近日,一个由38位科学家组成的联盟在《科学》杂志上发表评论,呼吁对创造由“镜像分子”构成的生命形式可能带来的危险进行深入讨论。他们警告称,这类创造物可能对全球健康构成重大风险。
尽管这些基于镜像分子的生命形式尚未成为现实,但科学家们认为,在迈出这一步之前,我们需要审慎考虑。他们指出,一些研究人员在好奇心和合理应用的驱使下,正致力于创造完全由镜像生物分子组成的生命。
我们所知道的所有生命形式都依赖于“右旋”核苷酸构成的DNA和RNA,以及“左旋”氨基酸构成的蛋白质。这种同手性现象虽然原因不明,但已成为我们生物圈化学反应的决定性特征。然而,镜像氨基酸和核苷酸的替代品确实存在,这引发了研究人员的思考:是否可以创造出一种基于这些翻转分子的新生命?
这样的研究首先从细菌等微生物开始。制药公司对创造这些奇异细菌感兴趣,因为从零开始生产分子是一个复杂的过程,而细菌则能够高效地完成这一任务。但要生产镜像分子,他们需要镜像微生物。例如,2016年,哈佛大学遗传学家乔治·丘奇团队成功创造了镜像版的DNA聚合酶,这一分子在DNA复制和转录成RNA中起着关键作用。
然而,人体无法分解这些镜像蛋白质,这最初被视为一个潜在的优势。但与“自然”生命的不相容性也引起了科学家们的担忧。犹他大学的生物化学家迈克尔·凯指出,镜像生命可能会不受控制地复制,因为它不太可能受到任何防止细菌过度繁殖的自然机制的控制,如捕食者、抗生素和免疫系统等。
这种前后颠倒的生命形式可能受到其自身有机不相容性的限制。我们的分子手性使我们与分解为食物的生物体的分子组成相容,而镜像细菌很可能在没有反映其自身组成的食物的情况下难以生存。因此,尽管从零开始创造镜像生命需要巨大的努力,但科学家们认为,我们不能忽视这些未知因素带来的潜在风险。
匹兹堡大学的微生物学家沃恩·库珀强调,尽管制造这样一个有机体需要付出巨大的努力,但我们必须阻止这种进展,并就如何有效地管理这种情况进行有组织、包容的对话。他表示,虽然我们希望促进这些技术的发展,并期待诞生令人兴奋的科学成果,但构建镜像细菌的风险不值得冒。
除了《科学》杂志上的这篇评论外,斯坦福大学还发表了一份技术报告,进一步探讨了这一问题。这一话题引起了广泛关注,科学家们呼吁公众和决策者对此给予高度重视。