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镜像生命研究:风险与机遇并存,能否成为生物医学新前沿?

   时间:2024-12-23 11:22:03 来源:佑途教育作者:佑途教育编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

在科学的浩瀚星空中,一项关于“镜像生命”的研究近期在科学界激起了广泛讨论。这一讨论的源头,是一篇于2024年12月12日在知名科学杂志上发表的文章——《直面镜像生命的风险》。文章不仅因其探讨的主题——镜像生命研究——充满争议性和未知性,更因作者阵容强大而备受瞩目。

镜像生命,这一概念本身就充满了科幻色彩。简单来说,地球上的生命体都是由左旋氨基酸和右旋核苷酸构成的,这两种物质的手性特征构成了生命的基础。而镜像生命,则是这些分子的对映异构体,即化学组成相同但方向相反的生命形态。这种生命形态如同我们在镜子中看到的自己,样貌相同,但一切方向相反。

关于镜像生命的研究,其实可以追溯到1848年,由法国巴黎大学的路易斯·巴斯德首次发现镜像化合物。自此之后,尽管无数科学家投身于这一领域,但生物的同手性似乎成了生命进化的铁律,尚未有确凿证据表明存在由右旋氨基酸和左旋核苷酸构成的生物。

然而,科学的探索从未停止。近年来,虽然科学家们还未能创造出真正的镜像生命,但已经能够合成数千kb长度的镜像核酸和具有一定功能的镜像蛋白质。这些镜像生物大分子甚至能够抵抗生物降解,为镜像生命的研究奠定了基础。

在中国,清华大学朱听团队在这一领域取得了显著成果。他们实现了镜像T7转录,并研究了镜像基因的反转录系统,突破了大型镜像蛋白质全化学合成和千碱基长度镜像基因合成的技术瓶颈。西湖大学的卢培龙团队与清华大学的刘磊团队合作,成功建立了镜像蛋白的从头设计和定向进化体系。

尽管镜像生命研究取得了诸多进展,但其潜在的风险也引起了广泛关注。一些科学家担心,一旦镜像生命被创造出来,如果以病毒或细菌的形式存在,可能会对人类健康构成严重威胁。因为人类自身的免疫系统可能无法识别和攻击这些镜像生命体,从而导致感染体面临致命危险。

正是出于对这些风险的担忧,38位顶尖学者在文章中公开反对镜像生命研究。他们认为,在没有确凿证据表明镜像生命的创造能够造福人类之前,不应该冒然进行这项研究,因为这可能会给人类带来不可逆的灾难。

然而,镜像生命研究也并非全然无益。其独特的对映异构体结构为生物医学研究提供了新的视角和可能性。例如,镜像分子可能成为开发新型药物的重要工具,因为人体内的酶无法识别和分解这些分子,从而可能提高药物的半衰期和治疗效果。

镜像生命研究还可能推动合成生物学和材料科学的发展,甚至有助于开发新的环境治理技术。因此,尽管这一领域充满了未知和风险,但其潜在的科学价值和应用前景仍然吸引着无数科学家继续探索。

对于有意在这一领域深造的学生来说,目前虽然尚未有专门的镜像生命研究专业,但可以考虑申请合成生物医学、生物工程、生物安全等相关领域的课程,为未来的研究打下坚实的基础。

 
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