美国国防部高级研究计划局（DARPA）正在大力推进诸如脑移植、仿生义肢等生物学领域内的研究，但一些科学家对这类研究的高风险存有疑虑。
由DARPA提供资金、约翰·霍普金斯大学研发的假肢，可通过假肢安装者的神经系统加以控制
杰弗里·林（Geoffrey Ling）在谈论未来技术时，他的种种构想就像似旋风一般在房间里飞旋。在他的世界里，人们将活得比自然寿命更长；大脑意识可以下载到硬盘上，然后通过人工智能加以强化；机器人和飞行器可以通过人的思想加以控制……
“这些情景可能都会发生。未来20年的科技会让我们眼花缭乱、目不暇接，因为我们已经开始在向这一令人难以置信的领域迈进。”他说。
DARPA志在超前
作为一名神经学家，林是美国国防部高级研究计划局（DARPA）生物技术办公室（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术开发项目，从为士兵量身打造的动力外骨骼，到可以治疗精神障碍的大脑植入技术等，虽然这类设想在一些人眼里看来似乎有些异想天开。然而，DARPA正在着手启动这类项目，其狂热程度不亚于之前的太空开发项目。
DARPA成立于1958年，其时正是苏联率先向太空发射世界上第一颗人造卫星的一年之后，该机构的使命是阻止其竞争对手继续走在美国前面。为此，DARPA在BTO的项目经理们，动辄将数千万美元研究资金投入到他们认可的项目计划中，甚至等不及同行评议和可行性论证等过程，与承包商合作开发这些项目，旨在弥合基础研究成果和商业化之间的差距。
伴随着高风险获得可观回报的一项战略投资是1970年代的互联网开发战略。互联网技术的成功催生了诸如先进能源研究计划署（ARPA-E）等模仿者――ARPA-E作为美国能源部的一个分支机构，一直致力于替代能源这一高风险研究领域。
但一些人在怀疑，DARPA在物理学和计算机硬件领域获得的成功，在生物学领域能行得通吗？怀疑者认为，生命系统是一个复杂得多的系统，许多变数是我们目前未知的，或人工难以操纵和控制的，以及对伦理问题存在的担忧和困惑。
得克萨斯州奥斯汀的生物政策顾问爱德华·哈蒙德（Edward Hammond）质疑，DARPA在与研究人员签订合同的背后往往有其隐秘的动机。“你不会知道DARPA的真正动机是什么。”简言之，即使看似是无害的开发技术，也可能被用于战争目的。例如，生产环保生物燃料的合成生物技术，就可能被用来制造爆炸物，包括治愈受伤士兵的大脑刺激技术，也可以用来提高士兵的作战能力等。
尽管如此，许多生物学家很愿意从美国国防部接受研究资金，理由是那些创新项目都是有社会需求的。林认为，DARPA很清楚人们的担忧，因此BTO的每一个项目计划都有一个专门的生物伦理顾问委员会。除此之外，他还指出，如果某项生物技术的出现是不可避免的，那么就尽早将它开发出来，这是DARPA的责任。“尽管有些人对未来充满担心，但我却认为这是令人振奋的。”
DARPA对生物学的兴趣始于2001年，即炭疽杆菌邮件袭击事件，继后是阿富汗和伊拉克战争，导致DARPA相继在神经科学、心理学和人机接口等领域的大量投资，意在更好地帮助在战争中受伤的士兵。2013年，随着生物学领域项目的激增，DARPA决定成立一个新的办公室，年度预算为2.88亿美元，由时任DARPA科学部门副主管林负责。
“对于投资大家都感兴趣的一些项目，快速动起来的永远都是军方。”华盛顿贝灵厄姆的科学史专家乔治·戴森（George Dyson）说道。至少军方的研究动作迅速，也没有冗长的反思和辩论，只要看看DARPA在计算机等领域取得的成果就很能说明问题。
DARPA对美国总统奥巴马2013年4月宣布的“脑计划”倡议的反应就是一个很好的例子：美国国立卫生研究院（NIH）2014年为此推出了大脑神经网络研究的十年战略计划；美国国家科学基金会（NSF）为与大脑研究相关的项目出台了一个竞争计划；而DARPA则很快向几个与此相关的五年计划注入了5 000多万美元资金。
正在进行的项目
如今BTO负责的一些项目中，一个称为“恢复主动记忆”的项目，即通过创建一个刺激大脑的装置，旨在恢复脑损伤士兵形成记忆的能力。另一个名为“新兴疗法的系统神经技术”（SUBNETS）项目，是一种治疗七种精神和神经系统疾病的大脑植入技术。作为第一步，这两个项目已进入监测癫痫患者大脑活动的阶段，即通过临时植入的电极来定位患者癫痫发作的大脑部位――让患者进行记忆训练，或完成一些由成瘾或抑郁导致受损的大脑神经通路参与的任务，同时记录下脑电波模式。
“毫无疑问，这是一个非常有雄心的目标。”SUBNETS项目负责人之一、旧金山加州大学的神经外科医生爱德华·张（Edward Chang）说道。“我认为，没有人会天真地以为，这些问题在短短五年内能轻易得到解决。”很显然，研究要取得明显成效，仍有很长的路要走。
在DARPA，大部分的权力集中于项目经理，他们不需要通过学术界、工业界的评估和介入，他们独自设计项目启动计划，邀请研究人员申请有特定目标和要求的合同，然后确定他们认为最有可能达成目标的研究团队，并引导整个项目的进程。
如果接受资助的团队“表现”不能符合他们的预期，资金削砍之斧就会毫不留情地砍下来。例如，2007年DARPA启动了一个叫做RealNose的项目：开发有嗅觉受体的合成“狗鼻子”用于检测化学武器的气味。但该计划实施三年后，他们发现受体蛋白在室温下极不稳定，于是DARPA毅然砍掉了这个项目。
BTO副主任艾丽西娅·杰克逊（Alicia Jackson）说道，BTO的项目很少是被列为机密的，但DARPA资金的接受者，在研究方向自由度上肯定有一定的限制。例如，如果在研究中发现某个有趣的科学现象，他们是不能使用DARPA的资助资金去进行这类研究的。
在成功的合作模式中，林最称道的一个例子是与新罕布什尔州曼彻斯特生物技术公司合作开发的DEKA手臂系统，该系统接收从大脑运动皮层神经传送到断肢残余的部分神经系统的脑电信号，然后将这些信号转换成附加在残肢上的假肢做相应的动作――佩戴者可以完成一些比较复杂的动作，比如削水果，甚至还可以攀岩。该系统去年获得了美国食品和药物管理局（FDA）的批准，是首个能够通过神经控制做复杂动作的假肢。
包括马里兰巴尔的摩的约翰霍·普金斯大学也在开发类似的假肢，目前正在患者身上测试，他们希望大脑植入技术可以将患者的意愿转化为驱动假肢的脑电信号。
DARPA“勇士机器软甲”（Warrior Web）项目开发的外骨骼装置，可提高士兵的体能
在实施DARPA的健康计划方面，BTO正在尝试利用能吞噬其他细菌的细菌开发抗菌药物，以及有明显军事用途的能提高士兵力量和速度的外骨骼项目。其他方面，一个称作“Narrative Networks”的项目，即研究大脑如何对不同的观点做出反应，旨在从中寻觅和分析恐怖分子的踪迹。包括利用合成生物学技术计划开发一种编程生物学系统，即生产出用户想要的任何一种化合物，以及多用途材料，如制造轻型防弹衣、强化涂料、修复伤口组织和生产更高效生物燃料的材料等。
对于DARPA取得的这些成果，费城宾夕法尼亚大学生物伦理学家乔纳森·莫雷诺（Jonathan Moreno）说道：“这些成果只能证明他们之前是成功的。”因为几乎没有什么证据可以表明，DARPA的“快车道”途径能够一直胜过同行评审方法。与NSF、NIH等机构不同，DARPA的拨款并不公开，也不对项目经理确定的研究团队和科研项目进行内部分析。
麻省理工学院的经济学家皮埃尔·阿祖莱（Pierre Azoulay）说道：“光有指向成功的目标是不够的。”他认为，DARPA的项目评估理念“很像当年互联网开发的模式。”而杰克逊则认为，BTO的预算只有NIH的1%，经验或实验室大小等因素不在考虑之内，“谁能将工作做得更出色，我们就和谁合作。DARPA 50多年的历史就是一个很好的记录。”从互联网开始，她列举了DARPA的诸多成功事例。
支持与质疑并存
那么，DARPA是否对取得的这些成功及社会影响进行过评估呢？华盛顿特区乔治敦大学的神经伦理学家、SUBNETS顾问詹姆斯·吉奥达诺（James Giordano）认为，BTO肯定做过这方面的工作（他指的是为BTO工作提供指导的伦理学家），他们的评估水平远远超出了给大多数NIH和NSF资助项目的审查评估（伦理评估通常只在项目开始或结束时进行）。莫雷诺对此表示认同，他说：“具有讽刺意味的是，在这些事情上，人们认为国家安全部门一直落后于民间机构，但一次又一次，国防部一直走在前面。”
戴森指出，没有人可以保证五角大楼会在意伦理学家的担忧，或听从DARPA的意见，“有些技术绝对有吸引力，也容易被用于战争目的。”莫雷诺也认为，虽然军方人士会谨慎考虑这类新技术对军事的潜在影响，但令人担心的是，在研究方向上他们的上级部门也许不会给他们太大的自由度。
就BTO的合成生物学计划而言，五角大楼已经在讨论通过细菌基因工程来清理被辐射或化学武器污染的地区，这让人们不禁产生了这些生物体如果被释放到被污染地区后影响周边环境并可能导致失控的担忧。哈蒙德认为，虽然没有理由认为美国正在制造合成生物武器，但一些人担心这些微生物在战略上是很有用的，并对此感到有些担忧。
对接受BTO资金的研究人员而言，吉奥达诺说，谁提供研究基金，谁接受研究基金，这些可能并不重要，因为任何人都可以利用最新研究成果来达到他们自己的目的。而这正是为什么林觉得DARPA需要进行有争议的科学研究的原因。他说：“如果美国不做，别人也会做。关键是我们在做这些工作前应该慎重考虑，想办法尽量减少其不良后果。”
BTO目前有11个项目经理负责多个专业领域，从传染疾病到自然生态系统等。林计划明年扩大BTO的规模，甚至希望涉及到古生物学和天文学等领域，其中包括应对来自外太空的可能威胁的项目，或在行星上寻觅生命存在的迹象。他说：“毫无疑问，这些将成为人类历史上最激动人心的科学新闻。我想，由DARPA来资助是最合适的。”
林和他在BTO的同事们都陶醉在这样的远景规划中。他认为越超前越好，“我们要寻找一切‘可行’的途径，而不是总说‘这不行或那不行’。”
资料来源 Nature
责任编辑 则 鸣