“镜像生命”是一种危险的科学愿景。原因如下。

大多数主要生物分子，包括所有蛋白质、DNA 和 RNA，指向一个方向或其他。换句话说，他们是手性或手.就像你的左手套只适合你的左手，你的右手套只适合你的右手一样，手性分子只能与其他兼容惯用手的分子相互作用。

有两种可能的手性：左和右，正式称为 L拉沃斯D 代表德克斯特.地球上的所有生命都使用 L 蛋白和 D 糖。甚至古细菌，一大群具有不寻常化学成分的微生物，坚持使用的主要分子的旋向性。

长期以来，科学家们一直在推测制造能够反映自然界中化合物但方向相反的生物聚合物——即由 D 蛋白和 L 糖制成的化合物。近年来，已经取得了一些有希望的进展，包括可以使镜像 RNA和镜像 DNA.

当科学家观察到这些镜像分子的行为与它们的天然等价物一样时，他们认为有可能从它们制造一个完整的活细胞。

特别是镜像细菌有可能成为一种有用的基础研究工具——可能让科学家首次研究新的生命之树并解决生物工程和生物医学中的许多问题。

这个所谓的镜子寿命– 由与构成自然生命的细胞具有相反手性结构的构建单元制成的活细胞 – 可能具有与自然活细胞非常相似的特性。

它们可以生活在相同的环境中，争夺资源，并像您对任何生物体的期望一样行事。他们将能够逃避其他捕食者和免疫系统的感染，因为这些对手无法识别他们。

这些特征就是像我这样的研究人员最初对镜像生命如此着迷的原因。但这些品质也是这项技术的巨大错误，使其成为一个问题。

我是合成生物学家谁研究使用化学来创造活细胞。我也是开发工具的生物工程师为了生物经济。作为一名受过培训的化学家，工程镜像生活最初似乎是一种回答生物学基本问题并将这些发现实际应用于工业和医学的迷人方式。

然而，随着我对镜像生命的免疫学和生态学有了更多的了解，我开始意识到这项技术对环境和健康的潜在影响。

对假设镜子生命的真正担忧

请务必注意，研究人员可能至少 10 到 30 年后从产生镜像细菌。在合成生物学这样快速发展的领域的时间尺度上，十年是一段非常长的时间。创建合成细胞本身就很困难。创建镜像需要几项技术突破。

但是，它会带来风险。如果镜像细胞被释放到环境中，它们很可能能够快速增殖而没有太多限制.保持生态系统平衡的自然机制，包括感染和捕食，对镜子生命不起作用。

与大多数生命形式一样，细菌容易受到病毒感染。这些细菌病毒,或噬菌体，通过与细菌的表面受体结合进入细菌，然后使用它们的细胞机制进行复制。但是，就像左手套不适合右手一样，天然噬菌体无法识别镜像细胞受体或无法使用其机制。Mirror life 可能会对病毒有抵抗力。

在环境中觅食的微生物也可以控制细菌种群。他们区分食品和非食品通过使用化学 “味觉” 受体。这些受体结合的任何东西，例如细菌和有机碎片，都被认为是可食用的，而不能与这些受体结合的事物，例如岩石，则被归类为不可食用。

想想看，一只在厨房地板上觅食的狗会吃面包卷，但只闻一闻勺子然后继续前进。对于细菌捕食者来说，镜子生命更像是勺子而不是面包——捕食者会用它们的受体“嗅”它并继续前进，因为这些细胞无法结合。

对于镜像细菌来说，不被食用是个好消息，因为它可以让它自由复制。对于生态系统的其他部分来说，这将是一个更糟糕的消息，因为镜像细菌可能会吞噬所有营养物质并不受控制地扩散.

即使镜像细菌不主动攻击其他生物，它们仍然会消耗其他生物需要的食物来源。由于缺乏捕食，镜像细胞的死亡率会比普通生物低得多，因此它们会缓慢但肯定会接管环境。

即使镜像细胞的生长速度比正常细胞慢，它们也能在没有任何阻止的情况下生长。

免疫力不足

另一种无法“嗅出”镜像细胞的生物控制机制是免疫系统。

您的免疫细胞会不断检查它们在血液中发现的一切。免疫细胞的决策树相当简单。首先，确定某物是否活着，然后将其与“自我”数据库（您自己的细胞）进行比较。

如果它是活的但不属于你的一部分，那么它需要被杀死。镜像细胞可能不会通过第一步该筛选：它不会诱导免疫反应，因为免疫系统无法识别或结合镜像细胞抗原。这意味着镜像细胞可以感染前所未有的广泛宿主。

您可能认为镜像细菌感染可以用同样的抗生素治疗。它可能会起作用，甚至可能比常规抗生素治疗更容易治疗。因为抗生素也被递给，这些药物的镜像版本不会影响您的肠道微生物组，就像常规抗生素不会影响镜像细胞一样。

但人类是相对的小零件生态系统。所有其他动物和植物也可能容易受到镜像病原体的感染。虽然可以想象开发镜像抗生素来治疗人类感染，但在物理上不可能治疗整个植物和动物世界。

如果所有生物都容易受到镜像细菌的缓慢感染，那么就没有好的治疗方法可以在整个生态系统中部署。

安全总比后悔好

Mirror Life 是一个令人兴奋的研究课题，也是在医学和生物技术中具有一些实际应用的潜在工具。但对于包括我在内的许多科学家来说，这些好处都没有超过镜像生命对人类健康和环境造成的严重后果。

我和一组免疫学、生态学、生物安全和安保领域的研究人员——包括一些曾经积极研究镜像生命的人——对镜像生命的创造可能产生的担忧进行了彻底的分析。无论我们如何看待它，无论是直视还是照镜子，结论都很明确：工程镜像寿命的潜在好处是不值得冒险.

没有办法使任何东西完全万无一失，这包括镜像单元中内置的任何保护措施，以防止意外或故意释放到环境中的风险。在这个领域工作的研究人员，包括我们，可能会觉得这令人失望。但是不制造镜像电池可以确保地球的安全。

全球科学界就镜像生物分子和相关技术的研究类型以及如何监管这项研究进行更多讨论，有助于防范潜在危害。

将镜像单元保存在镜像内，而不是让它们成为物理现实，是保持安全的最明确途径。

凯特·阿达玛拉， 遗传学、细胞生物学和发育助理教授，明尼苏达大学

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