12 月 11 日，海外顶级期刊《科学》（Science）刊发了一篇题为《搪塞"镜像生物"风险》的报复著作体育游戏app平台，久了探讨了究诘和创造"镜像人命"微生物可能对地球人命组成的"前所未有的风险"。

这篇著作由来自全球 9 个国度的 38 位顶尖科学家荟萃撰写，团队中包括两位诺贝尔奖获取者以及合成生物学、免疫学、植物病理学、生态学、进化生物学和行星科学范围的海外领军东谈主物。著作还附带一份长达 300 页的详备时期陈述，为分析提供了久了的时期维持。

面临"镜像生物"的风险（开首：文件 1）

式样这样大，这个"镜像人命"是不是会形成极大的危害呢？这里先给环球宽释怀，这篇著作极具前瞻性，它旨在领导业界究诘"镜像人命"时要充分推敲其风险，而"镜像人命"面前离巨大普通东谈主的生活还远得很，无须因此惦记。

那么，到底什么是"镜像人命"，它们又可能带来怎样的风险呢？这得先从"镜像分子"提及。

生掷中的"镜像分子"

东谈主的傍边手，会在镜子中映出相互的摸样，但又持久不能能重合在全部。一些跟人命密切关系的分子，也有这样的特点，左证其特点有左旋、右旋之分，这可能带给这些分子人大不同的功能。

镜像即是互相对称但不能访佛 ( 开首 : 作家   AI   生成 )

举例，在药物范围，左旋和右旋分子的手性各异不错决定一款药物的疗效以至用途。左旋多巴是一种休养帕金森病的中枢药物，因为它能被东谈主体高效代谢为多巴胺，而右旋多巴则险些无效；右好意思沙芬是一种止咳药，而它的左旋对映体却有镇痛作用，显败露皆备不同的生理斥逐。还有即是氨氯地平，其左旋体不仅降压斥逐更强，反作用更少，而右旋体却能改善血管内皮功能，从而对心血管健康有保护作用。

这方面也有过惨痛的警告，来自一种曾被芜俚使用的减轻妊娠响应的药物，名叫"沙利度胺"（商品名叫"响应停"）。它的两种对映体中，一种不错匡助妊妇减轻妊娠响应，而另一种则会导致出现"海豹胎"荒唐，过去由于对药物作用的相识不及，也辛苦检测和辞别的技能，导致药物中同期含两种对映体，斥逐让好多服用沙利度胺的妊妇，生下了荒唐宝宝。

图片截自文件 9

药物的手性在不同环境中也会产买卖义的变化，麻黄碱在水溶液中进展为左旋，而在酒精溶液中则变成右旋。自然左旋和右旋分子的化学结构险些沟通，但在生物体内的进展可硬汉大不同，这也让手性成为药物拓荒中的报复究诘目的。

在食物与养分范围，葡萄糖是咱们日常饮食中最常见的糖类之一，它是右旋的，这种体式不错被东谈主体接管并动作能量开首。而它的镜像分子，左旋葡萄糖，自然化学结构沟通，但无法被东谈主体代谢，因此仅能动作甜味剂添加到食物中。

镜像的葡萄糖分子和丙氨酸分子（开首：文件 2）

乳酸也具有手性的千般性。左旋乳酸（L- 乳酸）在东谈主体中是报复的代谢家具，尤其在肌肉中产生，匡助提供能量。而右旋乳酸（D- 乳酸）则在发酵食物中无数存在，如酸奶和泡菜，能够与东谈主体共存，况兼赋予这些食物专有的风姿。

再往远了说少量，对部分农药来说，手性各异更是人命攸关……

了解了"镜像分子"，就不错聊聊什么是"镜像人命"了。

镜像人命是什么，危境在哪儿？

镜像人命是一种假定的人命体式，其分子结构是地球人命分子的镜像版块。镜像人命的分子手性与面前的地球人命皆备相反，这一特点将对现存生物的免疫系统组成极大的挑战。

免疫系统依赖于手性分子之间的精准识别和互相作用，举例自然氨基酸和糖组成的抗原能够被免疫系统高效处理。然则，镜像卵白和核酸由于其分子结构的手性皆备倒置，无法被现存的免疫机制有用理解。

举例，实践标明，镜像卵白能够相背老例酶的降解，无法产生短肽片断供主要组织相容性复合体（MHC）呈递，这平直导致了抗原识别的不毛。此外，相宜性免疫系统中的 T 细胞和 B 细胞需要依赖抗原信号开动，但面临镜像分子时，它们无法识别这些信号，进而防止了抗体生成和细胞免疫响应。

图片由 AI 生成

若是镜像微生物侵入东谈主体或其他生物，由于免疫系统险些皆备无法识别其结构，它们可能绕过免疫防地并赶快在宿主体内扩散。健康个体的免疫系统能够断根侵入的自然手性细菌，但镜像微生物却能够藏匿包括先天性免疫（如补体系统）和相宜性免疫的多种注释机制。举例，镜像细菌不会激活补体系统中的经典门道或旁路线径，进而幸免溶化或被象征吞吃。此外，许多抗菌肽因敌手性高度明锐，无法与镜像微生物发生有用作用，进一步松开了先天免疫的保护功能。

在这种情况下，镜像微生物的活命和繁衍可能对宿主形成严重损伤。相称是在樊篱组织如皮肤、肠谈和呼吸谈受损时，镜像微生物可能爽朗跨越这些自然樊篱并参加体内深层组织。一朝到达这些部位，镜像微生物将可能应用宿主体内的养分物资快速增殖。由于莫得有用的免疫响应来摈弃感染，它们在体内的扩散可能激励致命性疾病。

《科学》的著作本体还暗意，镜像微生物不仅对宿主个体的健康组成平直挟制，还可能在种群层面激励更芜俚的感染扩散。由于其专有的免疫逃遁才调，一朝传播开来，镜像微生物可能成为生物注释范围中难以摈弃的要紧风险。这种式样也凸显了镜像人命究诘在伦理、安全和治理方面的报复性生态系统的入侵和浮松。

自然，推敲到咱们体里面分养分物资分子亦然手性的，正如左手无法平静地相宜右手手套，镜像微生物可能无法平时应用这些养分物资，从这个角度来看，大略镜像微生物的繁衍速率会打扣头，但前边说的这些风险仍然回绝残忍。

镜像人命，科学界当今作念到哪了？

镜像人命由左旋核苷酸组成 DNA，由右旋氨基酸组成卵白质，这种人命体式在地球自然界中尚未发现，但可能通过合成生物学时期在实践室中完毕。

最初是镜像生物分子的化学合成，在 2022 年，究诘东谈主员得胜化学合成了一种约 100 千谈尔顿（kDa）的镜像 T7 RNA 团聚酶。这种酶能够高效、准确地转录全长长达 2900 个碱基的镜像 5S、16S 和 23S 核糖体 RNA，这些 RNA 组成了镜像核糖体的结构，而催化中枢镜像卵白质的合成也取得了叨唠。

有了镜像 RNA 和核糖体，就该合成卵白质了。免疫原性是卵白质休养范围的主要挑战之一，尤其是持久使用卵白质休养药物会导致抗药抗体（ADAs）的生成，从而裁减药物疗效并激励不良响应。管制这一问题的一种有出路的重要是使用由 D- 型氨基酸组成的镜像卵白，这类卵白对免疫细胞中的卵白酶降解具有抗性。最近有究诘标明，抗体重链可变区的对映体体式（d-VHH）的化学合成，这种新式 d-VHH 筛选平台在拓荒具有低免疫原性和更高疗效的卵白质休养剂中的潜在应用价值。

既然不错合成镜像的 RNA、卵白质等人命分子，合成镜像细胞还会远吗？面前的合成生物学样貌正在尝试从非人命物资中构建皆备东谈主工的细胞，科学家们正在尝试使用镜像分子（如镜像 DNA、卵白质和脂质）拼装圆善的合成细胞。此外，有究诘正试图矫正自然细菌，使其能够在体内生成镜像分子，动作逐渐蜕变为镜像人命的过渡阶段。镜像人命的中枢不毛在于合成复杂分子系统和管制高老本问题。

记忆

镜像人命的究诘无疑揭开了科学前沿的一角，但它也带来了巨大的伦理、安全与生态挑战。这项究诘从分子基础到系统构建的进展，展现了东谈主类对未知人命体式的探索关怀，同期也领导科学家们审慎行事。

这种探索既可能为医学、生物时期等范围带来转变性叨唠，也可能因时期豪侈或飘摇而激励不能猜想的风险。正如《科学》著作中所敕令的，咱们应在绽开究诘的同期，栽种健全的监管框架，确保科学卓越与社会安全的均衡。

镜像人命，大略是一个潘多拉魔盒，但掌控开盒之匙的关键，仍在于科学家和全社会的共同聪惠与感性念念考。好讯息是，镜像人命在短期内并不会成为挟制，因为面前的时期仍然不及以构建圆善的镜像人命，既然科学界如故早早意志到了可能的风险，在确切完毕镜像人命时期之前（可能需要 10~30 年），咱们来得及作念好充分准备。 

参考文件

[ 1 ] Adamala, Katarzyna P., et al. "Confronting risks of mirror life."   Science   ( 2024 ) : eads9158.

[ 2 ] Xu, Yuan, and Ting F. Zhu. "Mirror-image T7 transcription of chirally inverted ribosomal and functional RNAs."   Science   378.6618 ( 2022 ) : 405-412.

[ 3 ] Aoki, Keisuke, et al. "Engineering a low-immunogenic mirror-image VHH against vascular endothelial growth factor."   ACS Chemical Biology   19.5 ( 2024 ) : 1194-1205.

[ 4 ] K. P. Adamala et al., " Technical report on mirror bacteria: Feasibility and risks "   Stanford Digital Repository, (   2024 ) .

[ 5 ] Harrison, Katriona, et al. "Synthesis and applications of mirror-image proteins."   Nature Reviews Chemistry   7.6 ( 2023 ) : 383-404.

[ 6 ] Gaut, Nathaniel J., and Katarzyna P. Adamala. "Reconstituting natural cell elements in synthetic cells."   Advanced Biology   5.3 ( 2021 ) : 2000188.

[ 7 ] Rohden, Fabian, J ö rg D. Hoheisel, and Hans-Joachim Wieden. "Through the looking glass: milestones on the road towards mirroring life."   Trends in Biochemical Sciences   46.11 ( 2021 ) : 931-943.

[ 8 ] Dintzis, Howard M., et al. "A comparison of the immunogenicity of a pair of enantiomeric proteins."   Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics   16.3 ( 1993 ) : 306-308.

[ 9 ]    章伟光 , 张仕林 , 郭栋 , 等 . 关注手性药物 : 从 " 响应停事件 " 提及 [ J ] . 大学化学 , 2019, 34 ( 9 ) :12.DOI:CNKI:SUN:DXHX.0.2019-09-001.

运筹帷幄制作

作家丨 Denovo   科普作家

审核丨胡启文 陆军军医大学基础医学院微生物学教研室副教训

运筹帷幄丨丁崝

责编丨丁崝

审校丨徐来、林林

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