我们的手是彼此的镜像。除非你翻转一只手，否则它们看起来永远不会一样。
科学家称之为手性，这种类似镜子的特性是地球上所有生命的基础。 DNA 和 RNA——从病毒到人类的生命遗传分子——由以其右手形式存在的成分组成。氨基酸是蛋白质的组成部分，是左旋的。改变惯用手通常会导致细胞崩溃。
也就是说，直到合成生物学出现为止。
在过去的十年里，科学家们一直在通过改变生命构建模块的手性来设计“镜像生命”。他们颠覆了进化的设计，制造了右手氨基酸和左手糖来构建遗传物质。
到目前为止，这种翻转的生物宇宙只存在于单个分子中。但有一天——可能在短短十年内——它们可能被用来构建镜像细菌。
本月，数十名科学家在《科学》杂志上发表了反对制造镜像细菌的警告。其中包括 J. Craig Venter，他是重写生命代码的长期热衷者。如果被释放，镜像细菌可能会逃避免疫系统，可能对人类、动物和植物造成致命的感染。凭借完全“外来”的基因组，它们也可能躲避抗生素和其他治疗，从而使它们能够像无法控制的入侵物种一样迅速传播。
J. Craig Venter 的约翰·格拉斯 (John Glass) 和卡塔兹娜·阿达玛拉 (Katarzyna Adamala) 写道：“我们热衷于让科学家在尽可能少地限制求知欲的情况下进行研究，并且呼吁禁止并不是我们经常或轻易做的事情。”研究所和明尼苏达大学分别在《科学家》杂志上发表了一篇文章。两人都对这篇新论文做出了贡献。
“然而，每条规则都有例外，这就是其中之一，”他们写道。
突破界限
合成生物学利用生命的构建模块来扩展自然的设计。
该领域在过去十年中取得了飞跃。在 DNA 中存储数据已经是老新闻了。最近的研究已经创建了基于 DNA 的计算机电路， 可以下国际象棋，而活细菌即使在大部分基因被移除的情况下也能繁衍生息——运行在计算机设计并在实验室合成的完全合成染色体上编写的指令。
这些进步可能会影响我们的日常生活。
例如，允许细菌泵出药物的合成电路可以帮助对抗糖尿病和疟疾。经过改造的细菌可以咀嚼塑料或制造坚固但可生物降解的材料，例如人造丝，可以保护环境。构建与生物体相啮合或冲突的合成成分有助于我们更好地了解我们自己的生物学。正如理查德·费曼（Richard Feynman）的名言：“我无法创造的东西，我就不理解。”
尽管这一切听起来像是科幻小说，但这些研究仍然在进化的手性规则下进行。
镜子生活打破了他们。
我们有理由探索这些“翻转”的分子。其一，他们可以制造效果更持久的药物。蛋白质会抓住药物并将其分解。但就像右手试图适应左手印一样，假设，专门设计用于与单个蛋白质靶标相互作用的镜像分子不会与细胞中的其他天然成分结合，从而可能使它们更加稳定，副作用更少。
科学家们已经利用翻转的积木制造出 DNA 和蛋白质。一些人现在正在考虑下一步：使用这些组件构建镜像生命形式。这项技术还不存在。但格拉斯和阿达玛拉写道，“只要有正确的成分和营养物质”，翻转DNA或蛋白质就可以“启动”一种与地球上所有生命完全不同的细菌。
他们写道：“虽然我们俩最初都对发展镜像生命的前景感到兴奋，但当我们得知镜像细菌如果被引入野外可能会产生难以置信的致命影响时，我们改变了主意。”
为什么如此危险？
格拉斯和阿达玛拉是该领域的数十位专家之一，他们写下了反对制造镜子生命形式的警告。
需要明确的是，他们并不主张禁止对个体治疗镜像分子进行研究，这可能有利于医学。相反，他们的重点是具有繁殖潜力的镜像细菌。
作者写道，一旦细菌或其他生物能够完全利用合成DNA、合成蛋白质和合成脂质发育出来，就可以用同样的方式构建活体镜子细菌。
尽管这项技术还需要至少十年的时间，但现在是考虑风险的时候了。
在孤立的情况下，比如在培养皿中，如果给予镜像营养，镜像细菌可能会像正常细胞一样生活，并且与它们的自然同类一样弱或强。问题？ 许多“正常”细菌也可以依靠没有手性的营养物质生存，这表明镜像细菌也可以利用这些营养物质。
那么，如果镜子细菌挣脱束缚，这可能会成为一个问题。尽管实验室违规行为很少见，但确实发生过。镜像细菌的“翻转”基因组成将使它们完全免疫噬菌体——在野外捕食细菌的病毒。由于它们翻转的手性，它们完全无法被掠食者发现。
这种恢复能力可以让镜像细菌在整个生态系统中传播。在他们看来，通过进化，他们还可以优化自己的镜像基因，以便在“翻转”的世界中生存。
格拉斯和阿达玛拉写道：“环境中无细菌的不可阻挡的复制镜子可能会造成灾难性的后果。”
更令人担忧的或许是它们对人类健康的威胁。我们的免疫系统依赖于锁定入侵病原体的蛋白质。但它们只能识别具有相同手性的蛋白质。如果我们感染了镜像细菌——这仍然是一个很大的假设——它们可能会逃避我们的免疫系统，从本质上使我们的免疫系统受损。
早期迹象已经表明镜像蛋白可以承受细胞中的分解。因为它们对免疫系统“隐藏”，所以这些细菌可以像正常病原体一样通过皮肤、肠道或肺部进入人体，而不会触发抗体或其他免疫防御。目前的抗生素是为了对付具有天然手性的细菌而设计的，但很可能对镜像细菌不起作用。因此，从理论上讲，它们可能会导致毁灭性的疫情爆发。
该怎么办？
有一些方法可以降低风险，平衡研究“翻转”生命分子的好处。科学家们可以用一种不会伤害其他生物的合成杀伤开关有意地阻碍镜像细菌。但作者认为，一旦被创造出来，其他人就可以相对容易地将所谓的“生物包容”细菌从保护措施中解放出来。
他们写道：“因此，我们建议禁止以创造镜像细菌为目标的研究，并且资助者明确表示他们不会支持此类工作。”
该意见不包括用于治疗用途的镜像 DNA 或蛋白质。除了总结研究结果的《科学》论文外，该团队还发布了一份完整的报告，并欢迎科学家、政策制定者、行业和公众参与辩论。
犹他大学的迈克尔·凯（Michael Kay）为这篇新文章做出了贡献，他说：“一旦制造出镜像细胞，就很难将这个精灵放回瓶子里。” “这是我们在任何潜在的实际风险之前就考虑预防和监管的一个重要动机。”