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38名科学家在《科学》杂志上联名警示:“镜像细菌”研究令人担忧
发布时间:2024年12月26日 15:50:06 最热 人已围观
简介12月11日,国际顶级期刊《科学》发表了名为《应对“镜像生物”风险》的文章,重点讨论了研究和创造“镜像生命”微生物可能对地球生态系统和生命形式带来的潜在威胁,提示科学界...
12月11日,《科学》(Science)期刊发布了一篇重要论文,题为《应对“镜像生物”风险》,深入分析了创造与研究“镜像生命”微生物可能给地球生命带来的“前所未有的风险”。
该论文由来自九个国家的38位全球顶尖科学家共同撰写,参与者中包括两位诺贝尔奖得主,以及在合成生物学、免疫学、植物病理学、生态学、进化生物学及行星科学等领域的国际专家。文章还附带了一份长达300页的技术报告,为研究提供了全面的技术支撑。
应对“镜像生物”带来的风险(来源:文献1)
面对如此强大的阵容,不禁令人担心“镜像生命”会造成严重影响。不过,请大家放心,这篇文章的前瞻性体现了对“镜像生命”研究时风险的重视,实际上该概念与普通人生活的距离仍然很远,担忧并无必要。
究竟“镜像生命”是什么,其潜在风险又在哪里呢?答案需从“镜像分子”谈起。
生命的“镜像分子”
人的左右手在镜中是对称的影像,但却无法重合。同样,生物体内一些分子也存在这样的特点,分为左旋和右旋,这一特性可能让这些分子的功能截然不同。
镜像体现了对称性但无法重叠(来源:作者 AI 生成)
例如,在药物研究领域,分子的手性差异可以直接影响药物的效果及用途。
左旋多巴是用于治疗帕金森症的关键药物,其在体内能高效转化为多巴胺,而右旋多巴几乎无效;右美沙芬用于止咳,左旋体则具有镇痛效果,二者在生理反应上截然不同。再如,氨氯地平的左旋体降压效果更优且副作用较少,而右旋体则对心血管健康具有促进作用。
这一领域也曾惨痛地教训,源于一种曾广泛应用于缓解妊娠反应的药物“沙利度胺”(商品名“反应停”)。
其两种对映体中,一种能帮助孕妇减轻妊娠反应,而另一种则会导致“海豹胎”畸形。曾因对其药物作用理解不足和缺乏检测手段,最终导致沙利度胺中同时含有两种对映体,使得众多服用该药的孕妇生下了畸形宝宝。
图片截自文献9
药物的手性在不同环境中也展现了有趣的变化,麻黄碱在水中表现为左旋,而在乙醇中则为右旋。尽管左右分子的化学结构几乎相同,但生物体中的效果可能却完全不同,这也使得手性成为药物研发的重要议题。
在食品与营养领域,葡萄糖是我们日常饮食中的常见糖类,是右旋的,这种形式能够被人体吸收并提供能量。而其镜像分子左旋葡萄糖虽化学结构相同,却无法被人体代谢,因此仅用作食品中的甜味剂。