鏡像生命研究:風險與機遇并存,能否成生物醫學新前沿?

   時間:2024-12-23 11:10 來源:天脈網作者:沈瑾瑜

近日,科學界因一篇題為《直面鏡像生命的挑戰》的文章而掀起廣泛討論。該文章發表于知名科學雜志,迅速吸引了全球范圍內的關注與熱議,其焦點主要集中在鏡像生命研究的爭議性與風險,以及文章作者陣容的強大。

鏡像生命,這一研究領域長久以來都備受爭議。它之所以引發如此大的關注,一方面是因為其研究本身帶有極大的未知性和潛在風險,可能會給人類帶來無法挽回的災難;另一方面,文章作者團隊包括來自美國斯坦福大學的頂尖研究員,以及2009年諾貝爾生理學或醫學獎得主、芝加哥大學化學系霍華德休斯醫學研究所的Jack Szostak等38位權威專家,他們的發聲自然極具分量。

究竟何為鏡像生命?為何會引發如此大的擔憂?據相關資料顯示,地球上的已知生物都是由左旋氨基酸和右旋核苷酸這兩種鏡像分子構成,這兩種物質在旋轉方式上具有同手性。簡單來說,就像豎起大拇指時,大拇指彎曲的方向代表了鏡像分子的螺旋方向,左手大拇指的彎曲方向對應左旋氨基酸,右手則對應右旋核苷酸。

鏡像生命,就像是人在照鏡子時看到的對稱但方向相反的影像,其分子化學組成與結構相同,但方向相反。關于生物為何會出現同手性,目前學術界尚未有定論,這被視為生物進化過程中的自然規律。而鏡像生命則打破了這一常規,因此備受科學家們的關注。

鏡像生命的研究始于1848年,由法國巴黎大學的路易斯·巴斯德發現鏡像化合物而開啟。盡管科學家們對此進行了長達一個多世紀的探索,但生物的同手性依然是進化的必然規律。即便在科技發達的今天,也尚未發現由右旋氨基酸和左旋核苷酸構成的生物。

然而,研究并未止步。雖然目前還無法創造出鏡像生命,但科學家們已經能夠合成數千kb長度的鏡像核酸和具有一定功能的鏡像蛋白質,且這些鏡像生物大分子能夠抵抗生物降解。在中國,清華大學生命科學學院的朱聽團隊在這一領域取得了顯著成果,他們實現了鏡像T7轉錄,為鏡像生命的發現奠定了基礎,并突破了大型鏡像蛋白質全化學合成和千堿基長度鏡像基因合成的技術瓶頸。

西湖大學的盧培龍團隊與清華大學的劉磊團隊合作,成功建立了鏡像蛋白的從頭設計和定向進化體系,實現了針對靶蛋白特定結構表位精確設計鏡像結合蛋白。國外的研究也已經進展到可以合成鏡像生物分子的階段,包括斯坦福大學、哈佛大學、密歇根州立大學在內的多所頂尖高校都參與了相關研究,并嘗試構建鏡像細胞。

然而,鏡像生命的研究也伴隨著巨大的未知風險。鏡像生命獨特的構造使其具有免疫逃逸的風險,一旦創造出對人類健康不利的病毒或細菌形式的鏡像生命體,人類的免疫組織將無法識別并攻擊它們,從而給感染體帶來致命危險。鏡像生物還可能逃避自然界的捕食者,如噬菌體和原生生物,因為它們無法依靠手性介導的相互作用來殺死和限制鏡像細菌的數量。

因此,許多科學家對鏡像生命的研究表示擔憂。他們指出,在尚未出具鏡像生命創造能夠造福人類的證據之前,不應冒險創造鏡像生命,否則可能會給人類帶來無法挽回的災難。然而,盡管存在風險,鏡像生命的研究也具有一定的現實意義和生物醫學研究價值。鏡像分子可能成為開發新型藥物的重要工具,使用鏡像氨基酸合成的藥物可能具有更長的半衰期,減少用藥頻率,提高治療效果。同時,鏡像生命研究還可能推動對生物技術和材料科學的新理解,特別是在合成生物學領域。

對于想要涉足這一領域的留學生來說,目前鏡像生命研究尚未形成完整體系與研究框架,國外尚未有相關院校開設此專業研究與招生項目。但對此方向感興趣的學生可以考慮自行設計相關研究項目,并尋找相關導師進行合作,或者申請合成生物醫學、生物工程、生物安全等相關領域的課程。

 
 
更多>同類天脈資訊
全站最新
熱門內容
媒體信息
新傳播周刊
新傳播,傳播新經濟之聲!
網站首頁  |  關于我們  |  聯系方式  |  版權隱私  |  RSS訂閱  |  違規舉報 魯公網安備37010202700497號