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疤痕修復(fù)大講堂 【科技在線】 北京時(shí)間8月15日消息，據(jù)國(guó)外媒體宣傳，1898年，赫伯特 喬治 威爾斯(herbert george wells)編撰的科幻小說(shuō)《世界大戰(zhàn)》中，看上去不可戰(zhàn)勝的火星人入侵地球后，卻被地球細(xì)菌消滅，因?yàn)榛鹦侨藢?duì)于地球細(xì)菌沒(méi)有免疫力。1969年，邁克爾 克萊頓(michael crichton)在科幻小說(shuō)《安德羅美達(dá)菌株》中描述了相反的故事件節(jié)：美國(guó)亞利桑那州一個(gè)小鎮(zhèn)的多個(gè)居民被一艘墜毀衛(wèi)星意外帶來(lái)的微生物感染死亡。這兩部小說(shuō)都存在一個(gè)共同點(diǎn) 任何一顆星球上的微生物將對(duì)另一顆星球的生命 殘酷無(wú)情 ，他們對(duì)于外星球病原體不具有免疫力。1987年，戈登r 迪克遜(gordon r。 dickson)在科幻小說(shuō)《朝圣之旅》中虛構(gòu)描述aalaag外星人占領(lǐng)了地球，由于它們生物化學(xué)結(jié)構(gòu)與地球原病體完全不同，從而對(duì)于地球微生物具有免疫力。究竟哪位科幻小說(shuō)家的觀點(diǎn)是正確的?地球細(xì)菌是否會(huì)消滅入侵外星人呢? 1969年，邁克爾?克萊頓(michael crichton)在科幻小說(shuō)《安德羅美達(dá)菌株》中描述：美國(guó)亞利桑那州一個(gè)小鎮(zhèn)的多個(gè)居民被一艘墜毀衛(wèi)星意外帶來(lái)的微生物感染死亡。 1898年，赫伯特?喬治?威爾斯(herbert george wells)編撰的科幻小說(shuō)《世界大戰(zhàn)》中，看上去不可戰(zhàn)勝的火星人入侵地球后，卻被地球細(xì)菌消滅。 地球細(xì)菌將消滅入侵外星人? 在某一種程度上，這些科幻小說(shuō)家可能在科幻作品中都有一個(gè)真實(shí)的片段。假設(shè)外星人來(lái)到地球，它們是碳基礎(chǔ)生命形式，在水介質(zhì)環(huán)境中進(jìn)化快速發(fā)展，它們很可能是自然生命起源以前進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在它們的星球上產(chǎn)生與地球生命孕育方法相同的基礎(chǔ)生物化學(xué)構(gòu)造模塊。這項(xiàng)假設(shè)是基于1952年斯坦利 米勒和哈羅德 尤里的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，在這兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)還原甲烷、氨氣和水蒸汽構(gòu)成的大氣層進(jìn)行放電，制造出20種不同的氨基酸。1961年，瓊 奧羅(joan oro)進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，從氰化氫和氨氣中制造出氨基酸;2008年，在一項(xiàng)火山放電實(shí)驗(yàn)中，開(kāi)始基于相同的構(gòu)造基礎(chǔ)，例如：氨基酸，腺嘌吟等環(huán)狀化合物，碳基礎(chǔ)生命形式將在其它行星上孕育形成?？紤]到在這些實(shí)驗(yàn)中注意到的自然化學(xué)過(guò)程，很可能產(chǎn)生與我們相似的基礎(chǔ)生物化學(xué)，也就是說(shuō)，身體是由蛋白質(zhì)和核酸構(gòu)成，因?yàn)榇?，它們可能是地球上微生物病原體的潛在食物來(lái)源。 然而，在全面概括拜訪或者入侵地球生命易被地球細(xì)菌湮滅之前，我們需要考慮一點(diǎn)因素，一共有以下3個(gè)因素：地球和地外生命形式之間的生物化學(xué)過(guò)程可能存在著差異性，這將以分子的 鏡像結(jié)構(gòu) 進(jìn)行代表;人類基因序列中可能存在的任意性特征;以及昆蟲(chóng)和蛛形綱生物帶菌體攜帶的某一種傳遞性疾病。 鏡像結(jié)構(gòu) 正如我們的左手和右手彼此是鏡像結(jié)構(gòu)，以及我們的右手無(wú)法戴上左手手套一樣，一點(diǎn)有機(jī)分子彼此之間存在著某些鏡像。同樣，這種鏡像存在于氨基酸，它們是蛋白質(zhì)的組成部分。蛋白質(zhì)和聚合物是由重復(fù)亞基(叫做單體的更小分子)構(gòu)成的巨分子，聚合物可比作磚墻，重復(fù)亞基像多個(gè)單個(gè)的磚，終構(gòu)建一個(gè)較大的結(jié)構(gòu)。有20種不同類型的氨基酸(單體)化學(xué)鍵合在一起，形成蛋白質(zhì)，這在生命化學(xué)屬性中是重要的角色。蛋白質(zhì)構(gòu)成人體酶(有機(jī)催化劑)、骨骼、軟骨、肌肉、皮膚、內(nèi)膜和器官，以及多而雜的脂類，神經(jīng)組織，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)可以構(gòu)成人體結(jié)構(gòu)的任何部位。 人體碳原子是由4個(gè)不同原子或者分子團(tuán)構(gòu)成，它們叫做 不對(duì)稱碳原子 ，分子包含這些不對(duì)稱碳原子 例如：氨基酸，它們可以是鏡像異構(gòu)體。這些鏡像異構(gòu)體結(jié)晶時(shí)，旋轉(zhuǎn)偏振光將穿過(guò)它們，導(dǎo)致它們朝左或者朝右旋轉(zhuǎn)。為此，它們被稱為光學(xué)異構(gòu)體， l 代表向左旋轉(zhuǎn)， d 代表向右旋轉(zhuǎn)，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室里制造氨基酸時(shí)，將產(chǎn)生一定數(shù)量的左旋或者右旋氨基酸，然而地球上全部蛋白質(zhì)都是由左旋氨基酸構(gòu)成。它們似乎沒(méi)有理由不是由氨基酸構(gòu)成，所以在另一顆行星上，生命可以形成生物化學(xué)性，具有類似地球人類的鏡像結(jié)構(gòu)。如果是這樣的話，它可能是未被地球細(xì)菌消化的地外生命形式的蛋白質(zhì)，并且，它們的氨基酸無(wú)法適應(yīng)地球生物的表面酶，終實(shí)現(xiàn)分裂或者附加在rna分子上形成蛋白質(zhì)。 從實(shí)際立場(chǎng)出發(fā)，征服其它恒星系統(tǒng)中宜居星球可能對(duì)任何星際文明不興致趣。 科學(xué)界神秘的話題就是探索外星人，新研究稱，如果外星人造訪或者入侵地球，它們很可能遭受地球微生物的攻擊，或?qū)?lái) 滅頂之災(zāi) 。 人類基因序列的任意性特征 雖然構(gòu)成人類蛋白質(zhì)的有20多種不同氨基酸，但在核酸中僅有4種不同環(huán)狀化合物，它們是dna中的腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。rna胸腺嘧啶被尿嘧啶替代，并且，rna存在來(lái)自dna的不同五碳糖和核糖。 dna中的五碳糖是脫氧核糖，它不同于核糖，擁有一支低氧原子。dna被復(fù)制在rna上，之后編碼氨基酸序列進(jìn)入人類蛋白質(zhì)。由于它們僅有4個(gè)環(huán)狀化合物和20個(gè)氨基酸，所以需要叫做 密碼子 的3組環(huán)狀化合物，編碼形成1個(gè)氨基酸。例如：一個(gè)rna鏈?zhǔn)酱a中的3個(gè)尿嘧啶核苷酸序列，由于4個(gè)環(huán)狀化合物中任何意3個(gè)有64種可能性組合，因?yàn)榇嘶虼a是多余的，多個(gè)氨基酸可以編碼形成3重密碼子。 興趣的是，將氨基酸排列成序的rna分子，在其分子末端的 密碼子 能夠發(fā)現(xiàn)氨基酸，例如：苯基丙氨酸的 u-u-u密碼子 不會(huì)以任何方法與苯基丙氨酸發(fā)生交互反應(yīng)，相反， u-u-u密碼子 和附著的苯基丙氨酸分子似乎適配在一種酶的表面。 很可能我們地球上全部生命形式的基因序列是完全隨機(jī)的，并且，另一顆星球上完全不同的基因序列可能更具特點(diǎn)。事實(shí)上，看似任意替換的不同密碼子可能出現(xiàn)在地球上，例如：人類線粒體基因(線粒體是細(xì)胞的 發(fā)電所 ，擁有自己的基因，與細(xì)胞核的基因相分離)、aua密碼子(腺嘌呤、尿嘧啶、腺呤)編碼氨基酸蛋氨酸，而不是一個(gè)在rna代碼中提取細(xì)胞核，對(duì)異亮氨酸進(jìn)行編碼。并且，在線粒體代碼中，uga密碼子(尿嘧啶、鳥(niǎo)嘌呤、腺嘌呤)編碼氨基酸色氨酸，然而在人體細(xì)胞的細(xì)胞核rna，uga是一個(gè)中止密碼子，在氨基酸鏈上發(fā)出中斷信號(hào)。這種替代也適用于支原菌基因序列，在并且擁有uga和uaa密碼子的纖毛原生動(dòng)物中，大多數(shù)生命形式中還有另外兩個(gè)中止密碼子，而不是一個(gè)氨基酸谷氨酰胺。 如果外星生命的基因代碼與我們完全不同，病毒通過(guò)劫持人類蛋白質(zhì)制造機(jī)制，可以讀取病毒基因代碼制造出新的病毒，將不會(huì)感染具有不同基因代碼的外星生命。三重病毒核酸(rna或者dna)代碼將被宿主的蛋白質(zhì)制造機(jī)制讀取，以病毒蛋白的不同氨基酸序列進(jìn)行編碼。同樣地，我們也對(duì)造訪地球的外星生命攜帶的任何病毒具有免疫能力。 機(jī)會(huì)主義細(xì)菌和真菌 地球病毒可能不會(huì)攻擊具有不同dna和rna代碼的外星生命，多個(gè)感染人類的疾病是通過(guò)昆蟲(chóng)、扁虱和跳蚤吸食人類血液進(jìn)行傳遞的，它們不會(huì)選擇外星生命的血液作為食物，這意味著造訪或者入侵地球的外星生命將擁有 通行證 了嗎? 事實(shí)上，這并不代表外星生命將一路暢通，對(duì)各種微生物都免疫。地球上還生存著更加專業(yè)的寄生蟲(chóng)，一點(diǎn)微生物，特別是感染多個(gè)物種的細(xì)菌，它們能夠感染動(dòng)物和植物，具有非常強(qiáng)的投機(jī)性。人們很容易想到易導(dǎo)致疫情的3種細(xì)菌，它們分別是：葡萄球菌、鏈球菌和假單胞菌。它們的共性是可以攻擊大量不同類型的生物體，對(duì)抗生素具有較強(qiáng)的抗性，同時(shí)可以在不同環(huán)境條件下頑強(qiáng)地生存下來(lái)。 提及葡萄球菌，研究人員就會(huì)聯(lián)想到壞死性筋膜炎，這種疾病又被稱為 食肉細(xì)菌綜合癥 ，一般是由耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(mrsa)導(dǎo)致的，雖然這種疾病比較罕見(jiàn)，但證實(shí)了耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和其它葡萄球菌對(duì)抗生素的較強(qiáng)抗性，以及這種細(xì)菌病毒的天然投機(jī)性。其它葡萄球菌還將感染鳥(niǎo)類和哺乳動(dòng)物，很可能來(lái)自其它星球的恒溫生命也會(huì)成為葡萄球菌的攻擊目標(biāo)。 鏈球菌會(huì)感染人類和某些哺乳動(dòng)物，像葡萄球菌一樣，它們無(wú)處不在，會(huì)導(dǎo)致不同類型的感染，并能通過(guò)空氣傳遞的孢子進(jìn)行擴(kuò)散。 從表面上看，葡萄球菌和鏈球菌可能只會(huì)感染地球生物體，人們不太容易相信它們也會(huì)感染地外生命形式，畢竟地外生命的化學(xué)結(jié)構(gòu)與地球生命差異很大。地球上動(dòng)物和植物上的不同類型假單胞菌和病原菌，能夠新陳代謝芳香烴，例如：甲苯和乙烯酮。不同種類的葡萄球菌和鏈球菌也會(huì)新陳代謝碳?xì)浠衔?，這些細(xì)菌可以吞食活體生物身體中的碳?xì)浠衔?，而且它們像耐甲氧西林金黃色葡萄球菌一樣，不同種類的假單胞菌對(duì)抗生素的耐藥性也會(huì)增強(qiáng)。各種常見(jiàn)的真菌，特別是念珠菌和曲霉屬真菌，也能新陳代謝碳?xì)浠衔?，并且，它們能用于石油廢料生物降解。如果它們能夠新陳代謝碳?xì)浠衔铮敲匆矔?huì)感染地外生命形式。 外星人入侵地球，人類可能遭受印第安人的處境 18世紀(jì)30年代，法國(guó)探險(xiǎn)家抵達(dá)密蘇里河上游，接觸到了曼丹族印第安人，他們是會(huì)說(shuō)蘇語(yǔ)的美洲原住民，當(dāng)時(shí)判斷曼丹族人口大約1.5萬(wàn)人。但是當(dāng)1803年路易斯和克拉克探險(xiǎn)隊(duì)抵達(dá)曼丹族領(lǐng)地時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)多個(gè)廢棄的村莊，顯然遭受了天花疾病的肆虐，那時(shí)判斷曼丹族人口大約3500人;之后1837年和1838年曼丹族人先后兩次遭受天花疫情，1949年，史密森學(xué)會(huì)出版一本名為《北美印第安人》的書(shū)中，記錄當(dāng)時(shí)僅剩下263名曼丹族人，他們與希多特薩族人共同居住在一起。更為重要的是，曼丹族從未與美國(guó)軍隊(duì)或者白人定居者發(fā)生過(guò)武裝沖突。 雖然一點(diǎn)曼丹族人是由于遭受其它部落的攻擊而死亡，但是曼丹族人口驟然下降的首要原因是遭受天花疫情的肆虐。因?yàn)榇?，?jīng)過(guò)多次天花疫情之后，曼丹族人不足初判斷人口總數(shù)的2%。雖然歐洲移民者攜帶的天花和其它疾病對(duì)西半球土著居民的人口數(shù)量的影響有所不同，但是這些傳染病對(duì)土著居民產(chǎn)生的影響是毀滅性的。1520年，阿芝特克人爆發(fā)了天花疫情，當(dāng)時(shí)他們正準(zhǔn)備以的人數(shù)特點(diǎn)壓倒西班牙入侵者。據(jù)悉，在皮薩羅探險(xiǎn)之前，印加帝國(guó)很可能是由于天花疫情蔓延導(dǎo)致逐漸衰落。 統(tǒng)計(jì)顯示，哥倫布時(shí)代前美洲土著居民人口驟然下降，因接觸歐洲人而感染疾病的死亡人數(shù)占95%。1845年，約翰l。 奧沙利文(john l。 o sullivan)指出，印第安部落的衰敗實(shí)際上是由于天花、流感、麻疹，以及水痘導(dǎo)致的。 假設(shè)外星人 入侵先鋒隊(duì) 或者數(shù)量較少的第一批友好地外生命抵達(dá)地球，它們可能遭受地球細(xì)菌感染，或者在傳遞感染它們的母星球之前進(jìn)行了檢疫隔離，外星人攜帶細(xì)菌帶來(lái)人類的威脅會(huì)比人類帶給它們的威脅更大嗎?這是邁克爾 克萊頓(michael crichton)的小說(shuō)《安德羅美達(dá)菌株》中的論點(diǎn)，當(dāng)然，外星人決心占領(lǐng)地球之前，也可能會(huì)在地球入駐播致命的孢子。 星際文明可能對(duì)登陸地球不興致趣 然而，一支有能力星際旅行的地外文明在快速發(fā)展過(guò)程，很可能處理了它們的物資和能量供給，它們首先實(shí)現(xiàn)行星間穿越，然后成為一支星際文明。穿越星際空間的太空艦隊(duì)所需能量，可能僅通過(guò)聚變反應(yīng)獲得。在我們太陽(yáng)系中，像這樣的太空艦隊(duì)可以從外側(cè)行星的衛(wèi)星上采集碳和氫，在小行星帶鋁硅酸鹽巖石中提取氧、鋁和硅，并從小行星帶金屬小行星上采集鐵、鎳、銅和鈷等金屬元素。 外星人甚至能采用這些原材料制造太空棲息地，在太陽(yáng)系中舒適地生活下來(lái)，不需要入侵地球。因?yàn)榇?，地外文明很可能沒(méi)有訴求，也沒(méi)有征服地球的欲望，在這種情況下，這樣的地外文明也可以嚴(yán)格地阻止微生物病原體在星際空間進(jìn)行交叉污染。

考慮入侵外星人攜帶病原體的另一個(gè)因素是，文明水平比哥倫布時(shí)代前的美國(guó)先進(jìn)很多。 想想全球艾滋病感染的影響。 目前全球約有3670萬(wàn)人感染HIV，而目前全球人口接近75億。 這意味著艾滋病患者在世界人口中所占的比例不到1%。 瘧疾是一種更為嚴(yán)重的全球傳染性疾病，根據(jù)世界衛(wèi)生組織(世衛(wèi)組織)的數(shù)據(jù)，全球有2.1億多人感染瘧疾，不到世界人口的3%。 值得注意的是，撒哈拉以南非洲地區(qū)是艾滋病和瘧疾傳播嚴(yán)重的地區(qū)，這里也是世界上不發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)。 這支持了我們一個(gè)更先進(jìn)的技術(shù)和醫(yī)療基礎(chǔ)設(shè)施將大大減弱外星人訪問(wèn)地球無(wú)意中引入的外星疫情的影響的假設(shè)。 在現(xiàn)在的地球上，外星文明釋放出的各種微生物有可能在地球現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施下完全消失，另外，從實(shí)際的角度來(lái)看，征服其他恒星系中適合居住的星球，可能對(duì)任何星際文明都不感興趣。