信息来自果壳网；北京方程生物转发（NoahTsang/译）有一半大脑细胞都来自人类的小鼠已经被创造出来了，这些小家伙比它们的兄弟姐妹都要聪明。对此，精灵鼠小弟（Stuart Little）会怎么看呢？“反正没我聪明。”电影《精灵鼠小弟》的主角是一只机智的小老鼠。图片来源：fond-ecran.com这个想法可不是在模仿小说里的情节，通过对小鼠的整个脑部而非培养皿中的细胞进行研究，我们得以更好地了解人类的脑部疾病。被改造过的小鼠仍然拥有小鼠的神经元——这些负责“思考”的细胞占据了它们脑细胞中半数左右。但它们脑中用于支撑神经元的神经胶质细胞几乎全都属于人类细胞。“这本质上还是一个鼠脑，而非人脑。”纽约罗彻斯特大学医学中心（University of Rochester Medical Center）的史蒂夫·古德曼（Steve Goldman）解释说，“但脑中所有非神经元的细胞都属于人类。”喧宾夺主古德曼的研究团队从捐赠的人类胎儿当中提取了未分化的神经胶质细胞。他们把这些细胞注射到小鼠幼仔体内，在那里它们将长成星形细胞（astrocytes），一种星形的神经胶质细胞。此后一年之内，鼠类的神经胶质细胞就已经彻底被这些来自人类的闯入者所取代。每只小鼠最初接受的30万个人类细胞经过增殖达到1200万的数目，取代了小鼠原有的细胞。“我们可以观察到人类的细胞占据全脑。”古德曼说，“看起来小鼠的胶质细胞都都逃到了边缘。”星形胶质细胞对于有意识的思考活动而言非常重要，因为它们可以帮助增强神经元细胞之间的联系，也就是突触。它们的突起参与协调电信号在突触间的传递。星形胶质细胞能建立丰富的细胞连接。图片来源： Riccardi Cassiani Ingoni/SPL人类星形胶质细胞大约是小鼠星形胶质细胞的10-20倍大小，并且其突起数量大约是后者的100倍。这意味着在协调某一区域所有神经信号方面，人类星形细胞要远精于小鼠星形细胞。“这就像是增强了你电脑的能力。”古德曼说。能力飞跃一组针对小鼠的记忆和认知的标准测试表明，这种带有人类星形细胞的小鼠比其他同阶段的小鼠要聪明得多。例如，在一个衡量记忆能力的测试中，小鼠需要记住一个与温和电击同时出现的声音。具有人类细胞的小鼠在听到声音时僵住的时间是普通小鼠的四倍，这表明它们的记忆力也大约相当于其他小鼠的四倍。“这是非常惊人的结果，”古德曼说，“我们可以说它们比对照组的小鼠聪明的程度是统计学上显著的。”古德曼和他的团队去年首次报道了拥有人类神经胶质细胞的小鼠更加聪明。但那时他们团队向小鼠注入的人类细胞是已经成熟的细胞，因此它们纯粹只是融入了小鼠的脑组织并留在原处。而这一次，他注入的是胶质前体细胞，这种细胞能够分裂增殖。他认为这解释了为什么这些细胞能完全占据小鼠的大脑，只在达到了空间的物理极限之后才停下来。跨越物种“观察人类的星形胶质细胞在小鼠体内所起到的作用是否跟它们在人类体内起的作用一样肯定是件非常有意思的事。”加利福尼亚州索尔克研究所（Salk Institute）的干细胞研究员弗雷德·盖奇（Fred Gage）说，“这可以揭示受体（小鼠）是否会调整细胞的命运，或者这些细胞是否会在小鼠体内保持与它们在人体内时相同的特性。”“这些细胞在不同物种内也能发挥功能，这点是非常惊人的。但这也引出了另外一个问题，就是哪些特性是受到细胞控制的，哪些是受到新环境影响的。”德国慕尼黑大学（Ludwig-Maximilians University）的沃尔夫冈·恩纳德（Wolfgang Enard）说。恩纳德的研究表明如果小鼠拥有了人类的Foxp2基因，它们的学习能力会更强。这个基因与人类语言的学习发展相关。在平行实验中，古德曼给那些难以形成髓磷脂的小鼠幼仔注入了未成熟的人类神经胶质前体细胞。髓磷脂用于使神经绝缘。一旦进入小鼠的大脑，许多人类神经胶质细胞就会分化成少突胶质细胞——这种脑细胞专门生成绝缘材料。这也表明了细胞会通过某种途径探测缺陷并进行弥补。古德曼表示，这或许会在治疗一些髓鞘被破坏的疾病（如多发性硬化症）时起到很大作用。他已经提交了利用神经胶质前体细胞治疗多发性硬化症病人的申请，并希望在未来的12-15个月内开始临床试验。仍是小鼠为了进一步探索人类星形胶质细胞如何影响智力、记忆力和学习能力，古德曼已经把细胞移植进了比小鼠更聪明的大鼠体内。他表示：“我们已经完成了第一批移植，正在绘制细胞分布图。”虽然这听起来很像是科幻小说里的工作——比如电影《深海变种》（Deep Blue Sea）里科学家们为了找到治疗阿尔茨海默病的办法而意外创造了极其聪明的鲨鱼，在实验室里做了手术提高了智力的小鼠阿尔吉农（Algernon），或者玛格丽特·阿特伍德（Margaret Atwood）笔下那只有着人类干细胞和人类思维的猪——古德曼很快摒弃了那些认为移植的细胞会不知怎么就让小鼠变得更像人的观点。“能以任何方式被归类为或认为是人类特有能力的东西，都不会因此出现在动物身上。”他说，“相反，人类细胞只是提高了小鼠神经网络的效率，它本质上还是一只小鼠。”然而，研究团队也决定不会尝试把人类细胞注射到猴子体内。“我们曾大致考虑过这件事，但考虑到潜在的伦理问题的风险，我们决定不那样做。”古德曼说。恩纳德也认同把人类细胞移植到哪种动物当中是很难决定的。“如果你把动物改造得更像人了，你要在哪一步停下来呢？”（编辑：Calo）

文章来自果可网，方程生物转发我一直认为冯·诺依曼（von Neumann）的大脑预示着他是另一个物种，一种在进化上超越人类的物种。——诺贝尔奖得主汉斯·贝策（Hans A. Bethe）属于阿尔法阶层的儿童都穿着灰色的衣服。因为他们是如此聪明，他们工作也比我们努力。我十分庆幸我属于贝塔阶层，因为我不想那么努力的工作。而我们比伽马和德尔塔阶层的要好很多。伽马阶层很愚蠢。——阿道夫·赫胥黎，《美丽新世界》（译/曹凝萍）列夫·朗道（Lev Landau），诺奖获得者和苏联理论物理学派的开创人之一，曾用对数尺度来给物理学家排序，从1到5。第一等级的物理学家比第二级的影响力大十倍，以此类推。他谦虚地把自己列为2.5，直到晚年上升为2。第一等级的有海森堡、波尔、狄拉克和其余少数几位。而爱因斯坦则是0.5！我那些从事人文科学研究或其他科学领域（譬如生物学）的朋友，为物理学家和数学家们（后者用冯·诺依曼代替爱因斯坦）会按照这样的等级划分制度思考问题感到震惊与困扰。显然，在其他领域，能力差异并没有显示得那么明显。但是我发现朗道的体系是合理的：有一些物理学家做出的贡献之大，我简直无法想象。我甚至开始相信，按照朗道的评估标准，理论上，将来会有人能够超过爱因斯坦所在的0.5层次。认知能力的基因研究表明，当前存在某些人类基因突变，如果它们以一种理想的方式组合，将产生远比有史以来最聪明的人类还要聪明的个体。简而言之，智商达到1000的数量级，如果传统的智商评定到这个分值下依旧有意义的话。1967年电影版《献给阿尔吉侬的花束》中，Cliff Robertson饰演的青年查理，从智力障碍的面包店工人成为智商200的天才。图片来源： Cinerama/Courtesy of Getty Images天才，就是一个基因加上九千九百九十九个别的基因在丹尼尔·凯斯（Daniel Keyes）的小说《献给阿尔吉侬的花束》中，一个智力障碍的青年查理·高登（Charlie Gordon）接受了试验治疗，智商从60提升到200左右。他从一个在面包店工作、被朋友欺负的工人，转变为轻松洞察世界潜在关联的天才。“我处在清晰与美好的顶点，之前我甚至不知道它的存在”，查理写道，“没有什么比突然得到问题的答案更令人愉悦了……这是美好、爱和真理融为一体。这是愉悦。”超级智能与现今平均100的智商相比，差距肯定更加巨大。超级智能的可能性，直接来源于智能的遗传基础。人的特征，如身高和认知能力，均由上千个基因控制，每一个都起着微小的作用。影响每个特征的常见基因突变数量有多少？从已发现的等位基因对该特征正面或负面影响程度（以身高或IQ衡量），可以估算出一个粗糙的数量下限。社会科学基因组协会联盟（Social Science Genome Association Consortium，SSGAC），一个由几十家大学实验室组成的国际合作组织，已经识别出人类DNA中一些影响认知能力的区域。他们表明，人类DNA中一些单核苷酸的多态性确实与智力在统计上相关联，样本超过10万人类个体——即便是经过100万个独立DNA区域的多重比较测试修正之后，依然如此。如果只有少数的基因控制认知，那么每一个基因的突变都将大幅改变智力值——比如两个人之间15点这么大的差异。但是研究人员迄今为止能探测的最大影响尺度，还不足一个IQ点。更大尺度的影响本该更容易被探测到，但尚未发现。这意味着至少有几千个控制IQ的等位基因来负责整个人群中的表现差异。更繁复的分析（有很大的误差线）估计，影响智力的等位基因总共可能有10000个之多。每一个基因突变会细微地增加或降低认知能力。因为认知能力由细微的影响叠加决定，因此它满足正态分布，符合我们熟悉的钟形曲线，中间的人数比两端尾部的多。一个人如果有多于平均水平的正向突变，就将拥有超过平均水平的能力。要将智商提升一个标准差的幅度（15点）所需要的额外正向突变数量，与总突变数量的平方根（大约在100左右）成正比例。简而言之，每额外获得100个左右的“好”等位基因，就增加15点IQ值。鉴于有数千个潜在的正向基因突变，这其中的预示相当清晰：如果某个人通过人为改造，获得了每一个可能的正向突变，那么他们的认知能力将超出平均水平大约100倍标准差，对应于超过1000的IQ值。对家畜和作物的育种对某些物种的改变足有30倍标准差之大——今天的肉鸡重量就比1957年的品种增长了四倍。相似的方法也能将人类智商提高到1000以上。图片来源：Zuidhof, M.J., Schneider, B.L., Carney, V.L., Korver, D.R., & Robinson, F.E. Growth, efficiency, and yield of commercial broilers from 1957, 1978, and 2005. Poultry Science 93, 1-13 （2014）.IQ值在这个范围有什么意义，我们并不完全清楚。但是，无论这意味着什么，我们可以相信，这样的人必定比曾经在地球上存在过的1000亿人中最有能力的人还要厉害得多。我们可以想象，他能将所有的智力特质以最强的形态汇聚一身：近乎完美地回忆图像和语言；超快速地思考与计算；强大的空间想象力和具现化能力，即便是对于更高的维度；多元分析的能力与多任务并行思考的能力；诸如此类，难以尽数。查理·高登的超级加强版。要实现这种最极端的类型，我们必须直接编辑人类基因组，以保证这10000个位点上都是有利的基因突变。近年来发现的CRISPR/Cas系统在过去的几年里引发了一场基因工程的革命，乐观地看，与之类似的基因编辑技术也许某天亦会成为可能。哈佛大学的基因学家乔治·彻奇（George Church）甚至表示，通过选择与编辑亚洲象的胚胎基因，CRISPR技术将使得复活猛犸象成为可能。如若彻奇是对的，我们应当把从超级天才到猛犸象添加到新基因时代将产生的奇迹名单上。但智力不是不能量化吗？很遗憾，似乎是能认为智商能够达到1000所基于的某些假设，目前仍有一些争议。而在某些领域，甚至能否对智力进行量化，也存在争论。理查德·费曼，诺贝尔物理学奖获得者，在他的自传《别闹了，费曼先生》中用了一整章来描述他如何逃避人文科学，这一章节被命名为“总是想逃跑”。作为麻省理工学院的一名学生，他说：“我只对科学感兴趣，其他的我不擅长”。这样的观点我们都很熟悉。人们常常认为擅长数学的人通常都不怎么擅长语言，反之亦然。作出这样的区分已经影响到我们对天才的认知，意味着天才只是大脑的某一特定区域异于常人，而不是整个大脑都超凡。这又会让人认为，对智力进行横向比较的想法变得毫无意义，智力可达1000这样的观点也变成存在问题。但致力于衡量智力本质的心理计量学研究却呈现出另外一幅图景。数百万的观察研究表明，基本上所有“最本质”的认知能力，如长期和短期记忆，语言的使用，数量和数字的使用，几何关系的具现化，模式识别能力等等，之间都呈正相关关系。下面这幅图展示的是大量人群在数学计算、语言以及空间使用能力方面的得分。从结果可以看出，整体上这些点并不是均匀分布的，相反，呈现出围绕一长轴（主成分）的椭圆形分布。天才计划调查的十万名九年级学生的数学、语言和空间能力如图所示。任何一个领域的能力都与其他领域呈正相关关系。这些能力之间的正相关意味着，假如一个人在某个领域（比如数学能力）超乎平均水平，那么她在另一个领域（比如语言能力）也更可能超过平均水平。这也意味着，对于认知能力相关的信息，我们可以用一种有价值且靠谱的方式去“压缩”它。只需要把一个人的智力表现投影到主成分轴上，就能得到一个智力量化后的简单的数字值：普适因子g。良好的IQ测试，就是对g值进行估计。g值能够预测出天才吗？有一个例子是“数学早慧少年研究”，这项纵向研究的对象是在13岁之前被认定为有数学天赋的少年（利用SAT测评，这种测试与g值紧密相关）。所有被研究对象的数学能力都是人群中的前1%，但这一组里排名前五分之一的人的数学能力可以算是万里挑一了。等他们到了中年，调查结果发现，即使同样是属于有天赋的人，他们所取得的成就随着当年测试成绩的增加而急剧提升。例如，能力排名位于前五分之一的被研究者被授予专利的可能性是后五分之一的6倍。获得科学、技术、工程和数学（STEM）等领域博士学位的可能性是后者的18倍还多，在排名前50位的研究性大学获得相应领域终身教授的可能性是后者的8倍多。因此，可得出这样一个较合理的结论，g值可以作为个人智力的衡量标准，虽然粗糙，但可以用它作为同一基准进行有效的横向比较。智商可达1000的另一个重要基础假设是：人的认知能力强烈的受遗传学影响，亦即g值是可遗传的。这个假设是有足够证据支持的。事实上，行为遗传学家和双生子研究者罗伯特·普罗明（Robert Plomin）指出：“g值受到遗传的强烈影响，二者相关的证据强度要比任何其他人类特征都更强。”2对家庭中双胞胎及收养孩子的研究表明，两个被研究者智商的相关性与其相互之间的亲缘关系的远近（即基因的相似性）呈正相关。研究者发现家庭环境只会对结果造成很小的影响：在同一个家庭抚养的无亲缘关系的兄弟姐妹，在认知能力上的相关性几乎为零。在不同地区及不同国家所做出的大量研究，这一结论都是一致的。不考虑物质条件制约，那么遗传因素似乎会决定个体认知能力的上限。但是研究中由于对象受到各种环境因素，如贫困、营养不良或者缺乏教育的影响，估计出来的遗传性可能会小很多。当处于环境不利的条件下时，个人是不能发挥自己全部的潜能的。遥远的超级智能，和眼前的基因组预测超级智力可能是一个遥远的遐想，但有一些微小却有重要意义的进展却有可能在近期实现。大量的人类基因组数据以及与之相应的表现型（个人的生理和心理特征）会大大加深我们对人类遗传密码的认识能力——特别是预测认知水平的能力。详细计算预示，需要对数百万对表现型-基因型同时进行统计学检验才能将相关的遗传位点定位出来。然而考虑到基因分型成本的快速降低，这种分析很有可能在未来十年内实现。如果现有的遗传预估可用于智商预测的话，基于基因组的智商预测的精度将要高于目前智商在人群中的标准差的一半（亦即正负误差在10个IQ值以下）。一旦有好的预测模型，它们即可在生殖领域得到应用。从胚胎的选择（选择哪个体外受精卵进行植入）延伸到基因编辑（例如，使用CRISPR技术）。在前者的情况下，父母可以在10个左右的不同的受精卵中选择那个IQ高15分或更多的进行植入，以提升后代智商。这个智商区别可能决定这个孩子将来是在学业上有困难，还是能够取得好的大学学位。单细胞基因组提取和测型技术目前已经很成熟，唯一剩下的挑战则是如何基于基因型对复杂表型进行预测，进而用于指导胚胎选择。这些技术实施过程中的费用将低于许多私立幼儿园的学费，并且将影响孩子的一生甚至更长远。与之相关的道德伦理问题十分复杂，值得我们现在就开始认真思考和对待，因为以上情况可能会在短期之内变成现实。每个国家都会相应制定出关于人类遗传工程的法律法规，但我们可以预计不同国家的制度将会有所不同。几乎可以肯定，一些国家将允许人类遗传工程技术的实施，因而为能承担起辅助生殖技术费用的全球精英们敞开大门。和众多技术一样，技术实施最先的受益者往往都是有钱和有权的人。但我相信，最后许多国家不仅会将人类遗传工程合法化，而且还会将其作为国家医疗保健系统的一部分供人们自愿选择。如若不然，它就将带来一种人类史上前所未有的不平等。（编辑：Ent）