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疤痕修复大讲堂 【科技在线】 北京时间8月15日消息,据国外媒体宣传,1898年,赫伯特 乔治 威尔斯(herbert george wells)编撰的科幻小说《世界大战》中,看上去不可战胜的火星人入侵地球后,却被地球细菌消灭,因为火星人对于地球细菌没有免疫力。1969年,迈克尔 克莱顿(michael crichton)在科幻小说《安德罗美达菌株》中描述了相反的故事件节:美国亚利桑那州一个小镇的多个居民被一艘坠毁卫星意外带来的微生物感染死亡。这两部小说都存在一个共同点 任何一颗星球上的微生物将对另一颗星球的生命 残酷无情 ,他们对于外星球病原体不具有免疫力。1987年,戈登r 迪克逊(gordon r。 dickson)在科幻小说《朝圣之旅》中虚构描述aalaag外星人占领了地球,由于它们生物化学结构与地球原病体完全不同,从而对于地球微生物具有免疫力。究竟哪位科幻小说家的观点是正确的?地球细菌是否会消灭入侵外星人呢? 1969年,迈克尔?克莱顿(michael crichton)在科幻小说《安德罗美达菌株》中描述:美国亚利桑那州一个小镇的多个居民被一艘坠毁卫星意外带来的微生物感染死亡。 1898年,赫伯特?乔治?威尔斯(herbert george wells)编撰的科幻小说《世界大战》中,看上去不可战胜的火星人入侵地球后,却被地球细菌消灭。 地球细菌将消灭入侵外星人? 在某一种程度上,这些科幻小说家可能在科幻作品中都有一个真实的片段。假设外星人来到地球,它们是碳基础生命形式,在水介质环境中进化快速发展,它们很可能是自然生命起源以前进行化学反应,在它们的星球上产生与地球生命孕育方法相同的基础生物化学构造模块。这项假设是基于1952年斯坦利 米勒和哈罗德 尤里的实验基础,在这两项实验中,对还原甲烷、氨气和水蒸汽构成的大气层进行放电,制造出20种不同的氨基酸。1961年,琼 奥罗(joan oro)进行了一项实验,从氰化氢和氨气中制造出氨基酸;2008年,在一项火山放电实验中,开始基于相同的构造基础,例如:氨基酸,腺嘌吟等环状化合物,碳基础生命形式将在其它行星上孕育形成。考虑到在这些实验中注意到的自然化学过程,很可能产生与我们相似的基础生物化学,也就是说,身体是由蛋白质和核酸构成,因为此,它们可能是地球上微生物病原体的潜在食物来源。 然而,在全面概括拜访或者入侵地球生命易被地球细菌湮灭之前,我们需要考虑一点因素,一共有以下3个因素:地球和地外生命形式之间的生物化学过程可能存在着差异性,这将以分子的 镜像结构 进行代表;人类基因序列中可能存在的任意性特征;以及昆虫和蛛形纲生物带菌体携带的某一种传递性疾病。 镜像结构 正如我们的左手和右手彼此是镜像结构,以及我们的右手无法戴上左手手套一样,一点有机分子彼此之间存在着某些镜像。同样,这种镜像存在于氨基酸,它们是蛋白质的组成部分。蛋白质和聚合物是由重复亚基(叫做单体的更小分子)构成的巨分子,聚合物可比作砖墙,重复亚基像多个单个的砖,终构建一个较大的结构。有20种不同类型的氨基酸(单体)化学键合在一起,形成蛋白质,这在生命化学属性中是重要的角色。蛋白质构成人体酶(有机催化剂)、骨骼、软骨、肌肉、皮肤、内膜和器官,以及多而杂的脂类,神经组织,简单来说,蛋白质可以构成人体结构的任何部位。 人体碳原子是由4个不同原子或者分子团构成,它们叫做 不对称碳原子 ,分子包含这些不对称碳原子 例如:氨基酸,它们可以是镜像异构体。这些镜像异构体结晶时,旋转偏振光将穿过它们,导致它们朝左或者朝右旋转。为此,它们被称为光学异构体, l 代表向左旋转, d 代表向右旋转,当在实验室里制造氨基酸时,将产生一定数量的左旋或者右旋氨基酸,然而地球上全部蛋白质都是由左旋氨基酸构成。它们似乎没有理由不是由氨基酸构成,所以在另一颗行星上,生命可以形成生物化学性,具有类似地球人类的镜像结构。如果是这样的话,它可能是未被地球细菌消化的地外生命形式的蛋白质,并且,它们的氨基酸无法适应地球生物的表面酶,终实现分裂或者附加在rna分子上形成蛋白质。 从实际立场出发,征服其它恒星系统中宜居星球可能对任何星际文明不兴致趣。 科学界神秘的话题就是探索外星人,新研究称,如果外星人造访或者入侵地球,它们很可能遭受地球微生物的攻击,或将带来 灭顶之灾 。 人类基因序列的任意性特征 虽然构成人类蛋白质的有20多种不同氨基酸,但在核酸中仅有4种不同环状化合物,它们是dna中的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶。rna胸腺嘧啶被尿嘧啶替代,并且,rna存在来自dna的不同五碳糖和核糖。 dna中的五碳糖是脱氧核糖,它不同于核糖,拥有一支低氧原子。dna被复制在rna上,之后编码氨基酸序列进入人类蛋白质。由于它们仅有4个环状化合物和20个氨基酸,所以需要叫做 密码子 的3组环状化合物,编码形成1个氨基酸。例如:一个rna链式码中的3个尿嘧啶核苷酸序列,由于4个环状化合物中任何意3个有64种可能性组合,因为此基因代码是多余的,多个氨基酸可以编码形成3重密码子。 兴趣的是,将氨基酸排列成序的rna分子,在其分子末端的 密码子 能够发现氨基酸,例如:苯基丙氨酸的 u-u-u密码子 不会以任何方法与苯基丙氨酸发生交互反应,相反, u-u-u密码子 和附着的苯基丙氨酸分子似乎适配在一种酶的表面。 很可能我们地球上全部生命形式的基因序列是完全随机的,并且,另一颗星球上完全不同的基因序列可能更具特点。事实上,看似任意替换的不同密码子可能出现在地球上,例如:人类线粒体基因(线粒体是细胞的 发电所 ,拥有自己的基因,与细胞核的基因相分离)、aua密码子(腺嘌呤、尿嘧啶、腺呤)编码氨基酸蛋氨酸,而不是一个在rna代码中提取细胞核,对异亮氨酸进行编码。并且,在线粒体代码中,uga密码子(尿嘧啶、鸟嘌呤、腺嘌呤)编码氨基酸色氨酸,然而在人体细胞的细胞核rna,uga是一个中止密码子,在氨基酸链上发出中断信号。这种替代也适用于支原菌基因序列,在并且拥有uga和uaa密码子的纤毛原生动物中,大多数生命形式中还有另外两个中止密码子,而不是一个氨基酸谷氨酰胺。 如果外星生命的基因代码与我们完全不同,病毒通过劫持人类蛋白质制造机制,可以读取病毒基因代码制造出新的病毒,将不会感染具有不同基因代码的外星生命。三重病毒核酸(rna或者dna)代码将被宿主的蛋白质制造机制读取,以病毒蛋白的不同氨基酸序列进行编码。同样地,我们也对造访地球的外星生命携带的任何病毒具有免疫能力。 机会主义细菌和真菌 地球病毒可能不会攻击具有不同dna和rna代码的外星生命,多个感染人类的疾病是通过昆虫、扁虱和跳蚤吸食人类血液进行传递的,它们不会选择外星生命的血液作为食物,这意味着造访或者入侵地球的外星生命将拥有 通行证 了吗? 事实上,这并不代表外星生命将一路畅通,对各种微生物都免疫。地球上还生存着更加专业的寄生虫,一点微生物,特别是感染多个物种的细菌,它们能够感染动物和植物,具有非常强的投机性。人们很容易想到易导致疫情的3种细菌,它们分别是:葡萄球菌、链球菌和假单胞菌。它们的共性是可以攻击大量不同类型的生物体,对抗生素具有较强的抗性,同时可以在不同环境条件下顽强地生存下来。 提及葡萄球菌,研究人员就会联想到坏死性筋膜炎,这种疾病又被称为 食肉细菌综合症 ,一般是由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(mrsa)导致的,虽然这种疾病比较罕见,但证实了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和其它葡萄球菌对抗生素的较强抗性,以及这种细菌病毒的天然投机性。其它葡萄球菌还将感染鸟类和哺乳动物,很可能来自其它星球的恒温生命也会成为葡萄球菌的攻击目标。 链球菌会感染人类和某些哺乳动物,像葡萄球菌一样,它们无处不在,会导致不同类型的感染,并能通过空气传递的孢子进行扩散。 从表面上看,葡萄球菌和链球菌可能只会感染地球生物体,人们不太容易相信它们也会感染地外生命形式,毕竟地外生命的化学结构与地球生命差异很大。地球上动物和植物上的不同类型假单胞菌和病原菌,能够新陈代谢芳香烃,例如:甲苯和乙烯酮。不同种类的葡萄球菌和链球菌也会新陈代谢碳氢化合物,这些细菌可以吞食活体生物身体中的碳氢化合物,而且它们像耐甲氧西林金黄色葡萄球菌一样,不同种类的假单胞菌对抗生素的耐药性也会增强。各种常见的真菌,特别是念珠菌和曲霉属真菌,也能新陈代谢碳氢化合物,并且,它们能用于石油废料生物降解。如果它们能够新陈代谢碳氢化合物,那么也会感染地外生命形式。 外星人入侵地球,人类可能遭受印第安人的处境 18世纪30年代,法国探险家抵达密苏里河上游,接触到了曼丹族印第安人,他们是会说苏语的美洲原住民,当时判断曼丹族人口大约1.5万人。但是当1803年路易斯和克拉克探险队抵达曼丹族领地时,他们发现多个废弃的村庄,显然遭受了天花疾病的肆虐,那时判断曼丹族人口大约3500人;之后1837年和1838年曼丹族人先后两次遭受天花疫情,1949年,史密森学会出版一本名为《北美印第安人》的书中,记录当时仅剩下263名曼丹族人,他们与希多特萨族人共同居住在一起。更为重要的是,曼丹族从未与美国军队或者白人定居者发生过武装冲突。 虽然一点曼丹族人是由于遭受其它部落的攻击而死亡,但是曼丹族人口骤然下降的首要原因是遭受天花疫情的肆虐。因为此,经过多次天花疫情之后,曼丹族人不足初判断人口总数的2%。虽然欧洲移民者携带的天花和其它疾病对西半球土着居民的人口数量的影响有所不同,但是这些传染病对土着居民产生的影响是毁灭性的。1520年,阿芝特克人爆发了天花疫情,当时他们正准备以的人数特点压倒西班牙入侵者。据悉,在皮萨罗探险之前,印加帝国很可能是由于天花疫情蔓延导致逐渐衰落。 统计显示,哥伦布时代前美洲土着居民人口骤然下降,因接触欧洲人而感染疾病的死亡人数占95%。1845年,约翰l。 奥沙利文(john l。 o sullivan)指出,印第安部落的衰败实际上是由于天花、流感、麻疹,以及水痘导致的。 假设外星人 入侵先锋队 或者数量较少的第一批友好地外生命抵达地球,它们可能遭受地球细菌感染,或者在传递感染它们的母星球之前进行了检疫隔离,外星人携带细菌带来人类的威胁会比人类带给它们的威胁更大吗?这是迈克尔 克莱顿(michael crichton)的小说《安德罗美达菌株》中的论点,当然,外星人决心占领地球之前,也可能会在地球入驻播致命的孢子。 星际文明可能对登陆地球不兴致趣 然而,一支有能力星际旅行的地外文明在快速发展过程,很可能处理了它们的物资和能量供给,它们首先实现行星间穿越,然后成为一支星际文明。穿越星际空间的太空舰队所需能量,可能仅通过聚变反应获得。在我们太阳系中,像这样的太空舰队可以从外侧行星的卫星上采集碳和氢,在小行星带铝硅酸盐岩石中提取氧、铝和硅,并从小行星带金属小行星上采集铁、镍、铜和钴等金属元素。 外星人甚至能采用这些原材料制造太空栖息地,在太阳系中舒适地生活下来,不需要入侵地球。因为此,地外文明很可能没有诉求,也没有征服地球的欲望,在这种情况下,这样的地外文明也可以严格地阻止微生物病原体在星际空间进行交叉污染。

考虑入侵外星人携带病原体的另一个因素是,文明水平比哥伦布时代前的美国先进很多。 想想全球艾滋病感染的影响。 目前全球约有3670万人感染HIV,而目前全球人口接近75亿。 这意味着艾滋病患者在世界人口中所占的比例不到1%。 疟疾是一种更为严重的全球传染性疾病,根据世界卫生组织(世卫组织)的数据,全球有2.1亿多人感染疟疾,不到世界人口的3%。 值得注意的是,撒哈拉以南非洲地区是艾滋病和疟疾传播严重的地区,这里也是世界上不发达的基础设施地区。 这支持了我们一个更先进的技术和医疗基础设施将大大减弱外星人访问地球无意中引入的外星疫情的影响的假设。 在现在的地球上,外星文明释放出的各种微生物有可能在地球现代基础设施下完全消失,另外,从实际的角度来看,征服其他恒星系中适合居住的星球,可能对任何星际文明都不感兴趣。

标题:“地球细菌将消灭入侵外星人?”

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