當傑弗裡·林談到技術的未來時，他的想法像旋風一樣在房間裡飛舞。林興致勃勃地描述了一個世界，在這個世界裡，人們的壽命遠遠超出自然壽命，思想可以下載到外部“硬碟”中，透過人工智慧進行增強，機器人和飛機由人類思想控制。
“這絕對、肯定、他媽的一定會發生，”他宣稱。“未來20年將讓我們眼花繚亂，因為我們已經跨入那個領域。”
林應該知道：他正在盡其所能地將這些願景變為現實。作為一名受過訓練的神經學家，他也是美國陸軍上校，以及五角大樓先鋒研究部門——國防高階研究計劃局 (DARPA) 內首個生物學資助辦公室的主任。生物技術辦公室 (BTO) 於 2014 年 4 月成立，旨在支援極具雄心的——有些人說是幻想的——技術，範圍從士兵的動力外骨骼到可以控制精神障礙的腦植入物。
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DARPA 應對此類專案的計劃正在以同樣的狂熱風格進行，這種風格定義了該機構在其他領域的研究。自從 1958 年成立以來，即蘇聯透過發射世界第一顆人造衛星“ спутник”號在太空競賽中擊敗美國一年後，該機構的任務就是透過搶先一步來防止再次出現此類意外。因此，DARPA 在 BTO 的專案經理可以自由地將數千萬美元投入到雄心勃勃的專案中，而無需等待同行評審等繁文縟節。透過在承包商開發技術時與其密切合作，該機構旨在推動發現跨越基礎研究和商業化之間通常是致命的鴻溝。
這種激進、高風險的策略已經取得了驚人的回報——最著名的例子是該機構在 1970 年代開發的網際網路。這種情況發生的次數足夠多，足以激發模仿者，例如 ARPA-E，它是美國能源部的一個分支機構，致力於對替代能源進行高風險研究。
但有些人懷疑 DARPA 的全速前進模式是否會像在物理科學和硬體領域一樣在生物學領域發揮作用。他們認為，生命系統要複雜得多，存在許多未知或難以工程化和控制的變數。而且，由於該機構的許多生物學研究直接適用於人類，因此這項工作充滿了倫理問題——更不用說即使是最無害的發展也可能被徵用用於戰爭的可能性。例如，旨在生產更環保生物燃料的合成生物體也可能製造炸藥，而旨在治癒受傷士兵的腦刺激技術也可能增強戰鬥能力。
德克薩斯州奧斯汀的生物政策顧問愛德華·哈蒙德懷疑，該機構在與研究人員簽訂合同時，是否常常另有動機。“你永遠不會真正知道 DARPA 想要什麼，”他說。“但他們很擅長找到那些出於其他原因正在解決他們感興趣的問題的人。”
儘管如此，許多生物學家仍願意接受國防部 (DOD) 的資金，理由是無論誰為此付費，都需要更好的假肢和改進的精神健康治療等創新。林堅持認為 DARPA 理解這些擔憂：BTO 的每個專案都有一個生物倫理諮詢委員會。此外，他說，如果具有遠見的生物技術是不可避免的，那麼 DARPA 的職責就是奮力向前並將其發明出來。
“有些人認為這很可怕，”他在思考未來時說道。“但我認為這相當令人振奮。”
是時候結合了
DARPA 對生物科學的擁抱始於 2001 年，當時寄給媒體辦公室和美國國會議員的炭疽孢子引起了人們對生物恐怖主義的擔憂。隨後發生了阿富汗和伊拉克戰爭，這促使該機構投資於神經科學、心理學和腦機介面等領域——所有這些都是為了幫助受傷的退伍軍人。到 2013 年，與生物學相關的專案數量增長到如此程度，以至於 DARPA 決定將它們整合到一個屋簷下。領導新辦公室及其 2.88 億美元年度預算的自然之選是林，他當時是 DARPA 科學部門的副主任。
位於華盛頓州貝靈厄姆的獨立科學史學家喬治·戴森表示，該辦公室肯定會加快研究速度，這不僅是因為軍隊具有快速完成任務的文化，而無需長時間的反思或辯論。戴森表示，看看 DARPA 在計算等領域已經做過的事情，“總是軍隊能夠足夠快地為有趣的事情提供資金”。
一個很好的例子是 DARPA 對美國總統巴拉克·奧巴馬 2013 年宣佈的 BRAIN 計劃的反應：這是一項備受矚目的多機構努力，旨在瞭解大腦的迴路。美國國立衛生研究院 (NIH) 花費了數月時間為該計劃設計了一項十年戰略計劃，然後才分配其資金份額，而國家科學基金會 (NSF) 則針對任何與大腦網路相關的研究專案，公開競爭其支出份額。但 DARPA 迅速將超過 5000 萬美元投入到少數幾個五年計劃中。
這些努力現在都屬於 BTO 的職權範圍。其中一項名為“恢復主動記憶”的專案，旨在建立一個刺激裝置，以恢復士兵在腦損傷後形成記憶的能力。另一項名為 SUBNETS（用於新興療法的基於系統的神經技術）的專案，正在開發一種可以治療七種精神和神經疾病的腦植入物。作為第一步，這兩個專案都在監測癲癇患者的大腦活動，這些患者已植入臨時電極以定位其癲癇發作的起源。研究人員要求這些患者進行記憶練習，或執行涉及可能在成癮或抑鬱症中受損的神經通路的任務，並記錄由此產生的電模式。
然而，回報可能還需要一段時間。“毫無疑問，這是一個非常雄心勃勃的目標，”加州大學舊金山分校的神經外科醫生愛德華·張說，他共同領導 SUBNETS 團隊之一。“我不認為有人會天真地認為它們會在未來五年內輕易解決。”
然而，儘管 DARPA 雄心勃勃，但對於習慣於民用機構精心同行評審的資助的研究人員來說，其資助過程可能會令人不安。在 DARPA，大部分權力都掌握在專案經理手中，他們從學術界、工業界和武裝部隊輪流進出。他們獨自設計倡議，邀請研究人員申請具有特定目標和里程碑的合同，並選擇他們認為最有可能實現目標的團隊。然後，他們與研究人員密切合作，指導專案進行。
DARPA 稱其資助接受者為“執行者”——如果他們沒有達到里程碑，可能會很快被解僱。例如，在 2007 年，DARPA 啟動了一個名為 RealNose 的專案：旨在開發一種合成狗鼻子，其中包含真正的嗅覺受體，用於檢測化學武器等氣味劑。但該機構在三年後終止了該專案，因為當時已經清楚地表明，受體蛋白在室溫下太不穩定。
BTO 副主任艾麗西亞·傑克遜表示，遵循 DARPA 指導的研究人員幾乎總是可以自由發表他們的研究成果：該機構的極少專案被列為機密。但 DARPA 資助接受者確實放棄了一定的自由：例如，如果他們在工作中遇到有趣的科學問題，他們不能使用 DARPA 資金來追求它。“最初，這是一種文化上的轉變，”馬薩諸塞州總醫院神經外科醫生、SUBNETS 專案之一的主任埃馬德·埃斯坎達爾說。但埃斯坎達爾和他的搭檔、精神科醫生達林·多爾蒂堅持認為，DARPA 的監督使該專案變得更好。“它幫助我們集中精力並向前邁進，”多爾蒂說。
當然，林決心證明 DARPA 的模式對生物學家和軍事承包商同樣有效。他最喜歡的成功案例之一是 DARPA 與新罕布什爾州曼徹斯特的生物技術公司 DEKA 合作開發的假肢手臂。該裝置的工作原理是接收從大腦運動皮層傳遞到殘肢神經的電訊號，然後將這些訊號轉換為連線的假肢手的適當運動。這使得佩戴者能夠執行困難的任務，例如處理軟水果甚至攀巖。該裝置去年獲得了美國食品和藥物管理局的批准——這是第一個獲得批准的神經控制假肢——該公司表示，它目前正在致力於商業化。約翰·霍普金斯大學在馬里蘭州巴爾的摩和其他地方也在為 DARPA 開發類似的假肢手臂；所有這些假肢手臂也在癱瘓患者身上進行測試，希望腦植入物可以將他們的意圖轉化為驅動手的電訊號。
BTO 還接管了 DARPA 的健康計劃，包括一項旨在將捕食其他細菌的細菌轉化為治療性抗菌劑的計劃。其他計劃具有更明顯的軍事應用，例如可以增強士兵力量和速度的外骨骼。一個名為“敘事網路”的專案研究大腦如何對不同的故事和論點做出反應，這可能有助於規劃如何說服受災村莊接受美國軍事援助，或使恐怖分子放棄他們的議程。一些合成生物學倡議正在製造生物系統，這些系統可以被程式設計為生產使用者想要的任何化合物，包括一些自然界中不存在的化合物。這些可能包括用於製造輕型防彈衣的材料、用於加固裝置的塗層、可用於修復傷口的組織以及更高效的生物燃料。
林和他的 DARPA 同事沉浸在這些想法中——越離奇越好。“我們尋找說是的方式，而不是說不的方式，”他說。
然而，儘管 DARPA 取得了突破性的成功，但幾乎沒有證據表明 DARPA 的快速通道方法在選擇優勝者方面始終優於同行評審。“他們成功的時候就成功了，”費城賓夕法尼亞大學的生物倫理學家喬納森·莫雷諾說。DARPA 發言人表示，該機構無法確定目標實現的頻率或合同取消的頻率。原因之一是目標不斷變化：如果一個專案開始顯得不可行，專案經理通常會更改成功的標準，並挽救他們可以挽救的東西，而不是取消合同。另一個原因是，與 NSF 和 NIH 等民用機構不同，DARPA 不公開其提供的資助。它也沒有進行內部分析，以確定其專案經理是否選擇了最好的團隊併為他們可能獲得的最好的科學成果付費。
“對我來說，這是一個大問題，”劍橋麻省理工學院的經濟學家皮埃爾·阿祖萊說。“僅僅指出巨大的成功是不夠的，”他說。該機構對專案評估的想法“非常符合‘看，網際網路！’的模式。”
但傑克遜對 BTO 應該更加內省的想法一笑置之。她說，該辦公室的預算僅為 NIH 的 1%，幾乎沒有用於管理費用的空間。此外，她說，“我們與任何能夠完成工作的人合作”——不要介意經驗或實驗室規模等因素。“我認為我們在 50 多年的歷史中取得了非常好的記錄，”她說。在列舉 DARPA 的成功案例時，她首先提到了網際網路。
但是，如果 DARPA 沒有放慢腳步來評估其成功，它是否在評估這些成功可能對社會產生的影響？林說是的，並指出倫理學家一直在為 BTO 工作的意義提供指導。喬治城大學神經倫理學家詹姆斯·喬丹諾和 SUBNETS 顧問指出，這遠遠超出了 NIH 和 NSF 資助的大多數專案所受到的審查水平。通常，這些專案僅在開始或結束時才接受倫理評估。莫雷諾同意。“具有諷刺意味的是，人們認為國家安全領域在這些事情上遠遠落後於民用領域，”他說。“但一次又一次，國防部一直處於領先地位。”
儘管如此，一些研究人員仍然持懷疑態度。在波特蘭俄勒岡健康與科學大學，名譽神經科學家柯蒂斯·貝爾擔心，腦刺激等技術可能會被用來壓制人們，就像 20 世紀中期用於處理一些麻煩囚犯的前額葉腦白質切除術一樣。“你可以想象現在這些東西會更復雜，”他說。“如果你可以到達特定的核團並改變某人的個性，你就不需要損傷所有的額葉。”
戴森指出，不能保證五角大樓實際上會聽取倫理學家的擔憂——或 DARPA 的擔憂。“其中一些技術絕對令人著迷和好奇，並且蘊藏著所有這些向善的希望，但它們非常容易被武器化，”他說。莫雷諾說，儘管軍方有許多人深入思考了新技術的意義，但令人擔憂的是，他們之上的政治當局可能不允許他們有太多的自由來放慢速度或改變方向。
特別令人擔憂的是 BTO 的合成生物學計劃。五角大樓曾談到工程改造細菌以清理受輻射或化學武器汙染的場地，這引發了人們的擔憂，即這些生物體一旦釋放到環境中可能會失控。儘管沒有理由認為美國正在製造合成生物武器，但有些人甚至擔心暗示微生物具有戰略用途。“這發出了一個訊號，表明合成生物學產品在戰場上可以發揮作用，”哈蒙德說。“我會對此感到擔憂，而且我擔心 DARPA 似乎並沒有。”
但其他研究人員更支援 BTO。喬丹諾說，最終，誰資助研究以及誰接受資助可能並不重要，因為任何人都可以為了自己的目的使用已發表的研究。“將國防部資助視為“達斯·維達科學”的人沒有意識到，任何科學都可以透過“達斯·維達”渠道進行引導。”
這正是林認為 DARPA 需要毫不猶豫地投身於有爭議的科學的原因：如果美國不這樣做，其他人也會這樣做。“我們唯一能做的就是開展工作，”他說，“但要以一種我們正在思考未知的後果以及如何減輕這些後果的方式進行。”
林說，他計劃在明年繼續擴大他的辦公室——擴大多大取決於資金——以預測來自任何領域的意外。BTO 目前有 11 名專案經理，專門研究從傳染病到自然生態系統等領域，並正在考慮將其業務範圍擴充套件到更遙遠的領域，如古生物學和天文學。林說，一位系外行星專家可以開發專案，為來自外太空的威脅的可能性以及在另一顆行星上發現生命跡象的更可能情況做好準備。“毫無疑問，這將是人類歷史上最令人興奮的科學新聞，”他說。“我希望它能由 DARPA 資助。”
本文經許可轉載，並於2015年6月10日首次發表。