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“镜像生命”引发新一轮末日恐慌

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发表于 2025-9-23 15:44:58 | 显示全部楼层 |阅读模式
科学家警告“镜像生命”或引发灾难,这一恐惧延续了数百年,从人工生命到真空坍缩,人类不断直面无法掌控的未知。

2020年,在距离地球2亿英里的太空深处,一次小小的爆炸将小行星“贝努”表面的碎片喷射而出。这是由NASA的航天器Osiris-Rex完成的壮举,它收集了这些尘埃样本并将其带回地球,标志着美国首次成功从小行星上取回物质。

今年早些时候,研究人员在这些样本中发现了生命的基石,包括氨基酸和核碱基。这对于小行星来说并不罕见,但令人意外的是这些分子的形态:其中大约一半,是我们地球上同类生命基石的完美镜像倒影。

这个发现的时机颇为有趣。就在几个月前,也就是2024年底,一个由诺贝尔奖得主和顶尖生物学家组成的团队在《自然》杂志上发表论文,对一种可能威胁地球所有生命的新兴事物发出了警告。他们担心的,正是“镜像生命”的诞生。

尽管搭乘小行星便车而来的天然镜像分子不会对我们的家园产生任何影响,但专家们担心,生物学家或许很快就能在实验室中,人工创造出完整的镜像有机体,而这可能带来灾难性的后果。

要理解这一点,请看看你的双手。它们看起来很像,但无论你如何旋转或扭曲,都无法使它们完美重叠。手与其镜像之间存在着无法混淆的差异。事实证明,构成我们身体的分子也具有这种被称为“手性”的基本不对称性。它们可以呈现出“右手”和“左手”两种构型。

例如,我们的DNA——以及我们生物圈中所有其他动植物的DNA——普遍都是右手性的。这为地球上所有生命共享同一个祖先提供了绝佳的证据。但是,正如专家们指出的,没有任何理由表明生命不能由方向相反的分子人工合成——也就是所谓的“镜像生命”。这样的生命在分子层面上将是“sinister”的,这个词在拉丁语中的原意便是“左手”。

尽管在实验室中锻造这种前所未有的生物的能力尚不存在,但它可能很快就会被开发出来。人们恐惧的是镜像微生物:它们能够感染我们的细胞并以其为食,但同时又可能完全不被我们的免疫系统所识别。这样的新来者可能会在地球生态系统中迅速蔓延,造成“巨大”且“不可逆转”的伤害。

在随后的几个月里,新闻报道不断地呼应着这一警告。但类似的恐惧远非新生事物。从意外产生的黑洞,到担心化学实验可能突然冻结地球所有海洋,这个故事讲述了科学家们几个世纪以来反复出现的末日忧思——他们总担心自己正处于发现某种奇异、致命的新物质或新生命的边缘,而这些东西可能会迅速扩散,将我们彻底毁灭。

“镜像生命”的想法可以追溯到一段惊人久远的历史。1848年,年轻的Louis Pasteur——巴氏消毒法和狂犬病疫苗的发明者——首次注意到有机分子可以以镜像版本的形式存在。他立刻意识到自己发现了一些深刻的东西。在1871年的小说《爱丽丝镜中奇遇记》里,爱丽丝被神奇地传送到了一个颠倒的世界。但早在多年前,Pasteur就已经在预见科学可能将镜像生命变为现实。在1860年的一次演讲中,他思考道,如果“生命体”的细胞突然呈现出“相反的不对称性”,如果从分子层面说,“右”变成了“左”,会发生什么?Pasteur惊叹道,这可能会产生“一个全新的世界”。

这个想法从未离开过他。晚年,在巴黎的一次演讲中,Pasteur再次谈到了镜像生命的可能性。他问道:“如果我们能用‘反向’版本的蛋白质替换掉细菌原有的蛋白质,谁能说得清微生物的未来会是怎样?”

Pasteur本人并未就这是否会威胁现有生命发表意见,但在他揭开生命化学秘密的突破之后,其他人很快就表达了不安。1869年的一个春日,在巴黎一条繁华大道旁的沙龙里,一群杰出的思想家,包括Pasteur的一些亲密同事,讨论着科学的未来。受到近期发现步伐的鼓舞,他们做出了大胆的预测。

化学家Pierre-Eugène-Marcellin Berthelot率先发言,他宣称“在一百年内”,人类将理解原子,并借此掌控太阳本身的力量。随着1952年利用与恒星相同力量的热核武器的发明,这个预测竟 hauntingly 成真。紧接着,生物学家Claude Bernard也给出了自己的预言,宣布科学家很快就能人工锻造新的生命形式。这些言论激发了一些在场者对未来的梦想,一个“自然物种”被“视为陈旧、不便世界的残余”的未来。

但其他与会者则忧心忡忡,他们评论说,干预“有机法则”必将为人类拉下帷幕。他们想象着“留着白胡子的仁慈上帝”会像一个疲惫的酒保宣布最后点单一样降临地球,宣告:“先生们,我们要打烊了!”

五年后,英国经济学家W.S. Jevons用一个令人不寒而栗的意象,表达了发明的潜在危险。他想象“有理性的生物居住在一个大气层是可燃气体的世界里”。如果他们“没有火”,他们的种族可能会持续数个世纪,幸福地对“一个火花”就能召唤出的“巨大力量”一无所知。Jevons问道,我们怎么知道自己不处于类似的境地呢?几十年后,一位匈牙利科学作家评论说,当19世纪90年代第一台能够产生前所未有高温的电弧炉被开发出来时,没人能确定这是否会点燃大气层,通过链式反应产生一个“世界熔炉”。

对灾难性地点燃地球大气层的恐惧,也笼罩着早期的亚原子实验。然而,对合成生物的恐惧,在上个世纪也出人意料地早早开始蔓延。1905年,《纽约时报》报道称,Bernard关于人造生命的大胆梦想已经成为现实。报道轰动地宣称,一位剑桥教授“制造出了人造生命”。这位教授是John Butler Burke,他通过用镭射线照射无菌牛肉汤,制造出了他认为是能自我复制的小球。Burke制造的现象最终被证明与生物生命毫无关系,但这一以及其他进展——科学家用非生命材料制造出看似有机的结构,从“人造蔬菜”到真菌状的生长物——让许多人认为科学正处于合成新生命形式的边缘。

在法国生物学家Stéphane Leduc于1910年首次提出“合成生物学”这一术语的同一年,比利时小说家J.-H. Rosny aîné就发表了他超现实主义的小说《地球之死》。在书中,他想象化学的进步意外地催生了一个与地球所有先前生物都没有遗传关系的新生命“王国”。故事中,这些铁基生命形式最初表现为“怪异的紫色污渍”和几何图案,最终组织成巨大的移动磁流体群,吞噬传统生物,导致人类灭绝。

不久之后,在20世纪30年代,H.G. Wells拜访了通用电气公司纽约总部。公司的首席科学家、诺贝尔奖得主Irving Langmuir负责招待他,并提出了一个科幻情节的构想:意外发明出“一种在室温下也能保持稳定的冰”。理论上,这种前所未有的冰在接触普通水时,会像“晶种”一样,将整个液态水体转化为新版本的H2O。这个想法是,我们熟悉形态的水只是亚稳态的,一旦被推入一个更稳定的新状态,这种状态就会在所有接触到的水中蔓延。如果这种物质被释放到水道中,将是全球性的灾难。

Wells对此不感兴趣,但这个想法最终传到了美国作家Kurt Vonnegut那里,他的兄弟曾与Langmuir共事。Vonnegut以此为灵感,创作了他1963年的讽刺小说《猫的摇篮》,书中描绘了一种名为“ice-nine”的前所未有的水形态被发明出来,并意外泄漏到海里,导致地球的海洋瞬间冻结,最终杀死了所有生命。

幸运的是,像“ice-nine”这样的物质在物理上似乎是不可行的。尽管如此,其他关于创造可能灾难性扩散的前所未有物质形态的可能性,几十年来一直困扰着物理学家。1986年,科学杂志《Omni》声称,能够以普通生物物质为食的自我复制纳米机器人的发明,可能会迅速将地球的整个生物圈还原为沸腾的、合成的“灰色粘 goo”,在随后的几年里引发了持续的忧虑。

十年后,更大型的粒子对撞机的启动引发了更多奇异的恐惧。人们问道,这些实验是否会产生意外的黑洞吞噬地球,甚至可能将宇宙灾难性地推入一个新的物理状态?这种“终极灾难”被称为“真空坍缩”。又或者,会不会产生“奇异子”——一种被假设的比任何先前存在的物质都更稳定的物质形态,可能会将我们所有的普通原子都转化为“更奇异”的东西?一些科学家担心,这类事故可能真的会威胁到我们的存在。幸运的是,这些情景都没有成为现实。

今天,关于镜像生命的担忧是严肃的,应该被非常认真地对待。一场灾难是前所未有的,并不意味着它不会发生。我们至今为止的幸运——就像一个多世纪前Jevons所想象的那些“有理性的生物”一样——并不意味着我们将永远幸运。我们对世界运作方式的探索和对自然法则的不断修补,尚未发现一些人所担心的那个“单一火花”——那个可能迅速蔓延、将我们毁灭的火花——但这并不意味着它不存在,它可能就在那里,静静地等待着被发现。

有人可能会回顾这段历史,看到我们反复担心自己正处于创造致命新物质或新生命的边缘,然后得出结论说我们不必担心。毕竟,我们以前每次都错了。但科学史也充满了关于某些事情“永远”不会发生的失败断言。Stéphane Leduc——那位赋予合成生物学其名称的科学家——在1912年就曾犯过这样的错误。他指出,他的法国前辈Auguste Comte在1835年声称,人类确定恒星的化学成分将永远是“一个显而易见的、永恒的不可能性”。而实现这一目标的方法——光谱学——仅在24年后就被发明了。

鉴于发明的速度自Pasteur时代以来并未减缓,我们必须格外谨慎。历史表明,我们是一个既大胆又胆怯的物种:在发明上永不满足,对结果却充满恐惧。直到最近,科学家们在着手研究之前,往往很少考虑其更广泛的影响和后果。但注意到这一点,并承认它,是未来在探索自然 perilous 潜力时,能够更深思熟虑地行动的第一步。

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