生物黑客，同時(shí)也是TED的“小伙伴”安德魯·佩林（AndrewPelling）沒(méi)有特意改變DNA，就研制出了活生生、功能正常且在自然界中不存在的生物體。在渥太華大學(xué)的實(shí)驗室里，他甚至搞明白了該如何利用蘋(píng)果和人類(lèi)細胞在培養皿中培育出耳朵。他是怎么做到的——更重要的是，為什么要這樣做嗎？答案驚人的簡(jiǎn)單，因為這意味著(zhù)我們可以進(jìn)行更多的醫療創(chuàng )新，為更多人帶來(lái)福祉。

　　這些耳朵，真的是人類(lèi)的耳朵嗎？他們能聽(tīng)到聲音嗎？答案誰(shuí)也不知道。這些耳朵確實(shí)是由真正的、活的人類(lèi)細胞組成的，但將這些細胞組合在一起的東西卻是蘋(píng)果纖維素。這些耳朵是手工雕刻出的（佩林的妻子）。細想一下，不，它們不可能聽(tīng)得到。

　　這聽(tīng)起來(lái)也許很像一個(gè)令人毛骨悚然的科學(xué)藝術(shù)項目，但它也說(shuō)明很重要的一點(diǎn)：人類(lèi)細胞可以在植物的纖維結構中茁壯成長(cháng)。為何說(shuō)這一點(diǎn)那么重要？因為它暗示了一種可以在全球范圍內低成本得獲取生物材料的可能性，我們可以將支離破碎的身體部分重新結合起來(lái)，皮膚、骨骼、血管、器官等等都可以。

　　科學(xué)家們正致力尋找可以替代身體器官的東西，處于醫學(xué)前沿的是實(shí)驗室培養的器官?？茖W(xué)家進(jìn)行培養骨頭，軟骨，甚至更為復雜的器官（如腎臟和心臟）的實(shí)驗，但是這些器官都需要一個(gè)可以“養活”細胞的基礎材料。“大家有一個(gè)基本共識：這個(gè)”支架“應該盡量取自人體，”佩林說(shuō)。有好幾種方法可以制造這些“支架”，使用現有捐贈器官制造“支架”是其中一個(gè)很有前景的方法。使用這種方法時(shí)，科學(xué)家們會(huì )將捐贈者的細胞從組織結構中分離，剩下的材料作為蛋白質(zhì)的“支架”，與病人的干細胞共同作用，然后將生成的器官移植回病人身上。（當捐贈者的細胞被移除之后，剩下來(lái)的東西看起來(lái)像一個(gè)白色的“鬼心”（ghostheart），其主要成分是膠原蛋白）。這是一個(gè)極其復雜的過(guò)程，到目前為止，科學(xué)家們只成功制造出膀胱等簡(jiǎn)單的器官。佩林說(shuō)：“這種人造心臟能否順利工作還未可知。”

　　科學(xué)家同樣花了好幾十年時(shí)間研發(fā)“合成支架”，使血管可以在其中存活。這種方法也是十分復雜且昂貴的。佩林說(shuō)：“合成一個(gè)器官所需要的商業(yè)型生物材料在市場(chǎng)上要賣(mài)到好幾千美元。”

　　用蘋(píng)果？蘋(píng)果長(cháng)在樹(shù)上而且很便宜。以前都是使用合成的或高度加工的天然纖維素，而佩林的實(shí)驗室想直接從蘋(píng)果中提取植物纖維素，這樣處理的步驟少且十分簡(jiǎn)單。佩林負責管理渥太華大學(xué)由公共資金資助的佩林生物物理實(shí)驗室，他一直對實(shí)驗生物物理學(xué)這一門(mén)課程很感興趣。他說(shuō)：“我們的假設是這樣的，”蘋(píng)果支架“和其他任何”纖維素支架“效果相同。”為了獲取纖維素，博士生DanielModulevsky設計了這樣一個(gè)流程，把一個(gè)蘋(píng)果削皮，用肥皂和水來(lái)清洗，然后消毒。剩下的纖維素中有保存完好的細網(wǎng)格，你可以往其中注入人體細胞——它們就會(huì )存活。“接下來(lái)的問(wèn)題就是：能移植嗎？佩林認為答案是肯定的。”Modulevsky和比其年長(cháng)的實(shí)驗科學(xué)家CharlesCuerrier合作，并且發(fā)現當他們將此“支架”從皮下植入時(shí)，周?chē)募毎M(jìn)入網(wǎng)格，然后向身體發(fā)送供血信號，最終和身體融為一體。“

　　這種方法已經(jīng)遠超利用蘋(píng)果制作耳朵的水平，蘆筍也許有望幫助人們修復脊柱。目前，研究人員正在尋找其他植物中可能有用的成分。佩林說(shuō)：”我們想盡一切辦法搜集我們能獲取到的植物，因此，當我們備貨的時(shí)候，實(shí)驗室看起來(lái)就像農貿市場(chǎng)。“他說(shuō)：”大自然中有許多結構可以用來(lái)制作修復人體器官的“支架”。一些植物有三維結構，這和目前商用合成支架十分相像。“但是，如果已經(jīng)存在商用產(chǎn)品，那還折騰植物干什么？他回答：”如果用植物制作更簡(jiǎn)單，而且大自然已經(jīng)給我們提供了原材料，那為什么不用植物呢？“佩林的實(shí)驗室正在對更多植物（如梨、蘆筍和蘑菇）進(jìn)行修復可能性實(shí)驗，測試這些植物是否可以修復骨頭、神經(jīng)和皮膚。

　　佩林的實(shí)驗室一開(kāi)始并沒(méi)有打算研制出一種可以制造”組織生成材料“的方法。佩林說(shuō)：”我們只是開(kāi)個(gè)玩笑，說(shuō)要做出個(gè)《綠魔先生》中的植物怪獸。“佩林認為他的實(shí)驗室更多時(shí)候是一個(gè)探索和娛樂(lè )的空間，在這里科學(xué)家，工程師和藝術(shù)家可以提出問(wèn)題并試圖作出解答，不強求結果。”這里只是一個(gè)可以滿(mǎn)足人們求知欲的地方，“他說(shuō)，”我們不會(huì )刻意做一些有應用價(jià)值的研究。

　　事實(shí)上，這有點(diǎn)兒像翻垃圾桶找硬件，然后再拆卸，重組的過(guò)程（只是為了好玩），這也使得佩林開(kāi)始思考，能否在生命系統中做一個(gè)類(lèi)似的實(shí)驗?；氐綄?shí)驗室，這個(gè)想法就演變成了“蘋(píng)果實(shí)驗”。他說(shuō)：“讓我們驚訝的是，事實(shí)證明，它比我們想象的要容易得多。而且進(jìn)行一定優(yōu)化過(guò)后，最終竟然成功了。”他還補充道，“如果我們一直墨守成規，這個(gè)實(shí)驗可能根本不會(huì )成功。我們采用的其實(shí)很像石器時(shí)代的方法，那就是實(shí)實(shí)在在做事情。”

　　這不是轉基因技術(shù)，也不是合成生物學(xué)。所以這到底是什么？佩林說(shuō)：“當你說(shuō)‘哦’，我做了個(gè)蘋(píng)果出來(lái)，里面有人類(lèi)細胞，人們立即想到的就是基因改造。但其實(shí)我們根本不需要改變基因組。有趣的是，我們沒(méi)有改變DNA編碼就改變了生物功能。”那我們應該如何看待這個(gè)領(lǐng)域？“我一直叫它強化生物學(xué)（augmentedbiology），”他說(shuō)，“真的，這只是對舊想法的改進(jìn)——我們已經(jīng)通過(guò)紋身、穿孔和填充等手段”強化“了我們的身體。”但是，佩林的想法實(shí)在是比較特殊，也很難找到資助方。到目前為止，種子基金可以讓他進(jìn)行老鼠身上植入物的安全性和兼容性臨床試驗研究。

　　“一旦人們明白這一點(diǎn)，這只是個(gè)由蘋(píng)果制作的植入物，他們就會(huì )意識到，我們的技術(shù)和當前的技術(shù)并沒(méi)有很大的差別，”佩林說(shuō)，“我們只是能夠以更低的成本做到，過(guò)程更簡(jiǎn)單，而且我們還解決了一些問(wèn)題，也許真的能讓它發(fā)揮作用。如今我們已經(jīng)做了這么多，我真的很想知道，后來(lái)會(huì )發(fā)生什么。”

　　也許你以后也會(huì )在廚房雕刻器官。佩林認為，任何人都有權進(jìn)行科學(xué)研究和創(chuàng )新。“科學(xué)設備非常昂貴，這真的讓我很苦惱，有時(shí)，這也造成了研究級別和研究器材的不平等現象，”他說(shuō)，“我總是在想，要是可能的話(huà)，怎么樣才能以更低的成本，將復雜的科學(xué)實(shí)驗簡(jiǎn)單化。”

　　為實(shí)現這一目標，佩林，Modulevsky和Cuerrier，共同創(chuàng )建了一個(gè)公司——Spiderwort，該公司出售可以制造以纖維素為基礎的生物材料所需的硬件設備，以及可以培養人類(lèi)和動(dòng)物細胞所需的孵化器。“孵化器本質(zhì)上是個(gè)暖箱，恒定37攝氏度，且可以控制空氣中二氧化碳含量，”他說(shuō)。佩林自己設計孵化器，第一批的制作零件主要都是他在一堆垃圾中找到的。他將資源公開(kāi)，隨后就收到生物藝術(shù)和科學(xué)界索取工具箱的請求。“沒(méi)有人想在垃圾中找材料，”他說(shuō)，“所以我們制作了一個(gè)工具箱，現在它正在接受測試。”該公司正致力于構建一個(gè)更大的生物硬件開(kāi)源平臺，旨在保證，無(wú)論是老百姓的DIY科學(xué)實(shí)驗室，學(xué)術(shù)實(shí)驗室甚至是醫院的每個(gè)人都可以制作這些生物材料。

　　“麻煩給我個(gè)卷的，謝謝。”除了務(wù)實(shí)的醫療輔助作用以外，佩林還想追求藝術(shù)效果。“模制和3D打印的器官也不錯，”他說(shuō)，“但如果大規模生產(chǎn)的話(huà)，有可能一批器官中的每一個(gè)看起來(lái)都非常相似。我們的器官是個(gè)性的象征。也許你可以給自己刻一個(gè)耳朵，或者請藝術(shù)家為你設計一個(gè)，而不是用一個(gè)公司產(chǎn)的通用植入體。試想一下，假設人們能夠控制自己的器官或者植入物的樣子，甚至是控制自己的身體功能的話(huà)，他們會(huì )作何反應，這難道不有趣嗎？”