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跟风：关于星际穿越中的基因学问题

发布日期：2014-11-25 浏览次数 :

导读	最近朋友圈里突然冒出一大波物理学家，探讨着关于虫洞、黑洞、潮汐力、四维时空、时间膨胀等一系列被爱因斯坦、霍金们在很多年前就玩坏了的问题。鉴于物理大神们已经把电影从头到脚剖析了很多遍，我就捡漏说说两个和基因有关的话题吧。

最近朋友圈里突然冒出一大波物理学家，探讨着关于虫洞、黑洞、潮汐力、四维时空、时间膨胀等一系列被爱因斯坦、霍金们在很多年前就玩坏了的问题。

哈哈，都是《星际穿越》的后遗症啦。
那天朋友强烈提议去看《星际穿越》，由于有一段时间没关注过影讯了，听着这毫无特点的片名，心想这部电影的上限最多也就是星球大战了吧。然后在手机上一查时间……还没上映……再仔细一查，还好，第二天零点首映，只需再等几个小时。
于是，就这么莫名其妙地买了首映的电影票。本着不剧透的原则，在此就略过观影经过。
走出电影院后，下半夜的风吹着负荷过高散热不良的大脑，抬头看了一眼什么都没有的星空，心情大致如《三体3》序里的一句话：
“铅灰色的夜空几乎看不到几颗星星，但是我的心中却仿佛有无限的星光在涌动。”
虽然避免不了有一些bug，但无碍它的神作炼成之路。在我所认为的硬科幻电影中，能与之比拟的，只有《盗梦空间》和《超时空接触》。
接下来几天，朋友圈被《星际穿越》刷爆了。在科学不是那么流行的国度里，一部电影却引发了对宇宙、时空命题的广泛探讨，诺兰你真行！
鉴于物理大神们已经把电影从头到脚剖析了很多遍，我就捡漏说说两个和基因有关的话题吧。
枯萎病
电影的开头，地球一片末世景象。植物枯萎病蔓延全球，植被的减少放纵了沙尘暴的肆虐，并导致大气中氧气含量急剧减少。
农作物中只有玉米存活了下来，至于玉米为什么这么坚挺？可能的原因是玉米是C4植物，这是为数不多的一类植物，其光合作用中的化学反应途径有别于常见的C3植物，对水分的利用率较高，适合在干热地区生存；
还可能玉米的转基因做的比较相对多一点（孟山都……），在末世面前，大概没有人歧视转基因技术了吧，要是能培育出抗枯萎病的转基因植物，就谢天谢地喽，而显然，在电影的设定中，转基因技术在枯萎病面前是无能为力的。
其实，每天吃烤玉米、松仁炒玉米、椒盐玉米、甜玉米棒、玉米饼，喝玉米汁、玉米排骨汤、玉米酒，幸福指数也挺高的。但女（墨）主（菲）定律说了：事情如果有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生。由此推断出枯萎病终有一天将感染玉米。
那么问题来了，枯萎病到底是什么玩意？
但凡能在生物之间传播的疾病，都有一个共同点：就是由病原体引起。病原体种类很多，包括病毒、细菌、真菌、寄生虫……等各种“二次元生物”。它们的主要爱好是寄生在宿主体内，把宿主当成自己家，吃喝拉撒、制造后代等全在里面完成，不仅占用宿主的食物，还经常搞些破坏，非法排污。最终的结果是，病原体爽了，宿主病了，然后死了……
枯萎病显然是由病原体引起的。这种病原体脸皮极厚，破坏力惊人，而且基因变异很快，环境适应力极强，除了玉米家暂时没有进去外，其余农作物家都被砸开了，最终成为一种普适的携带各种抗逆基因的超级病原，专业杀害农作物。
有人会说：如今生物技术尤其是基因科学技术越来越发达，就找不到对付枯萎病的办法吗？
对比一下至今仍攻克不了的艾滋病，还有近来闻之色变的埃博拉，就知道人类并非无所不能。病原体虽小（绝大多数肉眼不可见），但生命体更脆弱。
又有人说：既然枯萎病在地球解决不了，移民到新的星球不照样解决不了吗？
这确实是影片讲得不太清楚的地方，尝试这样去理解吧：枯萎病导致的粮食断绝，氧气稀薄，沙尘漫天等问题，使地球环境发生了不可逆转的恶化。而且枯萎病原体在地球上无所不在，就算培育出一种新的农作物品种，用不了多久枯萎病原体又会大摇大摆地进门，坐在它家沙发上喝茶了。只有移民，移民到一个与枯萎病原体隔着光年之遥的新的宜居地，然后再培育农作物，才是人类文明延续的希望。
受精卵冷冻
影片中拯救人类文明有两大计划：
plan A是符合伦理和人性的星际大移民，交给物理大神们去讨论为好；
plan B则是经济却违背人伦的受精卵移民计划，具体来说是由一个人（上帝？女娲？）带着5000个冷藏的受精卵去新的宜居星球安家，通过模拟母体环境的方法，在实验室孕育受精卵，第一批长大的孩子组建起新人类的第一代文明，然后繁殖……繁殖……（在人类种群只有个位数的时候，没有什么比繁殖更重要）最终建立起殖民地。
受精卵体外冷冻可行吗？of course，而且这连科幻都算不上，早就广泛应用于医学了。比如大名鼎鼎的PGD（胚胎植入前遗传学诊断）技术，什么？你没听说过？那你一定听说过试管婴儿吧。
试管婴儿就是在体外完成精子和卵子的结合（受精），然后再植入到妈妈体内继续孕育。试管婴儿可以解决很多遗传学问题，因为尚在体外的时候就可以通过PGD技术判断胚胎的基因有无致死致畸等重大问题。
具体操作是在受精卵分裂到8-10个细胞的时候，从中取出一个细胞进行遗传学分析（比如用基因测序的方法），其余细胞则冷冻起来（由于是从同一个受精卵分裂而来，所有细胞的遗传物质都相同，分析一个细胞就等于分析了整体）。待证实不存在遗传问题后，再将冷藏起来的细胞解冻，植入到体内。
相信plan B中的5000个受精卵都是通过PGD精挑细选的，不仅排除了遗传病，还考虑了基因多样性问题（应该覆盖了各色人种），以确保人类在新殖民地中得到最好的延续。

转自（http://www.360zhyx.com/Home-Research-index-rid-32600.shtml#）

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