什么是镜像生命？
当我们照镜子时，镜子中的形象虽然也是自己，但所有特征都完全翻转。这种翻转现象不仅存在于日常生活中，在分子的微观世界中同样适用。
所谓“镜像生命”，指的是在分子层面上与自然生命形成完美镜像的存在。谈及镜像生命，绕不开的核心概念便是“手性”。手性之所以重要，是因为在生物学中，相同分子的镜像可能表现出截然不同的效果和功能。
尽管镜像生命目前仍停留在假设阶段，但科学家推测，随着技术的进步，我们或许能在几十年内创造出镜像生命，尤其是“镜像细菌”等微生物。
然而，近期发表在《科学》杂志上的一篇论文中，40位知名科学家对这一课题发出了严肃警告。他们指出，镜像生命可能对人类构成严重威胁。镜像细菌有能力逃避人类的免疫系统，导致致命感染。这种感染还可能导致相当大比例的植物和动物物种流离失所，彻底破坏我们的环境。
为何需要镜像生命？
镜像分子在结构上是相同的，就像我们的左手和右手，而且这些分子也具有完全相同的化学性质。但由于未知的原因，大自然倾向于仅用这些分子的其中一种手性来构建生命。例如，DNA和RNA是由右手性的核苷酸构成的，而蛋白质是由左手性的氨基酸构成的。
手性决定了分子如何在生命系统中相互作用，它影响我们体内药物和酶的功能，以及我们感知味道和气味的方式。例如，香芹酮分子闻起来既可以像绿薄荷，也可以像香菜种子的气味，具体取决于我们是从分子的哪个“镜像”版本中闻到的。
这引发了一个有趣的问题：如果我们能制造出镜像版本的生物分子，会带来怎样的变化？
现代医学治疗越来越多地依赖于生物分子，比如肽（蛋白质的小片段），这些分子在治疗癌症等疾病中表现出显著的疗效。然而，这些天然的蛋白质和肽存在一个重大局限：它们在体内会被消化酶迅速分解，有时甚至在几分钟内就被完全降解。这种快速降解给慢性疾病的治疗带来了极大挑战，既增加了治疗成本，也降低了治疗的便利性。
但如果用镜像氨基酸构建类似的肽，它们就有可能避开这些消化酶的识别，从而在体内停留更长时间。这为治疗复杂疾病开辟了一条全新的道路。实际上，科学家们已经通过化学方法制造出一些镜像疗法，比如他们成功制造出了DNA的镜像，以及一些功能齐全的“镜像酶”等。
镜像生命的风险
这些镜像分子有着诱人的优势。显然，下一步将是创造出真正的、完全由镜像分子构成的镜像生物，比如镜像细菌。一些研究团队已经在试图“从头开始”构建镜像细菌，换句话说，他们正试图合成生物分子，并将它们组装成功能细胞。然而，这却引发了诸多担忧。
新研究指出，镜像生物或许会以不可预测、不确定的方式与我们现有的生态系统相互作用。其中一种潜在的威胁是，镜像生命可能会不受控制地复制，因为它们不太可能受任何防止细菌过度生长的自然机制的控制。例如，捕食细菌的天敌、抗生素、免疫系统以及消化酶等各种控制细菌过度生长的自然机制，可能都会对镜像生物失效。
尽管镜像细菌可能在初期面临食物来源不足的问题，但如果它们能够成功生长，那么随着时间推移，就有可能进化出摄取我们的食物并将其转化为镜像食物的能力。一旦如此，其生长速度可能大幅提升，而现有的控制机制将无法有效遏制。这可能导致镜像细菌的入侵，取代本地物种，破坏食物网，改变营养循环，最终可能导致连锁生态后果。
离镜像生命还有多远？
最新研究强调了镜像生物可能带来的巨大风险。这一结论基于数十位科学家经过严谨科学推理和技术分析后得出的。
镜像细菌带来了独特而前所未有的挑战。然而，这并不是一场迫在眉睫的危机，因为构建完整镜像生命仍面临重大技术障碍。研究表明，如果将镜像细菌的研发作为优先目标，这一突破可能会在未来10到30年内实现。
科学家认为，我们正处于合成生物学的激动人心的时代，新技术、化学合成以及最小细胞的研究进展迅猛。因此，现在是探讨这一可能性的最佳时机。毕竟，一旦镜像细胞被创造出来，“潘多拉的魔盒”就很难再被关闭。
编译：糖兽
排版：雯雯
https://theconversation.com/mirror-life-forms-may-sound-like-science-fiction-but-scientists-warn-they-could-be-deadly-to-humans-and-destroy-the-environment-246013
https://healthcare.utah.edu/newsroom/news/2024/12/mirror-life-still-hypothetical-heres-why-it-should-probably-stay-way
https://msutoday.msu.edu/news/2024/msu-researchers-contribute-to-global-team-examining-potential-risks-of-mirror-bacteria
封面图&首图：N. BURGESS/SCIENCE
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