方陵生/編譯

五角大樓的賭注：尋找一切可行的途徑

方陵生/編譯

由DARPA提供資金、約翰·霍普金斯大學(xué)研發(fā)的假肢，可通過假肢安裝者的神經(jīng)系統(tǒng)加以控制

●美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）正在大力推進(jìn)諸如腦移植、仿生義肢等生物學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的研究，但一些科學(xué)家對這類研究的高風(fēng)險(xiǎn)存有疑慮。

杰弗里·林（Geoffrey Ling）在談?wù)撐磥砑夹g(shù)時(shí)，他的種種構(gòu)想就像似旋風(fēng)一般在房間里飛旋。在他的世界里，人們將活得比自然壽命更長；大腦意識可以下載到硬盤上，然后通過人工智能加以強(qiáng)化；機(jī)器人和飛行器可以通過人的思想加以控制……

“這些情景可能都會發(fā)生。未來20年的科技會讓我們眼花繚亂、目不暇接，因?yàn)槲覀円呀?jīng)開始在向這一令人難以置信的領(lǐng)域邁進(jìn)?！彼f。

DARPA志在超前

作為一名神經(jīng)學(xué)家，林是美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）生物技術(shù)辦公室（BTO）主任。成立于2014年4月的BTO，其宗旨是支持一些雄心勃勃的技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，從為士兵量身打造的動力外骨骼，到可以治療精神障礙的大腦植入技術(shù)等，雖然這類設(shè)想在一些人眼里看來似乎有些異想天開。然而，DARPA正在著手啟動這類項(xiàng)目，其狂熱程度不亞于之前的太空開發(fā)項(xiàng)目。

DARPA成立于1958年，其時(shí)正是蘇聯(lián)率先向太空發(fā)射世界上第一顆人造衛(wèi)星的一年之后，該機(jī)構(gòu)的使命是阻止其競爭對手繼續(xù)走在美國前面。為此，DARPA在BTO的項(xiàng)目經(jīng)理們，動輒將數(shù)千萬美元研究資金投入到他們認(rèn)可的項(xiàng)目計(jì)劃中，甚至等不及同行評議和可行性論證等過程，與承包商合作開發(fā)這些項(xiàng)目，旨在彌合基礎(chǔ)研究成果和商業(yè)化之間的差距。

伴隨著高風(fēng)險(xiǎn)獲得可觀回報(bào)的一項(xiàng)戰(zhàn)略投資是1970年代的互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)戰(zhàn)略?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的成功催生了諸如先進(jìn)能源研究計(jì)劃署（ARPA-E）等模仿者——ARPA-E作為美國能源部的一個(gè)分支機(jī)構(gòu)，一直致力于替代能源這一高風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域。

但一些人在懷疑，DARPA在物理學(xué)和計(jì)算機(jī)硬件領(lǐng)域獲得的成功，在生物學(xué)領(lǐng)域能行得通嗎？懷疑者認(rèn)為，生命系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜得多的系統(tǒng)，許多變數(shù)是我們目前未知的，或人工難以操縱和控制的，以及對倫理問題存在的擔(dān)憂和困惑。

得克薩斯州奧斯汀的生物政策顧問愛德華·哈蒙德（Edward Hammond）質(zhì)疑，DARPA在與研究人員簽訂合同的背后往往有其隱秘的動機(jī)?！澳悴粫繢ARPA的真正動機(jī)是什么?！焙喲灾词箍此剖菬o害的開發(fā)技術(shù)，也可能被用于戰(zhàn)爭目的。例如，生產(chǎn)環(huán)保生物燃料的合成生物技術(shù)，就可能被用來制造爆炸物，包括治愈受傷士兵的大腦刺激技術(shù)，也可以用來提高士兵的作戰(zhàn)能力等。

盡管如此，許多生物學(xué)家很愿意從美國國防部接受研究資金，理由是那些創(chuàng)新項(xiàng)目都是有社會需求的。林認(rèn)為，DARPA很清楚人們的擔(dān)憂，因此BTO的每一個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃都有一個(gè)專門的生物倫理顧問委員會。除此之外，他還指出，如果某項(xiàng)生物技術(shù)的出現(xiàn)是不可避免的，那么就盡早將它開發(fā)出來，這是DARPA的責(zé)任?！氨M管有些人對未來充滿擔(dān)心，但我卻認(rèn)為這是令人振奮的。”

DARPA對生物學(xué)的興趣始于2001年，即炭疽桿菌郵件襲擊事件，繼后是阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭，導(dǎo)致DARPA相繼在神經(jīng)科學(xué)、心理學(xué)和人機(jī)接口等領(lǐng)域的大量投資，意在更好地幫助在戰(zhàn)爭中受傷的士兵。2013年，隨著生物學(xué)領(lǐng)域項(xiàng)目的激增，DARPA決定成立一個(gè)新的辦公室，年度預(yù)算為2.88億美元，由時(shí)任DARPA科學(xué)部門副主管林負(fù)責(zé)。

“對于投資大家都感興趣的一些項(xiàng)目，快速動起來的永遠(yuǎn)都是軍方?！比A盛頓貝靈厄姆的科學(xué)史專家喬治·戴森（George Dyson）說道。至少軍方的研究動作迅速，也沒有冗長的反思和辯論，只要看看DARPA在計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域取得的成果就很能說明問題。

DARPA對美國總統(tǒng)奧巴馬2013年4月宣布的“腦計(jì)劃”倡議的反應(yīng)就是一個(gè)很好的例子：美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）2014年為此推出了大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的十年戰(zhàn)略計(jì)劃；美國國家科學(xué)基金會（NSF）為與大腦研究相關(guān)的項(xiàng)目出臺了一個(gè)競爭計(jì)劃；而DARPA則很快向幾個(gè)與此相關(guān)的五年計(jì)劃注入了5 000多萬美元資金。

正在進(jìn)行的項(xiàng)目

如今BTO負(fù)責(zé)的一些項(xiàng)目中，一個(gè)稱為“恢復(fù)主動記憶”的項(xiàng)目，即通過創(chuàng)建一個(gè)刺激大腦的裝置，旨在恢復(fù)腦損傷士兵形成記憶的能力。另一個(gè)名為“新興療法的系統(tǒng)神經(jīng)技術(shù)”（SUBNETS）項(xiàng)目，是一種治療七種精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的大腦植入技術(shù)。作為第一步，這兩個(gè)項(xiàng)目已進(jìn)入監(jiān)測癲癇患者大腦活動的階段，即通過臨時(shí)植入的電極來定位患者癲癇發(fā)作的大腦部位——讓患者進(jìn)行記憶訓(xùn)練，或完成一些由成癮或抑郁導(dǎo)致受損的大腦神經(jīng)通路參與的任務(wù)，同時(shí)記錄下腦電波模式。

“毫無疑問，這是一個(gè)非常有雄心的目標(biāo)?！盨UBNETS項(xiàng)目負(fù)責(zé)人之一、舊金山加州大學(xué)的神經(jīng)外科醫(yī)生愛德華·張（Edward Chang）說道。“我認(rèn)為，沒有人會天真地以為，這些問題在短短五年內(nèi)能輕易得到解決?！焙茱@然，研究要取得明顯成效，仍有很長的路要走。

在DARPA，大部分的權(quán)力集中于項(xiàng)目經(jīng)理，他們不需要通過學(xué)術(shù)界、工業(yè)界的評估和介入，他們獨(dú)自設(shè)計(jì)項(xiàng)目啟動計(jì)劃，邀請研究人員申請有特定目標(biāo)和要求的合同，然后確定他們認(rèn)為最有可能達(dá)成目標(biāo)的研究團(tuán)隊(duì)，并引導(dǎo)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)程。

如果接受資助的團(tuán)隊(duì)“表現(xiàn)”不能符合他們的預(yù)期，資金削砍之斧就會毫不留情地砍下來。例如，2007年DARPA啟動了一個(gè)叫做RealNose的項(xiàng)目：開發(fā)有嗅覺受體的合成“狗鼻子”用于檢測化學(xué)武器的氣味。但該計(jì)劃實(shí)施三年后，他們發(fā)現(xiàn)受體蛋白在室溫下極不穩(wěn)定，于是DARPA毅然砍掉了這個(gè)項(xiàng)目。

BTO副主任艾麗西婭·杰克遜（Alicia Jackson）說道，BTO的項(xiàng)目很少是被列為機(jī)密的，但DARPA資金的接受者，在研究方向自由度上肯定有一定的限制。例如，如果在研究中發(fā)現(xiàn)某個(gè)有趣的科學(xué)現(xiàn)象，他們是不能使用DARPA的資助資金去進(jìn)行這類研究的。

在成功的合作模式中，林最稱道的一個(gè)例子是與新罕布什爾州曼徹斯特生物技術(shù)公司合作開發(fā)的DEKA手臂系統(tǒng)，該系統(tǒng)接收從大腦運(yùn)動皮層神經(jīng)傳送到斷肢殘余的部分神經(jīng)系統(tǒng)的腦電信號，然后將這些信號轉(zhuǎn)換成附加在殘肢上的假肢做相應(yīng)的動作——佩戴者可以完成一些比較復(fù)雜的動作，比如削水果，甚至還可以攀巖。該系統(tǒng)去年獲得了美國食品和藥物管理局（FDA）的批準(zhǔn)，是首個(gè)能夠通過神經(jīng)控制做復(fù)雜動作的假肢。

包括馬里蘭巴爾的摩的約翰霍·普金斯大學(xué)也在開發(fā)類似的假肢，目前正在患者身上測試，他們希望大腦植入技術(shù)可以將患者的意愿轉(zhuǎn)化為驅(qū)動假肢的腦電信號。

在實(shí)施DARPA的健康計(jì)劃方面，BTO正在嘗試?yán)媚芡淌善渌?xì)菌的細(xì)菌開發(fā)抗菌藥物，以及有明顯軍事用途的能提高士兵力量和速度的外骨骼項(xiàng)目。其他方面，一個(gè)稱作“Narrative Networks”的項(xiàng)目，即研究大腦如何對不同的觀點(diǎn)做出反應(yīng)，旨在從中尋覓和分析恐怖分子的蹤跡。包括利用合成生物學(xué)技術(shù)計(jì)劃開發(fā)一種編程生物學(xué)系統(tǒng)，即生產(chǎn)出用戶想要的任何一種化合物，以及多用途材料，如制造輕型防彈衣、強(qiáng)化涂料、修復(fù)傷口組織和生產(chǎn)更高效生物燃料的材料等。

對于DARPA取得的這些成果，費(fèi)城賓夕法尼亞大學(xué)生物倫理學(xué)家喬納森·莫雷諾（Jonathan Moreno）說道：“這些成果只能證明他們之前是成功的?！币?yàn)閹缀鯖]有什么證據(jù)可以表明，DARPA的“快車道”途徑能夠一直勝過同行評審方法。與NSF、NIH等機(jī)構(gòu)不同，DARPA的撥款并不公開，也不對項(xiàng)目經(jīng)理確定的研究團(tuán)隊(duì)和科研項(xiàng)目進(jìn)行內(nèi)部分析。

麻省理工學(xué)院的經(jīng)濟(jì)學(xué)家皮埃爾·阿祖萊（Pierre Azoulay）說道：“光有指向成功的目標(biāo)是不夠的。”他認(rèn)為，DARPA的項(xiàng)目評估理念“很像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的模式?！倍芸诉d則認(rèn)為，BTO的預(yù)算只有NIH的1%，經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)室大小等因素不在考慮之內(nèi)，“誰能將工作做得更出色，我們就和誰合作。DARPA 50多年的歷史就是一個(gè)很好的記錄?！睆幕ヂ?lián)網(wǎng)開始，她列舉了DARPA的諸多成功事例。

DARPA“勇士機(jī)器軟甲”（Warrior Web）項(xiàng)目開發(fā)的外骨骼裝置，可提高士兵的體能

支持與質(zhì)疑并存

那么，DARPA是否對取得的這些成功及社會影響進(jìn)行過評估呢？華盛頓特區(qū)喬治敦大學(xué)的神經(jīng)倫理學(xué)家、SUBNETS顧問詹姆斯·吉奧達(dá)諾（James Giordano）認(rèn)為，BTO肯定做過這方面的工作（他指的是為BTO工作提供指導(dǎo)的倫理學(xué)家），他們的評估水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了給大多數(shù)NIH和NSF資助項(xiàng)目的審查評估（倫理評估通常只在項(xiàng)目開始或結(jié)束時(shí)進(jìn)行）。莫雷諾對此表示認(rèn)同，他說：“具有諷刺意味的是，在這些事情上，人們認(rèn)為國家安全部門一直落后于民間機(jī)構(gòu)，但一次又一次，國防部一直走在前面?！?/p>

戴森指出，沒有人可以保證五角大樓會在意倫理學(xué)家的擔(dān)憂，或聽從DARPA的意見，“有些技術(shù)絕對有吸引力，也容易被用于戰(zhàn)爭目的。”莫雷諾也認(rèn)為，雖然軍方人士會謹(jǐn)慎考慮這類新技術(shù)對軍事的潛在影響，但令人擔(dān)心的是，在研究方向上他們的上級部門也許不會給他們太大的自由度。

就BTO的合成生物學(xué)計(jì)劃而言，五角大樓已經(jīng)在討論通過細(xì)菌基因工程來清理被輻射或化學(xué)武器污染的地區(qū)，這讓人們不禁產(chǎn)生了這些生物體如果被釋放到被污染地區(qū)后影響周邊環(huán)境并可能導(dǎo)致失控的擔(dān)憂。哈蒙德認(rèn)為，雖然沒有理由認(rèn)為美國正在制造合成生物武器，但一些人擔(dān)心這些微生物在戰(zhàn)略上是很有用的，并對此感到有些擔(dān)憂。

對接受BTO資金的研究人員而言，吉奧達(dá)諾說，誰提供研究基金，誰接受研究基金，這些可能并不重要，因?yàn)槿魏稳硕伎梢岳米钚卵芯砍晒麃磉_(dá)到他們自己的目的。而這正是為什么林覺得DARPA需要進(jìn)行有爭議的科學(xué)研究的原因。他說：“如果美國不做，別人也會做。關(guān)鍵是我們在做這些工作前應(yīng)該慎重考慮，想辦法盡量減少其不良后果?！?/p>

BTO目前有11個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，從傳染疾病到自然生態(tài)系統(tǒng)等。林計(jì)劃明年擴(kuò)大BTO的規(guī)模，甚至希望涉及到古生物學(xué)和天文學(xué)等領(lǐng)域，其中包括應(yīng)對來自外太空的可能威脅的項(xiàng)目，或在行星上尋覓生命存在的跡象。他說：“毫無疑問，這些將成為人類歷史上最激動人心的科學(xué)新聞。我想，由DARPA來資助是最合適的?！?/p>

林和他在BTO的同事們都陶醉在這樣的遠(yuǎn)景規(guī)劃中。他認(rèn)為越超前越好，“我們要尋找一切‘可行’的途徑，而不是總說‘這不行或那不行’?！?/p>

[資料來源：Nature][責(zé)任編輯：則鳴]