生物學的不斷發(fā)展與進步,,讓人類對生命形式的理解達到了前所未有的深度,然而與之同時存在的,,是某些研究可能帶來的風險,,例如近些年來,就有人在試圖創(chuàng)造一種另類的生命體——“鏡像生命”(Mirror Life),,而一些科學家對此表示,,這太危險,應該立即停止研究,。下面我們就來看看這具體是怎么回事,。 要理解“鏡像生命”,我們需要先了解一下自然界中生命分子的基本特性:手性,。簡單來講,,手性是指某些分子在空間結構上呈現(xiàn)“左旋”或“右旋”的屬性,就像我們人類的左手和右手互為鏡像一樣,。 就已知的情況來看,,地球上所有生命體幾乎無一例外地都選擇了特定的手性,即:DNA和RNA中的核苷酸是“右旋”的,,蛋白質中的氨基酸是“左旋”的,,這種現(xiàn)象為生命體的化學反應提供了高度一致性,也是地球生物圈運作的基石,。 而所謂的“鏡像生命”,,則是一種完全由與自然界相反手性的分子組成的假想生命體,盡管它們目前并不存在于自然界,,但近些年來,,已經(jīng)有人在實驗室中成功合成了不少鏡像分子。 早在2016年的時候,,哈佛大學生物學家喬治·丘奇(George Church)所在的研究團隊,,就成功合成了鏡像版本的DNA聚合酶,這被認為是合成鏡像生命的重要一步,因為DNA聚合酶是DNA復制和轉錄過程中的關鍵酶,,在此之后,,其他的研究團隊又相繼合成了鏡像RNA、鏡像蛋白質以及其他復雜的鏡像分子,。 科學家認為,,雖然創(chuàng)造出宏觀的“鏡像生命”幾乎不可能,但創(chuàng)造出微小的“鏡像生命”——“鏡像細菌”,,應該只是時間問題,。 科學家最初研究“鏡像生命”,主要是因為這種另類的生命體,,有望幫助我們解答與地球生命起源相關的一系列的問題,,然而隨著研究的深入,越來越多的科學家意識了到其中的風險,。 于是在2024年12月12日,,包括前文提到的喬治·丘奇在內的38位科學家在《科學》雜志上聯(lián)合發(fā)表文章稱,“鏡像細菌”太危險,,應該立即停止研究,。文章指出,“鏡像細菌”的威脅主要包括以下幾個方面,。 1,、自然界中包括人類在內的眾多生物的免疫機制,基本上都依賴于分子手性,,由于“鏡像細菌”的分子手性完全不同,,這些機制可能對其作用不大,此外,,鏡像蛋白還可能抵抗正常的分解過程,,從而進一步削弱免疫機制的作用。 2,、人類目前使用的抗生素的作用機制大多都依賴于分子手性,,這使得“鏡像細菌”天然對抗生素具有很強的抗性,。也就是說,,我們的免疫系統(tǒng)以及抗生素,都很可能無法對抗“鏡像細菌”,。 3,、噬菌體是自然界中控制細菌數(shù)量的“捕食者”,而噬菌體也依賴于識別細菌的特定分子結構,,這也就意味著,,“鏡像細菌”很可能地輕松逃過噬菌體的“捕食”。 在這種情況下,“鏡像細菌”一旦泄漏,,就可能在自然環(huán)境中不受控制地擴散,,由于無法被自然捕食者抑制,它們可能會快速占據(jù)特定生態(tài)位,,并排擠現(xiàn)有的物種,,進而對生態(tài)系統(tǒng)的平衡構成嚴重的威脅,甚至可能引發(fā)全球范圍內的生物危機,。 也正因為如此,,科學家才呼吁應該立即停止與創(chuàng)造“鏡像細菌”相關的研究,文章指出,,即使它們被嚴格限制在實驗室環(huán)境中,,風險也無法完全排除,畢竟實驗室的管理可能存在疏漏,,而這種另類的生命體一旦意外泄漏到外界環(huán)境,,其后果將變得難以挽回。 幸運的是,,按照目前的技術進展,,創(chuàng)造出“鏡像細菌”其實還需要較長的一段時間,即使是樂觀的估計,,也需要10年以上,,所以人類還有足夠的時間對此給出妥善的解決方案。 參考資料:Confronting risks of mirror life,,Science 12 Dec 2024. Vol 386, Issue 6728 |
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