📰 文章发布情况

12月12日，《科学》杂志刊载《面对“镜像生物”的风险》，作者包括诺贝尔奖获得者等38位全球顶级学者。

文章建议不允许进行以创造镜像细菌为目标的研究。

🔍 镜像生命理论由来

源于科学家对组成生命体基本分子（DNA、RNA和蛋白质）的观察，地球上生物的DNA和RNA由右旋核苷酸组成，蛋白质由左旋氨基酸组成，此为“手性均一性特征”。

科学家设想让分子换方向旋转，由此产生镜像分子理论，种种迹象表明镜像分子可组建成镜像生命。

⚠️ 镜像生命潜在风险

现有生命运行规则对镜像生命不起作用，如镜像细菌可摧毁生物免疫系统，因其结构特殊，免疫系统无法识别、防御和抵抗。

现有药物（如抗生素）对镜像细菌大概率无效，可能带来物种级别的毁灭性打击。

💡 当前研究进展

国内外已有团队宣布制造出大型功能齐全的镜像分子。

美国asin公司已用镜像肽研发药物，使用的是谷歌deepmind研发的蛋白质预测和生成工具。

🕙 时间节点与呼吁

人类可能至少还需10年才能创造出真正的镜像生命，这是留给人类的窗口期。

科学家呼吁，除非有证据表明镜像生命无极大危险，否则不要创造镜像细菌和其他镜像生物。

镜像生命的研究确实可能带来不可逆的灾难。根据多篇报道和研究，镜像生命由于其独特的分子结构，可能对现有的生物免疫系统构成巨大挑战。例如，镜像细菌可能逃避免疫系统的识别和防御，导致致命感染，并在种群层面引发广泛的感染扩散。

镜像生命的研究还面临伦理和生态风险。镜像微生物可能不受自然界捕食者和抗生素的控制，从而在生态系统中失控复制，破坏生物多样性，甚至威胁到人类和其他物种的生存。此外，镜像生命的研究虽然在药物开发和环境治理等领域具有潜在应用价值，但这些应用大多还处于理论阶段，需要克服许多技术障碍，并经过严格的安全评估和伦理审查。

因此，许多科学家呼吁暂停以创造镜像细菌为目标的研究，除非有令人信服的证据表明镜像生命不会带来极大的危险。这种谨慎的态度旨在确保科学进步与社会安全之间的平衡，避免可能的负面后果。

镜像生命体的定义和基本特征如下：

镜像生命体是指在分子层面上与自然生命形成完美镜像的存在。这种镜像生命体的分子结构与地球上的自然生命完全相反，主要体现在手性（ chirality）上。手性是指分子可以以两种不同的形式存在，一种是左旋（L型），另一种是右旋（D型）。在自然生命中，大多数分子都是左旋的，而镜像生命体则由右旋的分子构成。

手性反转：镜像生命体的DNA由左旋核糖核酸（L-核糖核酸）组成，蛋白质则由右旋氨基酸（D-氨基酸）构成。这种结构上的反转使得镜像生命在分子层面上与地球上的自然生命完全相反。

生理特性和行为模式：与自然生命体相比，镜像生命可能会表现出完全不同的生理特性和行为模式。例如，镜像细菌可能会避开自然生物的免疫防御，引发对人类、动物及植物的致命感染。

潜在应用：镜像生命体在医药开发、生物传感、材料科学、新型燃料、环境治理等领域具有巨大的应用前景。例如，镜像氨基酸构建的肽可能避开消化酶的识别，延长在体内的停留时间。

技术挑战：尽管镜像生命体的概念已经提出多年，但目前仍处于理论阶段。科学家们已能合成大型、功能齐全的镜像分子，并在一定程度上构建出镜像微生物，但完全合成活的镜像生命体仍面临重大技术障碍。

镜像生命体的创造和应用可能带来巨大的潜在风险。例如，镜像细菌可能会逃避免疫系统的攻击，导致致命感染，并且这种感染无法用现有的抗生素进行有效控制。此外，镜像生命体可能以不可预测的方式与现有生态系统相互作用，不受控制地复制，可能进化出摄取食物并转化为镜像食物的能力，破坏食物网和营养循环，导致连锁生态后果。

镜像生命体是一种假设的生命形式，其分子结构与地球上的自然生命完全相反，主要体现在手性上。尽管镜像生命体在科学和技术上具有巨大的潜力和应用前景，但其潜在的风险也不容忽视。

根据提供的信息，目前尚未发现任何已知的镜像生命体。镜像生命是一种假设的生命形式，其分子结构是地球生命分子的镜像版本，具有与地球生命完全相反的手性特性。这种生命形式在地球自然界中尚未发现，但通过合成生物学技术在实验室中实现的可能性正在逐步增加。

尽管镜像生命目前仍停留在假设阶段，科学家们已经在实验室中取得了许多进展。例如，研究人员成功化学合成了一种约100千道尔顿的镜像T7 RNA聚合酶，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。此外，西湖大学的卢培龙团队与清华大学的刘磊团队合作，成功建立了镜像蛋白的从头设计和定向进化体系，实现了针对靶蛋白特定结构表位精确设计镜像结合蛋白。

然而，尽管这些研究取得了显著进展，科学家们仍然面临许多挑战。例如，目前的技术仍然不足以构建完整的镜像生命。此外，镜像生命的研究在伦理、安全和治理方面具有重要意义，科学家们需要谨慎行事，确保科学进步与社会安全的平衡。

总之，虽然镜像生命尚未在自然界中发现，但通过合成生物学技术在实验室中实现的可能性正在逐步增加。

根据提供的信息，无法完全回答问题“镜像生命体对现有免疫系统和药物的抵抗机制具体是如何运作的？”尽管有多个证据提到镜像生命体可能对免疫系统和药物产生抵抗，但具体机制的详细描述并不充分。

然而，可以从我搜索到的资料中提取一些相关信息：

免疫系统的逃避：

镜像细菌能够广泛逃避人类、动物和植物的多种免疫防御。

适应性免疫系统中的T细胞和B细胞需要依赖抗原信号启动，但面对镜像分子时，它们无法识别这些信号，进而阻碍了抗体生成和细胞免疫反应。

先天免疫反应依赖于宿主模式识别受体对保守的微生物生物分子（如细菌脂多糖和肽聚糖）的初始检测，由于这些分子几乎完全是手性的，对镜像细菌的免疫识别可能受到严重影响。

药物的抵抗：

镜像细菌可能对“大多数抗生素”有抗药性。

镜像DNA、RNA和蛋白质能抵抗人体内的酶降解，并在很大程度上避免触发免疫反应。

其他潜在机制：

镜像细菌可能利用宿主体内的营养物质快速增殖。

镜像细菌可能不受控制地复制，因为自然机制如捕食者、抗生素、免疫系统和消化酶预计不会对镜像生物起作用。

虽然镜像生命体对现有免疫系统和药物的抵抗机制的具体细节尚不完全明确，但已知其可能通过逃避免疫识别、抵抗抗生素和酶降解等机制来实现。

在伦理和生态风险方面，镜像生命体可能带来以下具体的威胁：

全球健康威胁：

镜像生命体可能不受自然免疫系统的识别，从而突破现有的免疫防御机制，导致人类、动物和植物面临致命感染的风险。这种生命形式可能无法被自然系统识别，缺乏自然控制机制，可能导致失控繁殖，增加对人类健康的威胁。

生态平衡破坏：

镜像生命体可能打破现有的生态平衡，引发不可预见的后果。由于镜像生命体与现有生物完全不同，它们可能成为难以阻止的生物结构，增加生态系统的不稳定性。

免疫逃避：

镜像生命体可能对地球上的生物酶具有抗性，无法利用常见营养物质，这使得它们能够逃避现有的免疫防御机制，对生态系统造成潜在的破坏。

生态入侵：

镜像生命体可能通过基因转移等方式进入自然生态系统，成为入侵物种，对本地生物多样性造成威胁。

伦理问题：

镜像生命体的研究和创造涉及复杂的伦理问题，包括是否应该创造与现有生命形式截然不同的生命体，以及如何管理这些生命体的潜在风险。科学家们呼吁在没有足够证据证明镜像生命不会暴露出危险之前，禁止任何旨在创造镜像细菌的研究。

公众安全：

镜像生命体的潜在威胁需要在科学界内外进行广泛而深入的讨论，以确保公众的安全。透明的国际对话机制是应对镜像生物研究风险的关键，需要审视潜在风险并开发其积极用途。

综上所述，镜像生命体的研究和创造虽然可能带来科学上的突破，但也伴随着巨大的伦理和生态风险。

目前国际上对于研究镜像生命体的法律法规和伦理指导原则主要包括以下几点：

禁止创造完整的镜像细菌：许多科学家和专家建议禁止以创造镜像细菌为目标的研究。例如，诺贝尔奖得主格雷戈里·温特和杰克·绍斯塔克等人呼吁全球禁止此类研究，并要求资助者明确表示不会支持此类工作。

限制研究范围：建议将研究限制在更小的分子水平，如小型镜像分子的研究可以继续进行，但需要建立严格的安全协议。

严格监管大型镜像分子：对大型镜像分子（如镜像基因组）的研究实施严格限制和监管。

国际合作与全球指南：强调加强国际合作，制定全球性的镜像生命研究指南和监管框架，以确保科学进步与公共安全的平衡。

伦理框架与公众参与：科学界呼吁在开放研究的同时，建立健全的监管框架，并推动法律、伦理与科学相结合的规范与体制。这包括让研究人员、政策制定者、产业界和公众共同讨论，制定适当的镜像生命研究的发展路径。

风险控制与公众警觉性：科学家们提醒提高公众警觉性，积极推动法律、伦理与科学相结合的规范与体制，确保未来的生物科技朝着负责任和可持续的方向发展。

技术管理与科学挑战：建议对部分支持技术进行管理，确保任何试图创造镜像细菌的人将继续受到科学挑战和昂贵耗时的步骤阻碍。