上文书讲到，大卫·加德纳和苏珊·布莱恩特的实验室里面到处都是蝾螈。他们就是专门研究蝾螈的。蝾螈这种动物有强大的再生能力，成年的蝾螈别切掉部分肢体，它仍然可以再生出一个完整的结构。甚至大脑和脊椎也是可以再生的。我们人类这样的大型哺乳动物是没有这个能力的。我们也就是指甲和头发是会长的，皮肤破了可以修复，其他的再生能力都是没有的。哺乳动物里面，只有鹿角这种大的结构是可以再生的。
但是布莱恩特两口子发现，还有一些鱼类也有再生能力，比如斑马鱼和多鳍鱼。仔细去分析一下蝾螈和这两种鱼类的DNA，发现蝾螈和这两种鱼类的祖先在4.2亿年前就分道扬镳了。但是它们控制再生的基因片段竟然是一模一样的。那么我们只能这么判断，有个生活在4.2亿年前的祖先，它的后代里面有蝾螈和这两种鱼。
蝾螈具有超强的再生能力
用斑马鱼和多鳍鱼以及蝾螈来做实验，切断他它们的肢体以后，在伤口附近发现了一些特殊的RNA，这些RNA能够调节遗传信息的表达。这种物质在胚胎干细胞里面也有，胚胎干细胞能变成任何人体细胞。不过这种RNA在肿瘤细胞里面也有，肿瘤和再生也是有内在联系的。
看来，蝾螈在肢体被切断以后，靠特殊的RNA打开了某些开关，于是细胞回到了没有分化之前的状态，而且形成了芽基，所以就拥有了再生的能力，反正DNA里面保存了整个身体的模板，按照模板再长一个肢体似乎也不是难事。大概过上一两个月，一条新腿就能长出来。那么人类能不能找到这样的开关呢？斑马鱼和人类的基因有87%是相同的。看来这是很有可能的。
要是人体能获得肢体再生的能力，那就太可怕了。胳膊断了，没关系，涂点药水儿，再长一个。心肝脾肺肾，哪个地方坏了，那不要紧，再长一个。这不比移植要强多了嘛！现在要移植一个器官，要等配型，就是找个最接近最合适的，因为人体对外来物有排异反应，不是随便找个器官就能装进去。中国每年有30万患者等待器官移植，仅有1.6万人完成手术，这就是非常严酷的现实。要是器官能再生，把坏掉的一半割掉，等它慢慢自己长全了，那不是太好了吗？完全不存在排异反应，跟换原装的差不多啊。前景很诱人，现在搞的人也很多。但是没几个出成果的。
大卫·加德纳他们和其他的小组合作曾经成功的再生过老鼠的脚趾尖，很小一点点。这也算是一个进步吧。但是成功率很低。生物学实验总是碰上这样的问题，你说你搞出来了，但是别的小组就是无法重复。或者弄了几百次，成了一次半次，怎么也无法提高成功率。老鼠脚趾尖的再生就是这种情况。后来DARPA资助的项目完成以后也就顺势终止了和大卫·加德纳夫妇的合作。说明DARPA认识到，肢体再生还有很长的路要走，短期是派不上用场的。
癌细胞示意图
还有一些人认为，人体的再生是不太可能的。因为人体非常庞大，细胞非常多，这不是蝾螈或者鱼类能比的。做实验用的蝾螈才十几公分，斑马鱼才几公分长。都很小。假如肢体要再生，免不了是要经历细胞分裂复制的过程的，而且次数非常多。如果在细胞的分裂增殖过程之中，基因复制出错了怎么办？要复制这么多的细胞，即便出错概率很低，也一定会碰上很多次。假如，出错的细胞恰好变成了个癌细胞，这又该怎么办呢？所以，肢体再生过程如何克服癌变的风险，这是个大难题。
癌症这东西非常难对付，几乎是无法克服，因为癌症来自于基因复制的时候出错了，可是复制出错恰好就是基因突变来源，突变与出错本就是一码事。这是生物演化的最基本的机制了，所以根本就没办法避免。我在讲《医学史》的时候会详细讲到癌症的来龙去脉。《医学史》是收费专辑，就快上线了，大家别急。
DARPA资助的生物学项目很多很多，其中就涉及到胚胎干细胞研究的项目。2014年，美国和墨西哥的科学家宣布在实验室搞出了人造子宫。伦敦医学院也宣布搞出了鼻子、耳朵、血管和气管。荷兰马斯特里赫特大学的科学家们用小牛的干细胞复制克隆，造出了一大坨人造牛肉，据说做成汉堡味道很接近普通的牛肉汉堡。实验成果居然被他们给吃了，他们真舍得吃啊！
克隆技术人工制造的牛肉
克隆技术现在也是比较热门的研究方向，因为前景也很广阔。假如能够制造器官，那么就可以解决器官移植来源不足的问题。而且还没有排异反应。这是一个看得见的应用。复制一个人体器官是没有伦理学问题的。从技术上来讲，整体克隆技术也在越来越完备。动物的整体克隆都已经不是新鲜事了。这么说吧，12生肖里面，龙没法克隆，本来就是想象中的动物。老虎没有克隆的记录，鸡没听说克隆过，蛇也没听说过。其他8种都被克隆了一遍。所以，克隆人也是挡不住的，起码技术上是挡不住的。
但是克隆人在伦理上有非常大的障碍。2005年，联合国《关于人的克隆的宣言》获得通过，但是这个宣言是没有法律约束力的，全凭大家自觉。目前大家达成共识，那就是生殖性的克隆是不能做的。但是医疗性质是可以的。说白了就是你不能弄出人命来。你弄个不具备生命权的器官，那没问题。你弄出个胎儿，麻烦大了。
胎儿
但是，这东西属于防不胜防。假如某个科学家，在私底下偷偷摸摸的做出来了，生米煮成熟饭了，你怎么办？假如这个克隆人已经满地跑了，你该怎么办？先斩后奏的可能性不是没有啊。前一阵子引起轩然大波的基因编辑婴儿就是属于先斩后奏，生米煮成熟饭。事后骂他，没用了。
有的人对克隆人是保持开放心态的，大家知道，已故的物理学家霍金就对克隆人持欢迎态度。他觉得，克隆出来的可以算是弟弟或者妹妹嘛，有什么大惊小怪的。与正常生育出来的人又有多少区别呢？他倒是挺想得开。但是，他对人工智能倒是警惕性非常高。霍金生前曾三番五次表态，“人工智能可能会毁灭人类”。
其实，霍金担忧的并不是现在所说的人工智能，比如人脸识别之类的，而是超级人工智能，有了自我意志的人工智能。目前看，还远着呢。不过霍金倒是说，人类通过基因改造之类的手段，也可能出现超级人类。DARPA花了不少钱研究脑机接口技术，似乎就是在朝着这个方向迈进。他们打算打造超级士兵，还是出于军事目的。这也是他们的本职工作。DARPA寻求的一种不用进行手术的方式，毕竟打开脑袋太麻烦了。DARPA希望，用注射，或者是鼻腔喷雾之类的技术，把把一些药物或者细微颗粒装进脑子，肯定少不了纳米技术的帮助。然后用红外线或者无线电信号透过颅骨向里边发现号，然后接受反馈信号，这样就不需要动手术。
他们在2016年实现了用脑电波操控无人机。这可以算是一个阶段性的成果。DARPA还和马斯克创办的神经链接公司合作，开发脑机操作界面。脑机操纵肯定是不会用到鼠标和键盘的，那该如何设计交互模式呢？这的确是个问题。
马斯克是特斯拉的老板，特斯拉电动车最局科幻色彩的能力就是自动驾驶。马斯克的胆子很大，他不管不顾，灭的厂商还在积累数据呢，他的系统就敢满街跑，投入实用了。其实自动驾驶技术的突飞猛进是离不开DARPA扶持的。因为DARPA设想未来的坦克装甲车也是自动驾驶的。因此2003年，DARPA就广撒英雄帖，搞了一次自动驾驶大赛。看看谁家的无人驾驶车辆能在莫哈韦沙漠里完成500公里的复杂比赛。DARPA要求的自动驾驶并不是针对公路的。很多大学和研究机构跃跃欲试。这是一个好机会。
20世纪的20年代，邮轮实现了自动驾驶。因为海上开船环境是非常单纯的，只要船只离开了港口，离开了狭窄的水道。到了深海大洋，基本上不太可能撞到什么东西，除非像泰坦尼克那么倒霉。只要控制好速度和方向就行了。
飞机在1947年就实现了自动驾驶，一架美国空军的C54运输机从起飞到飞越大西洋，然后自动着陆，整个飞行过程完全依靠自动驾驶。为什么是飞机那么早实现了自动驾驶呢？因为飞机复杂，人是顾不了那么多的操纵装置的，要么依靠两三个人协同，要么就需要依赖于辅助系统帮忙，比如自动辅助驾驶，自动增稳。逐渐发展成了自动驾驶仪。飞机的环境也很单纯，一般来讲也是很难撞到什么东西的。
最麻烦的就在地面，地面的路面状况比海面和空中复杂的多。高低起伏不平啦，道路蜿蜒曲折啦。旁边的车变道超车啦。突然窜出一头野猪啦，千奇百怪。90年代，一些大学研究机构就想搞自动驾驶，但是当时的计算机和CPU不灵，速度太慢了。他们毛估了一下需要的性能，还需要再快几十倍才够用。根据摩尔定律，还需要10年，才有可能出现性能足够的芯片。风险投资商一看全跑了。所以90年代自动驾驶断档了，发展不起来。
2004年参赛的车辆
到了21世纪，刚好DARPA发了英雄帖，这帮人又一次跃跃欲试，一个个都报名参赛了。到了2004年，大家开着车全来了，到了莫哈韦沙漠的比赛场地。车一上路，马上就翻。自动驾驶效果奇差无比。有的车为了躲避自己的影子，跌跌撞撞的冲下赛道。一辆15吨重的大卡车把低矮的灌木当成了大石头，小心翼翼的绕过去。卡内基梅隆大学的水平算是最好的，在开了12公里以后，一头撞到路边上，车着火了，参赛的车辆全军覆没，没有一个能完成任务。这就是当时自动驾驶技术的状况，简直是惨不忍睹。
当时斯坦福人工智能团队的思朗看到了这场比赛的录像，他简直是火冒三丈，这样的比赛水平简直是丢了整个人工智能行业的脸。他坐不住了，他们和大众汽车公司合作，研发自己的自动驾驶系统。他们要参加第二届比赛。2005年，第二次比赛，斯坦福大学异军突起，跑了212公里。拿了冠军，第二名和第三名都是卡内基梅隆大学的队伍。
斯坦福和大众合作的赛车
思朗一方面采用是视觉识别系统，就是靠摄像头来识别路面，另一方面，他动用了激光三维扫描仪，能快速对周围的物体进行三维扫描，这是个一劳永逸的办法，假如连三维模型都拿到了，再撞车，那就没天理了。这就形成了他的技术解决方案。
2007年，DARPA要搞城市挑战赛了，不再是过去近似越野的比赛。这回是卡内基梅隆大学的第一，斯坦福第二，弗吉尼亚理工学院第三。
2009年，思朗加盟Google，完成了加州1000英里公路测试。明白了吗？如今Google的自动驾驶技术的来源，就是DARPA组织的自动驾驶桃战赛。参赛的大批选手，后来都成了自动驾驶这个行业的领军人物。有的专门搞硬件，比如激光雷达，有的专门搞软件算法。
特斯拉自动驾驶原理
搞自动驾驶还有另外一个路子，不依靠激光扫描。而是依靠视觉识别。其实就是在模拟人的两只眼。我们人类不需要雷达，不需要激光扫描，只靠两只眼，就能完爆最牛的自动驾驶。如今特斯拉的自动驾驶技术就不依赖激光雷达的扫描，而是靠视觉识别系统。前方的摄像头的主要工作就是看路，看马路中间的标志线。前方的雷达负责探测车辆。车身上有一圈的超声波传感器，负责对周围车辆和环境的探测。当然，自动驾驶离不开大数据和机器学习。特斯拉的优势是他自己是卖车的，每辆车上的自动驾驶系统都在积累数据，哪怕你没打开，它也在学习。大数据最后是要汇总到服务器端去整合的。可是Google只能靠自己的测试车辆在加州的大街小巷乱转悠。积累数据比特斯拉慢多了。
现在特斯拉的自动驾驶在空旷的路上效果很好。但是马路坑坑洼洼，里面标记模糊不清，那么久会打折扣。对于旁边的车辆突然变道，也是防不胜防。假如旁边有辆大卡车，车斗里调出一个麻袋，从上边砸下来，这也是没办法探测的。因此最终还是需要人的干预。目前看来，自动驾驶要比新手上路水平高，但是还比不过老司机。全面铺开自动驾驶，纸面上计算是可以降低总事故率的。但是这东西还远不到让人充分信任的地步。
2019年，加州管理部门公布了一些数据。Google的自动驾驶测试车辆到达的成绩是很不错的，相当于北京上海这样的距离往返7次，才会出现一次人工干预的情况，这已经很厉害了。但是他们用的激光扫描技术太贵了，这是缺陷。通用第二名，但是通用公司的测试车辆达到了162辆，是最多的。其他公司不详细叙述了。倒数第二是苹果公司，汽车每开1.8公里就需要干预一次，司机根本就闲不下来。最惨的是Uber，每600米就要干预一次，这肯定要忙死啊。这还搞什么自动驾驶啊！
目前看来人类老司机的驾驶能力远超自动驾驶。开1000万英里才有一次至伤事故，是自动驾驶的1000倍。估计到了2030年，自动驾驶才能赶上人类的水平。也不算远，没几年了。大家好好的等着吧。估计自动驾驶完全实用化是很快的。
DARPA发展的一系列新技术都是为国防服务的，他们甚至请了一大堆科幻作家，或者是影视编剧来当顾问，也叫西格玛小组。当然，主要还是负责开脑洞。DARPA对人工智能和大数据的投资也很多。但是很多基层的士兵和指挥员是不喜欢的，因为他们不想自己被操控。如果靠网络，考脑机接口来控制人，或者通过人脑的联网组成情报网。当事人肯定不乐意。自己成了什么了？难道是那种被操控的蛾子吗？人是有情感的，是有道德感的。DARPA也研究过如何操控人的道德感。他们发现催产素对恐惧感是有影响的，这东西就连中情局都感兴趣。但是科技的边界到底在哪里呢？底线在哪儿呢？
DARPA的另一个问题是和产业界的联系太紧密，他们自己完全没有厂家和研发机构，全靠外包，虽然非常灵活高效，可以调动社会的力量，但是公私之间如何划分边界呢？我们不得不回想起了艾森豪威尔总统在卸任的时候发出的担忧。那就警惕军工复合体对国家政策的绑架。归根到底还是一个问题，是人控制技术呢？还是技术控制人呢？这的确是个问题。
好了，有关DARPA的内容，就到此结束了。我们讲了很多工业和技术的话题了，我们下一个系列还是回归纯学术，我们讲讲地球内部的事儿，讲讲板块学说和大陆漂移。下次再见。
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