạn? Đăng ký nhận bản tin Backchannel