在劉靜看來(lái)，相比于“終結(jié)者即將到來(lái)”一類(lèi)的擔(dān)憂(yōu)，如何定義“生命”，或許是當(dāng)下更值得思考的議題。他并不能肯定現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好接納一群全新形式的生命，但可以確定的是，當(dāng)這些鎵基液態(tài)合金真正被定義為生命的時(shí)候，科學(xué)的認(rèn)識(shí)和接納，是比逃避更好的選擇。

　　在一方不大的透明容器里，兩只約有成人小指粗細(xì)，長(zhǎng)度卻只有不到一半的液態(tài)金屬“毛毛蟲(chóng)”，在放有氫氧化鈉(火堿)溶液的凹槽里靜靜地“沉睡”著。但只要“喂”給它們一小塊鋁箔，這兩只銀白色的“蚯蚓”就會(huì)在凹槽中游走，直到迎頭相撞，便旋即合為一體，像編組站里的火車(chē)，掛接上新的車(chē)廂之后繼續(xù)前行……

　　在著名的材料科學(xué)領(lǐng)域期刊《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上發(fā)表論文近兩個(gè)月以來(lái)，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授劉靜一直在思考一個(gè)問(wèn)題：生命的定義或者說(shuō)本質(zhì)究竟應(yīng)該是什么?因?yàn)椋凰?ldquo;寵養(yǎng)”在實(shí)驗(yàn)室的那些液態(tài)金屬的“小精靈”，實(shí)在太像活生生的動(dòng)物了。

　　培育“另一種生命”

　　劉靜在維基百科的搜索欄里輸入“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，按下了回車(chē)鍵。幾秒鐘后，電腦顯示屏上就出現(xiàn)了一幅古生物學(xué)復(fù)原圖：距今5億多年前的遠(yuǎn)古海洋里，形形色色奇怪的生物，正在上演著“相愛(ài)相殺”的戲碼。這張以海藍(lán)為主色調(diào)的科學(xué)畫(huà)，讓劉靜想起了《先進(jìn)材料》期刊上，搭配他們研究的那張小封圖。

　　今年春天，由清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系和中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所合作進(jìn)行的液態(tài)金屬研究，在《先進(jìn)材料》上發(fā)表了最新的成果。劉靜就是論文通訊作者中的一員。這篇名為《仿生型自驅(qū)動(dòng)液態(tài)金屬軟體動(dòng)物》(Self-Fueled Biomimetic Liquid Metal Mollusk)的論文，描述了“鎵(jiā)基液態(tài)合金”的一些令人著迷的酷似生命的性質(zhì)：浸在氫氧化鈉溶液里，由鎵和銦組成的液態(tài)金屬合金，能夠“吃進(jìn)”鋁箔，并像“吃飽了飯的動(dòng)物”一樣開(kāi)始移動(dòng)。

　　讓液態(tài)合金變身成為“軟體動(dòng)物”的本質(zhì)原因，是這種鎵銦合金“吃”鋁的過(guò)程，剝掉了一部分鋁表面的氧化鋁層，露出了“新茬”。于是，浸在氫氧化鈉溶液里的鎵銦合金和鋁，就在鎵銦合金里產(chǎn)生了內(nèi)生電場(chǎng)?；蛘哒f(shuō)，這個(gè)液態(tài)合金和鋁組成的系統(tǒng)，發(fā)生著類(lèi)似電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)。

　　這種反應(yīng)的效果，就是改變了液態(tài)金屬的表面張力，使金屬珠“兩側(cè)”能夠像公園腳踏船的槳葉那樣“撥水”，成為推動(dòng)金屬珠前進(jìn)的主要?jiǎng)恿?。與此同時(shí)，電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣，也形成一個(gè)個(gè)微小的氣泡，成為金屬珠移動(dòng)的輔助動(dòng)力。

　　在劉靜看來(lái)，這個(gè)過(guò)程顯然不是人們?cè)缫咽煜さ幕瘜W(xué)反應(yīng)。A與B兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通常會(huì)導(dǎo)致它們消失，并生成其他的物質(zhì)。比如說(shuō)，將鋅放入稀硫酸，可以得到硫酸鋅和氫氣，原來(lái)的硫酸和鋅則會(huì)消減，而且這個(gè)過(guò)程很快就會(huì)完成。但“吃進(jìn)”鋁箔之后的鎵基液態(tài)合金的表現(xiàn)，則更像進(jìn)餐后的動(dòng)物。這些被置于電解液中的合金，只需要一點(diǎn)點(diǎn)鋁箔，就可以移動(dòng)很長(zhǎng)時(shí)間，而且自身基本不會(huì)發(fā)生什么變化。這就像一個(gè)人吃了一只雞，隨后能在一天時(shí)間里完成種種不同的工作，而且這個(gè)人無(wú)論多少次吃雞，都不會(huì)因此變成半人半雞的怪物。

　　更有趣的是，這些鎵基液態(tài)合金還有一定的“分身”和“自組裝”能力。也就是說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)運(yùn)動(dòng)中的“軟體動(dòng)物”碰到一起的時(shí)候，它們會(huì)合為一體;但如果將一個(gè)較大的“軟體動(dòng)物”分開(kāi)，它們就會(huì)相伴而行。這后一種特質(zhì)，如同自然界中那些有著“分身”異能的低等動(dòng)物，比如海星和蚯蚓。

　　正因?yàn)殒壔簯B(tài)合金的獨(dú)特性質(zhì)，這項(xiàng)研究被《科學(xué)》《自然·材料學(xué)》等著名學(xué)術(shù)期刊的官方網(wǎng)站，以及國(guó)內(nèi)外的大量科技媒體報(bào)道。論文題目中的關(guān)鍵詞“液態(tài)金屬”和僅僅作為比喻的“動(dòng)物”，甚至讓人不禁感嘆，科幻電影《終結(jié)者》里的液態(tài)金屬機(jī)器人，在現(xiàn)實(shí)生活中已經(jīng)有了“同類(lèi)”。

　　然而劉靜認(rèn)為，描述這項(xiàng)研究的更為恰當(dāng)?shù)谋扔?，也許是第二輪“生命大爆發(fā)”的“前奏”。古生物學(xué)研究認(rèn)為，距今5億多年前的“寒武紀(jì)生命大爆發(fā)”，被認(rèn)為是現(xiàn)代動(dòng)物分類(lèi)體系的“起點(diǎn)”。或者說(shuō)，在那個(gè)遙遠(yuǎn)的時(shí)間點(diǎn)上，所有無(wú)脊椎動(dòng)物的祖先幾乎同時(shí)出現(xiàn)。而現(xiàn)在，中國(guó)科學(xué)院和清華大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室里，已經(jīng)有若干種不同尺寸，而且由不同配方的鎵基液態(tài)合金制成的“軟體動(dòng)物”，酷似當(dāng)年“野蠻生長(zhǎng)”的寒武紀(jì)海洋。甚至，今天的我們，就處在見(jiàn)證另一場(chǎng)“生命大爆發(fā)”的前夜。

　　“不過(guò)，這些液態(tài)金屬的人造物可以稱(chēng)為‘生命’嗎?如果答案是肯定的，人類(lèi)準(zhǔn)備好接受這些‘異類(lèi)’了嗎?”幾個(gè)月以來(lái)，這兩個(gè)問(wèn)題一直在劉靜的頭腦中盤(pán)桓。

　　“人機(jī)接駁”的“鑰匙”

　　事實(shí)上，劉靜和他的團(tuán)隊(duì)從事液態(tài)合金的相關(guān)研究，已有10多年的時(shí)間。隨著研究的深入，他發(fā)現(xiàn)了這些液態(tài)金屬越來(lái)越多的令人著迷的性質(zhì)?？崴苿?dòng)物的活動(dòng)模式，只是最新的發(fā)現(xiàn)之一。

　　中國(guó)人常用“水銀瀉地”來(lái)比喻工作流程一氣呵成，這個(gè)成語(yǔ)也說(shuō)明，汞(水銀)是一種(在常溫下)可以快速流動(dòng)的液態(tài)金屬。日常生活中另一種常見(jiàn)的金屬液態(tài)形式，或許是半導(dǎo)體設(shè)備制作時(shí)，在電烙鐵高溫下融化的錫。焊接完成之后，隨著溫度下降，這些焊錫又會(huì)回復(fù)為固體。

　　但在常溫下會(huì)變?yōu)橐后w的金屬，并非只有汞這一種。鎵是一種很罕見(jiàn)的金屬，它的熔點(diǎn)只有29.8℃。也就是說(shuō)，在炎熱的夏季，鎵會(huì)變?yōu)橐簯B(tài)。而銦的熔點(diǎn)也不算高，只有156.6℃。在近幾年針對(duì)金屬3D打印的研究中，科研人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，鎵和銦的合金，或者鎵、銦、錫(熔點(diǎn)231.9℃)的合金，由于熔點(diǎn)較低，很適合成為打印的材料。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，一些低熔點(diǎn)而且無(wú)毒的合金還有更重要的價(jià)值，那就是可以實(shí)現(xiàn)所謂“4D打印”，也就是被移植或者注入病人體內(nèi)然后成型，從而達(dá)成某些醫(yī)學(xué)目的。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)外科手術(shù)，這樣的液態(tài)金屬材料可以將斷開(kāi)的神經(jīng)信號(hào)重新連接，因?yàn)榻饘偈菍?dǎo)體，而動(dòng)物的神經(jīng)活動(dòng)，本質(zhì)上傳遞的是電信號(hào)。

　　這項(xiàng)由劉靜教授首次提出的液態(tài)金屬神經(jīng)連接與修復(fù)技術(shù)，已于2013-2014年前后通過(guò)試驗(yàn)得到初步證實(shí)，他們還在不斷將研究推向深入。近期，在對(duì)一只牛蛙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的期間，研究小組卻遭遇到了一件蹊蹺現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)，這只牛蛙被截?cái)嗔俗巧窠?jīng)，再以液態(tài)金屬連接并精心縫合，而后養(yǎng)在一只很深的圓桶里。本來(lái)，以這只圓桶的深度，即使是健全的牛蛙也不可能跳出來(lái)。但在某一天深夜，這只動(dòng)過(guò)手術(shù)的牛蛙卻跳出了圓桶，并且在第二天清晨被發(fā)現(xiàn)死在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)角落。這個(gè)至今小組也沒(méi)能在科學(xué)上得到完美解釋的事件，卻至少說(shuō)明了一個(gè)事實(shí)，那就是液態(tài)金屬的確有可能成為“人機(jī)接駁”的重要組成，或者說(shuō)傳統(tǒng)意義上的生命體與非生命體連接的“橋梁”。

　　劉靜熟悉很多科幻小說(shuō)中“賽博格人”(人機(jī)混合體、半機(jī)器人)的故事，他也常在課堂上與學(xué)生討論一個(gè)問(wèn)題：“當(dāng)一個(gè)人身上的‘零件’被替換為人造機(jī)械或結(jié)構(gòu)的時(shí)候，‘人’與‘機(jī)器’的界限究竟在哪里?”隨著國(guó)內(nèi)外科學(xué)界對(duì)鎵基液態(tài)合金研究的深入，這個(gè)話(huà)題已經(jīng)不再專(zhuān)屬于科幻迷，而是成為研究者必須面對(duì)的現(xiàn)實(shí)。

　　面對(duì)異種生命，逃避不如接納

　　在劉靜的辦公桌上，除了電腦和學(xué)術(shù)論文，還有一本由作者贈(zèng)送的最新科幻小說(shuō)。雖然繁忙的研究工作讓他尚無(wú)暇閱讀哪怕一個(gè)最短的故事，但他已經(jīng)隱約感覺(jué)到，科幻作家們的預(yù)言很可能是對(duì)的:宇宙中的生命，并非只有一種形式。

　　20世紀(jì)以來(lái)，人類(lèi)對(duì)深海、極地、火山等種種極端環(huán)境的探索，不斷地刷新著人們對(duì)生命存在條件的認(rèn)識(shí)。然而，到目前為止，地球上所有人類(lèi)已知的生命，都屬于“碳基生命”，也就是以碳元素為有機(jī)物質(zhì)基礎(chǔ)的生物。但在科幻作品中，我們也會(huì)見(jiàn)識(shí)其他一些“架構(gòu)”的生命，比如硅基生命和氨基生命。

　　而實(shí)驗(yàn)室中的這些鎵基液態(tài)合金“軟體動(dòng)物”，也存在著被定義為“鎵基生命”的可能性。它能夠在氫氧化鈉生活環(huán)境中“吃飯”和自主運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，以及憑借液態(tài)“身軀”善于“變形”通過(guò)狹窄空間的優(yōu)勢(shì)，都讓它具有了近似于動(dòng)物的“特質(zhì)”。甚至，驅(qū)動(dòng)它運(yùn)動(dòng)的電化學(xué)反應(yīng)，也可以理解為一種獨(dú)特的“新陳代謝”。隨著技術(shù)的進(jìn)步，它們甚至可能表現(xiàn)出其他一些類(lèi)似生命的特征，比如通過(guò)“自組裝”形成更為復(fù)雜的個(gè)體，甚至進(jìn)化出基本的智能。這就像一個(gè)個(gè)細(xì)胞構(gòu)成了人體的組織、器官，最終組成了人體一樣。

　　在劉靜看來(lái)，相比于“終結(jié)者即將到來(lái)”一類(lèi)的擔(dān)憂(yōu)，如何定義“生命”，或許是當(dāng)下更值得思考的議題。他并不能肯定現(xiàn)代人類(lèi)社會(huì)是否已經(jīng)準(zhǔn)備好接納一群全新形式的生命，但可以確定的是，當(dāng)這些鎵基液態(tài)合金真正被定義為生命的時(shí)候，科學(xué)的認(rèn)識(shí)和接納，是比逃避更好的選擇。