这是一个令人不寒而栗的警告,38位顶尖科学家,包括诺奖得主12月12日在《科学》杂志发文,警告未来10年内,人类将可能创造出镜像生命,目前的生物界没有任何工具可以消灭它们,将可能引发前所未有的动植物及人类的致命感染。
我们先来看看原文摘要
我们的分析表明,镜像细菌可能会逃避许多由手性分子介导的免疫机制,从而可能导致人类、动物和植物的致命感染。
它们可能会逃避天然手性噬菌体和许多其他捕食者的捕食,从而促进其在环境中的传播。
我们不能排除镜像细菌在许多生态系统中充当入侵物种的可能性,导致包括人类在内的相当一部分动植物物种发生普遍的致命感染。
即使是宿主范围较窄、只能入侵有限生态系统的镜像细菌,也可能造成前所未有且不可逆转的危害。
尽管我们最初怀疑镜像细菌可能带来重大风险,但我们已深感担忧。
我们不确定合成镜像细菌的可行性,但得出结论,技术进步可能会使这成为可能。
我们不确定镜像细菌感染对人类和动物的后果,但仔细研究现有研究后,我们得出结论,感染可能很严重。
与之前对镜像生命的讨论不同,我们还意识到,多能异养镜像细菌可能会在动物宿主和环境中找到一系列营养物质,因此本质上不是生物包容的。
我们呼吁对我们的研究结果进行进一步审查,并开展进一步研究,以加深对这些风险的了解。
然而,由于缺乏令人信服的证据,我们的观点是,不应制造镜像细菌和其他镜像生物。
我们相信,这可以确保对有益研究的影响最小,并呼吁广泛参与以确定前进的道路。
这些描述是科学家们从科学角度做出的最审慎表述,如果你还看不懂,那么核心意思我觉得可以归纳为一点:镜像生命已经有可能创造出来,有可能导致地球的“终极大流行病”。
人物故事或研究背景
这个发现背后,是由斯坦福大学的科学家马克·戴维斯(Mark M. Davis)和德鲁·恩迪(Drew Endy)领衔的38位跨学科专家组成的团队。团队的成员来自免疫学、生态学、进化生物学、合成生物学等领域,包括2018年诺贝尔化学奖得主格雷戈里·温特 (Gregory Winter),就是他提出,功能性镜像细菌的开发可能在十年内成为现实。
法国国家科学研究院研究员奥列格·梅尔尼克 (Oleg Melnyk) 则说:目前生物界没有工具来消灭这些外来生命形式,将镜像细菌引入环境可能会给生物带来灾难性的后果。
研究人员的共同目标是:对镜像生命的风险进行全面评估,以确保科学的进步不会超出控制。
戴维斯教授说:“镜像生命出现的可能性还远在未来,但我们越早开始讨论,越你完全阻止这个未来的到来。我们不能去那里,不值得冒这个险。”
他们希望通过这篇研究,提前警示全球科学界和公众,避免这项技术引发的不可控后果。
核心概念:镜像生命
在我们的生活中,很多东西都有“左右之分”,比如你的左手和右手就是天然的镜像对称。
自然界中的生命也遵循这种“手性”规律:DNA是由“右手型”的核苷酸构成,蛋白质则由“左手型”的氨基酸构成。就像左右手不能互换一样,这种“手性”也在生物分子中决定了它们的功能。
然而科学家现在正在研究另一种可能性:构建一种完全由“镜像”分子构成的生命体。
换句话说,就是使用“左手型”的核苷酸和“右手型”的氨基酸,创造出一种全新的、与自然生命截然不同的生命形态。
研究的发现与重要性
这个想法看似新奇,甚至充满了挑战,但它的潜力却不容忽视。科学家们已经在合成镜像蛋白质方面取得了一定的进展,这些蛋白质因其特殊的分子结构,展现出了超强的稳定性和抗降解能力,未来可能被用于制造长效药物。
然而,这项研究的核心发现却是在探索镜像细菌时发现的巨大风险。镜像细菌可能会避开人体和动植物的免疫系统,导致难以治愈的感染。同时,它们可能会通过无法预测的方式,进入并破坏整个生态系统。
镜像细菌不仅能逃避我们现有的免疫防御,还可能无声无息地在自然界扩散。团队成员之一的生物学家如是说。
镜像细菌的潜在危险,或许甚至不亚于历史上最严重的流行病——这种病原体可能无法被任何现有的治疗手段所遏制。更为可怕的是,由于它们能够避开自然界的天敌(如细菌病毒和其他捕食者),它们可能在全球范围内肆虐,造成无法估量的生态灾难。
镜像生命路线图
为了创建镜像生命,科学家首先需要合成镜像生物分子,具体来说,就是与我们现有生物体中分子结构完全相反的核酸和蛋白质。
虽然我们目前还没有成功制造出完整的镜像细菌,但随着合成生物学技术的进步,科研人员已经能够合成镜像蛋白质和镜像DNA片段,并且这些镜像分子能在体外长时间稳定存在。
通过更复杂的生物工程技术,科学家们甚至有可能一步步将这些镜像分子整合到一个完整的细胞中,最终创造出完整的镜像细菌。
不过这项技术仍面临重重挑战。合成镜像生命体所需要的资源和技术,成本极其高昂,比如合成一个镜像细胞可能需要5亿美元,并且目前的技术并不足以保证我们能够成功地合成出复杂的镜像生命体。
但一旦成功创造出镜像细菌,如何确保它们不会逃脱实验室的控制,并且对人类和环境不会造成威胁,将是一个悬而未决的巨大难题。
未来会怎样?
如果镜像生命的研究继续推进,可能会对未来的医学、环境保护、甚至军事领域产生深远影响。
医学方面,镜像生命体有可能成为一种新型的生物医药平台,生产具有长期稳定性的药物;
环境方面,镜像细菌可能被用来清理污染物。然而,正如这篇研究所强调的那样,镜像生命的风险远远大于它的潜在收益。如果不加以控制,镜像细菌不仅可能引发全球性的疾病疫情,还可能对生态环境造成无法逆转的破坏。
从更广泛的角度来看,这项技术的研发可能会促使全球科技界对生物安全和伦理问题展开更深入的讨论。如何在推动科技创新的同时,防止其被滥用或引发意外灾难,已经成为亟待解决的全球性难题。
镜像生命——这一看似遥不可及的科技概念,正逐渐走近我们的生活。虽然它的出现可能带来医学上的新突破,但也伴随着巨大的风险。在探索科学的无尽可能性时,我们必须谨慎而行,提前思考这些技术可能引发的后果,确保科技进步真正服务于人类的福祉,而非成为无法控制的威胁。毕竟,科学的进步,最终应当让我们更安全、更智慧地生活,而不是带来不可预见的灾难。
参考文献:
Adamala, K. P., Agashe, D., Belkaid, Y., Bittencourt, D. M. C., Cai, Y., Chang, M. W., Chen, I. A., Church, G. M., Cooper, V. S., Zuber, M. T., et al. (2024). Confronting risks of mirror life. Science, 386(6728), 1351-1353. DOI: 10.1126/science.ads9158.