书名：《未来500年：迈向太空的生命工程之旅》

作者：Christopher E. Mason（克里斯托弗·梅森）NASA首席科学家

出版时间：2022-04-01

出版社：电子工业出版社

美国美国国家航空航天局(NASA)局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)当地时间28日表示，美国计划在2040年将人类送上火星。纳尔逊称，“我们的计划是在2040年，人类可以在火星上行走。”

此外，美国正在实施“阿尔忒弥斯”登月计划，其目标是在2025年重返月球。纳尔逊还称，美国总统拜登要求在2023年为NASA提供260亿美元的资金预算，其中最大的部分将用于“阿尔忒弥斯”计划。

我们可以发现，世界各国都在加紧“太空计划”，究其原因，是因为地球的衰亡似乎已经成了一个不争的事实。

近年来，人类遭受着越来越多自然灾害的侵袭，2019年持续数月的澳洲山火，2020年新冠病毒开始流行蔓延，2021年河南的特大暴雨洪涝灾害再到今年汤加火山的爆发。

地球似乎越来越难以承受这庞大的人类基数，全球各地地震、火山爆发等自然灾害频发，这一系列自然灾害的发生，都超出了人们的意料，我们也不得不思考如何在外太空寻找一个栖居之所。

人类如果不能离开地球成为多行星物种，我们的后代终究会面临末日来临的一天。

如果光速仍然是恒定且不可突破的，如果我们造不出1/10光速的飞船，那么，即使去距离地球最近的可能宜居的类地行星，我们也必然要考虑在太空中完成生命延续，以及在新行星上完成生态环境改造的问题。

同时，最大的障碍其实不在于宇宙航行和星际殖民的硬科技进展，而在于我们人类自身。人类是植根于地球40亿年进化历史，并且与地球生态环境唇齿相依的这么一个物种。我们的遗传物质、身体结构、免疫机能、大脑智能，乃至饮食、繁衍和睡眠的习惯，都和太空的环境格格不入。

如果有一天人类真的能走向星辰大海，我们可能首先要对人类这个物种的生物学特征进行深度的改造，让人类真正变成一种能自由栖息于星际间的生命。

因此，上述的种种问题都启发我们思考，地球毁灭之后，我们该何去何从？

“流浪地球”：人类命中注定的太空之旅

“流浪地球”不仅仅是存在于电影里的场景，这也可能是我们人类命中的注定的太空之旅，因为地球的毁灭在不久之后终成事实。

克里斯托弗·梅森（Christopher E. Mason）是著名的遗传学家和生物信息学家，他担任过7个NASA任务的首席研究员，他在书中提到，大约10亿年后，地球表面会变得非常热，阳光也将发生巨大变化。由于核聚变反应中使用很多较重的原子，太阳的亮度将提升大约10%，这将进一步推动热量激增。

未来的地球会呈现出类似于金星的地狱景观。这一现象实际上在我们越来越严重的温室效应中得以体现。对于如今开始关注气候变化的人们来说，最可怕的应该是10亿年后，因为那时我们需要掌握所有所需技术来设计属于我们自己的星球，以避免过热的气温抹杀我们曾经熟悉的一切。

随着时间的推移，问题只会越来越严重。大约30亿年后，生命将很难在地球表面生存。届时太阳的能量将使海洋沸腾，冰帽融化，中上层大气中的大量水蒸气会漂浮到太空。

这个阶段，尽管火星将突然变得温和，但生命将很难在地球表面生存。到了那时，保护地球的磁场很可能会消失，因为地球核心内的铁将不再移动。

我们自己的太阳将在大约50亿年后变成红巨星，那时，地球上的所有东西都将成为焦炭，大部分会被还原成原子。那时，地球的剩余大气层都将蒸发到太空中，变为熔岩球体，上面漂浮着密实的铁质“冰山”，它们会在2130℃的熔岩中漂流。

地球被遗忘的一个意想不到的好处是，在太阳演变的后期，一个新的太阳系将会出现。

土卫六的寒冷气候将会突然变得温和，类似于21世纪的火星（大约-73℃）。这意味着，即使我们在50亿年后没有解决危机并逃离太阳系，我们可能还有几亿年甚至十亿年的时间去解决太阳系外围的问题。但即使在外围，我们也不可能永远这样持续下去。

在大约70亿年后，火星和地球将被潮汐锁定，星球的一面将永远朝向太阳。但是，太阳将不断变大，从现在起约80亿年后将达到最大，必将吞噬内行星（水星、金星、地球，很可能还有火星）。

此后不久，太阳将会熄灭，成为一个白矮星，其质量约为目前的54%，而亮度则低得多。这将是太阳的最后一次活跃迹象，如果人类那时还没有乘坐世代飞船离开太阳系，他们将不得不生活在外行星（土星和木星）及它们的卫星上，或者找到一种生活在白矮星中的方法。

所以，无论是由于突发的气候或地质灾难、战争、传染病，还是数十亿年的太阳灭亡，地球上的生命都会不可避免地走向终结。

为了避免灭绝，我们将不得不寻找一个新的居住星球，甚至可能是一个新的太阳系。梅森教授认为，这样做是我们的道义责任。为此，他提出了一项雄心勃勃的详细科学计划，即人类500年太空基因计划。

人类如何“流浪地球”？

在这一人类500年太空基因计划中，到2040年，人类基因组将得到初步设计，任何细胞都将能够被用来改造成人体中的其他细胞（通过基因和表观遗传学的调整）。

对基因组编写（而不仅仅是编辑）而言，DNA的合成成本将大大降低，对于母亲和胎儿来说，人工子宫将比活体妊娠更加安全。这些技术和生物奇迹将把人类带入一个健康、安全和长寿的新时代。

如果找到了供人类和超物种独立生存的第二个星球，则我们存活的概率会大大提高。然而，这只会延长我们在这个太阳系中的生存时间。一旦超越太阳系，我们长期生存的机会将会增加。

我们即将面临全球性的风险，这种风险（如小行星）不仅威胁到人类，还威胁到地球上的所有生命。我们必须在50亿年内离开这个太阳系，否则所有生命都将被太阳吞噬。

人类没有理由不去为于长期生存的事业献身。要想让这个太阳系中的全部生命存活下去，所以到2100年，人类将必须致力于这项任务，完成对基因的确定、测试、整合、保护等研究。但在那之前，我们必须找到能够保护宇航员并确保他们可以在新环境中生存下去的方法。

到2150年，我们将为太空设计人类，细胞和基因工程将变得非常普遍，基因设计项目有可能成为高中生的家庭作业，他们可以一边看着窗外天空中皎洁的月亮，一边遥望月球基地的城市灯光。

地球上的生命工程是广泛存在的，不仅存在于人类之中，还存在于其他动物之中。遗传工程使地球上的人能够以自己想要的方式生活。

到2200年，我们可以改善大脑本身。例如，在跨系统发育中比较哺乳动物时，高等哺乳动物大脑皮层（控制基本运动）的感觉线路和运动线路差异明显，差异也出现在独特的皮质脊髓束中。

具体来说，延伸到脊髓运动神经元的皮质脊髓轴突末梢的数量不断增加，从原始猿到猿再到人类，甚至可能影响语言的发展方式与发展时间。因此，进一步增加这一数值可能有助于发展更精细的运动技能，从而提高在其他星球上的生存和适应能力。我们可以研究所能探测到的生命的极限，然后去突破生命本身的极限。

到2400年，我们将定居新地球，我们可以在新的星球加油、吃零食、伸展双腿，将出现几代人的定向演化历程，跨越人类、真菌、细菌和行星的适应性，跨越多个系统、轨道器和飞船。

那时的我们可以飞往更远的深空，跨越我们自己太阳系中的行星和卫星，去探访外面的更多恒星，甚至有一天，我们能够探索其他星系的奥妙。

我们可能设计出能够在太空中生存的生物体，不仅仅是能够持续生存，而是在太空中茁壮成长。我们还可能设计出一些能够在行星之间迁移的生物体，其能像在地球的大气层中飞行一样容易。

甚至，还会出现迁徙物种，比如有太阳能翅膀的水熊，其像星际君主一样在新定居的星球之间移动。工程化的生命，仿佛穿梭于恒星之间的新诗篇。

如果“流浪地球”是人类命中注定的旅行，只有人类能够意识到即将到来的灭绝危机，人类将作为守护者，引导进化，为长期生存做好准备。

前文所述的所有经验教训，以及为人类带来聪明才智的遗传基质，共同为科学工程提供了一个日益丰富的肥沃土壤。只有人类拥有这种能力，只有人类才能认识到生命的脆弱性。

所以，我们应该履行最终的义务，并尽可能地延续生命——无论生命的类型、构成、母星、宇宙的年龄。

我们能为人类做些什么？

如果地球毁灭终成现实，我们又能为地球和人类做些什么？

上面所说的内容都在被誉为现实版《流浪地球》的《未来500年：迈向太空的生命工程之旅》这本书中得到展现。

这本书是NASA首席科学家梅森教授首次公开未来500年人类太空计划，是少有的将生命科学和航天科技相结合、基于NASA航天计划和人类基因工程、基因治疗技术结合的硬核科技著作。

这本书不仅讨论了人们已经掌握的、关于人体在太空航行时会产生的各种生物学反应和应对方案，也展望了未来更大尺度的太空旅行需要改造的人体特征，以及相应的需要掌握的生物学技术。

这些讨论当然无法面面俱到地概括未来太空人类的所有细节，但可以为这些向着星辰大海的征程，提供一个科学上坚实、想象力丰满的讨论基点。因此，这本书堪称最全太空计划+人类生存指南。