假如熟鸡蛋返生实验真的成功了,那么足以颠覆现有的科学体系吗?

假如熟鸡蛋返生实验真的成功了,那么足以颠覆现有的科学体系吗?

如果2015年国外研究团队做的“熟蛋返生”,相当于前苏联扔到火星上的“火星三号”。

那么,熟鸡蛋返生再孵出小鸡,那么就是已经把火星改造成生命行星了。

所以,颠覆科学体系倒不至于,就像人们都知道火星有可能改造成生命行星一样,那么熟鸡蛋自然也有可能返生孵出小鸡。

但罗马不是一天建成的,今天你LUCA才刚刚诞生,明天就你说出现智慧生命统治地球了。

从科学角度来说,“鸡蛋饭生孵小鸡”究竟有多难呢?

一颗鸡蛋大约有6-7克的蛋白质

氨基酸的平均相对质量是128,那么,一颗鸡蛋大约有0.05mol的氨基酸,约:

3 10^22个。

如果鸡蛋煮熟,出问题的氨基酸只有一百万分之一。

那么也有3 10^16个,也即3亿亿个。

哪怕平均每1秒钟完美恢复一个,也需要9.5亿年的时间。

即便1秒钟能控制1万个分子恢复,也需要近10万年的时间。

总不能为了让一颗鸡蛋返生孵小鸡,做实验做到天荒地老吧?

更何况,蛋白质可不只是氨基酸简单拼凑而成。

而是有着四级结构

一级结构又被称为初级结构(primary structure),包括氨基酸种类,数目,以及序列。

不同的氨基酸,通过α-氨基与α-羟基间的脱水结合,形成肽键。

  • 肽键是刚性的平面(如上图)。

随着更多氨基酸的结合,组合成多肽,则会发生折叠,从而形成二级结构(secondary structure),也即次级结构。

由于肽键是刚性的,所以不能随便折叠,而是有规律地盘绕折叠。

  • α-螺旋结构和β-折叠结构,是通过氢键维持的最基本二级结构。

一级结构中,只需要氨基酸发生一丁点的改变,就能改变二级结构,从而影响整个蛋白质的功能。

  • 例如,镰形细胞贫血症,可以仅仅只是血红蛋白中一个特定氨基酸的改变而导致。

某些蛋白质分子中,甚至还可能形成超二级结构,也即二级结构聚集体,甚至形成介于二级和三级之间的结构域。随着多肽链的增长,就会进一步折叠卷曲,形成复杂球状分子结构,这便是三级结构((tertiary structure))。

  • 三级结构通常十分紧密,内部空间往往只能容纳极少的水分子。

随着数条独立的三级结构,再通过非共价键的方式相互连接,最终形成的聚合体,便是四级结构(quaternary structure)。

一个蛋白质分子的典型结构是这样的:

蛋白质,受热发生变性时,蛋白质结构会发生解体。

一开始仅仅是非共价键断裂(前提是温度一点点提升),原本具有复杂空间结构的蛋白质,变成一条带着均匀负电荷的线性分子:

随着进一步加热,蛋白质还可能分解成多肽和氨基酸,并最终发生交联凝固,形成不可逆的网状结构。在宏观上,也就变成了固体。

其实,关于蛋白质复性的研究,并不在少数。

  • 知网上关于蛋白质复性关键词的论文有着1399条结果。

在自然状态下,蛋白质都拥有一定的复性能力。

  • 例如,加热到80 90 时,胃蛋白酶会失去溶解性和消化蛋白质的能力,但如果把温度再降低到37 ,则又可以完全恢复活性。

但是,当蛋白质破坏达到一定的程度,就不会再自然恢复活性。

按照人类当前掌握的技术,凡是一级结构破坏的,无一例外,都不能复性。

也就是说二、三、四级结构破坏了,还能通过各种方式让蛋白质再次重构。但如果氨基酸错误了或缺失了,那基本就无能为力了。毕竟哪怕一个氨基酸的错误,也可能导致整个蛋白质的失活。

即便我们不谈脂肪和糖类,只看蛋白质,难度也是无法想象的。

人类现在究竟做到什么样了?

2015年,国外团队的“熟鸡蛋变成了生鸡蛋”,究竟做了什么?

2015年1月的一篇论文中,美国加州大学欧文分校和澳大利亚弗林德斯大学的研究人员进行了“熟蛋返生”的实验过程。

煮熟的鸡蛋,加入尿素就可以让交联的蛋白质分子被打散,从宏观上就从固体变成了液体。

当然,把熟鸡蛋液化,具体“返生”还很远,需要一个十分关键的步骤:放于涡旋装置中,进项每分钟5000转的速度转5分钟。

这个过程,进一步切断紧密缠绕的蛋白质分子链,其中一种蛋白质的结构复原了85%。

嗯,就一种蛋白质,且结构还只复原了85%。距离熟鸡蛋孵出小鸡,这不就是幼儿园的1+1和哥德巴赫猜想的差距吗?

如果拿航天来比喻,且不是苏联0.5成功的火星探测么?

如果真有那么0.0000000000000000001%的可能性是真的,会对社会带来什么样的改变?

至少在分子生物学、细胞生物学、生物化学、甚至物理学上,诞生几个,乃至于几十上百个前所未有的科研成果。

再加上还能任意剪切重构各类大小有机分子,且完美的复原。

那么,足以开启一个前所未有的时代:

癌症不再是绝症,只需要靶向解构癌细胞蛋白成分就可以了。

各类病毒、细菌、寄生虫也不再是人类的威胁。

端粒延长,恢复染色体、细胞活性、不仅可以重返青春、还能永生不死。

死了的人不甘心,也不再需要进行人体冷冻了,不小心死了,直接复活不就好了。

发生意外,人缺胳膊少腿、少器官也没事儿,随便一个体细胞就可以培养了。

还可以运用到生育、农业、畜牧、动保等各个领域。

当然,前所未有的生化武器也可能出现。

……

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