几年前，在一次洲际航班上，哈里斯·莱文（Harris Lewin）决定寻找地球上所有复杂生命的共同祖先，从黏菌到他的同伴乘客。作为加州大学戴维斯分校的进化与生态学教授，莱文知道他必须怎么做才能在进化时间上追溯数十亿年，研究这个神秘的祖先：生成今天所有现存物种的DNA序列。这将是全球范围内的“人类基因组计划”（HGP）的等同物，该计划在2003年完整绘制了我们物种的DNA。
莱文拿出铅笔计算成本。“我简直不敢相信那个数字，”他回忆道。估价为30亿美元，这完全在当今“登月计划”科学的预算范围内，而且经过通货膨胀调整后，远低于20世纪90年代测序人类基因组的成本。
回到地面后，莱文给他的朋友约翰·克雷斯（John Kress）发了一封电子邮件，克雷斯是一位植物学家，当时担任史密森尼学会科学部副部长。2015年11月，克雷斯在史密森尼学会召集了一批顶尖科学家开会，莱文提议在十年内对所有150万已知的真核生物进行测序——真核生物是拥有细胞核的生物，这是将复杂生命与微生物区分开来的特征。由于他们都想不出为什么这“不可能”完成的理由，他们开始策划如何让这些数据证明其昂贵的费用是合理的，从而支持从医学到保护的方方面面。
现在，世界各地的实验室正在启动他们的DNA测序仪。地球生物基因组计划（EBP）已获得数亿美元的种子资金，并在《美国国家科学院院刊》上发表了一项概述“生物学史上最宏伟提案”的计划，目前正在进行中。
但是，要测序一个生物体的DNA，你必须先拿到它。动物园和植物园，以及史密森尼学会等地，通过它们收集的50万个物种提供了一个开端。更好的是，大约15,000个完整的基因组已经发表，大部分是由EBP所效仿的小型项目完成的。例如，1KP计划测序了1,000个植物基因组，而Genome 10K正在努力测序10,000个脊椎动物。
莱文认为，热心的公民科学家或许可以收集到另外50万个物种样本，但收集最后50万个将需要重大的创新，例如样本收集无人机和潜水器。
数据处理是另一个障碍。EBP的初始阶段侧重于质量，生成大约9,000个高度详细的“参考基因组”。使用当前技术，这项任务将需要超过150年。不列颠哥伦比亚大学的生物学家迈克尔·戴霍洛斯（Michael Deyholos）曾帮助领导1KP，他赞扬了EBP的雄心，但他补充说：“我认为这些时间表根本不现实。”
然而，人类基因组计划表明，看似不可能的任务可能完全可行。需求和财政资源是巨大的技术加速器。在20世纪80年代中期，当研究人员构思人类基因组计划时，他们知道他们必须测序30亿个DNA碱基对，但他们每周只能测序300个。“但人们说，‘好吧，我们可以测序DNA，’”莱文说。“他们开始问，‘如果呢？’”
人类基因组计划为美国经济贡献了约1万亿美元。它帮助专家改善了医学诊断并发现了新药。EBP可能带来类似的收益，特别是对医学领域。
“80%的药物来自天然产物，”莱文观察到。这些通常基于人类缺乏但其他生物具有的适应性，例如微生物抗性。研究人员可能会利用新测序的生物体或其基因来制造这些物质，以及新型材料和毒性更小的燃料。
但即使只是了解亚马逊雨林冠层到海底的存在，对正在应对气候变化和大规模灭绝的生态学家来说也很有价值。可以迁移遗传多样性低的种群，以最大程度地减少近亲繁殖。科学家可能会发现促进韧性的基因——例如最近发现的一种使某些珊瑚菌株更能耐热的基因。
然而，莱文尽管非常渴望拯救世界，却情不自禁地沉浸在基础科学中。“再过10年，我就71岁了，”他说，“到那时，我希望我们能重建真核生物的祖先基因组”，这只能通过找出所有复杂生命共享的遗传物质才能发现。“拥有完整的蓝图还将使我们能够理解自然选择的规则，然后我们就能理解进化的轨迹。”
莱文的抱负无非是揭示过去并预测未来——这两者都可能是驾驭当前不可或缺的工具。
[本文最初以“生命编目”发表于印刷版。]
