近期,38位顶尖科学家在《科学》杂志上联合发文,严正警告人工合成“镜像生命”可能对地球上所有生命构成严重威胁,呼吁立即禁止相关研究。他们担心,这项技术可能会带来前所未有的风险。
什么是镜像生命?
在化学中,许多分子具有手性,即它们的结构与其镜像不能重叠。就像我们的左右手一样,虽然形状相似,但无法完全重合。在生物界,天然存在的氨基酸和糖类也具有这种手性特征。例如,地球上所有生物的DNA和RNA都是由右旋核苷酸组成,蛋白质则由左旋氨基酸构成。镜像生命指的是由这些天然分子的镜像形式(如左旋核苷酸和右旋氨基酸)构建的生物体。
手性分子具有不可叠加的镜像
科学家们的担忧
这些科学家警告,人工合成的镜像生命可能会对全球健康构成重大风险,甚至威胁全人类的生存。具体而言,镜像细菌可能会在环境中定居,并绕过自然生物的免疫防御机制,使人类、动物和植物面临致命感染的风险。由于这些镜像生物的分子结构与天然生物不同,现有的抗生素和免疫系统可能无法有效识别和对抗它们。
此外,研究人员还担心,这些镜像微生物可能会逃避天然竞争对手和捕食者的控制,进而在生态系统中不受限制地蔓延,导致生态失衡。由于它们的独特结构,现有的检测和控制手段可能对其无效,增加了管理和控制的难度。
镜像细菌对人类健康的风险
手性分子的双刃剑
手性分子在化学、医药和生物学等领域占据重要位置。许多药物分子具有手性,其不同的镜像异构体可能产生完全不同的生物效应,甚至一种有疗效,另一种可能有毒。最著名的例子是20世纪50年代的沙利度胺事件。当时,沙利度胺被用作镇静剂和止吐药物,广泛用于治疗孕妇的早期妊娠反应。然而,后来发现其一对映体具有致畸性,导致全球范围内出现大量新生儿严重肢体畸形的病例。
技术发展的现状
目前,科学家们已经能够制造出大型、功能齐全的镜像分子,以便对其进行更深入的研究。尽管用镜像分子构建整个生物体超出了当今的技术水平,但有些研究人员已经在构建镜像微生物方面迈出了一小步。随着人工智能和合成生物学的快速发展,创造出完整的镜像生命可能比预期更早实现。
呼吁全球对话与监管
鉴于上述风险,专家们建议不允许进行以创造镜像细菌为目标的研究,并且资助者应明确表示他们不会支持此类工作。同时,他们呼吁全球科学界、政策制定者、研究资助者、民间社会和公众进行更广泛的讨论,以制定适当的前进道路。他们强调,任何关于对策的研究都必须在开放的国际环境中进行。
平衡创新与风险
虽然镜像生命的研究可能带来科学和医学领域的潜在应用价值,但我们必须在探索创新和风险防范之间找到平衡。科学本就是把双刃剑,就像原子能既可用于核电站造福人类,也可用于制造原子弹带来毁灭。我们既不能忽视其中存在的巨大风险,也不能放弃探索其应用前景。因此,必须在全球范围内加强对镜像生命研究的监管,确保其在安全、可控的前提下进行。