清华&西湖大学镜像生物研究新突破引发关注,顶级科学家呼吁谨慎对待镜像生命研究
清华&西湖大学镜像生物研究新突破引发关注,顶级科学家呼吁谨慎对待镜像生命研究
清华大学朱听团队在镜像生物研究领域再次取得重大突破。该团队成功全化学合成了分子量达90 kDa的大型镜像蛋白质——镜像Pfu DNA聚合酶,并利用该酶组装出长达1.5 kb的镜像DNA。这一突破不仅解决了长期制约镜像生物学发展的大型镜像生物分子制备难题,更为构建完整的镜像中心法则奠定了基础。
突破性进展:从大型镜像蛋白质到信息存储技术
朱听团队采用创新的蛋白质分割合成策略,将Pfu DNA聚合酶分割为两个片段分别合成,最终成功复性为具有完整功能的镜像Pfu DNA聚合酶。这一突破性进展为后续构建镜像蛋白质翻译系统创造了条件。
基于这一成果,研究团队进一步开发了镜像DNA信息存储技术。与传统磁、光介质相比,DNA信息存储具有密度高、保存时间长等优势。而镜像DNA不仅保留了这些优点,还具有独特的生物正交性,不易被微生物及核酸酶降解,特别适合在开放环境中长时间稳定存放。
多重应用场景:从信息安全到环境监测
研究团队展示了镜像DNA在多个领域的应用潜力。例如,他们开发了基于镜像DNA的信息隐写技术,可以有效提高信息的保密性。此外,镜像DNA在环境水样中表现出优异的稳定性,即使在复杂自然环境中也能长时间储存信息,这为环境监测和生物传感器开发提供了新的思路。
西湖大学团队助力:建立镜像蛋白设计体系
与此同时,西湖大学卢培龙团队与清华大学刘磊团队合作,在镜像蛋白研究方面也取得了重要进展。他们成功建立了镜像蛋白的从头设计和定向进化体系,为镜像生物研究提供了新的工具和方法。
面临争议:顶级科学家呼吁谨慎对待镜像生命研究
尽管镜像生物研究展现出巨大的应用前景,但也引发了科学界的广泛担忧。最近,一个由诺贝尔奖获得者和其他专家组成的国际小组在《自然》期刊上发表文章,呼吁禁止创造镜像细菌。专家们警告称,镜像细菌可能会突破自然生物的免疫防御,导致致命感染,并且难以控制。
美国匹兹堡大学进化生物学家沃恩·库珀教授表示:“我们谈论的威胁是前所未有的。镜像细菌可能会逃避人类、动物和植物的免疫系统反应,并且会导致致命的感染,并不受控制地蔓延。”
专家们建议,除非有令人信服的证据表明镜像生命不会带来极大的危险,否则不应进行相关研究。同时,他们呼吁开展更多研究以更好地了解和应对镜像细菌的风险,并强调任何关于对策的研究都必须在开放的国际环境中进行。
未来展望:在创新与安全之间寻求平衡
镜像生物研究无疑是一个充满潜力的前沿领域。它不仅为药物开发、生物传感器设计、材料科学和环境治理提供了新的可能性,还可能推动合成生物学的发展。然而,正如专家们所指出的,这项研究也伴随着巨大的风险和挑战。
未来,镜像生物研究需要在科技创新与安全伦理之间取得平衡。科学家们需要在推进研究的同时,充分评估潜在风险,并建立相应的监管措施。这不仅需要科研人员的自律,更需要全球范围内的合作与对话,以确保这一前沿技术能够安全、可控地造福人类社会。