Synth Daily

这项实验或许会让生命走向终结,也可能什么都不会发生。我们要不要试一试?

科学家正在探索“镜像生命”——一种其分子构造与自然生命完全相反的人造生命形式。尽管目前只能制造出镜像蛋白质等基本构件,而非完整的镜像细胞,但这项研究已经引发了激烈的争论。一方面,镜像生命有望带来革命性的医疗技术;另一方面,它也可能带来无法控制的灾难性风险,例如逃避免疫系统、破坏生态平衡,甚至导致物种大灭绝。目前,科学界对此意见不一,一些人呼吁暂停制造完整的镜像生物,而另一些人则认为应继续研究其基本分子,并通过更多的公开讨论来权衡利弊。

什么是镜像生命?

自然界中所有生命的基本分子,如构成 DNA 的核苷酸和构成蛋白质的氨基酸,都具有特定的“手性”,就像人的左手和右手一样,互为镜像但无法重叠。地球上所有的生命都只使用其中一种“手性”的分子。

  • 镜像生命 的概念,就是创造出一种使用完全相反“手性”分子的合成生命。
  • 目前的技术距离创造一个完整的 镜像细胞(例如镜像细菌)还有几十年的路要走。
  • 然而,科学家已经成功合成了 镜像生物分子,例如镜像蛋白质和酶。这些只是生命的“零件”,它们自身无法复制或传播,因此被认为是安全的。

关键的区别在于:镜像生物分子 是安全的构件,而 镜像生命 (如镜像细菌) 是一种可以自我复制的完整生物,这正是风险的核心所在。

创造镜像生命的巨大风险

一些科学家认为,一旦创造出能够自我复制的镜像生命,其风险可能是灾难性的,且难以控制。

  • 免疫系统失效: 我们的免疫系统通过分子的形状(手性)来识别威胁。镜像细菌可能完全不被识别,从而在体内不受控制地生长。
  • 没有天敌: 自然界中以细菌为食的微生物同样无法识别和分解镜像细菌,导致其在环境中无限增殖。
  • 生态系统崩溃: 如果镜像细菌失控,它们可能会与自然生命争夺资源,导致现有生态链的崩溃。

“很难夸大这些风险的严重性……如果镜像细菌通过受感染的动植物传播,地球上的许多环境都可能被污染……任何接触到受污染灰尘或土壤的行为都可能是致命的。”

一些人担心,这最终可能导致 大规模灭绝事件,对我们所知的多细胞生命构成生存威胁。

为什么还要继续研究?

尽管风险巨大,但许多科学家认为,彻底禁止这项研究会让我们错失巨大的潜在收益,并且对风险的评估可能为时过早。

  • 革命性的医疗应用: 镜像药物不会被我们体内的酶分解,因此药效可以持续更长时间,为治疗慢性病开辟新的可能。目前制造这些药物成本高昂,而利用镜像细菌进行生物合成可以大大提高效率。
  • 对风险的质疑: 一些专家认为,镜像生命未必能战胜自然生命。它们可能难以找到合适的“食物”来繁殖,或者我们的免疫系统最终也能找到方法来应对它们。
  • 探索生命起源: 研究镜像生命可以帮助我们理解为什么自然生命会选择现在这种“手性”,这对于探索生命起源的奥秘至关重要。

一位化学家认为,现在就全面禁止研究“毫无意义”,并反问:“如果我们当初对放射性研究实施全面禁令会发生什么?我们将对 RNA 一无所知,也不会有任何治疗癌症的放射性疗法。”

争论与未来:我们需要公开讨论

目前,镜像生命仍然是一个遥远的理论可能性。科学界普遍认为,在技术成熟之前,现在是进行公开讨论、评估风险和建立监管框架的最佳时机。

许多人支持继续进行 镜像生物分子 的研究,因为它能带来巨大的医疗价值且没有失控风险。同时,可以通过 计算机模拟 等方式来评估创造完整镜像生命的潜在威胁,而无需承担实际的生物风险。

这场辩论的宝贵之处在于,它让我们有机会在一种颠覆性技术成为现实之前,就 主动地塑造其治理方式。这是一个罕见的、需要整个社会参与讨论的科学议题。