目录

    献词

    引言

    第一部分 运动

    第一章 制造仿生人的仿生人 再现人类运动方式

    第二章 大力士的诞生 基因组的破译与重写

    第三章 撒精灵尘的男人 再生医学与再生肢体

    第二部分 感知

    第四章 用耳朵“看”世界的女人 神经可塑性与学习药片

    第五章 具有“蜘蛛感应”的军人 直觉与内隐学习

    第六章 心灵传动的技术专家 解码大脑与想象言语

    第三部分 思考

    第七章 记得所有事情的男孩 大脑万艾可

    第八章 指挥交响乐的外科医生 深部脑刺激与电的力量

    第九章 突然诞生的学者 释放内在的缪斯

    2结语

    致谢

    3献词

    谨以此书

    献给我的祖父母辈

    爱提问题的曼尼·皮奥里和诺拉·皮奥里，以及爱讲故事的波莉·克兰和锡

    德·克兰

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    和恐惧。我被这门课迷住了。

    创的无政府主义。当时我年方十八，身上仍交织着青春期的痛苦、怨愤

    类潜能运动”根植于20世纪60年代反主流文化中迷醉的乌托邦主义和独

    以向我们介绍这门课程乐观而新奇的观点。人本主义心理学的核心“人

    我们的助教老师吉姆·布朗(Jim Brown)，认为这个环境恰好合适，可

    然而此刻，可能终究会成为现实。那门课叫作“人本主义心理学”，个“可能性”上。

    我此刻坐着的地方。我竟然会在这儿“上课”，但在那时，重点就在这

    那查理·布朗(Charlie Brown)式的喃喃呓语，一边幻想着远方。正如

    们，端坐在教室里，很快就被高中生般的不适感团团围困，一边听老师

    过，这堂课跟我以前上过的都不大一样。我想起以前在美国东部的朋友

    我那时还是大学一年级的新生，而且是在名正言顺地“上课”。不

    这番景致，既可以安抚心灵，又能勾起无尽的可能和冒险。

    静谧的太平洋。蒙特雷湾海岸线蜿蜒而又巉岩兀立，在眼前伸展开来。

    着绿地如茵的田径场，俯瞰着红杉林立的山丘，远处则是蔚蓝、原始而

    一处阳光明媚的山坡上。当时，我盘着双腿，坐在一群学生中间，凝望

    对我来说，本书缘起20世纪90年代加州大学圣克鲁斯分校校园里的

    并不是题外话。

    探究神经科学、生物力学和遗传工程学奥秘的读者。大家请相信我，这

    书的缘起远非如此，我甚至都不愿在书里提起，害怕会赶走那些想深入

    漫着消毒药水味、充斥着数据分析的实验室和手术室联系起来。不过此

    这是一本有关科学和医学的书。看到这样的主题，大家多半会跟弥

    引言

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    代的“四年野蛮时期”的阴影下苦苦挣扎。大动乱期间，四分之一的人口

    家正在努力从30年内战中走出来。我遇到的柬埔寨人，仍在20世纪70年

    但最终，我会以新的方式来思考这些问题。我到柬埔寨时，这个国

    派不上用场。

    何意义呢？那时候看来，我在大学里学到的一切，在这个国家恐怕全都

    呢？而在如此不公不仁之地，对她及其他所有人来说，“自我实现”又有

    我想知道，蒙此大难之人，亚伯拉罕·马斯洛又该教导他们什么

    她说：“他们杀了我的孩子们，所以我才变成了这副模样。”

    高棉政权领导人，并就此事询问了她的看法。泪水滚滚流下她的脸庞。

    子、掉光了牙齿的乞丐，我提及联合国法庭将审判当时依然在位的红色

    价值立场。某日午后，我站在乡下崎岖的小路上，遇见一位佝偻着身

    人——波尔布特“大屠杀”事件的幸存者，我从那时就开始怀疑马斯洛的

    后来，我成为驻外通讯记者，最早被派去采访柬埔寨红色高棉领导

    那一半，我们现在必须用心理健康的这一半来使心理学完满。”

    马斯洛在1968年写道：“仿佛是弗洛伊德向我们提供了心理疾病的

    同之处？他们又是如何“自我实现”的呢？

    有放在受苦受难的人们身上，而是投向了生机勃发的人。他们有什么共

    力、找到灵魂伴侣，去跨越一切障碍。要研究这些，马斯洛的目光并没

    忱，去实现人类的全部潜能——去“自我实现”、寻找幸福、发挥创造

    发生什么呢？马斯洛认为，只要有机会选择，我们每个人都会鼓起热

    如果这些个体能告别失望和恐惧，能够超越过往的伤痛，那么接下来会

    马斯洛(Abraham Maslow)这样的人本主义心理学家关心的是下一步。

    种程度上说，人本主义心理学正是对传统学派的回应。诸如亚伯拉罕·

    界观扭曲或引发病理表现的神经官能症。这些学派往往陷于悲观。从某

    西。传统精神分析和行为主义学派的着重点，在于了解那些导致我们世

    人本主义心理学探讨的是人类的转型，研究的是如何摆脱束缚的东

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    什么关系吗？

    系。神经科学、生物力学和遗传工程学跟波尔布特、人本主义心理学有

    你可能会问，这些跟我在引言开头提到的一长串词汇究竟有何联

    败后还能朝前看、向前进，其个中奥妙让我此生都为之着迷。

    复健康并且活得更好的那种与生俱来的渴求、直觉和冲劲。人在经受挫

    潜能”，更是人类精神的韧劲，是当我们内心受到创伤后，想让自己恢

    悲剧。我终于意识到，身处加州山坡上的我，所着迷的不仅仅是“人类

    们明白什么才是最重要的，这些故事往往来自我们所能想象的最凄惨的

    这些世上最鼓舞人心的故事，向我们展示了人类的能力所在，让我

    劲、这种喜悦，究竟来自哪里？为什么会让我感受到如此震撼的力量？

    力，事实上，这些灾难反倒使人性显得更加光辉耀眼。这种非凡的韧

    能碾碎我身边这些民众的人性，没能压垮他们拥抱此刻和拥抱彼此的能

    幸存者们怎么可能会如此喜悦？似乎即便是不可想象的灾难，也没

    先前的想象。

    一切，都现身于我误以为只剩下悲伤失落的绝望沙漠之中，远远超过我

    气洋洋，你可以从他们的脸上看到欣喜和宽慰，看到复苏和韧劲。而这

    公园，一家人可以在此野餐。我周遭的幸存者不再是神情严肃，而是喜

    湄公河岸边冲蚀而成的一小块地，满是烂泥的沼泽摇身变为花团锦簇的

    深陷的难民照片，现在终于目睹孩童在四处欢跳。当地市长着手改造了

    纷涌入街头巷尾，载歌载舞、大快朵颐、尽情欢庆。我以前只见过眼窝

    受怕，不敢出门。而1年后，就在金边市中心我居住的公寓外，人们纷

    的节日盛会。就在1年前，1997年政变的余波尚未散去，人们还在担惊

    1999年早春迎来了传统的高棉新年，这是规模极大、场面极为隆重

    的景象。我听到的故事都很惨烈，每每使我潸然泪下。

    死于饥饿、凶杀和疾病，整个社会分崩离析，徒留满目疮痍和支离破碎

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    近年来，“技术犹如雷电一般击中医学”。这项技术正在帮助科学家们释

    这个话题极具新闻价值。正如一本生物医学工程入门教科书所言，家和建筑师，正在帮助恢复伤者的受损机能，解锁人类新的潜能。

    把眼光投向人体内部。人体成了新的前沿阵地，科学家，以及当代建造

    帝国大厦崛地而起，人类发明航天飞行器，登陆月球。如今，工程师正

    长，由此诞生机械和结构技艺的非凡成就，不断突破物理世界的极限：

    到了20世纪，人类达到大规模工程的突破点。物理创造力爆炸式增

    说，就是让我们最能感到生而为人的东西。

    眺望远山的能力、认出爱人的能力，甚至仅仅是沟通的能力。换句话

    他人重新获得了他们以为已经永远失去的东西——跑步和跳舞的能力、放弃的人。当我着手写作，我就开始寻找这样一群人，他们帮助自己和

    书写成一本有关人体和思想运作的临床学术大部头。本书讲述的是绝不

    理学和仿生学方面某些最引人瞩目的科学成就，但我并没有打算把这本

    聊作猜测。尽管我探讨的话题大多集中于当代神经科学、再生医学、药

    自身正在用来解锁人类身体和头脑之恢复力的方式，前几代人对此只能

    本书研究的领域主要是生物工程学，以及科学家、医生和某些病人

    在金边街头的奇遇那样，他们的故事也开始散发出妙不可言的魔力。

    多可能的了不起的进步。当我慢慢了解到更多人，正如我20世纪90年代

    的脉络，感受到故事所涉及的神经科学、生物学，以及其他可以实现更

    好奇和灵感，让我能以新的思路去看待科学和技术。我循着他这个故事

    一位名叫休·赫尔(Hugh Herr)的仿生工程师，他身上的故事激起我的

    (Newsweek)，报道了“9·11”事件，又前往伊拉克，在此期间我结识了

    案例纯属偶然。在结束柬埔寨之旅回国后，我入职了《新闻周刊》

    力中极致而又震撼人心的成功案例，都得益于医学和科学。我碰上这些

    史，或者马斯洛需求层次理论的故事，是因为现如今人类的潜力和恢复

    我之所以选择写一本科学书，而不是讲有关心理创伤、柬埔寨历

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    弗朗西斯·福山(Francis Fukuyama)在他的著作《我们的后人类未

    动自由民主的基石——“人人生而平等”的信仰。

    领域的竞赛。还有人警告说，这甚至会完全改变“人类”的定义，还会撼

    生一系列意想不到的后果，比如贫富差距拉大，以及在神经和身体增强

    社会中的作用可能会得到彻底的转变和扩张。有人警告称，这可能会产

    其施用于非病理情形，会增强医疗化的社会倾向。”也就是说，医学在

    报告指出：“由于这些干预措施大多来自医疗领域，越来越多地将

    疗与非治疗目的的人类提升”。

    和大脑功能促进药物等人类增强技术，“让人们越来越难以区分恢复治

    正如近期向欧洲议会提交的一份报告所指出的，遗传工程、仿生学

    的极限到底在哪里？

    不打造人体的升级版？为什么不去实现增强和跨越？为什么不看看人类

    全的人超越先天的限制。如果说我们能修复受损的人体和心灵，为什么

    步于此呢？事实上，许多科学家还在积极探索如何使用这些技术帮助健

    一起，再复原，进而给某些部位受损的人制造替换部件。但为什么要止

    建，把不同的身体部位拆解开来分析，从分子水平摸透它们如何组合在

    有了新技术，科学家可以对人体和思想以前所未有的精确度进行逆向构

    然而，使这一切成为可能的变革性技术同时也给我们提出了难题。

    到一些人在帮助丧失语言能力的“闭锁”病患通过心灵感应来交流。

    的腿部肌肉也得以再生。我见到一位女士可以用耳朵来“看”东西，也见

    过程中，我拜访过不少人，有的人重新长出指尖，有的人因为爆炸受损

    我在书中详述的一些技术可能听起来像科幻电影里的情节。写书的

    法和观念，囊括了我们所有的经验和智慧。

    的身体部位，大脑可以绕过毁灭性损伤之处来重新连接。意识之外的想

    放出人体中我们刚开始了解却尚未被开发的力量。干细胞可以重建受损

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    一张纸。又比如，我跟一个记忆力出众的小男孩儿聊天，他两岁时就能

    感觉。比如，我穿上“肌肉服”，用指尖就可以举起重物，感觉就像拿起

    迹相比多半不值一提，心里只想着“增强”技术真的用在我身上会是什么

    我必须承认，研究本书的同时，这些担忧与我亲身经历过的技术奇

    或发动战争的工具吗？

    让整个社会飞得离太阳太近[1]

    吗？我们会把人类增强技术用作镇压人民

    的命令，给家人带来灭顶之灾。我们如此醉心于自己的聪明才智，也会

    工程技术造出了蜡制的双翼，教儿子伊卡洛斯展翅飞翔，但因为违抗神

    林匹克运动员的故事，还给我们留下了代达罗斯的神话。代达罗斯运用

    题。但这当然不是个新问题。古希腊人除了留给我们有关生吃睾丸的奥

    一些医学伦理学家强调，这是我们这个时代最迫切需要回答的问

    我们应该担心吗？这又会是好事吗？

    糙、神秘而又不可靠。但这一切已经改变了，接下来又会发生什么呢？

    年来仍然不断地侵入自然，操纵人体和心灵。由此产生的技术往往粗

    换言之，哪怕对生物学、物理学和化学缺乏基本的了解，人类几千

    导致人类感觉皮层的脑细胞和控制注意力的大脑区域时刻保持敏感。

    觉醒，也没有人知道尼古丁可以模仿神经递质乙酰胆碱，乙酰胆碱则能

    可以阻隔一种名叫腺苷的大脑化学物质，腺苷的功能是促进睡眠、抑制

    啡因和尼古丁来帮助自己集中精神，尽管当时根本没有人知道，咖啡因

    骨质和力量。至少从公元前600年以来，作家和科学家就一直在使用咖

    识到，睾丸是雄性激素睾酮的重要来源，睾酮可以促进肌肉生长，增强

    运动员已经开始通过生吃公羊睾丸来增强力量，直到很久以后人们才认

    诞生伊始，人类就一直在试图突破天然的限制。据说古希腊的奥林匹克

    而不是把健康的人变成神。”但我们很难抗拒“变成神”的诱惑。自文明

    the Biotechnology Revolution)中写道：“医学的最初目的是治愈疾病，来：生物技术革命的后果》(Our Posthuman Future：Consequences of

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    下来，让我们从最不平凡的人物开始吧，他就是休·赫尔。

    但本书的核心仍然是人物和故事。本书的故事会让你大开眼界。接

    重建人类运动、感知和思考3方面展开。

    本书分为3大部分(每个部分各有多个章节)，分别围绕着理解和

    自我超越的可能性。

    能。从这个意义上说，本书的内容不仅仅关于人类的韧性，也必然关于

    到了自己的影子，我们的限制所在，我们的能力所在，又何以成其可

    书中人物，不论是科学家还是他们试图帮助的其他人，都让我们看

    哪怕称不上必不可少或是崇高，至少可以说是有价值的事业。

    想象的挑战。在我的心目中，正因为他们充满韧性，这使得追求新技术

    者，在遇到生活中不可避免的陷阱时，他们选择勇敢面对我们甚至难以

    人起初就像你我一样，但在经历噩运时，仍然做出了自己的选择；或

    来分享的值得报道的故事背后的科学发现。这是一本关于人的书。许多

    不过，本书的核心并非道德议题，也非技术规范，甚至不是我接下

    解人类未来的可能性及其原因，你会更理解今后遇到的种种争论。

    读完本书后，你至少会有更充分的理由来得出你自己的答案。你会更了

    别人脑袋敲那就是坏东西。”我已经用自己的方式尽力提供一些答案。

    好东西还是坏东西？如果你拿它打棒球它就是好东西，如果你拿它照着

    正如一位军事科学家在我问起他的想法时机敏地耸耸肩道：“棒球棍是

    自己是不是应该在本书中试着回答这个问题。答案最终是“要看情况”。

    起这段冒险之旅时，他们总是问我，这是我们应当接受的吗？我不知道

    常常担忧，技术会不会发展过度，最后毁灭了我们自己。当我向别人说

    同许多科学家一样，我一直渴望知道，我们究竟能走多远。但我也

    的工作就是研究一种药物，吃一片就能拥有这种超凡的记忆力。

    把附近每辆车的年检贴纸上的数字全都背下来。后来我遇到一个人，他[1] 希腊神话中，伊卡洛斯由于飞近太阳，蜡翼遇热融化，最终坠海而死。——译者注

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    列全美前10位，在东海岸攀岩者中可能是首屈一指的。

    岩，等到10多岁时已经是全美公认的攀岩爱好者，人称攀岩“神童”，名

    岁，但在领路上他还是很有资格的。赫尔自7岁起就跟着哥哥们学习攀

    攀爬陡峭的冰墙时，赫尔在前边领路。17岁的他比巴策尔还小3

    些负担，快速轻松地攀登。

    下肩上的背包，把搭临时帐篷的装备丢弃在小道旁，以便接下来能减少

    长的蓝色冰渠沿着峭壁蜿蜒而下，一路寒风凛冽，能见度极好。他们卸

    这里坠亡。赫尔和巴策尔瞠目而立，望见高处有一片宽阔平原，一条长

    来。奥德尔山谷是一处远近闻名的冰原，几个月前有个年轻的登山者在

    两人在距离奥德尔山谷(Odell's Gully)脚下0.75英里[1]

    处停了下

    完全看不见了。

    “不祥”的云遮住了，若隐若现。沿着狭窄深谷徒步25分钟后，山顶已经

    他们仍不能肯定当天能否顺利登顶。他们出发的那天早上，山顶被一团

    发，他知道巴策尔就盼着爬到山巅。但随着两位登山者逐步向上攀爬，发，开了一夜的车。17岁的赫尔长着一副娃娃脸，顶着一头浓密的棕

    这趟行程他们已经计划了好几个月，从宾夕法尼亚州兰开斯特市出

    Batzer)沿着新罕布什尔州华盛顿山底附近的一条林间小径出发了。

    1982年1月，一个下着雪的清晨，休·赫尔和杰夫·巴策尔(Jeff 再现人类运动方式

    第一章 制造仿生人的仿生人

    第一部分 运动

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    寒风在他们四周怒吼猛啸，他们不得不躲到一块大圆石后，才能听清彼

    上午10点左右，两位登山者抵达冰渠顶端，正当此时，天气剧变。

    在冰渠边缘的一侧。

    顶上被积雪覆盖的巨大墙壁，当他意识到极有可能发生雪崩时，便紧贴

    着位于他下方的巴策尔。赫尔一边在陡峭的冰面上攀爬，一边当心着头

    了华盛顿山的冰面。他把自己系在冰螺钉的位置，拖着绳索，开始牵拉

    几个月后，1982年1月的一个严寒的早晨，赫尔的冰镐和冰爪凿进

    副其实。

    发，不到20分钟就完成了攀岩。人们把赫尔称作“神奇小子”可以说是名

    分，他在第一次试爬掉落之前几乎就要完成了。然后，他再次从底部出

    赫尔终于朝着真正的“超级裂缝”出击了，由于熟悉路线，加之准备充

    面，他整个冬天都在训练，每天都要在模拟墙上试上几把。冬去春来，点。然后，他用水泥块、木头和砂浆在谷仓里造了一堵完全一样的岩

    赫尔为了攀岩，仔细研究了墙面的轮廓、模糊的山脊和稀疏的抓

    者。大多数登山者要花好几天才能攻克。

    振奋——卡里根是有史以来第一位在如此短的时间内完成此壮举的攀岩

    上花了整整一天的时间才成功。尽管如此，这个消息还是让攀岩界大感

    尔试登山的前一年，世界顶级攀岩者金·卡里根(Kim Carrigan)在墙面

    上方。1972年成功登顶的第一位登山者在成功之前摔下来32次。就在赫

    单手悬挂，再通过某种反重力的神力到达突起处附近，然后隔空抓住其

    一处让人望而生畏的悬垂物，长18英寸，完全挡住了去路，登山者必须

    一条1.5英寸[2]

    宽的狭缝分开，越往上爬，越为陡峭。爬到半程以上，有

    难度系数最高的攀岩路线。攀登过程包括一处倾斜的尖峰，自底到顶被

    尔把目标瞄准了“超级裂缝”(Super Crack)，这大概是整个东北部地区

    大，技术难度之高，让攀岩界许多人乍听见这则消息时都很难相信。赫

    事实上，赫尔在几个月前就出色地完成了一项攀岩挑战，其风险之

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    接徒步走上了齿状地带。

    他们不知道的是，自己已经来到一片广袤荒野区域的边缘，并且直

    于是，两个男孩心怀最大的希望，继续下行。

    们都同意，山顶风雪太过猛烈，走回头路恐怕没有什么生存的可能了。

    当他们意识到自己走错路、停下来交换意见时，回头已然太迟。他

    赫尔后来回忆说：“那是来自地狱的白色迷宫。”

    行进，走到一处跟他们原定的下山路线很像的坡沟地带。

    风向已经变了。登山者们没有走回他们来时的路，而是不知不觉地向下

    方向，大致推算哪条路可以回到温暖安全的文明世界。他们并不知道，看起来都没什么两样。他们所能做的，就是依据一路走来遭遇的寒风的

    看不到。地形基本平坦，至多是平缓起伏，而且能见度太差，每个方向

    当他们转过身时，目之所及是一片雪白。赫尔几乎连自己的双手都

    英尺，赫尔和巴策尔就大声地朝对方说：“咱们撤吧!”

    他卷起来再向后抛出15英尺那么远。这一情景超乎他的想象。没走几百

    水平地朝他刮来，他甚至惊恐地感觉到，一旦他跳离地面，狂风就会把

    手指拍打着他们。能见度降到5英尺。巴策尔后来回忆说，大雪几乎是

    度，风速很快达到每小时94英里，风声震耳，风势凶猛，像严寒刺骨的

    程，希望能熬过暴风雪。他们迎着风，缓慢地蹲伏前行。气温已接近零

    他们从巨石后面走出来，一头扎进呼呼咆哮的寒风，他们又一次启

    “你觉得我们能做到吗？”

    “你想去试试顶点吗？”赫尔问。

    刚刚征服的地形要容易得多。

    此的对话。二人距离山巅仅有1100英尺[3]

    ，徒步1英里便能到达，比他们

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    信仰，还问他是否做好17岁就丧生的准备。两人都接受了自己的命运。

    酷的事实：他们恐怕活不成了。巴策尔多年后回想当时，他问起赫尔的

    到1英里他就掉头返回。在这一天结束时，男孩们开始接受这样一个严

    点儿。巴策尔打算再做最后的努力，孤身一人寻求救援，结果走了还不

    到一言不发了。两个好友在另一块岩石下缓慢爬行，试图让身子变暖一

    甚至无法保持平衡。据巴策尔回忆，当时他惊恐地发现，赫尔已经糟糕

    到了第三天，男孩们严重脱水，身体虚弱。赫尔的双脚已经麻木，低，很快他们就被冻伤，深雪则在阻碍他们前行。

    硬邦邦的冰块，巴策尔鞋里的汗水也结冰了。冰块加速了他们体温的降

    到了中午，他们的双腿饱受痉挛之苦。赫尔登山靴里的河水把袜子冻成

    一天，他们失去希望、陷入困境，筋疲力尽之后，更是感到万般绝望。

    次日清晨，男孩们天一亮就再度启程。这是一路跋涉、蹒跚前行的

    为数次跌倒，腰部以下所有的地方都浸满了水并结了冰。

    心翼翼脱下靴子。巴策尔把自己的一些保暖的衣物借给了赫尔，赫尔因

    倒在一块巨石下，相互拥抱取暖，身上盖着折下来的松树枝。男孩们小

    两人继续走着。为了御寒，他们连夜走了好几个小时，直到最终瘫

    将他的下肢按进冰冷的深渊。

    踩进冰层，感觉到冰冷的水涌上他的膝盖，浸没了他的登山靴，狠狠地

    去。但这条小路也额外增加了意想不到的危险：第一天晚上，赫尔两次

    如果走得离河岸太远，就得从雪堆里钻过去，才能避免穿到树枝丛里

    多少选择，因为大多数地方积雪极深，没过了树干。也就是说，男孩们

    步一步地走，他们选的那条路，旁边是一条越来越宽的小溪。他们没有

    开参天枞树林中像积木块般四处散落的大石块。天色已晚，他们还在一

    就只能在齐胸高的雪堆间挣扎前行，小心地横穿着陌生的结冰小溪，躲

    平静，小雪在周围轻柔而安静地落着。但很快，休·赫尔和杰夫·巴策尔

    起初，这段路似乎很平和。走在树下，寒风渐弱，又恢复了宝贵的3天后，一个穿雪鞋的女人无意间发现了他们的踪迹。她发现男孩

    们还在那块大石头下，挤在一起、冻成一团，离死神仅有数小时之遥。

    那时候，雪崩已经夺去了一名搜救者的生命，赫尔和巴策尔也均已重度

    冻伤。

    当男孩们抵达医院时，巴策尔的体温已降至90华氏度[4]

    ，赫尔的也

    在91华氏度左右徘徊。医生截去了巴策尔的4根手指、1根拇指、左腿的

    一部分和右脚的所有脚趾。赫尔没有这么幸运，他的双腿膝盖以下均被

    截肢。这位前途无量的运动员，这位冉冉升起的攀岩界新星，哪怕再有

    毅力，哪怕再无所畏惧，也永远无法再像当初那般健全了。

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    躯干和残肢，从冰箱的一侧攀到另一侧，仿佛他正在“超级裂缝”上挂着

    把自己扛上椅子，爬上柜台，伸手去抓冰箱的顶部，双手悬吊起自己的

    己还能做些什么事。不一会儿，赫尔靠屁股挪到了空荡荡的厨房里，他

    天早上，赫尔从床上爬起，用双臂拖着自己在屋里来来回回，想知道自

    赫尔极度沮丧，但他还没有被击垮。不久，他得了幽居烦躁症。一

    走路，但也仅此而已了。他可以用手控驾车，但攀岩就别想了。

    无生气。为他制作假肢的专家声称，赫尔有朝一日或许能做到不靠手杖

    赫尔的第一副假腿是由熟石膏制成，接在他的断肢端部，冷冰冰毫

    步，并且再也不能攀岩了。

    剩片片虚空。他记起茫茫白雪和烈烈狂风。医生告诉他，他再也不能跑

    他醒过来，床单下的双腿空余残肢。他感到喉头涌上阵阵失落，胸中只

    飞了起来。时隔数十年，这种难以名状的自由感依然无比鲜活。然后，玉米地，速度快得不可思议，阳光照在脸颊、风儿吹过发梢——他几乎

    亚州的家中，反复做着同一个梦。他梦见自己奔跑着穿过父母家屋后的

    休·赫尔接受双腿截肢手术后的头几天深受打击，他回到宾夕法尼

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    小脚尺寸的假肢。他创造的其中一副假腿，脚趾由层压刀片制成，可以

    么宽的小岩石边缘站定，普通人的脚很难做到，为此他专门设计了婴儿

    机械脚底部。接着，他开始研究假肢的形状。在专业场地，要在硬币那

    赫尔觉得在假腿上穿攀岩鞋显得很蠢，于是就把攀岩橡胶直接粘到

    计我自己的假肢。”

    说，“这就是张白纸，我可以根据我需要的形式、功能和增强效果来设

    “我突然意识到我的假肢并不一定要看上去跟人腿一样，”他

    计方案，调调长度，换换不同的材料以变得更轻便。

    Malone)，对他的假肢做改装和调整。赫尔已经开始自己捣鼓假肢的设

    岩。每隔几周，他就去费城会见修复学家弗兰克·马隆(Frank

    到了夏天，赫尔在当地一家机械商店实验假肢，以更好地用于攀

    路还要自然。”

    壁，哪怕还戴着假肢，也有着天壤之别。他说：“我觉得靠四肢爬比走

    尚处于手术恢复期，身体虚弱，靠假肢站立还是有些不稳。等到爬上岩

    做着别人说他做不到的事，但他那天的表现连他自己都震惊不已。赫尔

    前往萨斯奎汉纳河沿岸的一排悬崖。尽管赫尔多年来就一直是在岩壁上

    医生为他截肢7周后，赫尔和哥哥托尼(Tony)一起坐上一辆车，不能再攀岩了”。没人可以。

    完全挺直的姿势。赫尔失去了双腿，这不假，但没人可以对他说，“你

    和编辑艾莉森·奥修斯(Alison Osius)，这是他自出事以来第一次保持

    作者、美国登山队队员——也是《攀岩》(Climbing)杂志的长期作家

    冰冷的水泥地面上，放声大笑起来，如释重负。赫尔后来告诉他的传记

    己拖下楼梯，再从楼梯背面往上爬。等爬上顶部后再爬下来，他瘫坐在

    赫尔把自己放回到厨房地板上，快速地向地下室的门挪过去，把自

    一样。然后，他做了10次引体向上。插入细小的岩缝里去，普通人的脚则远远塞不进去。他创造的另一副尖

    腿，能帮助他攀爬冰墙，就像在岩面上一样游刃有余。假肢的高度可以

    调节，比方说设成7英尺5英寸，他能达到的抓点和脚点幅度，就远远超

    出任何身体健全的登山者。假肢是用铝管制成的，赫尔在整条假腿上钻

    孔，以减轻质量，只能勉强支撑他的体重，以此增加他戴假肢做引体向

    上的个数，以及他攀岩所能达到的距离和速度。

    “靠着技术创新，我又回到自己热爱的运动里，还变得更强，也更

    好。”他说。

    其他登山者开始三三两两地聚在崎岖多岩的悬崖底下，就是为了看

    休·赫尔大显身手。萨斯奎汉纳河上方的100英尺处，他从陡峭的岩石表

    面横移而过，在午后阳光的照射下，汗水流淌在其紧实的二头肌和肩

    部，他的脸上满是聚精会神的表情，原生腿在膝盖以下几英寸处消失成

    残肢，取而代之的是奇异精妙的现代装置，闪耀着金属光泽。赫尔的身

    体更轻，速度更快。他可以攀登其他人到不了的角度和空间。休·赫尔

    非但没有失去他的能力，反而变得更强了。

    赫尔迟早会提出一个显而易见的疑问。既然只要稍作修改，他就可

    以用假肢飞岩走壁，那么如果他决心把水平世界中依靠的双腿也升级一

    下，他会达成何种成就呢？既然他制造的双腿能帮他够到一般人够不到

    的岩石抓点，那么他还能造出什么其他的东西呢？

    19

    达后不久，赫尔就表演了一套更让人难忘的体能技巧：他从椅子上站起

    者，已过去25年有余。今天，我不会看到高山攀登动作。事实上，我抵

    办公室就在这里。距离意外发生和“攀岩神童”改良铝腿震撼了其他登山

    广场的红砖走道，前往麻省理工学院一座时尚的现代建筑，休·赫尔的

    这是一个寒冷、飘着小雨的日子。我穿过马萨诸塞州剑桥市肯德尔

    20

    当然，将赫尔的仿生肢体与眼镜相提并论稍显夸张。原因在于，如

    一样稀松平常。”他对我说。

    “很快会有这么一天，这些装置就跟我们现在用来改善视力的眼镜

    将其假肢称为“可穿戴式机器人”。

    少。赫尔的腿是电动的，每秒可调整角度、刚度和扭矩达500次。赫尔

    假肢相比，这款假肢使赫尔蹬离地面的力量高出6倍，耗费的能量也更

    间中的位置，并对不断变化的地形和不同的行走速度做出反应。与普通

    测量装置(设计之初是用于导弹制导系统)，用于追踪、调整脚部在空

    每个仿生肢都包含3个内部微处理器和一个25美分硬币大小的惯性

    拖鞋底一般的扁平黑色脚掌充电。

    为直径1英寸的铝管，下面是大量光亮的银色齿轮和电线，给如同人字

    在赫尔膝盖以下5英寸处，就是医生截肢的部位，赫尔的原生腿变

    自捣鼓假肢以来，他在这项工程上已经走了多远。

    情的脸，神色难以捉摸，接着把他熨得平平整整的裤腿挽起，给我展示

    然而，当我来到办公室，赫尔首先做的事就是向我报以一张面无表

    被当成重度残疾。

    秀发而又活力充沛的男子，换了别的时代——在任何其他时代——都会

    吱吱声，我可能永远都不会知道，眼前这个身材修长、体格健壮、满头

    无所知，假使我没有听到伴着赫尔的步伐节奏变化而变化的微弱的金属

    在随口闲聊附近有哪些餐厅可供选择。在我看来，假使我对那起意外一

    裤遮盖了起来。我努力避开冰雪，以免被不平坦的地面绊倒，赫尔却还

    赫尔穿着昂贵的意大利鞋和蓬松的绿色外套，他的“腿”被名牌牛仔

    穿覆满积雪的敞开式中庭。

    来，穿上外套。然后，他迈着轻快、果决的步伐，带领我走下楼梯，横果说硬件看起来已经让人赞叹、感觉复杂，充满高科技，那么软件(此

    外还需要一些实际数据来决定机器人诸多部件的精确运动)就更是如此

    了。起初，赫尔创制的假肢，就是把违背自然的攀岩支撑物以五花八门

    的随机方式组装在一块儿，把腿长增加到7英尺5英寸，安上婴儿一般大

    小的双脚和刀片做成的脚趾。赫尔所信奉的，是摆脱人类形态束缚的自

    由，以及大量的实验。他梦想有一天能给他的下肢装上翅膀。不过，自

    从20年前到剑桥市的麻省理工学院攻读学位开始，赫尔的理想追求出乎

    意外地领着他朝反方向前进。

    赫尔在探索运动所带来的工程学挑战过程中，背离生物先例的经历

    使他开始欣赏自然人体形态的极度复杂和智慧。赫尔意识到，增强人体

    的关键，首先要从最微小的层面上对自然形态进行逆向构造和解读。唯

    有如此，在此基础上进行创造才有意义。在此过程中，他也意识到，他

    可以帮助很多人。

    如今，休·赫尔是世界领先的假肢设计师，创造了既能帮助残疾人

    恢复能力、又能帮助健全人增强能力的种种装置。赫尔和其他人所掌握

    的有关人体运动的知识——精确认识我们身上的韧带、肌腱和肌肉是如

    何储存、转移和释放能量的——正在改变我们对自身固有局限的看法。

    也正因如此，赫尔才做成了很久以前被认为不可能的事。

    休·赫尔又能走路了——他是真正在走路。

    21

    可以爬上一座座高山，他可以把他4岁的女儿举起来、抱着她，然后在

    动起来；韧带就是把所有的一切连在一起的东西。有了这套系统，赫尔

    可以赋予形状；肌肉和肌腱就是滑轮，让支架可以用不同的方式快速运

    的滑轮系统，就好比是我们用来操作提线木偶的那种。骨骼就是支架，关于人体和我们用于运动的组成部件，有一种见解是将之视为简单

    22

    改进他的石膏“腿”时，他便很难再去想其他事情了。赫尔的残肢末端连

    跃起或是爆发来产生运动的。但在事故发生后的那段时间，当赫尔试图

    直面这一现实。失去下肢之前，赫尔没有过多考虑人腿是怎样从地面上

    休·赫尔是在意外发生后，才以最本心、也是最具毁灭性的方式来

    西，这幅素描在一个圆形里描绘出了人体比例。

    非科学，医学上也找不到等同于到奥纳多·达·芬奇《维特鲁威人》的东

    效测量它们——当然也没有工具来模拟它们。它们更接近艺术和雕塑而

    条肌腱、900根韧带。在人类历史大多数时间里，人类都没有工具来有

    据估计，人体内部约有206块骨骼、360个关节、700块肌肉、4000

    要同时测量来自29块不同肌肉此消彼长的力量。

    团队。他指出，光是在二维视图中复制再现人体手臂的精确运动，就需

    大学仿生机器人学和机器学习实验室负责人，也加入了研制仿生手臂的

    帕特里克·范德斯马格特(Patrick van der Smagt)是德国慕尼黑工业

    这些弹性带的组合要比蜘蛛网较为对称的几何结构复杂得多。

    的视野。如果人体真是套滑轮系统，那就应该是橡皮筋制成的——而且

    成，因为复杂得让人一头雾水，几个世纪以来一直没能清晰地进入我们

    刺，甚至实现人类最基本的能力——双足步行。这一过程究竟如何完

    成、储存和释放我们所需的能量，让我们在岩石上攀登，在平原上冲

    番做法已经磨炼了数千年。这些不相干的部件完完全全融为一体，生

    骼协同运动来腾挪、储存和释放这种基本物质，为了获得最高效率，这

    所有运动必须依赖的成分——能量。人体的大量关节、肌腱、肌肉和骨

    实时指挥运动，还能存储、转移、释放和恢复一种虽然看不见，但却是

    很。这些为数众多的基本元素，共同构成了一张复杂的网络，不仅能够

    但要是了解得再深入一些，这套系统乍看很简单，实际上却复杂得

    做出相应的反应。这些靠的是滑轮。

    她睡着的时候将她轻轻放在床上，我们可以环视周遭、看清环境，然后

    23

    级裂缝”时同等的专注和力度。赫尔在父母的谷仓里制造巨型模拟岩壁

    不感兴趣。但现在，赫尔完全有理由向学业发起进攻，拿出他攻克“超

    学。他一直是个成绩中等的学生，常常拿C，甚至偶尔拿D——对上课

    这年秋天，赫尔就读于宾夕法尼亚州中部的州立学校米勒斯维尔大

    压支架，他提议，或许某种液压缓冲垫可以用来减轻托座的冲击力。

    斯特尼安曾在越南担任空军机械师，联想到飞机起落架中使用的减震液

    此人同意努力协助他进一步实现他的想法。两人一起进行头脑风暴。戈

    绍了一位名叫巴里·戈斯特尼安(Barry Gosthnian)的假肢师和矫形师，为缓冲。接着，赫尔华盛顿山之行的另一名幸存者杰夫·巴策尔向他介

    起路来不会痛得那么惨的腿。首先，他尝试往托座里填充皮革和橡胶作

    有一天，赫尔没有试图去改良攀岩用的腿，而是开始尝试做一条走

    吧。我就是没办法接受这是我们能创造出来的、最好的了。”

    赫尔说：“医学界给我提供这些装置，这就是最好的，安心接受

    挫折感就越强，他对于必须有所作为的信念感也越深。

    赫尔在垂直山崖上找到的自由越多，他在普通地面上受限所遭遇的

    比19世纪美国南北战争退伍军人身上装的那种木制假腿好多少。

    料材质做成肤色，看起来很像真的躯体。但事实上，这些棒状假肢并不

    也让他的膝盖承受着巨大的压力。一些假肢带有假脚可以穿鞋，一些塑

    提供的自然缓冲。走起路来，腿和假肢相连的托座处磨得他血肉淋漓，但最终，这还不够。赫尔的假肢硬邦邦的，缺乏踝部和脚部肌腱所

    光，他感觉自己跟以前一样自由。

    数千英尺的高处，俯瞰数英亩[5]

    岩壁，一览青葱山谷和溪流的全景风

    可以躲开地球重力的一般规律，在这番天地里自由挥洒。赫尔可以身居

    而不是助推着他。赫尔起初觉得自己还很幸运：他可以逃到攀岩墙上，着的是僵硬而又毫无生气的重物，相比一般人的双腿，更像是拖曳着他时展现出的与生俱来的精准和耐心，如今用在了数学和物理学上。

    等到赫尔毕业时，他已经和戈斯特尼安共同申请了一项专利，是带

    充气囊状物的软垫托座，用来减轻假肢摩擦所造成的痛感。气囊由柔软

    且有弹性的聚氨酯膜制成，装在腿部残肢压接在托座上的负重处，可以

    用来缓冲力道，并根据需要减缓残肢上承受的压力。

    与此同时，赫尔也完成了从对学术不感兴趣的深谷向高处的攀登，每一步都像他征服“超级裂缝”那场著名的攀登，给人震撼也令人惊奇。

    这个多年来坐在教室里无所事事，一心想着攀岩的原“后进生”，如今成

    了“全优生”。除了一份漂亮的成绩单和一项专利，赫尔还拿到了麻省理

    工学院机械工程专业研究生课程的录取通知书。

    24

    尽管人们对肌腱的非凡特性有着广泛的了解，但我们甚至需要花费16个

    刺意味的微笑——在我撰写本书的过程中就有好几个人向我提起此事。

    有时候，现代科学家会惊奇地回头看这种早期的智慧，然后报以讽

    脖子上拉出来的肌腱制成的，其他装置用的是跟腱制成的编织绳。

    大号橡胶带就是弹力装置，维盖提乌斯注意到，最好的弹力装置是用牛

    件却是自哺乳动物诞生便已有之：弹射器用来向空中投掷致命弹体的超

    这件装置本身是工程学上的一大创举。然而，弹射器的一个关键组

    广场，以恐吓当地居民。

    垮。蒙古人会把患鼠疫的死者的具有传染性的尸体用弹射器抛掷到城镇

    很多。你可以像打倒保龄球瓶一样横扫对方的士兵，你也可以把城墙打

    胆的机械之一：弹射器。这种多功能武器的用途很多，可发射的弹体也

    纳特斯(Publius Flavius Vegetius Renatus)详细描述了当时让人闻风丧

    公元4世纪，罗马军事专家普布利乌斯·弗莱维厄斯·维盖提乌斯·雷

    25

    于腿部每个部位上的力值。

    已知的数学公式，亚历山大就能计算出“高兴”在空中自我推进时，施加

    部位的位置(用反光带和毡毛马克笔来做标记)。把所有这些数据输入

    板记录了四肢施加在地面上的力，摄像机记录了“它”两条后肢所有组成

    它跑过实验室外的长廊，再跳到一个高架平台上。“高兴”起跳前，测力

    为了找到答案，亚历山大驯养了一只名叫“高兴”的德国牧羊犬，教

    大的压力？这种压力距离腿部的断裂点有多近？

    了腿，他很好奇。他想知道的是，哺乳动物的跳跃行为会给下肢带来多

    些弹力装置的运作机理。亚历山大注意到，马匹偶尔会在跳过障碍时断

    历山大(R. McNeill Alexander)无意中发现了第一条线索，告诉我们这

    这还只是理论，直到不久之后，英国动物学家罗伯特·麦克尼尔·亚

    簧。

    以提供额外的弹跳力。他认为，某种意义上，人腿的表现类似于一根弹

    半的力量来自腿部的“弹性反冲能量”——某种形式的动态存储活力，可

    只能来自其他地方。卡瓦尼亚提出了一个革命性的理论：他认为，近一

    误，卡瓦尼亚确实已经对数值进行了再三核查，那就意味着额外的能量

    氧气量，并不足以转化成他们每一步所产生的全部能量。假如计算无

    的力量数值进行比较。对比结果让卡瓦尼亚十分惊讶。受试者所消耗的

    算出受试者在每个步幅时燃烧的卡路里数值，并将其与每位慢跑者施加

    耗量(通过事前让他们戴上面罩进行实验加以测量)，卡瓦尼亚能够计

    步幅施加于地面上的力量。通过估算受试者的二氧化碳排放量和氧气消

    类受试者在跑步机上跑步，跑步机上配备有体重感应板，能够记录每个

    年代，米兰大学生理学者乔瓦尼·卡瓦尼亚(Giovanni Cavagna)招募人

    更准确地说，是另一位意大利人的发现才开始了这一切。20世纪50

    的重要作用。

    世纪，才开始理解肌腱非凡的弹力在人类和动物运动的生物力学中发挥

    26

    亚历山大那篇研究袋鼠的很有影响力的论文发表后不久，赫格伦德就被

    落到了年轻的哈佛大学研究生诺姆·赫格伦德(Norm Heglund)头上。

    要把这些发现延伸到体型更大、更难驯服的动物身上，这项课题就

    能量也就越多。

    转化为势能，正如橡皮筋一样。肌肉越紧绷，肌腱拉伸得越多，储存的

    ——能让肌腱吸收的能量发生转化，当腿向下着地时可使得肌腱拉伸并

    科学家们后来认识到，肌肉的作用是可以在收缩时充当某种阻力壁

    亚历山大解决了卡瓦尼亚的谜团。

    的能量。人类跑步时，这两条肌腱为每个步幅提供了大约一半的能量。

    发现了第二个弹力来源，位于足弓，为腿部输送了每一步幅所需的17%

    山大研究了截肢后的人脚(来自患外周血管疾病的患者)和骆驼，很快

    亚历山大得出结论，跟腱贡献了人类跑步所用能量的约35%。亚历

    来源并非(如许多人所预测的)肌肉，而是肌腱。

    随后采用袋鼠、沙袋鼠和骆驼等异国动物无可辩驳地证明，腿部弹力的

    当力施加到“高兴”的肌腱上时，肌腱伸长了整整3厘米。亚历山大

    性，”他回忆道，“但在那个时候我们得出了一个相当惊人的结论。”

    “当时任何一个解剖学家都会告诉你，肌腱不能伸展，肌腱没有弹

    发现大为吃惊。

    不会运动太多。但是当亚历山大把模拟力施加到跟腱上时，他对自己的

    的。亚历山大注意到的第一件事就是，无论你施加多少力，狗的肌肉都

    断裂点。但要做到这点，他还得弄清楚腿的不同部位是如何相互作用

    些部位的断裂点到底有多近，他得模拟再施加多少额外的力量才能超过

    腿部每一部位产生的力并施加于实验犬的腿上。他想知道这个力距离这

    (从兽医处获得)，然后使用精确的实验室仪器来模拟“高兴”跳跃时对

    有了这些数据，亚历山大又解剖了一只死去不久且体型相近的狗

    27

    把所有储存的能量释放出来，在水面上一跃而过。)

    腿肌肉，使肌腱紧实，带我们先小跑一步、再小跳一步。接着，我们会

    何应对慢跑过程中可能碰上的水坑。为了调节步伐，我们会弯曲收紧小

    大，这会影响到肌腱蜷曲的紧密程度。(例如，不妨考虑一下我们该如

    度，从而为跟腱提供有效的容量控制。肌肉越紧绷，肌腱受到的拉力越

    同时，我们的小腿肌肉也在反复缩短和伸长，这主要是为了调节刚

    释说，本质上说，我们就像篮球或弹簧高跷一样弹跳着前进。

    筋一样释放储存的能量，推动我们向上和向前迈出下一步。赫格伦德解

    变形状来储存弹性势能或机械势能。当脚离开地面，肌腱就像松开橡皮

    当我们跑步时，腿部撞击地面，富有弹力的肌腱随之拉伸，通过改

    了跑步，第二种解释了走路。

    Taylor)，发现了两种不同类别的运动和节省能量的技术。第一种解释

    (Concord Field Station)的哈佛大学生物学家理查德·泰勒(C.Richard 后来赫格伦德、卡瓦尼亚和主掌着著名的康科德野外工作站

    甲等东西来攻击你。”

    始朝自己手上拉屎，然后把大便丢到你身上。最后，它们会用牙齿、指

    地方，做遍所有事情，但就是不肯做你想让它们做的事。然后，它们开

    对重复实验感到厌烦的时候，它们就会开始尖叫、大喊，然后跑遍所有

    多年后，赫格伦德回忆说：“猴子是最麻烦的，因为它们很聪明。

    重约185磅[6]

    的公羊和一只袋鼠。

    受试对象包括两只短尾猕猴、一只野火鸡、一只跳兔、两只狗、一只体

    则在远处安全地观看，用录像设备和测力板记录测试结果。赫格伦德的

    和诱骗多只大型动物在走廊里来回跑动。由更多高级科学家组成的团队

    的走廊里，拿着棍棒猛敲锅盖，用尽吃奶的力气嘶喊，试图吓唬、强迫

    安排去做一项让人敬而远之的任务：在米兰大学卡瓦尼亚实验室地下室这支团队还解释了步行运动。如果说人类跑步时就像篮球一样弹弹

    跳跳，那么人类走路时节省能量的方式更像是钟摆一样摆摆荡荡，钟摆

    是一种精心设计用于保存和回收能量的人造装置。更准确地说，当我们

    走路时，身体就像倒立的钟摆——身体躯干相当于摆杆末端的重物，双

    腿就相当于摆杆。当我们运动起来，正如钟摆一样，每走一步，身体的

    质量中心便会上下移动，会加速或减速。与此同时，双腿也会在克服重

    力向上推动时消耗能量并不断减速，又在向下返回时获得能量、动量和

    速度，上移时使之放慢速度的重力现在又推动它向前走，如此交替往

    返。据卡瓦尼亚估计，在人类走路的过程中，这种由重力驱动、可循环

    的动力，在每个步幅中占据了多达60%—65%的推进力，仅有30%—

    40%的能量是由肌肉提供的。

    28

    相连的绳索了。

    尔最吸引眼球的配件，恐怕要数与他腰间挂着的那条荧光黄登山安全带

    地立在一双短小的金属杆上，末端连着一对婴儿尺寸的小脚。不过，赫

    脉的崎岖山麓之间。他正在度假，身穿黑色莱卡紧身衣，两条大腿稳稳

    子，他前往科罗拉多州博尔德城外著名的埃尔多拉多峡谷，位于落基山

    赫尔在麻省理工学院攻读研究生学业几年后，一个天气晴好的日

    己有没有可能把这些知识用来改善他在攀岩壁上的表现呢？

    但在学习了生物力学的基础知识后，起初赫尔还有另一个问题：自

    明是赫尔等人努力为假肢设计领域带来颠覆性变革的基石。

    ——完全就是个固定负载。毫无疑问，在不久的将来，这种认知将被证

    上毫无生命特征的假肢走路时，没有肌腱也没有肌肉来捕捉和回收能量

    张精巧的网络，能够把能量来回倒腾，储存能量又释放能量。当赫尔戴

    了其严重匮乏的科学解释。在正常人的腿部，人体肌腱和肌肉构成了一

    卡瓦尼亚、泰勒和赫格伦德的研究成果为休·赫尔过时的假肢提供

    29

    位于脚跟，另一套位于脚趾。赫尔用一根贯穿整双鞋的碳带将之连接在

    了找到答案，赫尔开始着手设计跑鞋。这双鞋里有两套弹力装置，一套

    类(以及其他动物)身体弹力装置的已有知识来增加跑步的速度呢？为

    受新知识的启发，赫尔又提出了另一个问题。他能不能利用有关人

    单地说，你可以让人再强壮一倍。”

    量，你的肌肉质量相当于翻了一倍，你可以极大地延缓疲劳的出现。简

    的力气？”赫尔问，“这是我的问题。答案是肯定的。完成同样的工作

    “能不能给身体连上一台装置，好让你在干到筋疲力尽前使出更多

    是那么厉害，加上有了技术，他甚至变得更强。

    的拳头时，他的那些身体健全的攀岩同伴早已被远远甩在了下面。他还

    今天，你还可以从视频中看到，当赫尔已经爬到顶端并挥舞着胜利

    二头肌的负担。很快，赫尔就爬到了6层楼那么高。

    织物会把储存的能量缓慢释放出来，帮助他向上提升，同时减轻肩膀和

    接下来，当赫尔使用另一块肌肉群使自己克服体重向上升时，弹力

    的能量。

    服中，靠的正是人造肌腱从赫尔攀爬期间通常不起作用的肌肉群中汲取

    也给手指提供了额外的阻力。所有这些势能都会存储在这身蜘蛛侠的战

    的三头肌和背部肌肉使出气力。当他张开手掌抓住抓点时，这张弹力网

    的橡胶弹力织物就像一套人造肌腱一般收紧，迫使他克服阻力，调动他

    赫尔每次往上伸手去够一处新的抓点，与他的三头肌和安全带相连

    用任何安全绳索就开始向上攀爬了。

    英雄或者超胆侠的主题，赫尔接下来做的事就会让你理解了：他准备不

    编织式橡胶带。他称之为“蜘蛛侠战服”。如果有人没有听出其中的超级

    用安全带来固定长长的弹性材料，这种材料有点类似于连在上臂底部的

    赫尔没有使用大多数攀岩者喜爱的标准安全绳和金属夹，而是选择

    30

    在地面上停留多长时间，又会被压缩到什么程度。那么，你就可以确

    部底部触碰地面的角度，那么你就可以预测出，腿部在向上弹跳之前会

    麦克马洪指出，如果你知道了点质量，如果你还知道角度，比如腿

    量”。

    外的力施加于空间中一个单点形成的重量总和，物理学上称之为“点质

    不同程度地压缩，这个变量就是身体的不同部位受力叠加并将向下或向

    为就像一根简单的弹簧，肢体的受力也会随着另一个简化变量的变化而

    被认为仅仅是一组大型弹性机械中的若干环节。这套方法非常有效，因

    韧带割裂看待。假如运用这套研究方法，跟腱和足弓腱等弹力装置可以

    一整套独立的弹力装置，而不是将腿部的所有不同关节、肌肉、肌腱和

    成为赫尔攻读博士学位的论文导师。麦克马洪指出，整个肢体可以看作

    麦克马洪鼓励赫尔到哈佛大学来听自己的课程。最终，麦克马洪也

    动力学转化为简单的方程式，从而实现对运动的可靠预测。

    明了一套具有重大意义的理论和数学框架，可将人类运动中极其复杂的

    师，这位导师将他的创作带到了新的水平。1990年，麦克马洪详细地说

    麦克马洪留下了深刻的印象。突然间，赫尔意外地收获了一位理想导

    McMahon)来做评估。尽管耐克公司最终没有推出这款产品，但此事给

    聘请了当时哈佛大学的生物力学领域的专家托马斯·麦克马洪(Thomas 赫尔将这双跑鞋提供给耐克(Nike)公司，耐克也对此高度重视，代谢成本，还可以使人体关节承受的力减弱20%。

    部位，从而确保能量的最大化。新跑鞋不仅可以提高速度，降低跑步的

    推着跑步者向前冲刺。赫尔经过实验，最终确定了弹力装置的最佳安装

    将脚趾从地面抬起时，脚趾弹力装置就会释放能量——提供额外的能量

    与地面接触点的下方逐步往前移动，最后传到脚趾处。接着，当跑步者

    着脚掌向前滚进，重量逐渐转移，脚跟弹力装置上的势能也就沿着脚掌

    一起。当脚跟碰击地面时，脚跟弹力装置也紧跟着压紧，储存势能。随定，腿部会从地面骤然激发出多大的力量，人体的重心又会如何在步与

    步之间从空中移动。反过来，如果你能测出步幅之间腿部会在地上停留

    多久，你也可以用其他变量来计算出点质量。

    在麦克马洪的指导下，赫尔花了几个月的时间来深入钻研马匹，竭

    力摸透它们全速疾驰时优雅而迷人的运作机制。由于马在奔跑时会有四

    肢同时腾空的情形，所以马的生物力学可能使它比其他任何四足动物都

    更接近于飞行。不过，这种奇特姿势背后隐藏的生物力学此时依然笼罩

    着神秘的面纱。四肢究竟如何保持稳定呢？赫尔开始相信，马是把4条

    腿当成一套配合默契而又完美校准的弹力装置，从而可以提供理想的刚

    度来促进稳定性和速度，精准地找到了既让其腾空时间最大化、又允许

    动物保持控制之间的最佳契合点和微妙平衡点。赫尔精心建立了一套数

    学模型，既解答了这个谜题，又体现出其运动的优雅精妙。

    赫尔将拿下博士学位，他凭借的是给一大堆四足动物所做的动力学

    建模，大到大象，小到老鼠。但当他着手做这项研究时，赫尔开始考虑

    的是一个更加有野心的计划——这个计划在当时的很多人看来可能根本

    行不通。多年来，赫尔被迫依赖僵硬而又呆板的假肢，完完全全比不上

    他出生时的双腿的活力、力量和灵活自如。赫尔唯有靠攀岩才能感受到

    真正的行动自由。赫尔开始考虑，如何制造一套更好的装置。他想造出

    一副假肢，能让自己像用自然人双腿一般行走。

    31

    很快，我们来到了一间宽敞的实验室中，这里可谓是机械魔术师工

    运用他制作的这双机械腿，显得有条有理且无比轻松。

    下是一片广阔的开放式工作区。赫尔抓着螺旋式楼梯的金属扶手下楼，楼。他从椅子上站起来，带我走过一条狭长通道，这时我们可以看到底

    休·赫尔那间带玻璃幕墙的办公室位于麻省理工学院媒体实验室的3

    32

    运动捕捉系统[现在最著名的运动捕捉系统的公司恐怕要数威康

    下变化的方式，又或是与脚部弯曲的关系。

    着时间的变化而变化。例如，膝关节的角度；右大腿运动对应于脚踝上

    有了这些数据，赫尔和他的同事就能够准确判断各种变量是如何随

    送到计算机进行分析。

    关人腿各个组成部位是如何相互作用而产生运动的精确数据，并将之传

    按钮，摄像机就会开始跟踪反光标记在空间中移动的位置，从而收集有

    标记。当受试者或者赫尔本人踏上跑步机并开始行走时，只需按下几个

    步机之前，会在身体上明确规定的解剖学位置贴上大量1厘米宽的反光

    赫尔在指导实验对象踏上垫高的跑步机之前——或者他自己踏上跑

    跑道。

    安装了30多台摄像机，环绕在跑步机周围，镜头以不同的角度向下对准

    你在机场里会看到的自动人行道的一长段。赫尔和他的团队在天花板上

    怪的东西跟前停了下来：一台略微垫高的长长的跑步机——形状类似于

    腿，还有零星的几台显示器。最后，我们在整个房间中最显眼、也最古

    假肢部件。接着，我们走过几张桌子，桌面上散乱地放着几根假臂和假

    我跟随赫尔经过一台崭新的3D打印机，他告诉我打算用它来打印

    甚至在某些方面超越人类身体的仿生肢体。

    导，为的是揭开人类运动的奥秘，并利用这些知识来制造出能够复制，我们已经到达了整个计划的核心。这项雄心勃勃的计划由赫尔领

    征，那么在这里创意绝对不成问题。

    达里去，犹如丛林堡垒城墙上蔓生的杂草。如果说杂乱是创造力的象

    杂乱地挂在桌子边缘，延伸到金属抽屉和文件柜背后看不见的机器和马

    格子间，提供给替他工作的研究生和有抱负的工程师。弯弯曲曲的电线

    坊，到处堆满了工具箱，长桌上摆放着锤子、电线和电钻，还隔出不少

    33

    此，他决定把踝部和脚部作为研究的起点。

    在的发力能力。赫尔认为，这套设计方案看起来有显而易见的问题。因

    机械来吸收人们步行时的震动，但并没有努力模拟下肢健全者肌肉中存

    乎所有的市售踝部和脚部假肢都是无源装置。设计师们已经制造出弹力

    赫尔拿此技术另有所用。在他取得博士学位后开始设计人腿时，几

    善。

    关——这些要素可以通过适当的形式达到最大化，并在实践中臻于完

    度与他们步伐的时机，以及脚部蹬离地面和停留在地面的角度与力量有

    (该运动员双腿可以使出的向上推力的数值)有关。相反，运动员的速

    长有关——可以使他们弹跳得更远。此速度值与短跑运动员的等长肌力 中，顶级短跑运动员产生的速度数值与他们的脚部踩击地面的力量和时

    通过使用动作捕捉和计算机分析，韦安德已经证明，在众多变量之

    们为什么能跑得这么快，同时也给出进一步优化运动姿势的建议。

    运动员在实验室，以及在视频资料上表现出来的腿部运动机制，弄清他

    韦安德(Peter Weyand)同全世界最顶尖的短跑运动员合作，通过分析

    (Southern Methodist University)的一间实验室里，生物力学教授彼得·

    动作的流畅性和产生的力度。得克萨斯州达拉斯市的南方卫理公会大学 手的投球动作——然后给出调整姿势的建议，帮助他们最大限度地提高

    (Milwaukee Brewers)等棒球队合作的教练们，使用这项技术来记录投

    Red Sox)、旧金山巨人(San Francisco Giants)和密尔瓦基酿酒人

    人无异。但这项技术不光可以改善虚拟运动。与波士顿红袜(Boston 动画制作师就是用了这套系统，才让视频游戏里的人物看起来几乎跟真

    姆斯(LeBron James)，打了几个小反射球，再来个大灌篮。EA运动的

    已经看过视频游戏制造商EA运动(EA Sports)宣传广告里的勒布朗·詹

    实演员的动作，使得屏幕上的动画角色以同样逼真的方式运动。或许你

    手段，更是改变了其他一些学科领域。动画制作师用这套系统来记录真

    (VICON)]不仅彻底改变了近年来包括赫尔在内的工程师研究运动的

    34

    减速时，踝部的刚度会如何变化？

    力？当肌肉收紧时，它会如何影响附着在其上的肌腱的刚度？当人试图

    名身高5英尺9英寸男性的正常小腿肌肉在脚部蹬离地面前能产生多大推

    互作用的。为此，他必须提出一些有关日常行为的基本问题。例如，一

    赫尔着手创建一套数学模型，用于精确阐明小腿不同部位是如何相

    制下改变刚度，这该是多么重要啊!”赫尔回忆道。

    “我开始考虑自己要戴的假肢，当人们在跑步时，假肢在电脑的控

    低很多。

    因。如果没有运作良好的踝部来调节刚度和弹力，那么步行的效率就会

    乏踝部力量，是下肢截肢者比下肢健全者多消耗30%的能量的一大原

    小腿肌肉消耗的力量会随着步行速度的增加而增加。赫尔认为，假肢缺

    置也常常引发背部方面的问题。也许更重要的是，下肢健全者行走时，肢者走路时的速度也会很慢，很难平衡。他们的步态很古怪，他们的装

    显然可以解释他们所经受的许多病痛。即使用上最好的模型，大多数截

    在赫尔看来，下肢截肢者戴的假肢踝部多为无源的固定负载，这很

    整条腿。”

    利共同撰写过关于腿部和踝部生物力学的多篇重要论文，“踝部牵引着

    授丹·费里斯(Dan Ferris)说，费里斯曾是法利的博士研究生，也与法

    “踝关节的变化伴随着整条腿刚度的变化，”密歇根大学生物力学教

    我们走路时的力量和速度。

    由此改变刚度和弹力，踝部所起的作用就像音量旋钮，用来调高或降低

    尔知道，踝部甚至可以称为腿部的主要“马达”。通过改变肌肉活动量并

    使腿部产生更大的弹力(也可在需要时产生更大动力的输出)，因此赫

    脚踝实际上是我们用来调节整条腿刚度的主要关节。由于刚度越大越能

    Farley)的设计作品，她在20世纪90年代已经确凿无疑地证明，人类的

    赫尔仔细研究了麦克马洪的另一位门生克莱尔·法利(Claire

    35

    控制假肢各个组成部位是如何运动的。

    程，赫尔此时此刻佩戴在腿部残肢上的脚踝假肢，就是运用这套工具来

    这套用来判定卡通形象如何行走的数学描述，也同样被用于软件编

    助虚拟形象来表现，哪怕是蒙住眼睛，人体也会服从运动规律行走。

    或释放能量的？这一卡通动画能获得所有数据并将其呈现在屏幕上，借

    关节力矩？肌肉发生了多少电活动？腿部肌腱又是如何，以及何时捕捉

    骼皆被编程仿真来模拟实际人腿的不同部位。脚踝或膝盖上施加了多少

    下肢由数百个虚拟肌腱、肌肉和骨骼构成，而每块虚拟肌腱、肌肉和骨

    或是看不见路一般。尽管图形还是很基本的，但实际上这个卡通形象的

    屏幕上粗略展示了一个包含腿部的人体躯干，走起路来像是喝醉酒

    在大屏幕上。

    为了跟踪进展情况，赫尔创造了一个数字化身，并把这个形象显示

    中。

    部悬停在半空中)，赫尔将导弹系统里使用的同一套传感器也加入了其

    空间中的位置并适当调整假肢脚部的角度(比如说，某个人在下楼时脚

    的角度和力度，计算机会相应地修改磁场强度。继而，为了确定踝部在

    施加磁场时，油性液体就会变厚。电传感器可测量使用者在踝部上施加

    度的发明装置。这套装置包含中间用油性液体隔开的几块滑动钢板，当

    时踝部自然的减速能力，赫尔改造了他之前创制的用于控制假肢膝盖刚

    个机器人假肢，能够将这些数学公式转化为运动。为了复制在走下坡路

    赫尔一边创立这套有关人腿运作的庞大数学描述，一边开始设计一

    强体健的志愿者并使用动作捕捉技术表征其运动来填补研究空白。

    件架构相互作用的已有知识。在文献稀缺的领域，赫尔试着通过招募身

    搜集前人的科研成果，并汇总了所有关于人体腿部动力学和腿部各个部

    为了获得解答这些问题所需的数据，赫尔和他的团队花了数月时间

    36

    大力量。然后，假肢的行为就由体内的数学描述来决定。它会表现得好

    它们输入模型里，模型就会及时告诉我们关节应该表现出多大刚度和多

    赫尔说：“我们通过假肢上的传感器来获取实际的测量数据，并把

    们，它会怎么运动。”

    “我们没有告诉模型，它该怎么运动，”赫尔说，“是模型告诉我

    行为有时甚至让他感到讶异，特别是在“紧急情况”下的行为。

    推拉，弯曲、伸展和回缩。赫尔解释说，其结果是，呈现出来的特性和

    然人的腿一样，赫尔的机器人肢体也是多个不同部位的动态联动，彼此

    腱施加的拉力值，到韧带的角度，以及包裹韧带的肌肉的力量。就像自

    肢体的每个单独部位该如何响应周围众多不同类型的输入——从人造肌

    相反，赫尔和他的团队精心编程了一整套电子模块，可以告诉仿生

    生什么吗？”

    “录放机是不会有用的，”赫尔说，“你知道当你踩到香蕉皮时会发

    他总是喜欢说，这不是一台预设好运动程序的“录放机”。

    但赫尔的计算机程序并不会直接告诉人们整条仿真腿该怎么运动。

    的因素在起着作用。

    朝向前方或下方的运动速度。总之，任何给定时刻都会有让人应接不暇

    但它也可能受到膝关节的扭转方式和角度的影响，可能还得考虑到大腿

    肌肉的部位)给等效传动装置(即模拟跟腱的部位)所施加力的数值。

    在任何给定时刻的刚度，可能取决于等效马达(即假肢中模拟人体小腿

    独的行为方式，还包括它们之间相互作用的方式。比如说，机械踝关节

    他对现实世界的测量与观察的结果，不仅包括真实的人类肢体各部位单

    ——一想到这点就让人惊叹不已。赫尔之所以能推导出这些公式，源于

    够执行超乎想象的复杂计算，进而指挥赫尔仿生肢体每个部位的行为

    当我站在赫尔身旁，隐藏在他裤腿之下的机器里头的小芯片每秒能

    37

    各个版本的马达，无一涉及真正的踝关节中会出现的肌腱二次使用现

    个月的时间对马达进行修补改进，但终告失败。后来赫尔意识到，以往

    研究生塞缪尔·奥(Samuel Au)是赫尔这个项目的主力，他花了几

    力，从而推动人脚离开地面。

    弹力装置就可以立即释放所有积攒的能量，产生自然人踝部那股爆发

    么能量产生的速度快慢就并不重要了。只要到了需要推力的时候，这套

    台马达能够逐渐把能量注入弹力装置，就好比跳蚤把能量注入腿部，那

    量使其从狗的尾巴上弹射到背上。不过，赫尔意识到，要是假肢中的一

    们走路时脚部蹬离地面的推力——无法像跳蚤的肌肉那样产生足够的力

    赫尔知道，单靠一台小型马达，无法快速提供充足的能量来重现我

    骑士们攻城拔寨时派上用场的那些器具，在它面前也都相形见绌。

    能量一下子释放，瞬间变成一架强大到令人难以置信的弹射器，中世纪

    量储存起来，直到其猛然起跳的时刻为止。然后，跳蚤会把这些储存的

    此，跳蚤会逐渐将能量传送到附着在肌肉上的纤维状弹力结构，并将能

    科学家们证实，跳蚤能够加速至肌肉所能自发产生速度的100倍。为

    对象之一——跳蚤，以其举世无双的弹射机制而闻名。20世纪60年代，最终，赫尔找到了解决方案，灵感来源于运动学科文献最早的研究

    电动踝部。

    本，但还是无法制造出更接近真实踝部那样体积足够小、能量足够大的

    案。赫尔的研究生花费了几个月的时间试图减少输电损耗、削减用能成

    率——这对于出门在外的截肢者来说，恐怕不算什么切实可行的解决方

    包，里面装着近13磅重的电子元件，用来放大来自壁式插座里的电源功

    集数据，而是如何给机器自动充电。赫尔最早的假肢原型连着一个背

    不过，尽管这看起来已经是相当不可思议，但最大的障碍并不是收

    合成结构制成的，但它的行为就好像它有血有肉一样。”

    像有肌肉和肌腱一样，哪怕它是由铝、硅和碳元素制成的。虽然它是由

    38

    常情况下消耗的能量还要多，那就说明我们的理论还得再下功夫。”

    的、得到支持的。如果说我的身体是以病态的方式做出反应，比如比正

    的方式做出反应，就跟我下肢健全一样，那就说明我们的理论是稳健

    程的机器人放到我的下身，就可以验证假设。如果说我的身体是以正常

    “我可是个了不起的实验模型，”赫尔说，“因为如果你把完全可编

    用力。

    测量人类走路、跳舞和跑步时对地面所施加的力——或者说地面的反作

    EMG)。地板上嵌装着一块2英尺宽、4英尺长的重量感应板，可精确

    位、测量肌肉活动水平——这种技术称为肌电图(electromyogram，赫尔还会使用连在身体周围肌肉上的电极来检测肌肉细胞中产生的电

    新升级做测试。除了使用威康系统来追踪身体各部位的运动情况之外，赫尔经常在实验室里戴上氧气面罩，戴上假肢，踏上跑步机，为更

    赫尔说：“这就是人体真正的运作方式。”

    那么马达和弹力装置就会根据需要来释放更多能量。

    地面时，部分能量就会释放出来。如果他要爬上山坡或是要加快步伐，后部安装的马达都会逐渐把能量注入脚内的弹力装置组。当他只需踩离

    内小型马达里的电池发出的功率翻了一番。现在，赫尔走路时，每只脚

    实验室充分利用这套刚刚重新配置的弹力装置网络，很快就把假肢

    样”时，实验室的助理们无不欢呼雀跃。

    路的步伐逐步加快。当他宣布脚踝感觉“就跟正常走路的脚踝没两

    踉踉跄跄地走起来。当他走路时，脸上开始展露出灿烂的笑容。赫尔走

    力。测试的那一天，赫尔戴上改进后的假肢原型，开始在实验室过道里

    用，减少了马达所需的力量，这样小腿肌肉可以不必收缩就能提供动

    这个预感果然有效。二次弹力装置通过模仿跟腱对小腿肌肉的作

    象。或许，解决的办法是增设更多弹力装置，这一回是和马达并联。不过，实验室以外有一些受试者也尝试过这套脚踝假肢，他们在测

    试时的反应，以及他们亲人看着他们走路时的反应，为这套装置的实用

    性展现了更为强有力的证据。他们和亲人经常会哭起来。

    “这会让人情绪非常激动，”赫尔表示，“它会让你感觉你天生的脚

    又回来了。”

    39

    以像汽车一样快速奔驰，可以举起巨石不偏不倚地击倒一座房子。

    号的本意是把奥斯汀等同于一台时髦的机器。奥斯汀拥有仿生视觉，可

    使考虑到通货膨胀，他这个身价在今天看来也非比寻常。不过，这个绰

    个秘密项目，接受重新塑造。人们称他为“价值600万美元的人”——即

    能还记得，奥斯汀原是一名宇航员，因受了极重的伤，而加入政府的一

    材电视剧里一位名叫史蒂夫·奥斯汀(Steve Austin)的虚构英雄。你可

    工程师的休·赫尔，今天仍是位运动员，我开始联想起童年时代犯罪题

    力。他向我谈起他去意大利多洛米蒂山攀岩的假期时光。成为科学家和

    赫尔仍然满怀热忱，具有体操运动员般的健美体格，以及与之相配的魅

    毕竟，赫尔在读研究生时就谈到了蜘蛛侠战服和豪华跑鞋。如今的

    术推进到什么地步。

    但我们身处同样的时代，我必然会忍不住想知道，赫尔会把这项技

    肢体后，终于又能活蹦乱跳了，禁不住喜极而泣。这点极为鼓舞人心。

    他类似的无数人的生活——多少男女老少，当他们穿上赫尔设计的仿生

    些部位。结果是，这样做不仅改变了赫尔自己的日常生活，还改变了跟

    体部位进行逆向工程，然后再运用技术来模拟他在某些境遇下丧失的那

    实世界带来变革性影响的时代。从真正意义上来说，赫尔是对完整的人

    加让我们深切地感到，我们已经跨过了停留在理论的阶段，进入了给现

    休·赫尔的成就折射出生物工程领域正面临着静悄悄的革命，它愈

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    快的“外骨骼”。在一些人看来，这个想法可能会令人想起“机械战

    学中的最大挑战，实现工程师渴求的梦想：制造出让人类变得更强或更

    增强我们所有人。赫尔始终站在最前沿，努力破解许多人认为是生物力

    人瞩目的支持者，坚信技术应当——并且在不久的将来就能够——用来

    于运用技术来提升人类与生俱来的能力。他仍然是一个毫不退让且最让

    事实上，即使赫尔正在实现制造逼真假肢这一梦想，他也仍然着迷

    人跑得更快的装置？

    天发明出让瘫痪者跑得更快的装置？他又是否会发明出让我这样的健全

    所以当我跟赫尔在一起时，我向他提出了一个问题：他会不会有一

    了。

    已经公开预测，截瘫患者很快就会打破世界纪录，这几乎是不可避免的

    场上易被遗忘的表现。但这丝毫不能削减其在体坛的重要分量。韦安德

    的案件之后，世界早已忘记先前的这番争斗，以及皮斯托瑞斯在真实赛

    一日深夜，皮斯托瑞斯射杀了他的超级名模女友，自这桩耸人听闻

    赢了。

    参赛，他因残障造成的局限性足以抹杀他的一切优势。最终赫尔这一方

    而更容易在空中完成跨步动作。另外，赫尔则认为应当允许皮斯托瑞斯

    为，这副假肢给皮斯托瑞斯带来了不公平的优势，因为其质量较轻，从

    量。包括南方卫理公会大学教授彼得·韦安德在内的一些批评者则认

    复合材料制成的“猎豹腿”参赛，假肢每次撞击地面都会产生弹性反冲能

    奥运会上其他健全运动员同场竞技。这位南非短跑选手戴着J形碳纤维

    南非短跑运动员奥斯卡·皮斯托瑞斯(Oscar Pistorius)是否能够获准与

    本人就受邀作为科学专家组中的一员加入评审团，参与评判双腿截肢的

    事实上，这种展望早已不再是幻想。就在我登门拜访前不久，赫尔

    “健全”的同伴更强大的能力？

    赫尔会不会考虑，不仅让残疾人恢复失去的能力，还让他们获得比

    41

    假肢时使用的相同生物力学原理，已经取得显著进步。事实上，哪怕是

    不过近年来，一些工程师遵照赫尔制作(如今已得到广泛应用的)

    师创造出来的装置都不可行。

    要么太笨重。因为缺乏精确的测量和表征人体运动的能力，大多数工程

    师。人们开发的大多数外骨骼要么体积太庞大，要么需要太多的能量，赫尔制造的仿生假肢——多年来具有实用性的外骨骼仍难倒了众多工程

    原理的理解已取得革命性的进展——尽管取得了振奋人心的突破，比如

    尽管已有这么长久的尝试，尽管生物力学，以及我们对于人类运作

    到地面上。(暂时没有这套装置制成或演示的记录。)

    算制造出一套装置，每跨一步就可以借助弹簧把人体的一部分重量转移

    俄国沙皇雇用的发明家尼古拉斯·亚根(Nicholas Yagn)提交。亚根打

    少可以追溯到1890年。赫尔是从美国专利局里偶然发现这个项目的，由

    第一次提到外骨骼可以减少步行、跑步或负重时所耗费的能量，至

    (Marvel)的漫画书里。

    人。这个想法由来已久，远远早于1963年钢铁侠首次出现在漫威

    以是病理性肢体)外部并且可以恢复或增加耐力、速度或力量的机器

    赫尔给外骨骼下的定义是：包裹在肢体(既可以是正常肢体，也可

    了。”

    个轮子的大金属盒里了。你只要绑上某个有源外骨骼，就能跑去那里

    年后，当你想去城市的另一头看望朋友时，你就没必要再钻进一个带4

    人体生物学，用来增强走路和跑步的能力，”赫尔说，“从现在算起的50

    “到21世纪的某个时候，我们会拥有一类人体移动机器，用来增强

    从更为实用的角度来看待技术潜力的。

    着“钢铁侠”托尼·斯塔克(Tony Stark)战服横行沙场的景象。但赫尔是

    警”(RoboCop)里凶神恶煞的反乌托邦形象，或者是美国士兵身穿

    42

    也更轻的装置上取得快速进展，这些装置可以更准确地模拟出一张更为

    合成肌肉组成，只能朝着单一方向运动，但许多研究人员正在更复杂、及它可能让人感受到的轻松自在。虽然小林的肌肉服只是由一种简单的

    不过，轻巧的铝质背包依然让我们看到了未来科技发展的潜力，以

    边，这台机器的缺陷还是很明显的。

    我恐怕还需要几台专门的行李车，装上这一大堆东西。如果要摆在人旁

    友们露一手，比如说扛起几块大石头，或者把车子给翻个底朝天，那么

    机器非常重又非常吵，就像真空吸尘器。如果我想在派对上给妻子和朋

    当然，小林的肌肉服也有缺点。它依赖于压缩空气——压缩空气的

    来。那感觉好像自己只是伸出手捡起了一张纸而已。

    会让我的背部承受不了的重物，而我用指尖轻而易举地就将其拎了起

    来，毫无思考余地——还有几分晕头转向。我刚刚举起了一个曾经绝对

    的有用。但是，小林摁下一个按钮，空气“嗖”地一响，我立刻直起身

    过90磅重的袋装大米的牛奶箱时，这套肌肉服轻得让我怀疑它是不是真

    很轻巧，没比我空的健身包重多少。事实上，当我弯腰抓住一个装有超

    当我把肌肉服绑在身上时，闪闪发亮的铝制装置在我的背部，感觉

    肌肉力量。

    人给拉起来。这套装置提供了强大的爆发力，增强了穿用者正常的背部

    轮上的金属线，从而缩短铝框，激活人造“关节”，并把穿着“肌肉服”的

    空气被泵进或泵出囊袋时，它们就会像肌肉一样改变形状，拉动连在滑

    块人造“肌肉”，“肌肉”由连有耐拉金属线的网状橡胶囊袋制成。当压缩

    这套装置称为“肌肉服”，它的主体部分是一个背包式铝框，上面装有4

    置，可以帮助医护人员在不伤害老年人背部的情况下抬起他们。小林把

    种基本款的上半身力量增强装置，这是最早面向市场的新一类增强装

    日本机器人专家小林宏(Hiroshi Kobayashi)的实验室，他制造出了一

    关于肌肉如何运作的最基本认识也能收到强大效果。在东京，我到访了

    43

    (Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA)总出资一亿美

    卡门(Dean Kamen)，这家公司是美国国防部高级研究计划局

    臂，这家公司的总部位于新罕布什尔州的曼彻斯特市，创始人为迪安·

    开发公司(DEKA Research Development Corporation)制造的仿生手

    月，FDA(美国食品药品监督管理局)最终批准了一款由DEKA研究与

    面的限制哪怕在最先进的商用假肢手臂领域内也十分明显。2014年5

    达，体积小、重量轻，但能量效率远不如人体。迄今为止，能量效率方

    目前来看，这意味着大多数的机器人手臂和上身假肢都使用电动马

    的马达来给它供电。

    让他的手臂获得推土机那么大的力气，你就得要一台推土机电机那么大

    造出像“价值600万美元”的史蒂夫·奥斯汀那么强大的手臂，但你如果想

    倍，太过笨重，很难连在人的肩膀上。换句话说，我们实际上还是能制

    航空航天中心团队研发的仿生手臂重约20磅，比自然的人体手臂重两

    对容易，但要让它足够高效节能、轻巧实用，还是一项重大挑战。德国

    常人体肌肉输出功率，并将之注入比例精确的仿生手臂或腿部的马达相

    开始制造仿生脚踝时所面临的同样的困惑。虽说要造出一台能够超过正

    目前，人体增强装置最具挑战性的“瓶颈”，仍然是赫尔和他的团队

    在我毫不怀疑，我们很快就会造出比人类手臂更强壮的仿生手臂。”

    还差得远，”范德斯马格特说，“但技术的质量从根本上得到了改善。现

    “10年前，我们甚至还无法制造出类似于人类手臂的仿生手臂——

    然世界所见的上身力量。

    达和部件，德国航空航天中心的团队希望借此尽快给穿戴者提供远超自

    不是外骨骼，但其中也包括了受到人体肌肉、肌腱和骨骼结构启发的马

    帕特里克·范德斯马格特帮助开发的人类的手和手臂的模型，虽然

    运动。

    复杂的肌肉和肌腱网络，这样很快就会复制甚至超越人类手臂的力量和元资助的一个研究项目中的一部分。卡门这家公司旨在研制出尺寸和重

    量皆与真人手臂近似的装置，重约7.9磅。

    DEKA公司研制的仿生手臂，可以检测皮肤下面肌肉发出的信号

    ——使用的是范德斯马格特用来测量志愿者肌肉活动的同类传感器——

    这表明我们也可以用增强装置(如上身外骨骼)进行测量。然后，DEKA手臂可以通过张合假肢和改变握姿设置来对肌肉激活信号做出反

    应。使用这套装置，使用者能够拿起一枚硬币，端起一杯水来喝。

    不过，范德斯马格特指出，为了将DEKA手臂设计成跟自然人体手

    臂同样的尺寸和重量规格，卡门和他的团队必须牺牲其他特性，包括力

    量。他说，正常的人体手臂可以举起相当于自身重量20倍的重物，但

    DEKA手臂和大多数其他假肢的力量╱重量的比值要小得多。范德斯马

    格特指出，重8磅的人体手臂可以拉动或推动200磅的重量——超过其自

    重的20倍，但卡门的DEKA手臂还远远达不到。

    “DEKA手臂的力重比与我研究的非假体式手臂相比并不是很好，当然更比不上人体手臂了，”范德斯马格特说，“而且稳定性也不如你想

    要的那么好。它的能量效率不高。他们做了一些非常好的工程，它的形

    状和重量也很好，差不多是最棒的假肢手臂了。但它绝对不能算是仿

    生。”

    如果再考虑到其标价足以制造16.6个“价值600万美元的人”，恐怕就

    更让人失望了。从这个意义上说，史蒂夫·奥斯汀仍然是个遥不可及的

    梦想。

    事实上，或许最有希望让人类真正超越自然表现的装置，再次来自

    休·赫尔。2014年，赫尔宣布，他创制了历史上第一套能真正帮助健全

    人在走路的同时降低代谢成本的下肢装置。

    44

    45

    应不断变化的地形和速度。

    制运用在他的假体下肢)。这种机制使得外骨骼马达能够实时调整以适

    赫尔的外骨骼采用了直接来自大自然的精妙反馈机制(他也将此机

    面，动力被释放，以此给穿戴者提供向前弹射的动力。

    样翘起，同时将脚掌和脚趾推向地面并储存势能。当穿用者将脚抬离地

    链一般。这种运动可以拉动肌腱，肌腱又拉动脚后跟，使之像跷跷板一

    推。脚踝在地面上扭转，打开了将小腿和脚部相连的踝关节，就像门铰

    机械动力是以“力矩”形式施加的，这种力有助于把脚踝的前部向后

    上，这样消除了摩擦皮肤和割开皮肤的风险。

    直装置直接输入步幅中——从香烟盒大小的马达中导出——加压到脚踝

    力。赫尔解决问题的方案相当简练，但违背自然：他将机械能量通过垂

    将电机能量输送给人体，这样既不会破坏皮肤，也不会对腿部施加压

    赫尔说，这套装置的关键机械创新在于，试图寻找一种自然的方式

    它在为人类站立和行走提供动力方面发挥着重要作用。

    是一种从膝盖后侧延伸到脚跟的长而有力的一排肌肉纤维，连到跟腱，用于帮助位于脚踝另一侧的马达分配能量、增强比目鱼肌——比目鱼肌

    后向上和向后伸入小腿后面的空气中，呈陡峭的斜对角线状。这对支杆

    一对长而薄的黑色金属支杆沿着每条腿延伸，连接在足弓下方，然

    件，不比香烟盒大多少。这个小盒子就是整套装置的“人造肌肉”。

    色袜子。膝盖以下的几英寸处，每只脚踝前面都绑着一个黑色的小物

    跑步机散步，穿着一双看起来像标准陆军沙漠靴的东西，还有齐膝的黑

    在展现这项新技术的演示视频中，一名受试者身着蓝色短裤，沿着

    哪个工程师曾攻克过。

    戴者代谢成本的基础上为其走的每一步提供动力。这个挑战目前还没有

    赫尔认为，判断外骨骼是否有用的试金石在于，它能否在不增加穿

    46

    所有这些或许听起来都很简单(大自然的解决办法往往自有其神奇

    射。”

    且学遍工程控制理论的每一堂课，他们恐怕也想不到这些简单的条件反

    “我必须得说，”赫尔补充道，“即使你在工程学方面很有天赋，而

    为。”

    地面的变化。这种非常简单的肌肉反射，产生了这些非常强大的紧急行

    人走在下坡路上时，它实际上也会自动地消耗能量，哪怕它没有感应到

    说，“而且，当路面升高时，当人开始爬山时，它会提供更多能量。当

    “它是自动发生的，没有任何对于行走速度的直接测量，”赫尔

    更多力量。

    尔基腱器官受到的压力增加，这时数学模型就会告诉马达要提供给脚踝

    当截肢者(或穿戴外骨骼的人)从缓步行走转变为快速行走时，高

    的紧急行为。”赫尔说。

    “它非常简单，我们把它放到脚踝假肢里面去，它就有了这种惊人

    官在步行中扮演着至关重要的角色。

    力量。当赫尔把这个结构放进他的腿部数学模型时，他发现高尔基腱器

    应。大脑通过指示肌肉进一步收缩来做出反应，从而增大腿部的刚度和

    器，主要通过把信号经脊髓传送至大脑，来对施加在其上的力做出反

    构，其他肌肉与肌腱交界处也是如此。高尔基腱器官是一种生物传感

    跟腱和比目鱼肌之间的交界处是一种称为高尔基腱器官的生理结

    走过不平坦路面时人体向下肢提供额外能量的方式。

    理，但都不在他的预测之中。其中一项最强大的紧急特性就是，我们在

    量时，还无意中发现许多强大的所谓紧急特性——这些行事方式非常合

    赫尔在给他自己穿着的脚踝假肢建立数学模型来提供行走所需的能之处)，但结果却是变革性的。赫尔声称，通过运用这种装置，他制作

    出了一种靴子，可以让受试者步行时少使用20%的能量。

    “历史上只有一种有源外骨骼是有用的，”赫尔声称，“那就是我们

    的。”

    理论上讲，经过一定的修改，如果一个人背着很重的包或者跑得特

    别快，那么这种能耗节省是实实在在发生的。赫尔指出，当一个人承受

    负荷时，主要是膝盖和脚踝会被迫发生生物力学上的变化，利用肌肉的

    力量来抵消负荷向下施加的力，进而平衡力矩。

    “当你扛着重物时，你可以在膝盖和脚踝外面戴上外骨骼，它可以

    做到人体所能做到的事，”赫尔说，“而里面走路的人就会跟没有扛着重

    物一样。”

    47

    “我昨天就出去了，”他说，“那是一场美丽的奔跑。”

    着康科德瓦尔登湖周边1.7英里长的林荫环道慢跑。

    他告诉我，如今这么多年来，他几乎每天都会戴上专门设计的假肢，绕

    儿拂过他的头发。他还会梦见吗？不会，休·赫尔不再需要这个梦了。

    个他刚失去双腿时一度折磨他的梦境——梦中的他跑过屋外的田地，风

    当然，治疗是最为鼓舞人心的。我在一次拜访期间，向赫尔问起那

    功能。

    次又一次地看到各种技术案例，既能恢复受损机能，又能增强各类人体

    可以借助机器举起车子的念头。这是我将会不断体验的一段经历。我一

    让我想起现实生活中出现钢铁侠战服的精彩景象，让我浮现出有朝一日

    的潜力区别开来——虽然在我这趟行程之初，人体增强这个概念无非是

    我在离开赫尔的实验室时，很难把治疗方面的潜力同人体增强方面

    48

    斯特拉(Liam Hoekstra)的小男孩的例子。

    比如说，我们不妨来看密歇根州马斯基根市一个名叫利亚姆·胡克

    于自然本身。

    体，并不完全是人类想象力的产物。其中最棒的想法，也几乎一律来源

    造。这些技术绝活中的某些理念，就像赫尔创制的神奇自适应仿生肢

    导手册。通过这种手段，科学家们迫使身体实现自我重建或者自我改

    的身体部位：他们侵入人体本身，并且重写或者重新定向人体细胞的指

    更令人震惊。一些科学家不只是制造新的身体部位，更是升级我们现有

    某种程度上，他们正在完成的工作比赫尔实验室里发生的那些事情

    利用的潜能。

    这里发现和释放着前代科学家可望而不可即的潜在治愈力量，以及未加

    表征和理解身体不同部位在细胞水平上共同运作的方式。科学家们也在

    数学魔法和模式识别软件——所有这些技术经研发后也可以用来记录、接在人体外的种种装置，运用着赫尔用来为他的创作提供动力的相同的

    我们将在后续章节中所见，技术精密的机器人专家也同样在努力制造连

    然而，这些壮举可能只是给未来的可能性粗略地开了个小头。正如

    为，又能制造出可模拟它的机器。

    这需要数量惊人的瞬时感应和处理能力，既能捕捉并表征健康腿部的行

    用的方式，然后在身体外部制造出能够实时模拟身体部位的机器部件。

    助他和其他生物力学研究者精确地记录下了身体不同部位移动和相互作

    休·赫尔之所以创制出逼真的仿生假肢和外骨骼，是因为新技术帮

    基因组的破译与重写

    第二章 大力士的诞生?

    49

    堡大学基因组学和蛋白质组学核心实验室的联合负责人罗伯特·费雷尔

    “我们是假设他存在突变，因为他有这么不寻常的肌肉表型，”匹兹

    达30亿个碱基对的编码基因序列中。

    (相当于打字时打错了一个字)的结果，突变的基因位于每个细胞里长

    研究人员告诉这家人，利亚姆的超凡能力很可能是基因单一突变

    姆的基因样本送到匹兹堡大学做检测。

    亚姆的父母送他到密歇根州大急流城附近去做基因检测，那里会把利亚

    凡力量的可能原因。这位医生要求给这个男孩亲自做检查，然后说服利

    Wolverines)去打橄榄球。直到此时，这家人才终于知道利亚姆拥有非

    己的小孙子总有一天会到他最爱的球队密歇根狼獾(Michigan 利亚姆的祖父是一位退休律师，他向一位当医生的好友吹嘘说，自

    一天，他发了一通脾气——一拳在墙上砸出一个大洞。

    《摩登原始人》(The Flintstones)里的班班(BamBam)一样强壮。有

    健身力量绳，像摇动拨浪鼓一般挥舞着5磅重的哑铃，就跟美国动画片 到了3岁时，利亚姆拥有6块腹肌和鼓胀的二头肌。他可以徒手拉长

    “他就是一直悬吊在那儿，一点儿也不夸张。”尼尔说。

    展示他们非凡的力量。这种姿势被称为“铁十字”。

    他的父母以前在电视上看过奥运会体操运动员表演这套动作，用来

    直抬起来，双臂伸展，在空中形成一个人形的T字。

    妈伸出的两根手指。他死死地紧握着两根手指，然后把自己从地面上径

    同。那天，他们的宝宝刚满5个月，长着黑头发，乐呵呵地伸手抓住妈

    Hoekstra)夫妇第一次确切地知道，他们的儿子利亚姆跟其他孩子不

    2005年冬季的某个时候，达娜(Dana)和尼尔·胡克斯特拉(Neil (Robert Ferrell)说，“但我们还没有找到它。”

    费雷尔认为，突变基因位于另一名婴儿发现的突变位点附近，该案

    例在利亚姆出生前一年载于《新英格兰医学杂志》(The New England

    Journal of Medicine)上。文章中的匿名德国研究对象存在基因突变，导

    致他无法合成一种被称为GDF-8的信号传导素，而这种物质在调节和抑

    制肌肉生长方面起关键作用。如果在同一生物通路的某处也存在类似突

    变，那就可以解释，为什么利亚姆的肌肉质量比同龄儿童多40%，每天

    吃6餐饭，还可以拿家里养的狗做仰卧推举。

    而且，这也预示着利亚姆将来极有希望加入他祖父最爱的密歇根狼

    獾队。虽然这个德国男孩的身份从未被披露，但已知的信息是：他的母

    亲是一名专业短跑运动员，基因也有缺陷；他的外祖父是一名建筑工

    人，可以赤手空拳举起混凝土路沿石。

    随着人类进入基因工程时代，像利亚姆这样具有潜在超人身体特征

    的非凡个体案例开始呈现出新的意义。当然，具有非凡力量、柔韧性、身高和耐力的人类恐怕贯穿于整个历史记载——从赫拉克勒斯，到旅游

    嘉年华上留着八字胡、剃光头和穿着豹纹连体衣的大力士。

    但新技术表明，我们可能很快就能把我们从他们这类个体身上学到

    的知识，用来治疗甚至有可能治愈我们这个时代最具毁灭性的某些遗传

    疾病。不过，同样是这些新技术，也会带来诸多复杂的问题。当我们所

    有人都可以选择把利亚姆·胡克斯特拉的力气永久赋予我们自己或者我

    们的孩子时，会发生什么呢？如果我们选择不这么做，那么我们是不是

    就会让自己的孩子一辈子都输给那些被父母选择了基因改造的孩子呢？

    50

    我正在新泽西的收费高速公路上，望着车窗外冒着烟、发着臭味儿

    51

    症患者重燃希望。

    时间。这个愿景相当鼓舞人心，预示着人们能给没什么盼头的顽固性病

    肌肉萎缩的老年人，或者给罹患致命性肌营养不良症的病者再争取一些

    Cell Biology)的会议上告诉热情高涨的听众，他的技术有朝一日能帮到

    斯威尼在旧金山举办的美国细胞生物学学会(American Society for 为“阿诺德·施瓦辛格(Arnold Schwarzenegger)小鼠”。

    花多少时间就造出一个轰动一时的名字。他们称这只老鼠及其同类

    地将之变成一种腿部肌肉极其发达、出奇肿胀的样本动物，媒体甚至没

    级小鼠——一种大小常见、貌不惊人的实验室啮齿动物，斯威尼魔法般

    成了一项非凡的科学壮举。斯威尼创造出全世界最早的基因工程改造超

    震撼、匪夷所思的方式亲身体验过。早在20世纪90年代末，斯威尼就完

    我马上要见的男子叫H. 李·斯威尼(H. Lee Sweeney)，他曾以让人

    议题了。

    们当中的一些人来说，赢一场橄榄球赛恐怕真的是关乎存在主义的重大

    垫的男人们东奔西跑、相互冲撞的游戏所怀有的匪夷所思的迷恋。对我

    时，我认真地反思了我们对于这项体重300磅、身穿紧身裤、戴着填充

    当我驱车进入满是沙砾的宾夕法尼亚大学校园里的一间地下车库

    受不了了”)。

    (“如果我们有个好点的接球手，他会做得更好的”)和沮丧(“我再也

    应该换下他!我们是在纵容他”)、否认(“这只是暂时的”)、交涉

    朋友，他一直在苦苦挣扎。来电者的情绪变化表露无遗，愤怒(“我们

    经转向情绪化，仿佛球队里的四分卫是个长期酗酒或者虐待配偶的私人

    电台里围绕本土橄榄球队费城老鹰(Philadelphia Eagles)的讨论已

    听。

    给接下来的采访酝酿情绪。但直到我驶入费城郊区，才开始真正注意

    的化学工厂，此刻我突然想到，我应该打开车载音响收听体育电台，好也确实，自从斯威尼回到实验室，绝望的病患，以及我们当中一些

    最弱者的至爱至亲便纷纷致电给他。斯威尼也接到过运动员打来的电

    话，这些身强体健的男男女女正值人生的鼎盛时期。运动员们恳求斯威

    尼在他们身上试试他的实验技术。

    “电话和电子邮件就从论文公开那天开始，”斯威尼说，“有好几百

    条。”

    一位高中橄榄球队教练甚至提出付钱给斯威尼，要求给他整支球队

    的队员改造基因。作为一名温良恭谨、带有低调气质的科学家，斯威尼

    礼貌地拒绝了。但长期担任斯威尼行政助理的芭芭拉·普赖斯(Barbara

    Price)的答复往往就没那么客套了。

    “我有几次真的是吓了一大跳，”普赖斯说，她被迫接听了大部分电

    话。“我会说：‘你是在逗我吗？斯威尼博士研究的是动物!’我们甚至收

    到过运动员父母写来的信。”

    在斯威尼第一拨肌肉小鼠问世的17年后，他依然身陷于我们这个时

    代极具伦理争议的科学冲突之中。赫尔似乎轻松自如地畅游在他的生物

    力学旅程上，在复原和增强两块领地上来来回回。与赫尔不同的是，斯

    威尼处于极其矛盾的境地。他一边拼命地推动基因工程发展，一边努力

    遏止基因工程被滥用。事实上，斯威尼选择的研究领域正是让医学伦理

    学家夜不能寐的那一类。

    今天的斯威尼，一方面是学术会议上饱受追捧的演讲嘉宾，热捧者

    是肌肉萎缩患儿的家长；另一方面是世界反运动禁药机构(World Anti-

    Doping Agency，WADA)里备受尊敬的顾问，当局想知道“基因兴奋

    剂”时代何时会正式到来——事实上，当局是想知道是不是“基因兴奋

    剂”时代现在已经到来，只是他们自己还不知道而已。

    52斯威尼没有心存幻想。“如果你有足够的科学知识，你可能已经试

    图给运动员进行基因改造了，”斯威尼说，“WADA确实想知道是不是有

    人已经在搞基因兴奋剂。这些有地位的运动员里头，确实有些人一心想

    着要赢，为了赢什么都愿意做，哪怕从长远看这会害了他们。”

    被增强和基因改造后的运动员能够恣意妄为地碾压我们剩下来的这

    些“利立普特人”[7]。当然，他们只是眼下蓬勃发展的基因治疗革命当中

    的一个潜在后果。任何能编辑致病基因的技术同样会诱发种种对新产物

    的担忧，这些新产物也让许多人感到不适：基因工程改造后的超级战士

    组成的军队不会有痛感也没有同理心，专横的父母为了让孩子考上哈佛

    大学而改写他们的DNA，设计将婴儿改造成贾斯汀·比伯(Justin

    Bieber)的容貌。

    事实上，正如休·赫尔和他的同事正在寻找革命性的方式，通过连

    接在我们身体外部的仿生肢体来改造人体一样，斯威尼等科学家正在尽

    可能从内部来进行改造，方法是深入探究每个人体细胞里的基因蓝图，再添加或改变某些细节。

    虽然斯威尼致力于尽己所能地帮助体育运动中可能的基因兴奋剂做

    好应对准备，他也一直听到有关基因工程的担忧，但这些并没有停下他

    研究的脚步。有太多人在经受痛苦，有太多治愈的可能。也正因如此，2011年斯威尼向人体测试迈进了一大步：他转向了“大动物”。

    斯威尼利用基因技术改造了世界上第一只“阿诺德·施瓦辛格金毛猎

    犬”。

    53

    的州里玩橄榄球。他担任四分卫，也就是说他就是对方球队想要玩命压

    斯威尼上高中时，在路易斯安那州和得克萨斯州这两个痴迷橄榄球制的那位体重300磅的球员。

    “我对变壮没什么兴趣，”斯威尼说，“我只希望对方球队的球员不

    要变壮，这样我还能熬过来。”

    或许正是出于这些原因，斯威尼才会面对越来越多有野心却没脑子

    的恳求帮助而不为所动。但作为科学家，斯威尼也无法理解这些人的心

    态。追求科学是缓慢而艰难的历程，斯威尼现在把眼光放在长远处。另

    外，找上门来的健全运动员似乎甘愿牺牲长远的健康来换得眼前的一点

    点荣耀。“其中有些运动员，”当我们坐在斯威尼实验室外的一间会议室

    时，他直白地说，“真的是疯了。”

    这位冷静而谦逊的科学家，有着宽阔而突出的眉毛，齐整的中分发

    型，显然使他拥有孩子般的气质。斯威尼早期职业生涯是在实验室中无

    菌的地界中与世隔绝地度过的，医疗建筑、医院和研究实验室森然耸立

    的水泥丛林，封锁并阻隔了外部铺满沙砾的费城街道，以及世界其他地

    方。这里，这位研究人员身穿白大褂，聚精会神地沉浸在分子世界，远

    离各种紧迫而现实的人间戏剧，而这些故事最终会反过来激励他投身于

    自己的研究。

    从一开始，斯威尼就是那种幸运的科学家，拥有纯粹的、童真的、对知识的好奇之心，这种好奇驱使着最出色的人才去解开自然的奥秘。

    自20世纪70年代早期开始，还是麻省理工学院本科生的斯威尼，在距离

    休·赫尔目前实验室的不远处，蹲在显微镜前，第一次看到肌肉细胞在

    运动。

    “这真是太酷了，你可以看到这些分子微粒的组成体是真真正正地

    在运动，”斯威尼回忆说，“而且你可以用单独的蛋白质细丝来做出这种

    运动；你可以给它们打上标记然后观察它们的运动。”

    54

    55

    每个肌肉细胞中，“肌球蛋白链”较粗的团簇与较细的“肌球蛋白

    指摆出水平十字的支撑姿势。

    横驰骋，让NBA球员飞身扣篮，让小利亚姆·胡克斯特拉握住母亲的手

    起，虽然小到肉眼难以看清，但能够让12000磅的非洲大象在平原上纵

    令人惊讶的是，成千上万个“肌球蛋白”和“肌动蛋白”相互结合在一

    蛋白”。

    组成这些细线的蛋白质中，最粗者称为“肌球蛋白”，较细者称为“肌动

    来，如果说纤维像发丝的话，那么这些更细的微丝大概就相当于细线。

    的细丝组成的，这种缠绕绞结在一起的细线称为“微丝”。在斯威尼看

    尼在显微镜下放大这些圆柱形纤维时，他注意到这些纤维本身是由更小

    组成。当你把煮熟的鸡胸肉撕成小片时，就能看到这样的纤维。当斯威

    斯威尼知道，我们的肌肉是由直径不超过头发丝粗的圆柱形纤维束

    传递到产生运动的骨骼上的呢？

    球、转头的力气的呢？除此之外，这种力量又究竟是如何从微小的细胞

    力量让骨骼运动起来的呢？它是如何生成让体重200磅的人走路、投棒

    处。不过，从我们几乎看不到的微观结构的内部，又是如何产生足够的

    斯威尼知道，这股神秘力量的爆发以某种方式潜藏在我们细胞的深

    来源是什么？你又是如何一下子从椅子上跳起来跟别人握手的？

    运动姿势的？短跑运动员从助跑器踏板上飞速蹬出，其能量最初爆发的

    比如说，你的手臂是如何从完全静止的姿势转变为投掷石块所需的快速

    量的方式时，李·斯威尼想知道的是促成运动的最初爆发力来自何处。

    当休·赫尔被迫去测量并复制人体肌腱和肌肉捕捉、输送、回收能

    想知道自己到底能举到多重，而是更为基本的问题。

    乎能一拳把自己撂倒的肌肉，或者浑身大块肌肉紧绷的举重者一门心思

    那时候，斯威尼着迷的不是人体肌肉的极限，比如孩子身上长着似

    56

    球员或者俄罗斯女子铅球队成员——同时也是你最不可能见到去跑马拉

    中最强大的那些人——橄榄球赛场上全副武装、紧追斯威尼不放的边线

    又觉得存在矛盾的现象，他明白了其背后的生物学原理：为什么我们当

    当斯威尼认识到这一点时，对于那些我们直觉上理解但停下来思考

    是这样缩短的。”

    “‘肌球蛋白’丝拉动‘肌动蛋白’丝并使其滑动，”斯威尼说，“肌肉就

    大。

    白”的力量也会越大越快(因为数量越多)，肉眼可见的肌肉块也就越

    “肌球蛋白”微丝捆绑在一起越多，其抓钩尖端能够牵动的“肌动蛋

    肉收缩。我们由此可以见到二头肌突然隆起的景象。

    连接，像橡皮筋一般弹性伸展，像抓钩一般牵动“肌动蛋白”，并导致肌

    人体真正的“马达”)通过与ATP反应，会与“肌动蛋白”发生分离并重新

    一般，ATP会促进肌肉运动。肌肉的“肌球蛋白头部”(斯威尼认为这是

    体储存能量的最便捷形式。而且，正如汽车里的汽油或火焰上的火机油

    酸腺苷(Adenosine Triphosphate，ATP)的化学物相互作用。ATP是人

    已知的是，乙酰胆碱引发的化学反应会导致“肌球蛋白”与称为三磷

    子机制尚未得到完全理解。

    会释放一种称为乙酰胆碱的化学物质。接下来，引发运动奇迹的确切分

    椎向下传播直至神经和肌肉自身之间连接处的电活动尖峰。此时，神经

    的：运动手臂的决定多半始于大脑中的生物化学冲动——一种会沿着脊

    斯威尼进入这一领域时，人们已经知道肌肉收缩过程是如何开始

    横桥，桥与桥之间就是“微丝”。

    下方是“肌球蛋白细肌丝”。这些“肌球蛋白头部”形成了数以千计的细丝

    可以向上或向下弯曲，就像弯曲的手指，指尖排成一长排，在其上方或

    链”相平行，后者自身也紧密盘绕在一起。“肌球蛋白链”的粗肌丝末端

    57

    国中也很类似，猎豹腿部肌肉中以快肌纤维占主导地位，而在树懒的整

    决定的，由此暗示了运动员更适合参加短跑运动还是耐力运动。动物王

    一位运动员体内慢肌纤维和快肌纤维的比例，很大程度上是由基因

    致我们锻炼过后感到灼痛的乳酸。

    能仅有两个，而非30个。同时，这一过程还会留下化学废物，比如会导

    之后，快肌纤维经过更粗糙而低效的代谢过程，产生可用的ATP分子可

    种速度也是有代价的：转化过程的效率也要低得多。在最初的能量爆发

    速收缩肌肉也可以由糖分子产生ATP，但转化过程会更快。不过实现这

    慢肌纤维可以完成这种化学转化，并且不间断地为人体提供动力。而快

    的肌肉燃料。但这个过程需要的时间更长。当获得足够的糖和氧气时，胞机器，可将单个糖分子转化为30个分子、现成可用、以ATP形式存在

    够的时间，乌龟总会在赛跑中打败兔子。慢速收缩肌肉配备了更多的细

    量，同时以更合理和更可持续的速度收缩，可以持续一整天。如果有足

    肌纤维就是乌龟——缓慢却稳定。这种肌纤维运动缓慢，逐渐消耗能

    像伊索寓言中的兔子，快速冲出大门，然后在比赛中途打个盹。第一型

    第二型肌纤维迅速爆燃，然后在燃料用完时迅速烧尽。这种纤维就

    其他形式，但此处我们尽量保持简化。)

    二型肌纤维，也称“快肌”。(事实上第一型纤维和第二型纤维还有多种

    抬头挺胸。后者通常被称为第一型肌纤维，也称“慢肌”。前者被称为第

    能效较高——你需要借助这种纤维去跑马拉松，步行进城，或者一整天

    四分卫李·斯威尼撞入内场。还有些肌肉纤维则强度较低、速度较慢但

    器上飞速蹬出，轻而易举地扛起一袋100磅重的大米，或者把高中时的

    门用于迅速产生大量能量——你需要借助这种纤维在赛跑开始时从助跑

    这一矛盾很容易解释：肌肉纤维有多种不同类型。有些肌肉纤维专

    跑得更久吗？

    松的人？逻辑上好像有些说不通。毕竟，肌肉更多的人难道不是也应该

    58

    “啊，我没有在研究任何治疗方法，”斯威尼告诉来电者，“我感兴

    会议组织者打来的电话。

    很快，斯威尼开始接到帮助进行性假肥大性肌营养不良患儿父母的

    奥秘，并开始发表有关这类蛋白质的论文。

    现开辟了一个全新的探索领域。斯威尼着手解开“抗肌萎缩蛋白”的功能

    白”(dystrophin)的蛋白质，就好比在太阳系中发现了新行星。这一发

    对于斯威尼而言，孔克尔发现了他称之为“抗肌萎缩蛋

    行性假肥大性肌营养不良患者的肌肉日渐萎缩。

    在。由于某种原因，这种蛋白质的缺乏会引发一连串反应，最终导致进

    白质——一种参与肌肉功能的蛋白质，这种蛋白质甚至没有人知道其存

    行性假肥大性肌营养不良的突变基因，而且确定了这种基因所对应的蛋

    (Duchenne Muscular Dystrophy)。1986年，孔克尔不仅找出了引发进

    肌肉萎缩症的基因相关性，这种病症称为进行性假肥大性肌营养不良

    ·孔克尔(Louis M. Kunkel)已经花费数年时间，探究一种最极端形式的

    作及其原理的大量信息。到了20世纪80年代，儿科和遗传学教授路易斯

    一般来说，研究人体中坏掉的东西，可以告诉我们有关如何使之运

    次情感化和高风险的探索。

    他的职业生涯轨道，并最终促使他为了治愈一种毁灭性疾病，而开启一

    波士顿儿童医院一个研究小组的发现，将扩展斯威尼的研究领域，改变

    专注于研究肌肉的“马达”——“肌球蛋白”。不过，20世纪80年代中期，大学获得生物物理学和生理学博士学位后，加入宾夕法尼亚大学，主要

    所有这些见解最终都会在斯威尼的研究中派上用场。斯威尼在哈佛

    顶尖马拉松运动员的腿部往往由大约80%的慢肌纤维组成。

    一些研究，奥运会短跑运动员小腿肌肉可拥有超过75%的快肌纤维，而

    个腿部都有慢肌纤维。不过，训练也会影响两种肌肉纤维的比例。根据趣的只是这种蛋白质如何运作，以及没有这种蛋白质会出现什么问

    题。”

    “我们还是希望你能来谈谈，”他们会这样告诉斯威尼，“对其他人

    来说，有机会更多地了解你的看法还有它的工作原理，非常重要，因为

    这可能会帮助我们思考怎样解决问题。”

    所以斯威尼去了。而那些会议改变了他的人生。

    59

    成一种古怪的步行姿势，向前挺着腹部或者向后扬着肩膀，用脚趾或者

    朗。6—9岁之间，患儿为了弥补躯干和大腿使不上力气的情况，会演变

    进行性假肥大性肌营养不良发展到第二阶段时，事情就变得极为明

    看不见的肌肉正在慢慢把自己撕裂。

    网站这样警告称。有时候，孩子看起来正在逐步改善，但其实他体内的

    即便如此，“父母仍然很难接受或相信初次诊断”，endduchenne.org

    累，总是想要被抱着。

    显得笨拙，时常摔倒，攀爬、跳跃、跑步都有困难。他们动不动就很疲

    到确诊，他们比其他同龄孩子的运动速度慢，也更困难。这些患儿可能

    2—7岁的时候，大多数患有进行性假肥大性肌营养不良的儿童通常会得

    但接下来，父母们会逐渐开始注意到有些事情不太对劲。等到孩子

    出第一步。

    见证孩子正常发育，大多数人甚至能看到他们家孩子欢天喜地地学会迈

    在的残忍特性最大限度地伤透你的心。一段时间内，父母们可以欣喜地

    的那种紧迫感。进行性假肥大性肌营养不良是一种毁灭性的疾病，以潜

    患儿的父母，就会很容易理解李·斯威尼第一次走进会议厅时所体会到

    如果你曾遇见过任何患有进行性假肥大性肌营养不良的人或者这些

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    开始形成那种笨拙步态的原因。这就是他们久而久之失去力量的原因。

    冲装置的坑洼道路上行驶)。慢慢地，肌肉开始被撕裂。这就是患儿们

    不良患儿运动时，都会导致肌肉细胞损伤(试想一下开着汽车在没有缓

    如果没有这种至关重要的细胞减震器，每当进行性假肥大性肌营养

    裂。

    一根柔软的弹簧那样弯曲，从而吸收作用力，阻止脆弱的细胞壁被撕

    从而保护细胞膜。如果膜内的细胞拉得太用力，“抗肌萎缩蛋白”就会像

    上，可将这些纤维与外部弹性基质相接合，并缓冲肌肉收缩时的力量，白”被脆弱的细胞膜所包被。“抗肌萎缩蛋白”连接在这层脆弱的细胞膜

    弹簧”。这是一种细胞减震器，必不可少，因为“肌动蛋白”和“肌球蛋

    “抗肌萎缩蛋白”是一种特大型基因，斯威尼将其比作“非常坚硬的

    良。

    萎缩蛋白”的碱基编码序列出错，才导致了进行性假肥大性肌营养不

    一切，从发色到性格，以及快肌纤维和慢肌纤维的比例。也正是“抗肌

    来构建我们身体合成的每一种蛋白质。这些蛋白质继而帮助确定我们的

    T来指代)编码了分子水平的说明书，我们的细胞可以根据这些说明书

    胸腺嘧啶(Thymine)。这些碱基序列(分别用单词首字母A、C、G和

    成：腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine)、鸟嘌呤(Guanine)和

    微观分子簇称为核苷酸。每个核苷酸由4种被称为碱基的关键分子组

    双螺旋结构中。每个基因都含有2.7万—240万对DNA核心构建块，这种

    每个人都有大约2万个不同的基因，位于每个细胞核内紧密盘绕的

    说明书出现了一处微小的拼写错误，结果就引发了肌肉萎缩。

    如此巨大的破坏和痛苦——就相当于人体每个细胞核中携带的分子安装

    会议上，斯威尼解释道，他认为，是一种单一蛋白质的缺乏造成了

    心脏问题。患儿的平均寿命仅有25岁。

    脚跟来行走。12岁时，许多患儿需要借助轮椅，15岁左右会出现呼吸和

    61

    而易见的解决方案就是努力找到一种方法使之倒转回去。不过，斯威尼

    如果说所有这些痛苦和不幸的原因果真是某种基因变异，那么最显

    彩，一种发自肺腑的悲剧色彩。

    要做些什么。此时，斯威尼对这种疾病机制的理解呈现出一种新的色

    斯威尼回到家后，脑海中始终萦绕着那些父母和他们的孩子。他想

    力去理解它，我为此感到内疚。”斯威尼说。

    了他的职业生涯。“我告诉他们，我没有真正努力去解决它，我只是努

    了更有价值的事。斯威尼一下子被推入真正人类病痛的旋涡，这也改变

    突然间，斯威尼深邃的求知欲、他对探寻自然奥秘的喜悦，都变成

    忆道。

    “他们想知道，为什么没有更多的科学家去努力解决它。”斯威尼回

    惑，他们感到孤独，感觉被世人遗忘了。

    最重要的是，斯威尼记得，他们对这个世界似乎冷漠相对而抱以困

    和更多理解。”

    们能够学到的知识，以便让他们对自己孩子身上发生的事情有更多感受

    “这些父母只有绝望，”斯威尼回忆说，“他们非常渴望学习任何他

    然不同。

    夕法尼亚大学讲课后会围拢过来的那一小群学生，这些人的口吻显得截

    时，发现自己被这种疾病患儿的父母团团包围了起来。比起斯威尼在宾

    斯威尼在第一次参加进行性假肥大性肌营养不良会议并结束发言

    堆积物，最终导致孩子们不得不坐上轮椅。

    成了更多肌肉纤维，而是来自脂肪、厚而结实的瘢痕组织、坚硬团块的

    提供了虚假希望的原因。肌肉膨胀不是因为“肌球蛋白”和“肌动蛋白”组

    这就是他们——即使身体日渐虚弱——肌肉看起来却比以往更大，从而会如何开始呢？

    62

    产物为“重组DNA”。

    酸。这对核苷酸会像磁铁的相反磁极一样相互吸引。科学家称这种融合

    在一起，使用的方法是切割每个片段并使其末端露出一对互补的核苷

    家发表了一系列论文，描述了他们如何将不同基因片段上的DNA链融合

    将长链DNA在任何点位处剪成片段。不久之后，斯坦福大学的生物化学

    普金斯大学的研究人员首次证明，酶可以像一对神奇的微观剪刀那样，治。40年前，这项研究方兴未艾。20世纪60年代末和70年代初，约翰霍

    尽管如此，这一美好愿景还需要数十年的时间才能真正用于临床诊

    现DNA时起就已经认清了这一点。

    忧这些技术可能会使少数人而非多数人受益，但科学家们几乎是从刚发

    症的患者。我们可以挽救生命。尽管人们多半会担忧基因技术滥用，担

    可以治愈患有进行性假肥大性肌营养不良的那些孩子，以及无数其他病

    认为，只要我们能够主宰遗传学，治愈疾病的前景几乎是无限的。我们

    大，我们无法不沿着这条危险的道路继续走下去。研究人员和医生始终

    与此同时，我们也总能清楚地看到，治愈人类病痛的希望实在太

    我们可能会创造一个“侏罗纪公园”。

    生意想不到的后果。我们可能会释放出新的疾病，新的突变动物物种。

    告称，如果我们想要继续的话，须得谨慎行事才行。修补DNA可能会产

    年进化过程中形成的基因序列。也正因如此，科学家们长期以来一直警

    有人会说，我们是在入侵上帝的代码。确实，我们正在弄乱数十亿

    同。

    蓝图并对DNA进行彻底改造的可能性，都与历史上的科学追求不尽相

    我们可能真正改写人体自身安装说明书的理念，深入研究人体生物

    63

    中，然后与病毒共同培养，好让病毒的遗传物质注入白细胞的细胞核。

    泡男孩”症[8]

    的4岁女孩，他们先是抽出血液并将白细胞隔离至培养皿

    (William French Anderson)领导的一个研究小组，治好了一个患有“泡

    DNA。1990年，美国国立卫生研究院(NIH)由威廉·弗伦奇·安德森

    不过，早在CRISPR技术出现之前，科学家们就试图利用改造后的

    为，CRISPR很快就可以用来重写由多个基因引起的复杂疾病和性状。

    30美元的现成技术相对快速地完成这些强大的基因的改造。许多人认

    确定位并轻松改变染色体DNA序列的多个位置。他们可以使用成本低至

    CRISPR技术使得技术人员能够对基因进行显微外科手术，进而精

    或者将新的遗传物质插入细胞。

    切割DNA的能力)的运动，然后随心所欲地从细胞中提取不需要的基因

    标注人体细胞中所需切割的位置，进而指挥一种被称为Cas9的酶(具有

    成威胁的病毒质粒。科学家可以利用“向导RNA”作为分子标记，精确地

    胞生物体使用的一套系统来跟踪外源DNA，包括以前遇到的、对细胞构

    大提高了人类细胞基因编辑工具的准确性。CRISPR通过重新调整单细

    起作用，因而有时会引发意外的副作用。而2012年的CRISPR技术则大

    了。此前的靶向基因治疗是通过将遗传物质插入染色体上的随机位置而

    数月时间才能完成研发——光是改造一个基因就足以写出一整篇论文来

    快捷、更价廉。以前的基因编辑工具需要花费数千美元，而且通常要花

    辑技术，称为CRISPR。CRISPR比以前任何技术使用起来都更容易、更

    过去几年里，生物学家实现了又一次飞跃，研发出一种新的基因编

    拥有的基因蓝图。

    些基因技术的根本含义。他们指出，医学的未来可能就在于重写人类所

    题为《基因疗法能否用于人类遗传病？》的开创性论文，文中阐述了这

    德·罗布林(Richard Roblin)在《科学》(Science)杂志上发表了一篇

    1972年，生物学家西奥多·弗里德曼(Theodore Friedmann)和理查

    64

    世了。

    用上了体外循环机器。他的器官已经开始衰竭。没多久，格尔辛格便去

    威尔逊的电话响了起来。重症监护室的医生告诉威尔逊，格尔辛格已经

    压垮了，表明体内起了极度严重的免疫反应。最终，5天后的凌晨4点，注射后的4天内，格尔辛格的体温已升至104.5华氏度，他的身体被炎症

    主义者，他所罹患的遗传病也相对轻微。在接受了含有改造DNA的病毒

    格(Jesse Gelsinger)自愿参加威尔逊的一项研究。格尔辛格是一位理想

    病毒载体产生强烈反应。1999年，18岁的亚利桑那州居民杰西·格尔辛

    道障碍——人体自身的抗感染机制上，这种机制会对用于输送新DNA的

    后来，威尔逊几乎是眼睁睁地看着自己的职业生涯险些葬送在另一

    缺失酶的生产工厂，并将之源源不断地释放到血液中。

    数量庞大，肝脏器官也逐渐变成了新细胞的稳定来源，变成了合成体内

    术也远比任何早期实验都更有效——经过基因改造的肝细胞迅速繁殖，病毒插入其肝细胞中。由于肝脏拥有的再生细胞更多，因而威尔逊的技

    因技术。威尔逊找来一位会形成致命恶性胆固醇的基因病患者，将一种

    威尔逊(James Wilson)的生物学家，向世人展示了一种更为持久的基

    尼的同事，以及他在宾夕法尼亚大学最后的合作者之一、名叫詹姆斯·

    就在安德森1990年完成“泡泡男孩”症患者研究创举的4年后，斯威

    患病细胞继续分裂的速度更快，数量也更多。

    之，相比安德森重新输送至女孩体内的少数基因改造细胞，女孩身体中

    那么强大，因为小女孩体内大多数旧细胞依然含有错误的DNA。久而久

    安德森和他的团队所产生的效果只是暂时的，并没有人们所期望的

    测到所需的酶时，便迎来了科学史上的又一重大时刻。

    酶。当科学家们把细胞重新注入小女孩的身体，并开始首次从她体内检

    抗感染斗士T细胞所需的关键酶——这正是女孩体内无法自行合成的

    这种病毒已经被掏空并且灌入了重组DNA，其基因编码蓝图可用于合成

    65

    生物学领域。2000年，数千名科学家花费了30亿美元来解码并绘制人类

    力、数学魔力和模式识别分析等方面的先进技术，也同样用来改造分子

    休·赫尔在他的实验室里解码人体腿部运作机制所用到的处理能

    发挥作用。

    大多数科学家认识到，只有当这些工具臻于完善时，基因疗法才能充分

    工具，用于快速且廉价地读取构成单一人体遗传序列的32亿个核苷酸。

    互影响来使我们变好或变坏的——事实上，科学家们最近才开发出某些

    科学家们仍在努力破译人类基因组的组成部分和环境是如何通过相

    方面才刚刚起步。

    有可能针对更复杂的疾病采取多个点位的靶向微调，但这项研究在很多

    绘的遗传疗法愿景实际上是有可能实现的，而CRISPR也使得科学家更

    突变引起的简单疾病实施基因工程，从而证明了弗里德曼和罗布林所描

    DNA片段和环境特征相互影响所致。虽然科学家们已经能够针对由单一

    进行性假肥大性肌营养不良，绝大多数人类特征和疾病是由许多不同的

    人类基因组错综复杂、难以索解。不同于“泡泡男孩”症，也不同于

    大，甚至也更艰巨的障碍——遗传密码自身的复杂性。

    不过，那些希望推进基因治疗的研究人员所面临的依然是一道更

    尽管近年来，研究人员在克服此问题的方面已经取得了重大进展。

    间内，设法抑制这种攻击现象将成为基因治疗研究中最棘手的难题——

    命DNA的病毒载体有时会受到致命的攻击，在千禧年头10年的大部分时

    生涯，也导致基因工程领域倒退回几年前。经过基因改造后用来输送救

    这场悲剧引发了法律诉讼、国会听证会，几乎断送了威尔逊的职业

    来，情况都变得更糟了。”

    疫系统，”威尔逊说，“这完全出乎我们意料之外。每次电话铃一响起

    “输送这些基因的蛋白质以我们以前从没见过的方式激活了他的免基因组图谱中的前32亿个核苷酸。现在，各家公司完成这项工作只需要

    3天时间，花费不到5000美元。当你读到本书时，不少公司很可能只要

    花1000美元甚至更少的成本。看起来，每过1个月，DNA“测序仪”便会

    效率更高、成本更低，基因操纵的可能性也就更大。

    为了实现基因组测序，科学家们如今使用的是相对较新的自动化技

    术，首先将DNA链剪切成易处理的小片段，快速制作数百万份拷贝，然

    后使用先进的分子标记技术和视觉识别软件分别“读取”各个基因组的内

    容。这些技术，再加上用于分析比较日渐增长的完整基因组库中30亿核

    苷酸的大规模计算能力，有望彻底改变我们的认知：不同基因组合之间

    如何相互作用而引发疾病，又是如何决定我们的外观、行为和思维方式

    的。

    66

    恢复。

    在地，摔断了髋骨。后来，她虽又多撑了一年半时间，但身体终究没能

    理查森的身体越来越虚弱，直到有一天，她的双腿也不争气了，她跌倒

    森是一位精力充沛的女性，总喜欢在花园里劳作。然而随着年纪渐长，克萨斯州阿灵顿市。不过，到了她91岁那年，情况变得不太美好。理查

    Richardson)之死。多年来，理查森一直与斯威尼的父母一起生活在得

    斯威尼的思考开始于他的祖母玛蒂·西奥·理查森(Mattie Theo 可避免地肌肉退化，使得年老者沦为年轻者眼中的孱弱阴影。

    几个月来，斯威尼一直沉浸在极度的悲伤和困扰之中，因为人类几乎不

    假肥大性肌营养不良会议之前，他已经深入思考过衰老对人类的摧残。

    肌肉萎缩症蹂躏的患者。事实上，早在参加那场改变了斯威尼的进行性

    他们绝望的父母，他就越是意识到，他也想找到方法帮助另外一群遭受

    李·斯威尼越是希望帮助那些和进行性假肥大性肌营养不良患儿和

    67

    太小，不足以提供“抗肌萎缩蛋白”所需的说明书。DNA不吻合。

    方法来挖空并且转化为人造遗传物质的传递机制，只不过人造遗传物质

    核苷酸。这种蛋白质本身含有超过3500个氨基酸。病毒科学家已经找出

    大的基因，由至少8个独立的组织特异性启动子组成，可测得约240万个

    蛋白质的基因突变所引起，但“抗肌萎缩蛋白”基因是自然界中发现的最

    萎缩蛋白”的论文。进行性假肥大性肌营养不良确实是由影响这种单一

    和他的同事保持密切交流。两人甚至共同发表了关于基因治疗和“抗肌

    还有另一个原因值得尝试。斯威尼一直与遗传学家詹姆斯·威尔逊

    他们的亲人争取宝贵的时间，并提高这段时间内的生活质量。

    以求的事情——帮助他那虚弱的、卧床不起的祖母，也会为这些孩子和

    养不良患儿送去福音。帮助这些病患长出更大的肌肉，正如斯威尼梦寐

    龄有关的肌肉萎缩的奥秘，那么他也极可能给那些进行性假肥大性肌营

    上，斯威尼看到了自己的影子。斯威尼意识到，如果他有能力破解与年

    中，听到了类似的肌肉萎缩问题。从那些绝望的、孤立无援的父母身

    斯威尼从进行性假肥大性肌营养不良患儿的父母讲述的痛苦故事

    需要修复肌肉和生成新肌肉了呢？

    老年人体内也仍然存在。那么，究竟是什么原因导致身体突然不再根据

    的原因，以及解决方法。在他看来，年轻人用来生成肌肉的原材料，在

    骼肌重。我们都确实是变得消瘦了。斯威尼想知道，我们非得如此不可

    的变化。在30—80岁之间，我们所有人都会平均失去大约三分之一的骨

    的几个月里，祖母的去世促使他仔细研究人类肌肉随着年龄增长所发生

    就在斯威尼接受邀请在进行性假肥大性肌营养不良会议上发言之前

    太软弱，她只能任由自己死去。”

    “从那以后，她基本上就是日渐消瘦，”斯威尼说，“因为她的肌肉

    喜欢做的事情了，她太虚弱了，活下去也没有什么意义了。

    斯威尼最后一次见到祖母的时候，理查森告诉他，她不能再做自己

    68

    及其他与肌肉生长无关的症状。斯威尼怀疑，引发老年人肌肉萎缩的根

    些生吃睾丸的奥林匹克运动员吗？)合成类固醇也会导致面部毛发，以

    本质上来说，合成类固醇就是男性激素——睾酮的修改版；(还记得那

    尼也知道，合成类固醇距离他希望获得的分子开关还有很长一段路途。

    生长，但如果可能导致心脏功能恶化，那么患者恐怕也无福消受。斯威

    松和补充血液的能力。利用类固醇来治疗他们，固然可以促进骨骼肌肉

    究表明，合成类固醇会削弱心脏有效泵血的能力，以及心脏收缩间隙放

    和进行性假肥大性肌营养不良患者常常伴有心脏问题，而越来越多的研

    斯威尼仔细斟酌着他的选择。使用合成类固醇是不可行的。老年人

    统。

    己的消息——或许他就能说服肌肉继续生长了。斯威尼决定破解这个系

    生长信号中获得指令的肌肉——如果他能够找到办法向肌肉发送一条自

    年龄的增长而直线下降。如果斯威尼可以设法把目标瞄准这些会从全身

    的化合物而起作用的——斯威尼知道，这些激素的释放水平会随着我们

    (Human Growth Hormone，HGH)都是通过模仿人体内分泌系统释放

    修复的作用。实际上，生成肌肉的合成类固醇和基因工程人体生长激素 斯威尼知道，内分泌系统分泌的激素也起到了触发和调节肌肉生长

    诉我们何时在恋爱。

    (fight-or-flight response)本能，到告诉身体何时该上床睡觉，或者告

    血液，从而在全身传播通用指令——从引发我们的“战斗或逃跑”反应

    相关的减缓现象，内分泌系统由一组内分泌腺组成，通过释放激素进入

    龄的增长而失去肌肉的原因，但他怀疑答案可能在于内分泌系统与衰老

    斯威尼试图从诊断老年人的问题着手。他并不完全确定我们随着年

    良和老年虚弱病患者，比如他的祖母玛蒂·西奥·理查森。

    决定立刻尝试做些事情——这些事情能够帮助进行性假肥大性肌营养不

    因此，正当斯威尼和威尔逊在研究“抗肌萎缩蛋白”问题时，斯威尼

    69

    不过，斯威尼并不只是注射一剂最终会消失的激素，而是利用基因工程

    胞发出相当于开工动员令的信号，这些肌肉细胞能够自行建造和修复。

    激素来促进IGF-1合成)——并向肌肉细胞内大量微小的蛋白质工作细

    换句话说，斯威尼决定要试图开启IGF-1本身的基因(而不是依靠

    的。”斯威尼说。

    “最终，我们决定直接研究IGF-1，因为这就是我们真正想要

    转化为可在世界上移动和行动的动能。

    层”和“肌动蛋白层”，两种微丝相互滑动并使肌肉收缩，从而将化学能

    员——干细胞便会开始在我们体内肌肉细胞中添加新的“肌球蛋白

    启动了一系列导致更多生长的化学过程。一旦启动，人体的巡回施工人

    Growth Factor-1，IGF-1)。IGF-1是由肌肉细胞本身产生的，它实际上

    产生第三种化合物，这种化合物称为胰岛素样生长因子1(Insulin-like 睾酮和生长激素增加肌肉质量的方式之一，就是发出信号通知身体

    擎启动汽车一样。

    生结合时，便会启动这一细胞DNA中的细胞过程，就如同把钥匙插入引

    蛋白质称为受体，会从人体各处不同的细胞中探出来。当激素与受体发

    制”起作用的。激素在血液中循环流通，直到碰上适当的蛋白质。这种

    乎离他希望获取的肌肉增长机制有点儿太远了。激素是通过“锁钥机

    尽管人体生长激素似乎是有希望的目标，但对于斯威尼而言，这似

    人身体变化的基础，这一看法可以说非常合理。

    (因此也备受兴奋剂运动员的青睐)。事实上，脑垂体变化可能是老年

    部称为脑下垂体的豌豆状结构分泌的，脑垂体会发出信号来增加体重

    接下来，斯威尼考虑的是人体生长激素。人体生长激素是由大脑底

    性。

    源应该在其内分泌系统的其他部位——毕竟这种现象不限于男性或女

    70

    现象表明，这项技术也许可以通过维持肌肉功能来帮助肌营养不良症患

    仅意味着新的肌肉产量正在增加，而且肌肉再生也得到加强。肌肉再生

    IGF-1表达“完全阻止了最快、最强的肌肉纤维类型的显著损失”，这不

    老年组实验鼠中，肌肉质量增长了19%，强度增加了27%。此外，它们一生之中最好的状态。”

    “我们曾预计结果会更好，”斯威尼现在说，“但并没预料到会达到

    有所保留。

    “那么，这比我们预期的还要好一些。”斯威尼当时宣称，话语中还

    一样强壮和健康。

    身体虚弱的祖母的年龄——斯威尼发现，老年鼠的肌肉跟年轻鼠的肌肉

    验鼠的肌肉时，这些实验鼠的年纪相当于90岁老年人——正是他挚爱的

    斯威尼事先预测，肌肉可能会有所改善。不过，当他分析老年组实

    后研究人员一起浏览数据，他为实验数字大感震惊。

    过，有一天，斯威尼走进实验室，停留在电脑屏幕前，开始跟一位博士

    出，右肢上的肌肉更多——IGF-1有力地启动了肌肉的合成过程。不

    留下的印象更是深刻。斯威尼从一开始就很清楚，因为光靠肉眼就能看

    肌肉强度增加了14%。不过，当斯威尼检查年纪较大的实验鼠时，给他

    结果可谓一目了然。最年轻的一组实验鼠，肌肉质量增加了15%，威尼牺牲了这些实验鼠，将之解剖，检查其肌肉生长情况。

    实验鼠右后肢的肌肉中。左肢没有注射，作为对照组。4—9个月后，斯

    中年组(18个月大)和老年组(24个月大)。然后，他将病毒注入每只

    斯威尼建立了3组实验鼠，分别相当于人类的年轻组(2个月大)、启。

    病毒直接将人造基因输送到肌肉细胞内，使之保持开启状态，且永久开者。对其他人来说，其影响也同样深刻。

    “当动物变得超级老的时候，它们的肌肉也永远不会改变，”斯威尼

    一边说，一边想起90岁的健身狂人参加混合健身(CrossFit)比赛时的

    模样，“依然跟年轻时一样强壮。”

    当斯威尼在一份科学杂志上发表研究结果时，他在论文中留下了一

    段附言，对于一册很枯燥的科学杂志而言显得极为个人化。这段文字是

    这样写的：“H. 李·斯谨以此文献给他的祖母玛蒂·西奥·理查森，其生命

    因为缺乏站立行走所需的足够肌肉力量而缩短。”

    71

    全身肌肉生长。经过这样一番处理，“希曼”的肌肉质量惊人地增加了

    加速合成IGF-1分子，然后进入血液并在整个身体内部循环，进而促进

    斯威尼以实验鼠的肝脏为目标，创建了一座集中式生产工厂，用于

    这只滑稽的啮齿动物时，记者们给它取了一个绰号叫“希曼”。

    实验室，近距离观察了他创造的最新一代老鼠家族成员。当斯威尼展示

    2001年，英国《卫报》(The Guardian)的两位记者拜访斯威尼的

    的运动员们的电话如潮水般打进来。

    即便如此，斯威尼对于大众反应的程度也是始料未及——不惜冒险

    土豆族的梦想”。

    说，“而且它在血液中是检测不出来的。”他打趣称，这项技术“是沙发

    “哪怕不练习，你产生的肌肉质量和力量也会增强，”斯威尼

    因治疗可能是“完美的性能增强剂”。

    藏的危险。斯威尼在发表这篇论文时警告称，对运动员而言，IGF-1基

    尽管斯威尼的论文对他个人而言意义深刻，但他也认识到其背后潜

    72

    遗憾的是，等到英国遗传学家研究团队前来检验这一理论的时候，见的基因突变，使他不会感到疼痛。

    不适感。事实上，他根本就不放在心上。医生开始怀疑，男孩有一种罕

    理。不过，奇怪的是，不管男孩当天的伤口多么严重，他似乎没有丝毫

    口非常真实——他在表演流血和烧伤之后不断出现在医院，要求包扎处

    生手段是把刀子刺向自己的手臂，赤脚穿过滚烫的火炭。这个男孩的伤

    发来的一份异常报告。医生提到一位10岁的巴基斯坦街头艺人，他的谋

    21世纪初，英国遗传学家团队收到巴基斯坦拉合尔一家医院的医生

    是库珀“邪恶铁三角”的第三个组成部分——疼痛耐受度。

    为丰富多彩，也更为不可思议的基因追寻故事，不是追求肌肉突变，而

    类固醇、促红细胞生成素(EPO)和兴奋剂。事实上，我所遇到过的更

    往往企图增强这些特质，利用的正是库珀所称的“邪恶铁三角”——合成

    的力量、耐力和竞争能力”。数十年来，打定主意要作弊的专业运动员

    (Run，Swim，Throw，Cheat)中写道，取得运动成就需要“超越疼痛

    克里斯·库珀(Chris Cooper)在其著作《跑步·游泳·投掷·作弊》

    埋头研究肌肉的人——正如我第一手所发现的那样。英国体育生物学家

    许多其他研究人员也怀有类似的担忧。这种担忧远远超出了那些只

    么地步？”

    因工程改造人体了，”斯威尼当时这样告诉记者，“谁知道这会发展到什

    “我真的相信，如果苏联没有解体的话，这个国家肯定已经在用基

    看法。

    间，运动员打给他的电话从没有停过。这段经历也已经开始影响了他的

    截至此时，距离斯威尼首次将实验鼠带到世界上已过去3年多的时

    ——负在背上。

    60%，使之能够“毫不费劲”地将重120克的梯子——相当于其体重的3倍为时已晚。男孩为了给朋友露一手，从楼顶跳了下来，不幸丧生。不

    过，遗传学家还能够到这位街头艺人老家的村庄里采集DNA样本。在那

    里，他们发现3个家族的多位个体都存在同一个基因缺陷，这个基因称

    为“钠离子通道N9A(SCN91)”，包括该基因在内的11个人类基因含有

    某种蛋白质编码——这种蛋白质可以控制产生体内传递的疼痛信号。只

    要他们愿意的话，这些人全都可以赤脚踩热炭，而且根本不会感到疼

    痛。基因突变在止痛药物方面具有良好的应用前景。但人们可以想象，为什么忍受疼痛的能力在某些比赛中会像结实肌肉之于举重运动那样有

    用。事实上，这会增加一种令人不安的可能性，那就是不仅是运动员，还有士兵也可能愿意为了打胜仗而不惜一切代价，又或者极权政府可能

    会强行将士兵变成没有痛感的炮灰。

    该研究的资深作者、剑桥医学研究所的杰弗里·伍兹(C.Geoffrey

    Woods)不愿意谈论这项工作，当我联系他时，他挂断了电话。伍兹并

    不是这一领域唯一小心谨慎的人。约翰霍普金斯大学医学院教授李世镇

    (Se-Jin Lee)就像斯威尼一样，被认为是世界上肌肉信号传导通路领

    域最重要的专家之一。不过，李教授拒接我的电话。他向2014年《运动

    基因》(The Sports Gene)一书的作者戴维·爱泼斯坦(David Epstein)

    解释称，他之所以对新闻工作者守口如瓶，是因为“他对于运动员明显

    企图滥用还不是技术的技术而感到不安，那些技术本该提供给没有其他

    选择的病患”。李教授担心，他和斯威尼所研究的那些肌肉疗法“可能会

    和类固醇一样，因为涉及体育丑闻而遭到污名化”。

    当然，类固醇提供了可引以为戒的警示故事。我们很容易忘记，早

    在类固醇与作弊还没联系在一起的很久之前，合成类固醇就已被用作一

    种强大的力量来一劳永逸地治好我们当中的最弱者——第二次世界大战

    结束时从奥斯维辛之类的地方解救出来的营养不良、骨瘦如柴的集中营

    幸存者，烧伤病人，还有遭受发育问题的儿童，不一而足。

    73

    74

    诺勃酮具有独特的化学结构，不可能被检测出来，同时似乎也具有阿诺

    的化合物。对阿诺德来说，最令他兴奋的一项发现就是休斯的诺勃酮。

    馆，从鲜为人知的专利和研究期刊纸堆里搜寻分子结构值得进一步探索

    化学试剂清单里，没有人注意到。不久，他每周花10个小时待在图书

    阿诺德将他所需要的类固醇前体物质添加到他通过公司订购的常规

    来，”阿诺德回忆说，“没有人会知道我到底在做什么。”

    厌我的工作，但我有一间实验室——我可以尝试自己做点儿东西出

    些肌肉杂志里提到的类固醇的分子结构，内心不由得受到触动：“我讨

    一天下午，在开始了当天的化学反应工作之后，阿诺德查看了他那

    也是一位狂热的举重选手，但他的日子过得很无聊。

    从事着他恨透了的低薪工作，制造用于洗发水和发胶的化学品。阿诺德

    完全不一样。20世纪90年代早期，阿诺德还是个24岁的实验室技术员，图书馆研究类固醇时发现了休斯创造的化合物。阿诺德所想到的用途则

    好、胸围宽大的化学家帕特里克·阿诺德(Patrick Arnold)，他在医学

    是在几年前，我飞往伊利诺伊州尚佩恩市的玉米地，去会见一位脾气不

    材矮小症儿童的背景下。我当然不是，斯威尼也不是。我得知这种药物

    不过，世界上大多数人听说这种药物，并不是在老年手术患者或身

    也确实将这种化合物作为身材矮小症患者增重治疗的药物来研究。

    氏制药公司[Wyeth Pharmaceuticals，现为辉瑞公司(Pfizer)子公司]

    物质可以帮助需要合成更多蛋白质的老年手术病患。休斯最后入职的惠

    物，作为他在英国曼彻斯特大学化学博士学位论文的一部分，他认为该

    1961年，休斯发明了一种名为“诺勃酮”或称为“二乙诺酮”的新化合

    的经历。

    言——还是有必要谈一谈一位名叫戈登·休斯(Gordon Hughes)的男子

    世镇和他们的同侪在思索基因兴奋剂的新时代时也相当关注这一警世寓

    说到前后发生如此巨变的这样一个教科书式的案例——斯威尼、李

    75

    大多数人听说戈登·休斯的研究成果都是拜阿诺德的著名化合物所

    个月。

    人皆名誉扫地。阿诺德被判在西弗吉尼亚州摩根敦市的联邦监狱服刑3

    Chambers)，以及3届奥运会金牌得主玛丽昂·琼斯(Marion Jones)等

    曼诺夫斯基(Bill Romanowski)、英国短跑选手德温·钱伯斯(Dwain ·詹比(Jason Giambi)和巴里·邦兹(Barry Bonds)、足球明星比尔·罗

    场重大丑闻，导致美国一些最著名的运动员都身陷其中，棒球巨星贾森

    引，并创制出一种全新的类固醇。最终，BALCO的举动迅速升级为一

    上几乎前所未有的事情。他仔细检查了默克公司(Merck)的化合物索

    之分销给顶级运动员。在托马斯被起诉后，阿诺德完成了运动兴奋剂史

    BALCO)。康特给类固醇重新起名叫“清洁药”(The Clear)，开始将

    心，称为海湾地区实验室合作社(Bay Area Laboratory Co-operative，(Victor Conte)。康特在美国加利福尼亚州伯灵格姆市运营一家营养中

    阿诺德还把样品发给了一位冒进无礼的企业家，名叫维克托·康特 中找出相关代谢物进而发现诺勃酮，那是迟早的事。

    固醇疗法后的常见副作用)。一旦检验人员仔细检查她的尿液，就会从

    性体内也会分泌睾酮)远低于正常水平，由此敲响了警钟(这是接受类

    嗓音、面部毛发和男性的脱发症状。最终，托马斯的天然睾酮水平(女

    就达到了不可思议的350磅。她还长出了突出的喉结、有了低沉的男性

    对待剂量的谨慎态度，服用了足够多的这种化合物，很快她的蹲举力量

    运会自行车手塔米·托马斯(Tammy Thomas)。托马斯完全无视阿诺德

    考样本，因此也无法检测出来。但随后，阿诺德将这种化合物交给了奥

    好玩而酿造了一批诺勃酮。诺勃酮非常偏门，专业兴奋剂项目都没有参

    克·麦奎尔(Mark McGwire)等职业棒球运动员使用时，阿诺德也出于

    几年后，当阿诺德成为成功的主流营养补充剂大师，产品也被如马

    德曾试过的其他更有效类固醇的许多特征。

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    “这是我们讨论的事情之一，”斯威尼说，“你得考虑清楚，你必须

    DNA并非上帝赐予的原版。

    一切痕迹都会被抹得干干净净。一旦如此，便几乎不可能证明此人的

    检测证明新DNA传递载体的存在。然而，载体最终都会被人体分解掉，问题在于，要证明一名运动员曾入侵他或她的基因，唯一的方法是

    的办法是拨款资助一批研究人员，努力想出新方法来检验基因兴奋剂。

    的生物学标记，揭露这位运动员在试图增强他或她的基因；另一种可能

    是联系做基因治疗实验的公司，获取样品，寻找任何可能残留于人体内

    尽管如此，世界反兴奋剂组织能做的事依然有限。一种可能的做法

    不及防。”

    这些东西时能更加感到害怕，他们不希望再像面对BALCO事件一样猝

    “他们希望这次能领先一步，”斯威尼说，“他们希望运动员在追逐

    改变他们身体的各种可能的方式。

    绝，欣赏城市全景，吃着各类食物，讨论运动员滥用新兴基因工程学来

    楼。接下来的8个小时，他将在这栋摩天大楼的17楼会议室里与世隔

    200年历史的维多利亚广场(VictoriaSquare)、一座48层高的摩天大

    月，斯威尼会和其他一些内行遗传学家来到蒙特利尔，前往坐落在已有

    代时，已经想到了这一点。实际上，BALCO对此也是忧心忡忡。每年1

    不过，世界反兴奋剂组织的官员在认真考虑即将到来的基因治疗时

    终会被用到这种地方。

    休斯说，当初他首次制成这种化合物时，从来没有想到他的发明最

    药没有通过FDA的要求。你对它们一无所知。”

    “人们正在使用这些药物，这事儿困扰着我，”休斯告诉我，“这些

    赐。这位现已退休的科学家对此恶名并不怎么领情。按照什么样的周期检测才能确保你能抓住他们。”

    或许最令人望而生畏的障碍是各种可能性的数量之多，因为斯威尼

    在老鼠身上——2011年又在金毛猎犬身上——获得成功的基因调整，这

    只是众多基因调整的可能性之一。斯威尼说，世界反兴奋剂机构“关心

    你可能想到的可以用基因疗法给运动员带来优势的一切东西”。

    根据最新统计，运动领域有超过200个基因与出众的体育表现相关

    ——有许多本书都是关于这些基因的(爱泼斯坦所著的《运动基因》便

    是很好的一例)。尽管就现在而言，这些基因绝大多数自身独立发挥的

    作用太小，利用现有技术进行调整的价值不大，不过随着CRISPR之类

    的基因编辑技术的迅猛发展，未来的情况不会一直如此。与此同时，一

    些人造基因已经是触手可及——比如疼痛基因、IGF-1，以及另外一种

    很快就会吸引斯威尼注意的基因突变——我们在本章开头介绍的突变也

    出现在一个德国新生儿身上。他生下来就长着健美的肌肉，为此媒体称

    之为“超级宝贝”。这种突变涉及一种罕见但强大的化合物——肌肉生长

    抑制素(myostatin)。

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    因的突变也可在自然界中找到。就在李世镇和他的团队制造出这种“肌

    长，通常至少长到其正常尺寸的2倍。但事实证明，动物体内的这种基

    器，那么肌肉生长抑制素便是制动器。没有它，肌肉便会不受限制地增

    肌肉生长。如果说斯威尼专门研究的化合物IGF-1是肌肉生长的加速

    李世镇和他的研究生发现，肌肉生长抑制素在身体中的作用是抑制

    肌肉中的新蛋白质。

    开始独立研究“抗肌萎缩蛋白”的同一时期，李世镇发现了这种只存在于

    世镇对话，正是因为肌肉生长抑制素。20世纪90年代早期，正是斯威尼

    我之所以想找约翰霍普金斯大学那位不肯接电话的发育生物学家李

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    起。据他的父亲尼尔说，利亚姆平时打曲棍球，也喜欢摔跤。尽管他在

    的男孩，他在我撰写本书时已有9岁。利亚姆有6块腹肌，背部肌肉凸

    这便是密歇根州的利亚姆·胡克斯特拉，正是我们在本章开头所述

    谈。

    内得到公开认定的最知名的“超级宝宝”的父母，如今仍然愿意与记者交

    要求医生不要再发布有关他们的任何信息了。不过，也许是在美国范围

    不会公布任何关于这个德国男孩现状的信息——那场炒作之后，这家人

    业短跑运动员的母亲，把以前赢得的所有奖牌都退回去。今天，许尔克

    家庭心烦意乱。一些批评者要求这位不愿透露姓名、论文中介绍她是职

    个婴儿体内的肌肉生长抑制素突变。由此引发的媒体狂轰滥炸使得这个

    人在《新英格兰医学杂志》上发表了一篇论文，报告称他们已经证实这

    许尔克曾经读过李世镇的论文。2004年，这两位研究人员和其他几

    是肌肉”。

    检查，当时护士注意到了他的震颤，“这个孩子的身体很硬。感觉更像

    (Markus Schuelke)说，但在“超级宝贝”出生后不久，马库斯为婴儿做

    组织，所以婴儿会让人感觉柔软”，儿童神经科医生马库斯·许尔克

    “通常情况下，如果你抱起一个婴儿，因为小孩儿身体周围有脂肪

    儿。这个婴儿被称为“超级宝贝”。

    了李教授。医生们相信他们已经找到了具有基因突变的第一个人类新生

    就在李世镇研究发现后的短短几年内，柏林一家医院的医生就联系

    值。但只有一个基因拷贝的狗似乎恰到好处，赛跑时往往能摘得桂冠。

    素突变。带有两个缺陷基因拷贝的狗会变得肌肉僵硬，在赛道上毫无价

    犬(一种每小时可以跑35英里的赛狗品种)身上发现一种肌肉生长抑制

    变，这种超级肌肉牛被称为“比利时蓝牛”。另一支研究团队也从惠比特

    格小鼠”)之后不久，研究小组又从牛身上找到一种自然发生的类似突

    球蛋白”缺陷型啮齿动物(因其体型巨大而被媒体称为“阿诺德·施瓦辛

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    将广泛地用于治疗疾病这点是势在必行。与此同时，斯威尼和其他人密

    准。今天，估计有超过2000个基因实验正在进行中。这些基因疗法未来

    使用某些类固醇来确保炎症可控。2014年，第一项基因疗法获得欧盟批

    方法，包括使用威尔逊发现的一些其他载体，以及在治疗早期关键阶段

    事人体临床实验。但从那时起，医生们已经找到克服免疫反应的许多新

    格尔辛格去世后，威尔逊的合作研究所关闭了，他被判决5年内禁止从

    体免疫反应的概率也更低。斯威尼可能会回头研究IGF-1。1999年杰西·

    制素上，因为这种抑制剂所需插入的病毒载体更少，因此其可能引发机

    斯威尼虽然仍相信IGF-1的功效，但他把注意力放在了肌肉生长抑

    症等人类疾病。

    犬，并且打算创造出具有其他突变的狗，用以模拟帕金森症、肌肉萎缩

    术去除肌肉生长抑制素基因，成功创造出肌肉质量双倍于普通狗的比格

    金毛猎犬”。2015年，中国实验室的科学家们宣布，他们运用CRISPR技

    2011年，斯威尼使 ......