大自然以其奇特的方式创造分子。许多分子，如 DNA、蛋白质和糖，都具有一个称为手性的性质。基本上，手性分子就是那些形状如此，以至于无法与其镜像重叠的分子。
科学家将这种性质称为“手性”，这是一个很好的类比，可以帮助我们其他人理解手性。如果你将右手放在左手上面，两只手掌心向下，它们并不匹配。无论你怎么扭转和转动你的手，你都无法让一只手完美地覆盖另一只手。
当然，分子没有手。但它们确实有形状，而这些形状对于制造药物（尤其是）来说非常重要。
什么是镜像分子？
在实验室中，科学家已经能够制造出其手性与自然界中相同分子相反的分子。例如，他们可以制造一个右旋蛋白质，尽管在自然界中，蛋白质是左旋的。这些分子被称为镜像分子。它们有许多潜在的用途。
“大自然不会制造一种分子来治疗我们的疾病，”Filippo Romiti 解释道，他是一位生物化学家，利用镜像分子开发癌症和其他疾病的疗法。“大自然可能使用一种分子来驱赶昆虫或其他原因。”
但有时，那些分子可以减缓癌症或治疗感染。当科学家们利用分子开发药物时，他们的目标是治疗癌症或战胜感染，但他们也希望避免不愉快的或危险的副作用。通过制造分子的镜像，科学家可以挑选他们想要的性质，避免他们不想要的性质。
镜像分子已经被用于FDA 批准的药物中，并且它们具有更多的治疗用途潜力。
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可能走得太远
镜像分子是一回事；然而，镜像生命则是完全另一回事。镜像生命将是一种实验室创造的有机体，可能是一种细菌，能够自我复制，而镜像分子则不能。尽管还没有人创造出镜像生命——科学家估计还需要至少十年时间——但研究人员一直在思考如何做到这一点。
其中一位研究人员是Michael Kay，一位镜像药物领域的专家。他解释说，创造镜像生命的原因是它将“作为生产治疗药物的工厂非常方便。”尽管如此，他和该领域的其他人一直在密切关注并评估一个合成有机体的潜在风险，正如 Kay 所说，这种有机体“与进化所见过的任何东西都不同”。
最近的研究并不令人放心。人们曾认为镜像生命的一个安全障碍是它不会构成威胁，因为它无法找到生存所需的营养。当研究表明，自然界中有充足的资源可以维持这种有机体在环境和人体内生存和生长时，风险看起来就更加严重了——严重到足以改变 Kay 的想法。
因为这些镜像分子不是进化的产物，而是实验室创造的，所以没有东西与它们一起进化。不存在制衡系统，例如我们在免疫反应和细菌中发现的那样。因此，我们的免疫系统将无法识别镜像分子。
镜像生命将没有天敌，抗生素也无法杀死它们。“镜像生命，”Kay 说，“可能会缓慢而稳定地增长，并最终像一种可怕的入侵物种一样占据生态系统。”
according to Kay, According to Kay, saying that mirror life, if released into the world, could potentially wipe out all existing life or, at the very least, dramatically change life on Earth is not hyperbole. “据 Kay 说，说镜像生命一旦释放到这个世界，就可能消灭所有现存生命，或者至少极大地改变地球上的生命，这并非夸大其词。”
镜像的未来
尽管如此，Romiti 并不太担心。他并非不知道潜在的风险，但他认为已经有足够的保障措施到位。
“有太多的监管检查，在学术环境、政府或大学的监管环境中，这项研究很难被推向太远，”他说。
至于一个失控的实验室，他指出，这个过程过于技术复杂，个人无法在车库里完成。
其他人则不那么乐观。2024 年 12 月，Kay 与其他 38 位国际科学家（包括两位诺贝尔奖得主和 16 位国家科学院院士）一起，在《科学》杂志上发表了一篇论文（以及一份独立的 300 页技术报告），敦促谨慎，并呼吁研究界、政策制定者、研究资助者和公众进行讨论，如何在不阻碍镜像分子重要工作的前提下，为镜像生命研究踩刹车。
“镜像疗法和镜像合成生物学的研究非常令人兴奋，有很多有趣的应用。我们真的不希望阻碍这些有前景的应用，”Kay 说。“我认为有一种方法可以做到这一点，最多只会给那些从事镜像分子研究的人带来一些小麻烦。”
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Filippo Romiti 是德克萨斯大学达拉斯分校的生物化学家。
Michael Kay，一位镜像药物领域的专家
《科学》。应对镜像生命的风险
