萌物“修嘰”？騙誰(shuí)呢！

暗號(hào)

我們的實(shí)驗(yàn)室位于海邊，空氣清新，氣候宜人，大家天天聽著海浪聲入睡，難免會(huì)產(chǎn)生一些怪異的想法。作為第一個(gè)拓荒項(xiàng)目，我們覺得進(jìn)行一個(gè)基因改造作為突破點(diǎn)會(huì)比較好，但是究竟以什么生物為模型呢？團(tuán)隊(duì)討論了很久。

某一天，一位眼鏡如同瓶底子的卷毛生物學(xué)家拿著一本《克蘇魯神話》來(lái)到會(huì)議室，翻開其中一頁(yè)，指著插圖說(shuō)：“這么可愛又能干的修嘰，不造一只怎么行？”

修……修嘰？那是什么玩意兒？有挑戰(zhàn)性嗎？

卷毛用鄙視的眼光看著我們：“修嘰是一種愛稱，它的全名是修格斯！請(qǐng)讓我來(lái)主導(dǎo)這次實(shí)驗(yàn)研究?！?/p>

（好吧，接下來(lái)請(qǐng)看卷毛的表演。）

修格斯簡(jiǎn)史

“那填滿整個(gè)隧道的軀體向我們直撲下來(lái)，把慌亂的企鵝們盡數(shù)壓碎，在已經(jīng)由它和同類們清理得不留一?；覊m、閃著邪異反光的地面上蜿蜒爬過(guò)。耳邊又響起了那駭人的、嘲諷似的叫聲：‘Tekel-lil T-ekeli-lil”

—H.P.洛夫克拉夫特，《瘋狂山脈》

修格斯（Shoggoth），無(wú)定形的原生質(zhì)怪物，1936年首次出現(xiàn)在美國(guó)小說(shuō)家H·P·洛夫克拉夫特發(fā)表的小說(shuō)《瘋狂山脈》中，后成為克蘇魯神話體系中人氣最高的怪物之一，甚至呢稱“修嘰”。按照該神話記載，克蘇魯可能有300米高，而修格斯則只有6米，兩層樓那么高。很明顯，如果非要從二者之間選擇一個(gè)來(lái)制造，那么我選擇修格斯。

修格斯是什么模樣呢？它是一頭惡臭的。有著黏稠表面的原生質(zhì)怪物。它有一副無(wú)定形的身軀，你說(shuō)它是什么形狀，它就不是什么形狀。這團(tuán)兩層樓高的原生質(zhì)腫泡始終向前蠕動(dòng)著、流淌著，閃著隱隱約約的微光。上萬(wàn)只發(fā)出綠光的眼睛不斷在它的表面形成，接著又消失在那團(tuán)物質(zhì)里。

據(jù)說(shuō)，它并不存在可見的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。其染色質(zhì)始終支離破碎，懸濁地分布在原生質(zhì)黏液里，沒(méi)有分化為核小體或其他細(xì)胞器。

按照小說(shuō)里的設(shè)定，修格斯的歷史比我們所知所有地球生物都要永久，因?yàn)樗鼈兪怯蛇h(yuǎn)古智慧種族“古老者”制造出來(lái)的，為的是在海底修筑超級(jí)都市。修格斯是水陸兩棲的生物，為了執(zhí)行主人給定的任務(wù)，它可以從體表隨意生成各種器官或觸手。比如要它下海，它便會(huì)長(zhǎng)出鰓和鰭狀的器官；讓它修建工程，它們便會(huì)組合起來(lái)，形成更巨大的形體。

在漫長(zhǎng)的勞役過(guò)程中，它們開始產(chǎn)生智力，反抗主人古老者。在大概二疊紀(jì)中葉（距今約2.99億年～2.5億年之間）的時(shí)候，靠著陸地生存能力的加持，它們一舉將古老種族毀于一旦，古老種族退居海底，在地球表面找不到蹤跡了。而修格斯成功融入了地球上大多數(shù)生態(tài)體系，它們的基因在現(xiàn)今很多生物體內(nèi)都存在，甚至人類也可算是它們的后代之一……

學(xué)習(xí)黏菌的智慧

發(fā)現(xiàn)黏菌特質(zhì)

按照那本小說(shuō)里描寫的內(nèi)容，修格斯早于地球所知的一切生物（它甚至可能是地球上所有多細(xì)胞動(dòng)物的前身），哪些部分融入了生物的基因也不確定，因此我們只能從進(jìn)化樹更“根基”的環(huán)節(jié)尋找參考對(duì)象，來(lái)再現(xiàn)這個(gè)生物。

起初，基于修嘰可能百分之八十都是原生質(zhì)，就好像史萊姆一樣，我們也就鉆了原生生物的牛角尖——寄希望于阿米巴變形蟲。沒(méi)錯(cuò)，它的細(xì)胞呈現(xiàn)不定形狀，身體能隨著變形而模擬出偽足，但是修格斯如此巨大的體型，肯定不是一個(gè)單細(xì)胞動(dòng)物能支撐起來(lái)的。

此時(shí)我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)絕佳的候選：黏菌。

關(guān)于黏菌到底屬于原生動(dòng)物還是屬于真菌，目前還有一些爭(zhēng)議。一般來(lái)講，我們將它視為真菌。黏菌的生活史分單倍體時(shí)期和二倍體時(shí)期。在單倍體時(shí)期，由兩個(gè)單倍體細(xì)胞經(jīng)過(guò)配子生殖形成二倍體的合子開始，一切就變得修格斯起來(lái)：

此時(shí)合子仍能進(jìn)行有絲分裂，但這種有絲分裂十分特殊，細(xì)胞核分裂但細(xì)胞質(zhì)不分裂，導(dǎo)致的結(jié)果就是生成一個(gè)擁有多細(xì)胞核，但是只有一團(tuán)原生質(zhì)的怪胎，稱為“變形體”。變形體最大的甚至可能有1000萬(wàn)到1億個(gè)核！可以想象，這種多核原生質(zhì)團(tuán)的外表會(huì)是什么樣的奇怪形態(tài)。沒(méi)錯(cuò)，這個(gè)原生質(zhì)團(tuán)可以將身軀鋪得盡量扁平，并伸出“觸手”，朝著食物的方向游動(dòng)。它的行為與其說(shuō)是在運(yùn)動(dòng)，不如說(shuō)是通過(guò)分裂，把整個(gè)族群擴(kuò)張得更像一個(gè)生物體，而這個(gè)行為的動(dòng)力來(lái)源于肌動(dòng)蛋白。

從希望到失望

更有意思的是黏菌的運(yùn)動(dòng)模式，有一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)般的秩序感。日本科學(xué)家曾經(jīng)利用黏菌避光、趨向食物的性質(zhì)，做了一個(gè)大型的東京市沙盤，用照明、食物來(lái)模擬東京市的地形，然后把黏菌放在最中間。結(jié)果令人驚喜，黏菌的行走路線，竟然和真實(shí)的東京地鐵線路圖十分相像，甚至有些地方比已經(jīng)有的東京線路還要合理！

真是高明的智慧，難道號(hào)召修格斯修筑大型城市有指望了？

說(shuō)干就干，我們開始著手培養(yǎng)黏菌，為了充分發(fā)揮黏菌的運(yùn)動(dòng)能力，我們加入了足量的食物。但黏菌的運(yùn)動(dòng)模式令人失望，也許是黏菌的“智慧”自有一套自省的準(zhǔn)則，它開始抑制自己的生存，即便我們加再多的營(yíng)養(yǎng)劑都沒(méi)有用。并且，它的運(yùn)動(dòng)速度太慢了，也只能把自己鋪成淺淺的一層。

我們決定拋棄真菌，直接從更高等的生物入手。而這些生物中……最具有變形特質(zhì)、實(shí)力不錯(cuò)、觸手靈活的是什么呢？我們幾乎是立即想到了頭足綱的那些大烏賊、大章魚什么的。

頭足類的逆襲

這一次我們要引入更精密的基因工程，來(lái)操控章魚的整個(gè)發(fā)育生物學(xué)過(guò)程。

首先，頭足綱。長(zhǎng)得很有特點(diǎn)，比如章魚，與其說(shuō)它是左右對(duì)稱（一個(gè)對(duì)稱軸），倒不如說(shuō)它更接近輻射對(duì)稱（近似地看，好像能多看出好幾個(gè)對(duì)稱軸）。無(wú)論是有多少對(duì)稱軸，我們都要破壞這種秩序。讓組織在某些不一樣的地方，繼續(xù)增殖。

這種腫脹、毫無(wú)秩序的身體結(jié)構(gòu)，到底代表著怎樣的發(fā)育模式呢？我們思索良久，只能拿修格斯的反面來(lái)逆向推理：那些體現(xiàn)大自然精準(zhǔn)左右對(duì)稱法則的動(dòng)物，究竟有何不同。

拿起一只美麗的波士頓大龍蝦，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它有個(gè)特點(diǎn)：它的每個(gè)體節(jié)其實(shí)在沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，無(wú)非是哪節(jié)長(zhǎng)了螯足，哪節(jié)長(zhǎng)了游泳足。

吃羊蝎子的時(shí)候，你也會(huì)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)：以脊椎為根基，每一段有不同的作用，這里生長(zhǎng)出胸腔，那里固定著肋骨，但本質(zhì)上長(zhǎng)得都差不多。人有33塊脊椎骨，而蛇能把這種脊椎骨重復(fù)好幾百次。

也就是說(shuō)，節(jié)肢動(dòng)物和脊椎動(dòng)物的發(fā)育，正是在重復(fù)循環(huán)一些基本模塊，并按照基因里編織好的需求，實(shí)現(xiàn)每個(gè)模塊的定制化，卻又不影響其他模塊。這正是發(fā)育生物學(xué)的精髓所在。

這種定制過(guò)程有時(shí)會(huì)突破人們的想象：蜻蜒在水生蛹蟲時(shí)期，體節(jié)有鰓結(jié)構(gòu)，看起來(lái)只是一個(gè)小水蟲。成熟上岸之后，它竟然能發(fā)育出兩對(duì)巨大的翅膀。我們需要保留這種定制化的潛力，但拋棄整飭、沿身體前后軸依次排開的組合方式，讓它們放飛自我，肆意生長(zhǎng)。

修格斯的遺產(chǎn)

秘密在于是一類專門調(diào)控生物形體發(fā)育的基因——Hox基因，又稱同源異型盒。當(dāng)生物的胚胎開始分化，發(fā)育出肢體時(shí)，Hox基因負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)肢體發(fā)育的順序，按照正常的時(shí)間產(chǎn)生一系列級(jí)連反應(yīng)，由脊柱到四肢，由肩膀到手臂，促成肢體的正常發(fā)育。

Hox基因在電影《湮滅》里出現(xiàn)過(guò)，就是它們產(chǎn)生了花花草草扭結(jié)成的人形，但電影講錯(cuò)了。Hox基因的確可以簡(jiǎn)單理解成生物軀體的一個(gè)圖紙，但并不是擁有了它就能把一切塑造成人類的外輪廓，它涉及許多基因序列的開關(guān)。我們可以在許多動(dòng)物體內(nèi)找到Hox基因，它們包含同一段約180個(gè)核苷酸的同源異型盒，可以轉(zhuǎn)錄出合有約60個(gè)氨基酸序列，就是這個(gè)神秘的基因家族在背后發(fā)號(hào)施令，把每一樣動(dòng)物，章魚、果蠅乃至人類——塑造成它們應(yīng)該擁有的樣子。

有可能，在克蘇魯神話體系的前提下，Hox基因正是修格斯曾經(jīng)在地球存在的證明！那些選擇性開啟關(guān)閉的基因開關(guān)，可能才是地球生物自身進(jìn)化來(lái)的發(fā)育機(jī)制。（此處如果與正統(tǒng)科學(xué)相違背，請(qǐng)把鍋甩給洛夫克拉夫特大神。）

明白這一點(diǎn)就好操作了，我們用CRISPR技術(shù)，把這些基因開關(guān)和Hox基因狂剪一番。另外，我們還研究了一些肢體會(huì)分叉的畸形章魚，發(fā)現(xiàn)其中某些阻止特定位點(diǎn)肢體過(guò)度發(fā)育的基因也被抑制了。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)體上，也抑制了這種基因。總體看來(lái)，我們希望它能長(zhǎng)得像一掛葡萄，或者像一塊不斷分枝的花椰菜，當(dāng)然最好的結(jié)果是，它就長(zhǎng)成一團(tuán)剛從泥漿里撈出來(lái)的樣子。

陸上生存

但要命的問(wèn)題來(lái)了，頭足類沒(méi)有肺臟，不可能在陸地上長(zhǎng)時(shí)間生存。不能在陸地上生存，怎么推翻古老者的暴政，把它們趕入海底？

我們?cè)贜ature上的一篇論文中找到了出路。那個(gè)實(shí)驗(yàn)是用小鼠做的，他們發(fā)現(xiàn)小鼠心臟胚層中，有一群多功能干細(xì)胞。這種干細(xì)胞可以同時(shí)生成構(gòu)成肺血管的平滑肌和構(gòu)成心血管的平滑肌，只不過(guò)肺發(fā)育期間，會(huì)有一段時(shí)期抑制肺血管的形成。

這種干細(xì)胞之所以被進(jìn)化出來(lái)，可能就是動(dòng)物在適應(yīng)陸地生活的表現(xiàn)——沒(méi)有這種干細(xì)胞，肺血管就沒(méi)法和心臟連接起來(lái)，形成一個(gè)完整的心肺循環(huán)系統(tǒng)。我們沒(méi)有在章魚體內(nèi)找到這種干細(xì)胞，但沒(méi)關(guān)系，我們可以把相關(guān)基因?qū)脒M(jìn)去，讓心臟表達(dá)出肺臟所需的血管！

與此同時(shí)，肺部制造也在緊張地進(jìn)行著，我們需要一個(gè)人造肺。我們?nèi)×嗽S多小鼠的肺部，用糖和洗滌劑洗了洗搓了搓，把肺里面的所有細(xì)胞和血液洗掉。這樣，每個(gè)肺只留下了其中的蛋白質(zhì)“骨架”。在胚胎的形成時(shí)期，我們會(huì)把修嘰的干細(xì)胞放在肺的骨架里，寄希望于肺血管能完美地攀附其中，形成一個(gè)大致完整的肺臟，最后用手術(shù)把肺的開口和人工膈肌扎在一起，安在修嘰身上。

無(wú)盡之眼_

在克蘇魯神話體系的記載中，修格斯還有一個(gè)極具辨識(shí)度的特點(diǎn)：它的身軀表面布滿了密密麻麻的眼睛。

頭足類的眼睛很奇妙。在人類為首的脊椎動(dòng)物視網(wǎng)膜上，存在一個(gè)Bug：視網(wǎng)膜上的神經(jīng)纖維長(zhǎng)在感光細(xì)胞“前面”，相當(dāng)于一個(gè)顯示器的電路板在屏幕前面。這些神經(jīng)纖維走線走成一個(gè)集束，大喇喇地?fù)踉诟泄饧?xì)胞之前，必然導(dǎo)致感光細(xì)胞有一塊盲點(diǎn)。為了消除掉這個(gè)Bug，脊椎動(dòng)物不得不進(jìn)化出一個(gè)技能：用大腦的強(qiáng)大腦補(bǔ)能力補(bǔ)完這一塊，讓你意識(shí)不到盲點(diǎn)的存在，自己騙自己。

但章魚就不一樣！頭足類動(dòng)物的屏幕，恰好就在電路板前面，比人類的還要上道。

更奇妙的是，所有物種的眼睛其享一系列主控基因——和Hox基因一樣，這也許是修格斯的第二個(gè)遺產(chǎn)，被稱為“Pax-6”。發(fā)現(xiàn)這個(gè)基因的是發(fā)育生物學(xué)家瓦爾特·格林，其實(shí)他也是Hox基因的發(fā)現(xiàn)者之一。1995年，他把小鼠的Pax-6塞給果蠅，在顯微鏡下，惡心的一幕出現(xiàn)了，果蠅突然在它的腿上、翅膀上長(zhǎng)出了完整的眼睛！而且不是小鼠的眼睛，而是果蠅式的復(fù)眼。

答案很明顯了，我們要在章魚身上重演這一幕。

不可預(yù)料的結(jié)局

我們選取了水蛸——章魚的一種，用基因工程編輯了它們的受精卯，塞進(jìn)卯膜。這顆受精卵將在卵膜中度過(guò)孵化期，孵化期將近時(shí)，胚胎會(huì)分泌一種孵化酶將卯膜軟化，再?gòu)穆涯?nèi)孵出。

我們?cè)炝艘粋€(gè)不到一立方米的白色泡沫箱，用來(lái)裝配海水。然后我們坐等孵化。

在胚胎生成的第20天，已經(jīng)能見到晶體在生成。又過(guò)了5天，視網(wǎng)膜色素細(xì)胞開始形成了，黃色素沉積成一塊一塊的，數(shù)了一下大致有七處眼睛。兩天后，這些眼睛被剛剛生成的角膜覆蓋。再過(guò)兩天，它就會(huì)破卵而出了。

修嘰破卵的那天，我們實(shí)驗(yàn)室成員開香檳慶祝，香檳是我們一個(gè)叫阿毛的碩士拿來(lái)的。

慶祝很快結(jié)束，因?yàn)楹罄m(xù)也不能閑著——我們需要立刻把肺臟之類物件安裝到修嘰身上。它的眼睛睜開，視神經(jīng)結(jié)節(jié)在體內(nèi)強(qiáng)力地活動(dòng)著，新裝上的肺臟很快就開始呼吸，并且通過(guò)手術(shù)和頭足綱的閉管循環(huán)連接妥當(dāng)。它的七只眼睛看來(lái)看去，但觸手很有操守地仍然表現(xiàn)為八條。

這時(shí)候修嘰還只是小規(guī)模。它長(zhǎng)的時(shí)候50厘米長(zhǎng)，短的時(shí)候35厘米左右，會(huì)努力地爬高，表現(xiàn)出一些章魚的捕食行為。為了實(shí)現(xiàn)更多功能，我們還需要用慢病毒等載體試試轉(zhuǎn)載更多基因進(jìn)去，但那是后話，現(xiàn)在我們一心想讓它健康成長(zhǎng)。

又過(guò)了三天，修嘰的體型已經(jīng)變得巨大，不再是以往萌萌的模樣。我們看到它的觸手?jǐn)?shù)目多了一倍，一些研究員開始后悔并且嘔吐了。那些觸手長(zhǎng)出了新的眼睛，一些舊的眼睛壞死了，被它分泌的自體酶分解殆盡。

我們不得不重振人心，在地下車庫(kù)建了一個(gè)更大的人工海水箱，讓它肆意生長(zhǎng)。它的肺需要更大，我們連夜趕制了幾個(gè)豬肺，調(diào)配更多的養(yǎng)料。

僅僅過(guò)了一天，修格斯呼吸不暢。正好我們得到一頭擱淺死亡的大型灰鯨，有13米長(zhǎng)。我們把它解剖后，拿它的肺如法炮制了一個(gè)更大的人工肺臟，發(fā)現(xiàn)意外地適合于這種水陸兩棲的生物。因?yàn)轹L類在水面換氣能用1～2秒的時(shí)間完成，除了主導(dǎo)呼吸的肌肉發(fā)達(dá)之外，大概與肺臟本身的品質(zhì)也有關(guān)系。

與此同時(shí)，我們?cè)诘叵萝噹?kù)上了兩道鎖，進(jìn)門第一道是指紋解鎖，第二道是虹膜解鎖。研究員輪流值班，并且從外面預(yù)定了武裝良好的保安。

第二天保安還沒(méi)到，就出事了。那天是拿來(lái)香檳的阿毛值班，他換班的時(shí)候遲遲不上來(lái)，我們趕緊下地下車庫(kù)去找，就沒(méi)有找到我們的阿毛了。他的白大褂和鞋子還留在那里，人已經(jīng)不見了，修嘰也不見了，車庫(kù)空空蕩蕩，地上滿是吸盤的痕跡。

兩道門都是關(guān)閉的，但明顯被開啟過(guò)一次，你問(wèn)我為什么那么確定呢？因?yàn)樗⒅讣y的界面，只剩下一只血淋淋的人類掌印。至于那道驗(yàn)證虹膜的門，我們只能苦笑，永遠(yuǎn)不會(huì)知道修嘰是怎么打開的了，只是有些同事想起修嘰可以在自己身上安裝或生成器官這事，立馬蹲下吐了起來(lái)。

我們找修嘰和阿毛找到太陽(yáng)落山，海面變成深沉壓抑的黑色。我們可能永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)現(xiàn)修嘰帶阿毛去的地方了，我們只能聽到濤聲不斷地拍打著這座實(shí)驗(yàn)室。

在制造修嘰的實(shí)驗(yàn)中，我們選取的大部分都是目前已經(jīng)有的技術(shù)：例如取動(dòng)物肺臟的蛋白組織，加入干細(xì)胞培養(yǎng)出有活力的肺，在實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)有成功先例，并且已經(jīng)轉(zhuǎn)移到了豬的肺臟上。但一些大刀闊斧的改造，最終竟然真的能夠造出一個(gè)怪物來(lái)，現(xiàn)在想來(lái)還是過(guò)于“幸運(yùn)”了。

比如大塊敲除卵母細(xì)胞或者受精卯中的Hox基因，用已有的CRISPR-Cas9技術(shù)已經(jīng)不難做到，難的其實(shí)是產(chǎn)品的成活率。

在真實(shí)世界中，有這么一個(gè)容易被人忽略的事實(shí)：大型農(nóng)場(chǎng)是最容易出現(xiàn)“畸形生物”的地方。三條腿的雞、兩條腿的羊……原因說(shuō)起來(lái)也簡(jiǎn)單，因?yàn)檗r(nóng)場(chǎng)的群體基數(shù)比一般地方要大，密度也更集中。

但真要從頭專門去培養(yǎng)一個(gè)畸形的生物，卻真的比偶遇要麻煩得多。Hox基因是一個(gè)分布于各個(gè)染色體的大家族。少量敲除一部分，很可能得到一些奇異的結(jié)果：果蠅的前足變成了翅膀，背部和腹部翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)等等。但大量敲除這類基因的結(jié)果，是我們必須有足夠的基數(shù)來(lái)對(duì)抗微弱的成活率。

生物的發(fā)育，歸根結(jié)底是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，藍(lán)圖并非一下子就能修改成功。尤其是造出這樣一個(gè)扭曲、不規(guī)則的生物，僅僅是其生物組織承受的應(yīng)力，就并非海中的低重力環(huán)境可比。

用Pax-6造出眼睛的組織，也并不意味著它就能通過(guò)視神經(jīng)與大腦皮層完美地連接起來(lái)。說(shuō)起那顆大腦，雖然章魚的大腦比很多無(wú)脊椎動(dòng)物都要發(fā)達(dá)，但拿起別人的手來(lái)打卡這個(gè)動(dòng)作，也太過(guò)詭異了吧！