說到病毒，你的第一反應是什麼？肯定是厭惡和憎恨。尤其是當前，新冠病毒在世界範圍內興風作浪，給我們的生活和工作都帶來諸多不便，更是讓我們對病毒聞之色變，有恨又怕。

然而，任何事物都有其兩面性，病毒也並非只能造成破壞。其實我們現代人一出生就開始從病毒身上受益了。

我們出生時接種的牛痘疫苗，其實就是用牛痘病毒研製而成的，這種病毒與人類的天花病毒抗原性質相同，因而能夠預防天花。

自然，各類疫苗都是源自於病毒。不過，疫苗的作用原本就是為了對抗病毒的，因此，我們仍然可以說，如果沒有病毒作惡，疫苗也就失去了存在的意義。

那麼，病毒還能對人類有什麼更大的貢獻嗎？答案是肯定的。

麻省理工學院首位女校長、美國知名神經學教授蘇珊•霍克菲爾德，在她的最新著作《生命科學——無盡的前沿》中，就滿懷自豪地將我們領進世界前沿科學實驗室，向我們展現人類與微觀世界的深度合作，和我們共同見證新世界的科學奇蹟。

01.與病毒合作，製造電池

病毒能幫我們製造電池？這不是在寫科幻小說吧？當這個創意被第一次正式提出以申請研究經費時，它確實被當作異想天開而遭到了忽視。不過，如今這已經不只是一個創意了，在實驗室，由活的病毒作為重要零件的新型紐扣電池已經被研發成功。

我們知道，病毒需要依靠宿主來生長和繁殖，在這個過程中，病毒外殼上的蛋白質會與宿主細胞表面的蛋白質相結合。

科學家就是利用病毒的這一特點，透過大量研究和實驗，找到一種結構最合適的病毒——M13噬菌體，然後對它進行培育和改造，生產出更理想的變異體。之後再讓變異體與電池材料相結合，從而使這種病毒變成了電池的正負極。

我們現在使用的電池，日常的那種五號、七號電池只能為一些小電器提供短期的電量，而汽車等大型設施使用的多為鉛酸電池，既笨重又具有危險性。即便是這些年更安全輕便的鋰電池已經被運用到很多方面，但這些電池在生產過程中會釋放大量有毒物質，對環境的汙染不言而喻。

而由病毒驅動的電池在生產過程中幾乎不會排放有毒物質，一旦這種電池經過進一步的改進後能夠批次投放市場，它不僅能夠有效取代傳統電池，更重要的是為我們提供了一種高效而清潔的能源。它的研究團隊堅信，這將終結不環保且缺乏長遠可持續性的石油時代，開創一個真正的新能源時代。

許多偉大的科學成就，最初都曾受到輕視，甚至遭到嘲笑，然而敢於想象並且敢於將想象付諸實踐，從來都是成功的人之所以成功的重要因素。人類能走到今天，每一次突破，不都是由大膽的想象和勇敢的堅持推動的嗎？

愛因斯坦也曾說過：

“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括著世界上的一切，推動著進步，並且是知識進化的源泉。”

02.與蛋白質合作，淨化水源

不同於病毒電池，人類與蛋白質的這項合作，源於一次偶然。

在研究Rh溶血癥的蛋白時，科學家意外發現提純的蛋白中混入了雜質，並且反覆多次的實驗中都出現了同一種雜質。為了弄清這種雜質到底是什麼，科學家進行了一系列研究和分析，最終驚喜地發現，這種混入的雜質其實也是一種蛋白質，並且是一種科學界找尋已久的水通道蛋白。

蛋白質是組成生物體一切細胞和組織的重要成分，它由一串串氨基酸構成，氨基酸的排列方式不同，蛋白的形狀也就不同，功能也不一樣。因此，蛋白質的種類非常多。

所謂水通道蛋白，是一種能夠讓水進出細胞，同時卻能阻止其他物質透過的蛋白質。正是水通道蛋白的這種特性，給科研人員帶來靈感。一種基於蛋白質的淨水器被正式提上了研發日程。

水對於生存的重要性不用多說。雖然地球上的水覆蓋了表面約70%的面積，但其中淡水只佔總水量不到5%，這其中還包括大量位於冰層、土壤和大氣中的淡水。真正可供我們使用的淡水只有大約1%的比例。想要獲得更多淡水以滿足人類的需要，對海水和汙水進行淡化及淨化是一項切實可行的措施。

值得慶幸的是，利用水通道蛋白製造的淨水器，經過一輪又一輪的改進，已經由理論變為了現實。2015年，丹麥宇航員在一次太空任務中已經驗證了這種新型淨水器的有效性。

這種淨水器的淨水效率是普通淨水裝置的兩倍，只需每半年更換一次濾芯。接下來，研發團隊的目標是儘快實現工業化量產，以及進一步開發適用於不同場合的蛋白淨水裝置。

科學家李四光曾說過：

“科學工作者，對世界上的萬事萬物就是要問個為什麼。”

的確，很多新技術成果的獲得，最初都是來自不經意間的發現。然而，沒有探索精神，不能多問幾個為什麼，這些偶然發現很可能就被錯過了。雖然我們不是科學工作者，但是那些願意鑽研、樂於探索的人，往往都會成為同行中的佼佼者。

03.更多深度合作，讓癌症和傷殘不再成為困擾

如果說能源和水資源問題關係到整個人類能否長久地生存和發展，那麼健康問題則是決定人類生存質量的關鍵。

談到健康問題，癌症可能是本世紀最令人恐懼的疾病了。不僅因為它至今仍有較高的致死率，而且癌症的治療過程也往往是痛苦而漫長的。目前對癌症的治療方法除了手術和藥物，最主要的就是化療和放療，而這兩種治療手段對患者的副作用極大。

癌症之所以治療難度較大，就是因為癌細胞的分裂和成熟過程不同於正常細胞，它能夠不受控制地瘋狂擴張，還能不斷產生變異，以躲過免疫系統的抵抗並且產生抗藥性。因此，傳統的治療方式，往往跟不上癌細胞的擴張速度，還經常是殺敵一萬自損八千，很難對癌症細胞達到一擊致命的效果。

目前來看，對付癌症最有效的策略應該是預防以及早期發現。好在隨著癌基因被發現以及奈米技術的發展，一種將這兩項科學成果相融合而成的新技術誕生了。

利用特定的奈米顆粒，醫生可以趕在癌細胞擴張和變異之前，精準地找到它的隱身之所。這項新技術除了能夠及時發現敵情，自然也可以達到精準打擊目標的效果。不久的將來，癌症有望徹底擺脫“絕症”的標籤，人們不必再聞“癌”色變。

除了重大疾病，傷殘也是拉低人類生存質量的重要因素。我們很難想象，一個身有殘疾的人能夠像正常人一樣生活。然而，一項結合了最新的神經科學與計算機技術的研究成果，使得智慧假肢成為現實。

這種假肢能接收和傳遞大腦指令，不僅能令使用者輕鬆完成跑、跳、攀爬等動作，而且使用感受就好像是重新長出了新的肢體一般自如。未來，透過各個領域更廣泛的配合，截肢手術不再意味著犧牲生活的便利性，甚至癱瘓也不再意味著失去正常生活的希望。

在《生命科學——無盡的前沿》一書中，蘇珊•霍克菲爾德教授引領我們共同見證了一場悄然進行著的新技術革命。這場由生物學和工程學相融合的跨學科技術革命，對於解決目前困擾著人類的諸多大問題，提供了嶄新的思路和振奮人心的解決方案。

許多以往在科幻作品中才能看到的場景，有望在不久之後成為我們生活中習以為常的一幕。在展望人類美好前景的同時，我們更應該感謝好奇心、想象力和探索精神，沒有了它們，人類不可能走到今天。