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1 涌现优于权威（第2页）

随着新工具逐渐普及，创新成本呈现直线下降趋势，使这一转变成为可能。廉价、高效的3D打印机让原型机制造成为轻而易举的事情。以往只有大型企业或学术机构才能获取的知识现在可以通过在线课程或“生物DIY”（DIYbio）之类的网络社区获得。“生物DIY”是平民科学家的社区，他们在此可以参与此前只在费用高昂、特殊的实验室才能进行的基因试验。

最后，Kickstarter和Indiegogo等众筹平台建立了无缝对接的平台进行筹款，研发项目既有小型艺术项目，也有大型消费电器，这些都是实时的“涌现”例子。创造者可以利用大量潜在客户群体对这一独特信息的有效性进行测试——一个水瓶变成了超级水枪。这种隐性的社交特点使得众筹变得格外有用，即使对那些已经引来风险投资或其他资金的项目来说也是如此，而对那些没有获得其他任何资金的项目来说则是无价的。众筹网站的初步成功还向职业投资者发出了信号：项目与公众产生共鸣，将给予创新者一个获得资金来源的机会，否则，根本无人问津。

一旦拥有了资金，我们的“创新家企业家”便可以轻易地扩充其资源，通过众包发现那些他们此前无意中错失的东西。初创公司和个人无须雇用大量工程师、设计师和程序员，而是可以直接借助全球自由职业者和志愿者群体，弥补所欠缺的技能。

由权威向“涌现”的转变中，另外一个重要因素便是免费和便宜的在线教育和社区教育的普及。这不仅包括edX等正式课程，也包括可汗学院（KhanAcademy）等教育网站、创客空间（hackerspaces）的实践课、通过网络开展的或面对面的非正式同伴辅导等。人们学习新技能的机会越多，创新能力就越强。

所有这些进步都正在创造一个现实的系统，让世界各地的人们都有能力去学习、设计、开发和参与创造性的叛逆行为。与只能推动渐进式改革的权威体系不同的是，“涌现”系统会促进非线性创新，对塑造网络时代特性的快速变革做出快速反应。

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一名伟大科学家最难得的品质之一便是愿意让自己看上去有些愚蠢，尽管这一点并未得到普遍认可。1995年秋天，汤姆·奈特（TomKnight）还是麻省理工学院一名高级研究人员，他发明了推动计算机发展的几项关键技术，还创办了一家上市公司。然而，9月的一天，在一节生物入门课上，他发现自己周围都是大二的学生。奈特笑着说：“我想他们一定想要知道，这个奇怪的老头到底是谁。但生物学的知识，我必须从头学起。”奈特意识到了即将到来的新世纪的一个核心事实：生物学就是科技。不过他只是少数意识到这一点的人之一。

奈特因设计集成电路取得了博士学位。集成电路可以操控从你的汽车到电脑再到闹钟的所有事物。到1990年，他意识到自己的寿命可能会超过硅片。“你应该预测到，到2014年，摩尔定律将会达到天花板。”一块芯片上的晶体管数量每18个月便会翻一番，这一定律已经稳定存在了50年，但“最终将会与物理学定律相冲突”。换句话说，晶体管可能变得只有数个原子的宽度。奈特的预言已经成真。近年来，摩尔定律开始进入停滞期。

“很明显，我们应该从物理组装阶段转换到化学组装阶段。我们此前一直都是通过物理组装的方式制造半导体。”奈特意识到，世界上最好的化学发生在细胞层面。奈特决定，最有可能“继承”集成电路板的是活细胞。“我已大致决定了我要攻读生物学硕士学位。”

奈特此前一直认为生物学一片混乱。“我的假设是生命如此令人难以置信，我认为世界上所有工程师都这么想，任何有脑子的人都会举起双手说‘没希望’。”一个偶然的发现使他改变了想法。一名同事给他看了生物学家哈罗德·莫洛维茨（HaroldMorowitz）写的一篇论文。生物学中存在啄食顺序：“我的有机体比你的有机体要复杂得多。”资金和声望似乎也同样按照等级分配。莫洛维茨对真核、多细胞、生命形态等都不感兴趣，大部分职业生涯都在研究地球生物起源，这意味着他一直观察最简单的生命形态，即卑微的、单细胞的支原体。

人类基因组共包含有32亿个碱基对（人类遗传密码最小的基本单位）。科学家在基因测序领域取得了巨大进展。但鉴于篇幅所限，我们对于读过的东西依然一知半解。与之相比，结核菌只包含50万个碱基对。奈特说：“相较而言，人类基因组要比结核菌复杂约3000倍。因此，你至少可以自欺欺人地认为，你知道所有可以了解到的事情。”

1996年夏天，奈特参加了一场由美国国防部高级研究计划局（DARPA）主办的会议。他提议对“细胞计算”进行研究。他认为，可以将细胞编程，让细胞做一些有益的事情，包括接替最终将要退出舞台的硅片。不到几年，他便在其所在的麻省理工学院计算机科学系建起了一个实验室，里面带有孵化器和试管，以及一座高压炉。他大笑说：“我的同事都认为我是个傻子。电脑实验室中间便是所有这些神秘的生物化学设备。”

奈特并不是想成为一名工程师，但他的渴望、热情、原则和信念体系促使他这样做。他说，工程师的思考方式与生物学家不同。“我的生物学家朋友会说，汤姆，我们已经学习了所有关于大肠杆菌的知识，你为什么还要研究它？”换句话说，“我已经学完了我将要学习的一切知识，其他的都是我不感兴趣的细枝末节”。

奈特说，工程师的思维不一样。他说：“如果你的目标是要学习复杂的生物学，没问题。但如果你的目标是研究这些十分简单的生物学系统，理解有关它们的一切以便能够深入了解并修正它们，并以此为基础做些不同的事情，这就是完全不同的角度了，需要不同程度的了解。”对于一名工程师而言，理解意味着要进行拆解，然后再整合在一起。

1998年，奈特开始研究费式弧菌，这是在短尾鱿鱼体内发现的一种会发光的细菌。鱿鱼为这种细菌提供糖分和氨基酸。而费式弧菌则会发出媲美月光的光亮，让鱿鱼在夜晚“隐身”。

但让奈特感兴趣的是，生物为什么会发光，因为费式弧菌只有在鱿鱼体内才会发光。他解释说：“费式弧菌会排泄出少量的特定化学物质。在海洋中，这种化学物质会被冲走。但在鱿鱼体内，它的数量会不断增加。一旦达到特定的密度，便会引发发光现象。”换句话说，细胞在相互发送信号。奈特指出，他可以分离出控制生物发光的基因序列，并“用一种自然界从未使用过的方式利用它”。重现受控制的细胞通信被证明是一个大难题。

目前，奈特已经吸引了一大批有同样想法的年轻科学家。他的两位合作伙伴，德鲁·恩迪（DrewEndy）和罗恩·魏斯（RonWeiss）将会继续研究合成生物学（这也是奈特有时被称为“合成生物学之父”的原因所在）。像奈特一样，将编程原理应用于遗传学这一项目令人兴奋的前景吸引了恩迪和魏斯。他们也同奈特一样没有生物学知识背景。恩迪最初想当一名环境工程师。魏斯这个编程天才就是通过“智能微尘”工作接触到生物学的，这项工作把超微型计算机嵌入涂料或马路等柔性材料。奈特笑着说：“我想，公平地说我们目前还是业余选手，但我们学得很快。”

随着新千年的到来，合成生物学更多的是一种理论层面而非应用层面的工程学科。越来越多的计算机科学家、工程师、物理学家开始意识到，合成基因材料有朝一日将会带来革命性的应用，但能够证明这一点的证据却很少。

2000年1月，这一局面发生了变化。波士顿大学生物工程学家詹姆斯·柯林斯（JamesCollins）和他的同事证实大肠杆菌中存在“遗传学开关”。通过发出外部信号的方式，科学家们可以促使一个基因开始转录［基因表达的第一步，DNA转录为RNA（核糖核酸），之后转变为蛋白质］。再次发出信号，细胞便会关闭，就像是电灯开关一样，但不一样的是这一切是在细菌中进行的。

同月，《自然》杂志发表了另一篇具有里程碑意义的论文。科学家设计出了能够以有序的间隔制造出蛋白质的振荡电路。他们把这种能够协助控制交替基因表达的抑制基因称为“压缩震荡子”。两篇论文都表明，复杂的生物进程可以从零开始合成。

2001年，奈特和魏斯成功地实现了费式弧菌的细胞通信，这意味着它们能够“打开开关”。现在，这一项目可以在高中科学中实施。奈特说，这在当时的生物学领域根本算不上重大进展，“但它在工程学意义上是影响深远的。一位生物学家看了我们做的事情，问我们为什么要做这个。而在工程师看来，我们是朝着全新方向迈出了一小步”。

然而，重复任何以上试验都艰难得令人难以想象。制造实验室如雨后春笋般出现，可以合成必要的基因序列，让奈特和他的团队将精力放在手边的试验，但这些实验室都太昂贵了。此外，作为工程师，奈特和他的伙伴们并不只想要复制一次试验，而是要试验一遍又一遍，直至达到工程学其他领域一样的水平。这意味着，要创建一系列标准。

他们的想法是，通过创立一系列DNA序列执行已经确定的、为人所理解的功能。它们可以进行无限组合，就像是砖块一样。2003年，奈特发表了一篇论文，提出创立遗传密码基础目录。他所称的这些“生物砖”将被收入标准生物组件登记册（StandardBiologicalParts）。一块生物砖，作为“启动子”会启动DNA片段的转录，另一块能产生特定的蛋白质。这些可以预见的部分永远都具有可预见的功能。

他们的灵感来自两个完全不同的来源。一个是被称为TTL数据手册的电路元件清单，它记录了数千个电路元件和它们的功能。“你想查找你那部分，只要记下编号就可以调用，非常快。”另一个灵感则更加贴近生活。“早期的思考，早期的隐喻，喜欢修修补补的人以及喜欢拆东西的人，如玩乐高一样。这一隐喻主要以那些重复使用的零件、那些能够搭建起来的乐高积木为核心。”

或许有人会说，奈特和他的合作伙伴像其他工程师那样对待生物学研究：将物体拆解，发现它的组件，然后再研究如何通过重新配置来改善其表现。不过这忽略了国际遗传工程机器大赛更加大胆的目标。创建一系列标准化生物砖首先是一项社会行动。你无须是建筑师，只要有乐高积木便可以表现出形式与空间的独特交叉景象。尽管合成生物学依然处于初期阶段，但它已经被打上了平等主义的印记。奈特、恩迪和雷特贝格并没有“打造”或“创建”一个全新的学科。从一开始，他们便花时间为促进合成生物学的有机增长创造条件，他们此前未曾预料到的人和观念不断推动着该学科的发展。远远超过之前的所有领域，合成生物学才是“涌现”的成果。

著名年轻科学家戴维（DavidSunKong）曾作为麻省理工学院媒体实验室的博士生参加过最初几届国际遗传工程机器大赛。他说，这在预料之中。从某种意义上来说，合成生物学的出现就像某人的巧克力掉在了另一个人的花生酱上。“先驱们是土木工程师、计算机科学家和电子工程师。”先驱们或许不认可这个类比，但正如黏菌细胞一样，合成生物学大于组成它的各个部分的总和。

通过降低入门门槛以及模仿游戏的方式，奈特和其他伙伴鼓励更多样化、更具创新性的参与者为合成生物学做出贡献。戴维在麻省理工学院附近运营一家叫作EMW的艺术、科技和社区中心。他说：“有一个基本的信念是，生物学应该是大众化的。要让人们理解生物学是如何研究的，不仅仅是了解相关生物学知识，还要知道如何去操控。”EMW的项目之一——街头生物学便是要探索工程生物学和街头的关系，即探索促使生物学离开实验室、走入日常生活的人、文化和生物产品之间的关系。“我们这个领域有一个共识——生物学，尤其是生物科技太重要了，不能只依靠专家。”

提出登记册的建议远比真正制作登记册容易得多。与钢筋、伺服电动机或集成电路不同，组成生命体的部分并未标准化。每一块生物砖都包括一个基因序列，它们的特征都是已知的，如触发邻近细胞发光的能力。该序列则是由核苷酸一个碱基一个碱基合成而来。在当时，很少有基因组已经定性、确定或为人所知，即便是真核生命形态的简单基因组。奈特和他的合作伙伴不需要更多的实验室或更多资金，他们需要一支“军队”，而很快他们就将拥有。

附言：将钟摆拨回原处

2003年，博客在互联网上出现几年后，在一群乐观的博主的帮助下，我撰写了一篇关于“涌现”民主的论文。我和我的合著者坚定地相信，这一革命将从根本上改变民主的性质，推动其向更好的方向发展，但速度不一定快。

之后，突尼斯骚乱于2010年爆发，我们认为这证明我们是正确的。然而，不久之后越来越清楚的事实是，我们帮助创造了推翻政府的“涌现式”工具，但没有必然“涌现”出负责任的自治。该地区从突尼斯爆发革命的展望转变成了“伊斯兰国”组织的出现，我们的希望变成了失望。

更加令人失望的是，这些工具越来越多地被用于封闭的脸谱网（Facebook）和聊天工具推特网，而非搭建在自托管服务器上的开放和民主的博客。遗憾的是，互联网在利用新社交媒介推动其发展和宣传方面使其令人厌恶和冷漠的一面暴露无遗，这一程度即使没有超出，也堪比自由和民主的另一面。

我们现在处于“涌现”民主的阶段，这令人苦恼不已。但在看到这些之后，10年前曾抱有乐观心态的我们更加坚定了信心，要用积极的方式研发工具和推动趋势，实现最初“科技推动民主”的梦想。

作为迈向这一方向的一步，我们在媒体实验室建立了新的可扩展合作（ScalableCooperation）研究小组，由副教授伊亚德·拉万（IyadRahwan）运营。他是一名叙利亚人，当我面试他时，他说，“涌现”民主运动的成功与失败给予他很多启示。他依然会致力于打造可扩展合作的工具，以推动民主的新形式涌现。

我期待着与伊亚德以及其他人一道，齐心协力地将钟摆拨回到另一方向，证明互联网之弧真的会偏向正义。

——伊藤穰一

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