生物黑客是一群怎样的存在（什么是生物黑客）
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警惕生物黑客！凤眼小妖精—水葫芦
不管是过去还是现在，我们称一个国家侵略另一个国家的行为叫“入侵”，这种“入侵”会造成家破人亡、饿殍遍野（如图1）。但是，我们今天要谈的“入侵”不是国家与国家之间的战争，是“植物与环境”之间的战争。
图1
放眼美丽的江城——有百湖之市之称的武汉，一到春季，闹人的“小妖精”就会出现在各个湖泊面上，有的三五成群，有的孤军奋战。入夏后，它们会自然得连成一片，并开出镶嵌着凤眼的紫色花朵，所以又叫凤眼莲、水葫芦（如图2）。乍一看，还挺美！
而你正欣赏这美丽的花的时候，可能就会看到，湖面上三三两两开来了渔船，工作人员开始打捞这些植物，然后运往垃圾场进行焚烧。因为这个植物还有一个不讨喜的名字：入侵植物。
图2 水葫芦开花（摄于武汉植物园）
也许有人会问，植物不是大自然赐给人们的礼物吗？为什么还有“入侵”这一说呢？
其实，很多植物都是由国外引入我们国家，但如果某些外来植物破坏了被引入地的自然环境，并对人们的生活、健康、生产带来负面影响，我们就称这种植物为“入侵植物”。
入侵植物都是外来植物，并且大部分入侵植物会以两种途径被引入。
第一种就是有意引入。根据其植物的特殊功能，如：观赏、饲料等，而被所需要的国家引入。
第二种是无意引入。在国家与国家之间进行种子交换、商品贸易时，入侵植物种子混在其中，或者被外来交通工具引入。
通过这两种方式引入的入侵植物已对我国特别是华南、华中、华东地区的经济、经济安全造成了严重危害。
现在，让我们来聊聊这个闹心的“小妖精”——水葫芦是如何从“赏心悦目”到“众人喊打”的。
水葫芦，也叫凤眼莲，其英文名为water hyacinth，Water为水的意思，hyacinth为风信子，两者结合又译作“水中的风信子”。人们认为它盛开的花束犹如风信子一样，故得此名。当初，水葫芦是作为外来植物有意引入中国的，它原产于南美洲，属多年生漂浮植物。花为浅紫色，呈多棱喇叭状。最上一枚花瓣上生有黄色斑点，看上去像凤眼，也像孔雀羽翎尾端的花点，非常耀眼、靓丽。正因为其独特外表，曾多次参加展览会，并于1884年在美国国际棉花博览会上被喻为“美化世界的淡紫色花冠”、“魔鬼花”等（如图3）。
图3
我国最初引入水葫芦的原因有三个：
一是作为猪饲料（如图4）；
图4
二是因为它有靓丽的花束和饱满的叶子，可作观赏用；三是因为它是净化水质的好帮手。研究表明，水葫芦是净化污水的生态功臣。在适宜条件下，1公顷水葫芦能将800人排放的氮、磷元素当天吸收掉，水葫芦还能从污水中富集镉、铅、汞、铬、铜、锌等重金属元素（如图5）。
图5
由于以上原因，水葫芦在刚刚引进中国时受到热捧。
然而，水葫芦给昆明人带来的却是灾难（如图6）。
图6 泛滥的水葫芦（2007年一位网友拍摄于昆明滇池周边）
起初，水葫芦是作为净化水质的植物被盲目种植在滇池，但随着时间的推移，滇池的水葫芦开始蔓延，繁殖能力已经超出了人们的控制范围。据有关报道证实，20世纪70年代，我国昆明滇池水质均为III级水质，80年代后受到污染，90年代后期因为污染严重，成为我国重点治理的三大湖泊之一。而“水葫芦”，正是造成滇池现状的罪魁祸首之一。
那么，水葫芦是如何由治理水质的“帮手”变成污染水质的“凶手”的呢？原因主要有以下几点：首先，水葫芦在故乡南美洲有专食天敌水葫芦象甲(Neochetina eichhorniae)，它的成虫可大量取食水葫芦的叶片，造成其光合面积减少而发育迟缓，植株逐步缩小等（图7.8）。但在中国这项技术并未得到广泛推广，主要是因为一些地区的冬季气温低，水葫芦象甲无法越冬；其次，随着科技的发展，经济的增长，人们不再用它作天然植物饲料，加上工业的发展，水体富营养化日趋严重，对水葫芦的生长极有利。一旦种植，水葫芦就能迅速繁殖，将整个水域覆盖得严严实实，长时间将阳光、空气隔离，降低水体含氧量，导致水生动物死亡。不仅如此，水葫芦还富集重金属，死后腐烂沉入水底形成重金属高含量层，直接杀伤底栖生物。这样使得水葫芦变为一大公害。
图7
图8
生长和破坏能力如此之强的水葫芦到底是怎样繁殖的呢？
水葫芦可以进行有性和无性繁殖，其无性繁殖能力极强，一旦受到外力干扰，它的匍匐茎（如下图红色箭头所示）就会断裂，形成新的无性分株。它的无性繁殖后代一产生便具有根系，能够独立生长，依次循环（图9）。
图9
那么，身为普通大众的我们面对水葫芦的“入侵”能够做些什么呢？
1. 水葫芦的生长繁殖需要在水质污浊、水质富营养化程度高、流速较慢的水域。因此我们在日常生活中，可以多使用含磷量低的洗衣粉等。
2. 因为水葫芦的花开的非常漂亮，所以很多花卉商家将其作为家装的盆栽，但在家里已经种植了或者将要种植水葫芦的朋友，当您将要丢掉水葫芦的时候请不要丢入河水湖泊中。
经常参加义务打捞活动，为抵制水葫芦做出自己的一份贡献。
出品：科普中国
制作：武汉植物园科普创作团队程嘉宝
监制：中国计算机网络信息中心
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生物黑客是什么？
把生物技术带出实验室，打破常规实验室神秘性限制，在不同环境下创新发展生物技术。
对于生物黑客,目前网络媒体和专业论坛对其别称不少:生物崩客,自己动手(DIY)生物学家,车库生物学家（garage biologist）……这些名称除了含有像电脑黑客一样的反叛精神 外,还反映出现代生物学一些重要的新特征:即生物科学的神秘性日益被打破,生物科学的普及也日渐广泛。
最值得注意的是:生物学及生物工程的成本日益降低, 生物学界的爱因斯坦可能像科幻大片中描述的那样:随时从邻居家的车库里走出来。
谈及黑客,人们很可能想起网络黑客。但多数生物黑客们宣称:他们的行动宗旨不是制造麻烦,而是为了防止出现技术被少数专业人士所掌握而形成的垄断操纵。因 此,他们主要是通过网络及其他手段来普及现代生物学知识。生物黑客们在网上教人们如何从菠萝里提取基因,还教人们如何以低廉价格从水、酒精中提取基因,甚 至告诉人们如何网购低价的实验仪器,并利用这些仪器进行从简单到复杂的基因工程。
在长寿抗衰的战场上，“生物黑客”们都实现了什么？
理想情况下，你能活到120岁。
这是美国学者海尔弗利在1961年提出来的概念。人体细胞一般分裂50次左右，分裂的周期大约是2.4年。
但我们还能突破生理极限，活得更久吗？
如果你问硅谷的那群“生物黑客”，他们很可能信誓旦旦地回答：当然能！而且，这些野心家并不只是嘴上说说。
“我不是吸血鬼！” Paypal联合创始人彼得·蒂尔（Peter Thiel）在2018年《纽约时报》的年度论坛上这样为自己申辩。他反驳的是一则流传甚广的传言：彼得·蒂尔通过注射年轻人的血液，以此对抗衰老。虽然不承认换血，但他并不避讳自己对长寿的渴求。他公开承认，自己正在服用生长激素药物。
而有人比他更激进，相信基因重组试剂可以突破生理局限。生物医药公司的CEO艾伦·特雷维克（Aaron Traywick），曾在生物黑客大会上上演了一场“行为艺术”：当众脱下裤子，拿起一支细细的针筒，朝自己的大腿注射了疱疹治疗基因药剂。这是其公司研发的廉价基因药剂之一。两个月后，他被发现在水疗中心溺亡，身边漂浮着很多药瓶。法医的调查结果显示，他溺亡的主要原因是神经中毒后意识和感觉的短暂分离。但仍然有不少人认为，他的死亡和这次注射有关。
但这并不影响彼得·蒂尔这样出身科技行业的亿万富翁们对“长生不老”的追逐。
长寿药
“有时衰老也是双刃剑，它是身体对抗癌症的保护屏障——当细胞遇到潜在的癌症风险时，它们会进入衰老并停止增殖，从而使得癌症不会继续扩散。”南加州大学的项目负责人尼克·格雷厄姆（Nick Graham）表示，不应该消除所有的衰老细胞，因为这可能让人面临癌症的风险。因此，像Senolytics这样的抗衰老药物需要定点靶向消除衰老细胞，这样就能保留衰老细胞最初的肿瘤抑制功能。
3D打印器官和器官移植
除了细胞这个对抗衰老的战场，未来学家伊恩·皮尔逊（Ian Pearson）提出：不断更换人体重要器官，可能是实现长寿的好办法。但器官的紧缺和配型的高难度，激发了科学家研究如何使用3D打印技术，以人体细胞为材料打印出自体器官。Prellis Biologics就是一家研发3D器官打印的公司。目前，它正在攻克如何保持3D打印细胞和组织长时间存活的问题。如果这项技术发展成熟，器官移植的等待时间将会缩短，成功率也会提高。
3D打印器官
另外，异种器官移植（在动物身体上培育新的器官并能被人体接受）也是一种解决方案，但该技术仍然处于研发阶段。启函生物是国内比较有代表性的公司。最近日本批准了有争议的人动物混合胚胎试验：创造包含人类细胞的动物胚胎，并将其移植到代孕动物体内。据Nature报道，目前为止，用于杂交培育的小鼠胚胎器官几乎完全成型了。
基因测序和基因治疗
精准描绘衰老的真实样貌是揭开衰老之谜的方法之一，而基因测序能成为“描绘”的工具。DNA信息能帮助我们更好地“长寿”，这也意味着找到重返青春的灵药可能不再是亿万富翁的专利，普通人也能享受。
Human Longevity是抗衰老领域比较典型的基因组测序公司，它由奇点大学创始人彼得·戴曼迪斯（Peter Diamandis) 和基因组学领域的先驱者J.克雷格·文特尔（J. Craig Venter）共同创立。戴曼迪斯曾在一次公开演讲中说：“我们每天可以测10万人的基因组，2020年这个数字是500万。”而在国内的基因测序领域，据青桐资本投资总监薄奥克介绍，海普洛斯是国内测序通量最大的，在ctDNA领域准确度最高的。它的业务目前主要包括：癌症基因检测和健康人群基因检测。
逃过衰老，但死亡仍难避免？
随着生物技术的发展以及上述相关公司的持续研发，或许衰老将会变成生命进程中可以修正的一个bug。在Unity Biotech的CEO内德·大卫（Ned David）看来，人们已经开始意识到衰老是灵活可变的，我们正在进入一个可以安全改变人类衰老进程的时代。
如果衰老被治愈，人在老年时期的身体状况一路坦途，但死亡仍然是悬崖边的纵身一跃吗？
未来学家伊恩·皮尔森给出了一个确切的时间：“只要你能活到2050 年，就有很大几率实现永生。”
那么永生是抗衰老的终极目标吗？遗传学教父乔治·切奇并不这么想：“如果我们的技术足够有效，人类的寿命就没有上限。但我们的目标不在于此，我们希望人的老年阶段能依然健康年轻而不是被拉长的衰老期。”
我们和永生的距离
当大多数人接受了生命尽头必然死亡的宿命，总有些人就是“不认命”。他们拿自己做小白鼠，近乎疯狂地探索长寿甚至超越死亡的方法。
首先是引领科技养生潮流的硅谷第一“生物黑客” 戴夫·阿斯普雷（Dave Asprey），他除了坚持正念冥想、生酮饮食，最近几年升级了自己的“养生清单”：每天吃100份营养品，注射机体干细胞，定时接受红外线照射，并尝试在高压氧仓中“补气”。
硅谷企业家塞吉·法盖特（Serge Faguet）也有类似的做法，他每天会吃下60多颗药片，包含营养补充剂、抗抑郁药、降血糖药等，甚至还有违禁药物。他还注射生长激素以促进肌肉的生长。此外，他还注意保持精神健康、良好睡眠、均衡膳食、接受医学检查（血液和基因等）以及合理锻炼。
“我们是（复杂的）机器人，机器人可以被调节和改善。”法盖特说，自己现在的主要目标是保持健康长寿，以准备未来能与机器融合，成为“超人”。
马斯克的“脑机狂想”也正在推近人类与永生的距离。不久前，Neuralink公司宣布，其脑机接口研究出现了新进展：Neuralink采用侵入式，使用的电极线能防止大脑损伤。这可能是它区别于以往脑机接口计划的优势。据悉Neuralink会首先在高位截瘫患者身上做试验，但马斯克的野心不止如此。
前不久，他在一档播客节目上表示，该技术会让人类“有效地和AI融合在一起”。他更想让脑机接口成为像手机一样的存在，甚至比手机更全面地入侵人类的生活。那么人和AI融合后的终点在哪里？
如果脑机接口计划进展顺利，不久我们就能“上传思维”，此时肉体的长生不老已经不再重要，因为我们提早一步实现了数字化永生。但是那些游荡在云上的思维代码代表的就是你吗？或许乔治·切奇为我们描绘的场景更触手可及：“未来很多百岁老人在老年时期也一直充满青春活力，在死亡敲门之前，大家都不必经受病痛的折磨。”
“这种想象还不坏。”
“生物黑客”是何方神圣？
谈到“黑客”，也许大家脑海里浮现的只有计算机黑客。但其实，另一种黑客也挺火，它的全名叫做“生物黑客”。
潜力无穷的生物黑客
“生物黑客”的别称不少，又称作自己动手生物学家、车库生物学家等。这是一类喜爱生物科学的民间团体。团体成员主要通过书籍或者网络来获取生物学知识，并通过网络购买与生物有关的实验室设备，在家中车库或者客厅完成一些生物学实验，比如提取菠萝基因，改造大肠杆菌的基因等。加入生物黑客团体很容易，只要你在家腾出够大的空地儿，然后再摆上生物仪器，开始做生物实验，那么你就是其中一员了。
不过，虽然与计算机黑客一样，都是“黑客”，但是，生物黑客的宗旨却并不是制造麻烦，而是一种对生物科学的探索。生物工程成本日益下降，以及大众对生物学自发的喜爱之情，催生了这类特殊的黑客团体。
2001年，读取100万个DNA碱基对的费用大约10万美元，如今只需几毛钱。向一家生物技术公司订购水母的DNA只需付几百块钱，而廉价的二手生物设备，只要数千块就能搞定。如果一个人自学生物科学的能力足够强，那么，他或者她甚至还能自己做一个工本连150元都不到的DNA分析仪。美国麻省理工学院的一位生物工程毕业生，花了3000多美元采购了所用实验用品和设备。现在，这名毕业生把网购来的设备安放在卧室的壁橱里，组成了一个“迷你实验室”。
这意味着，生物技术的发展空间不再局限于专业人士的实验室，今后，最牛的生物技术很有可能像科幻大片中描述的那样，就诞生在邻居家的车库里。
20世纪70年代，苹果计算机已经由乔布斯和同伴在车库里共同完成，而拉里·佩奇和谢尔盖·布林的谷歌公司也是诞生于朋友家的车库里。未来，车库中一定会走出更传奇的生物牛人。“车库传奇”将在生物界里继续它的旅程。
生物技术的新“车库传奇”
美国有许多生物学网络开放平台。在平台上，基因专家和爱好者可以亲密交流，分享彼此的心得和成就。只要对生物学有想法，并愿意自学，那么，任何人都可以利用平台上的资源来实现它。如同盖一幢“生物大楼”，专业的生物人士是造“生物砖”的人，而那些生物黑客则是完成生物工程的设计组装人员，他们分散在全世界各个角落当中。当然，有的精英可能既是造“生物砖”的人，又是用“生物砖”去盖楼的人，比如克雷格·文特尔。美国人文特尔是首个对某种细菌基因组进行排序的专业人士，但他随后建立了一家私人公司，雇了一群人，与政府出资支持的人类基因工程研究展开了竞争。文特尔算是最高级别的“生物黑客”了吧。
目前，生物黑客已经有了小小的成就。
31岁的美国计算机工程师梅瑞蒂丝·帕特森，在自家餐厅里成功改良了优格菌——酸奶里的一类菌种。这种经改良的优格菌一遇到三聚氰胺——前一阵子毒奶粉中的有害物质，就会泛绿光，发出警示。
3名德国科普作家在办公室里开辟了一块“生物试验田”。他们在网上购买了分离DNA的离心分离机、能照亮DNA碎片的灯箱、能给微量物质称重的仪器和一些消毒仪器等。然后，他们从海鲜店买了生鱼片做研究材料。经过几个月的实验，他们用那套“山寨设备”成功提取了生鱼片的一种名为COX1的基因。之后，他们又成功发现了一种对运动有益的特殊基因。
最牛的是一家农业生物技术公司，它从一个地下室开始发展，后来逐步走向正轨，转手的时候，被卖出了几个亿的价钱。
美国麻州的一个由几名生物黑客组成的小团体还建立了一个对外开放的生物实验室。实验室的化学品和实验设备都可以免费使用。比如，实验室有一套低温冷冻设备，能使温度下降到-80℃。要对细菌“动手脚”，低温条件是必不可少的。即使是“民办”的，这个实验室看起来也非常有“专业味道”。而之所以会如此“专业”，是因为有几名创办人本来就是学生物的。
不过，尽管现在生物黑客团体的人逐渐在增多，但仍然没形成“全球气候”。可是未来，随着生物技术成本降得越来越低，相信更多人会愿意尝试“家庭式基因工程”。
“赶潮流”的风险难以预测
做一名“生物黑客”可能是当今最潮的想法。而最潮的想法一般都具有很强的风险性，太“时尚”，不容易被世人所接受，不成熟，容易出纰漏，生物黑客也是如此。
有人说，世界上最具破坏力的是DNA，其实有点儿道理。2009年，猪流感爆发只有5天，这种病毒基因只不过换了几个位置，就让整个墨西哥陷入了困境。短短几天内，墨西哥60多人死于流感，而感染猪流感的人有上千人。
所以，一些人担心，如果生物技术变得特别开放，开放到在任何地方都有其身影，那么，生物黑客可能会闹出非常大的乱子，比如弄出个变种的“超级病毒”，让各种抗毒药物统统失效，弄出个自己都收拾不了的“烂摊子”。所以，有一批人很反感生物黑客的存在。
而支持生物技术“车库化”的那些人则称，生物技术很重要，决不能够只被少数人所垄断。他们的观点是，官僚主义让最新生物技术的推广过程变得十分繁琐。这会延长解决问题的时间，不利于问题的解决。与此同时，那些权力欲望特别强烈的官僚主义者很可能也会因为利益驱动而放弃最有效解决问题的好点子。
实际上，生物黑客所具备的危险性是生物技术本身的特点造成的。像所有强大的技术一样，生物技术也是一把双刃剑。而解决这个问题的关键，是看将生物技术交给更多人后，即“平民化”后，得到的更多，还是失去的更多。政府和大学里的科研机构出了许多成果，而生物黑客的成果也不赖。
生物黑客多了究竟是好是坏，也许很快，我们就能找到这个问题的答案。
（本文源自大科技*百科新说2015年第10期）
你是怎样看待生物入侵者的
生物入侵不是反病毒啊……
生物入侵可以造成当地生物链的破坏，进而导致被入侵地区的生态平衡被破坏，严重的会造成很大的经济损失，最可怕的是造成当地物种灭绝。有许多稀有物种就是这样灭绝的。
对此个人认为主要应当加强海关的检查力度，提高检验检疫水平。对于已经入侵的要使用各种方式防止其产生大的危害，最好通过生物手段等不污染环境的方法。
