生命科学

世界知名的神经科学家，麻省理工学院前校长苏珊·霍克菲尔德（Susan Hockfield）提出，我们正处于一个新的融合时代——生物学与工程技术的融合。数字革命曾在20世纪对人类社会产生颠覆性影响，而生物学与工程技术的结合将是下一个创造奇迹的领域。
如尼古拉·尼葛洛庞帝的《数字化生存》帮助读者理解当时正处于黎明时期的数字化革命一般，本书可以帮助读者了解生物学和工程技术相结合的研究将取得哪些令人期待的突破。
制造电池的病毒，过滤污水的蛋白，筛查癌症的纳米颗粒，神经控制的仿生四肢，以及通过提高粮食产量的表型技术，等等，这些将要引领下一轮科技革命的前沿技术将解决我们日益迫在眉睫的环境、能源以及医疗危机。
这些令人兴奋的发现目前还只存在于实验室中，何时能将这些发现推向市场，从而改变现状？我们如何在下一代技术革新领域中进行投资？更重要的是，拯救生命的机会近在眼前，我们该如何穿越壁垒，跨学科地调动资源，捕捉这些机会？这些都是本书将要解答的。

［美］ 苏珊·霍克菲尔德（Susan Hockfield）：知名神经学教授，美国艺术与科学院院士，曾先后担任耶鲁大学副校长以及麻省理工学院校长，是麻省理工学院建校以来第一位女校长。她是美国科学促进会会员，美国神经生物学学会会员。先后担任《神经科学杂志》《学习与记忆》等杂志的编委。

★全面解读世界前沿生物实验室里合成生物技术。本书生动讲解五大前沿技术以及这些技术将如何为我们应对迫在眉睫的医药、粮食、能源、淡水等危机提供了新的解决方案。
★未来商业领域势头强劲的投资蓝海，每一个投资人都不可错过的前沿科技课。科技即商机。比尔·盖茨曾说，下一个超越我的亿万富豪必定出现在生物科技领域。不了解合成生物技术，在下一个三十年里，将可能失去对于未来商机的敏锐嗅觉。
★作者苏珊·霍克菲尔德教授是世界知名的神经科学家，也是麻省理工学院首次由生命科学家担任校长。她掌握了许多尚处于实验室阶段的前沿研究，并对这些新技术做出了关键性的整合，为我们的时代提供了一次令人震撼的阅读体验。
★本书被AIP授予“2020科学传播奖”

过去有二十年时间，我曾在耶鲁大学担任院长和教务长，后来任麻省理工学院（MIT）校长，现在则任名誉校长。这些年来，我有幸眺望科学的前沿，看见的景象令我心潮澎湃。以生物学为基础的工具正逐渐问世，每一件都显得巧妙而强大：能自行组装成电池的病毒，能净化水源的蛋白质，能侦察并消灭癌症的纳米颗粒，能读懂意识指令的假肢，还有能增加作物产量的计算机系统。
这些新技术也许听起来如同科幻故事，但它们都是现实。其中的好几种已经发展得相当成熟，而且每一种都来自相同的源头：生物学和工程学的革命性融合。这本书讲的就是这场融合的故事——非凡的科学发现如何让两条距离遥远的道路汇作一条，开拓性的研究者们又如何利用这场融合发明工具和技术，最终改变我们在这个世纪的生活方式。
我们需要新的工具和技术。今天的世界约有76亿人口，预计到2050年将超过95亿。为了产生足够的电力，向目前的人口提供燃料，满足人们取暖和制冷的需要，我们已经向大气中排放了大量二氧化碳，这些二氧化碳足以改变未来几百年的地球气候，而眼下，我们正力图扭转这个结果。温度和海平面正在上升4，很多人正为干旱、饥荒和耐药性疾病所折磨。单是将手头的工具和技术升级，并不足以应付我们在全世界面临的骇人挑战。我们要如何生产更充裕也更清洁的能源，制造充足的洁净饮用水，以低廉的成本开发更有效的药物，使残疾人恢复行动能力，在不破坏全球生态平衡的情况下生产更多粮食？对于这些难题，我们需要新的方案。如果失败，我们必将迎来动乱的时代。
我们曾经克服过同样惨淡的前景。1798年，英国教士、经济学家和人口学家托马斯·罗伯特·马尔萨斯（Thomas Robert Malthus）指出，人口增长的速度必然超过粮食增产的速度。从这个分析出发，他警告说人类的下场只有一种：大范围的饥荒、战争和疾病。马尔萨斯宣称，这些灾难将遏制人口增长，但代价是大批人的死亡。“人口的巨大力量，只有靠痛苦或恶行才能阻止。”他写道。
但是马尔萨斯错了。在他那个时代，农民已经开始采用新技术，包括采用四圃式轮栽制，以及使用新型肥料。这些新技术让局面产生了根本性变化，它们增加了土地的产量，将更多粮食送入市场。因为粮食增产，英国人口的增长速度超过了马尔萨斯的预测，也由此满足了工业革命对劳力的需求。19世纪这场由技术驱动的农业革命，促成了一个充满创新和经济成长的新时代的到来。
今天的我们也走到了一个类似的关口。我们面临严重的问题，其后果可能是灾难性的。如果不加阻止，它们会给地球上许多地方带来痛苦和毁灭，而且我们并没有解决它们的手段——目前还没有。不过，当我眺望科学前沿，我看到的却是一个出人意料的光明未来，生物学和工程学正以先前不可想象的方式融合，很快，这场融合就能为那些最显著、看起来也最棘手的问题提供答案。我们即将进入一个前所未有的革新和繁荣的时代，前景是美好的，也是使人无比振奋的。

前　言 i
第一章 未来从何而来？ 1
第二章 生物学能做出更好的电池吗？ 21
第三章 水，到处是水 55
第四章 抗击癌症的纳米颗粒 83
第五章 给大脑扩容 105
第六章 喂饱全世界 133
第七章 再次绕过人口陷阱：加快融合的速度 163
致　谢 189