2024年12月，美国《科学》杂志发表政策文章《对抗镜像生命的风险》（Confronting risks of mirror life. Science 386， 1351–1353， 2024）[2]。该文由38位来自全球9个国家的顶尖学者联合撰写，其中包括两位诺贝尔奖得主、16位各国科学院院士，以及美国政府科技官员、兰德公司研究人员[4]。文章明确呼吁各国通过限制经费支持等方式，暂停镜像生命及部分相关技术的研究，直至其安全性得到充分验证后再恢复。该文一经发表便迅速引发全球广泛关注，《纽约时报》《科学美国人》等主流媒体纷纷跟进报道，将其渲染为可能对地球生命造成严重破坏（could wreak havoc）的高风险研究[25， 26]，好莱坞甚至以此为题材，拍摄了僵尸恐怖片《镜像生命：当代僵尸》（Mirror life: modern zombies）[27]，进一步放大了公众对该领域的担忧。

此后，包括其他多位诺贝尔奖得主及各国科学院院士在内的多国科学家，陆续对该文提出诸多尖锐质疑[19–22， 28–31]，核心疑问集中在：为何该文作者中完全缺乏镜像分子生物学领域的一线研究者？当前技术水平距离实现人工合成镜像生命究竟还有多遥远？文章是否过度夸大了镜像生命的潜在风险？是否刻意忽视了该领域已显现和可预见的众多益处？是否值得动用大量社会资源，去防控一个如此遥远的潜在风险？仅凭假想中的远期风险，便“预防性地”对当前基础研究出台暂停禁令，这种做法是否合理？此举是否会树立不良先例，让任何主体都能以此为由，叫停非本领域的前沿研究？

2025年3月，兰德公司发布专项报告，明确指出中国已处于镜像生物学研究的世界领先地位（world leader in mirror biology research），并敦促美国尽快采取行动确立其在该领域的主导权（establish U.S. leadership）[32]。在此后美国科学院、工程院、医学院联合举办的专题会议上，美国政府科技官员特别提及西湖大学正在开展的合成镜像核糖体研究，明确表示该研究虽存在遥远的潜在风险，但也有望为生物医药产业带来颠覆性变革（work wonders for the biomedical industry），并将其视作大国科技竞争中的一项宏大科学挑战（national challenge， grand challenge）[30]，间接认可了该领域研究的战略价值。

2025年9月，英国《自然》杂志特别邀请镜像分子生物学领域开创者之一、西湖大学讲席教授朱听——这位因在镜像生物学和人工生命系统方面的前瞻性工作，入选Cell Press“全球科学50人”的华人科学家[2]，发表评述《未知之镜：镜像分子生物学研究是否应被叫停？》（Mirror of the unknown: should research on mirror-image molecular biology be stopped? Nature 645， 588–591， 2025）。该评述明确提出，与其因担忧遥远的潜在风险而盲目叫停当前研究，不如在前沿创新与伦理安全之间寻找有机平衡，充分发掘技术突破的巨大潜力，拥抱镜像生物学世界的无限可能。本文为该评述的中译文。

同年9月，来自合成生物学、微生物学及其他相关领域的全球专家齐聚英国曼彻斯特，共同探讨人工合成生命的潜在益处与风险，其中核心议题之一便是如何合理限制镜像分子生物学研究，以防范人工合成镜像生命可能带来的潜在风险。会后，美国科学院、工程院、医学院及其他相关机构明确表示，将主办多场专题会议，围绕该议题展开更深入、全面的讨论，推动形成全球共识。

地球上已知生命的绝大多数生物分子都具有特定的手性（chirality），其中氨基酸为左旋，DNA为右旋——这一生命的绝对同手性本质，是地球生命最显著的特征之一[2]。而假想中的镜像细菌及其他镜像生物体，则完全由相反手性的分子组成，如右旋氨基酸和左旋DNA，有观点担忧，这种与地球现有生命完全“镜像”的生命体，或将对已知生命构成不可预测的潜在风险[1–3， 16， 17]。例如，某些镜像生物体可能成功逃逸免疫系统识别、抵抗现有药物杀伤、避开自然界天敌捕食，进而对人类健康、动植物生存乃至整个生态系统造成潜在危害[2， 3]。

毋庸置疑，科学界应共同承诺，不合成任何手性构型的、可能危害人类健康或自然环境的分子与生物体。在镜像分子生物学尚处于起步阶段的当下，鼓励公众积极参与该领域的伦理讨论，对保障研究始终沿着审慎尽责、符合伦理的轨道推进，具有重要的建设性意义。然而，面对领域内的诸多未知与遥远的潜在风险，科学界在制定防范措施时，更须审慎而行，避免因过度担忧而陷入“因噎废食”的误区。

镜像生物学世界的概念由来已久，早在1860年，法国化学家、微生物学家路易·巴斯德（Louis Pasteur）首次发现分子手性后，便提出了这一充满想象力的概念[4]。围绕人工合成镜像生命的潜在利弊，科学界已持续讨论了三十余年[1–3， 16， 17]，但近几个月来，讨论焦点骤然转向，出现了对相关基础研究及其经费支持实施严格限制的强烈呼吁[2， 18]，这一转向也引发了全球科学界的广泛争议。

目前，关于人工合成镜像生命何时能实现、该领域及相关技术存在哪些潜在益处与风险、是否应出台暂停禁令，以及若实施暂停需具体限制哪些研究方向等核心问题，各方仍存在广泛且尖锐的争议[19–22]。

鉴于该领域当前仍存在大量悬而未决的科学问题，科学界应立足现有事实，客观研判人工合成镜像生命所需的技术条件，全面评估镜像分子生物学研究的潜在利弊——这对于弥合分歧、推动理性讨论、避免极端化决策至关重要。

一、遥远未来

2024年12月，近40位来自合成生物学、生态学及免疫学等领域的专家，在美国《科学》杂志上联合发表了一篇政策文章[2]，并在线发布了一份长达299页的详细技术报告[3]，为其观点提供了深入的技术支撑[4]。两份文件均明确指出，若未来实现人工合成镜像生命，可能对人类、动植物及生态系统构成前所未有的风险（pose unprecedented risks）。此后，英国、美国、法国与荷兰等地相继召开多次专题会议，围绕这一风险展开深入研讨。

然而，一个核心问题始终未得到充分回应：当前技术水平距离实现人工合成镜像生命，到底还有多遥远？

近三十年来，包括全球知名药企在内的数十个研究团队，一直致力于镜像蛋白质、DNA和RNA的合成与研究，核心目标是揭示基础生物学机制，并推动相关药物研发[5–14]。我们团队也长期深耕这一领域，重点探索各类镜像分子生物学过程，包括镜像DNA的复制、镜像DNA到镜像RNA的转录、镜像RNA到镜像蛋白质的翻译——即镜像版本的分子生物学中心法则[7–11]，这也是建立完整镜像生物学系统的核心基础[2]。

目前，镜像分子生物学研究尚处于起步阶段，对这一未知领域的探索充满挑战[5–14]，而人工合成镜像生命，更是面临着难以逾越的理论与技术障碍，短期内根本无法实现。

细胞是生命的基本单位，其内部含有成百上千种组分，包括蛋白质、核酸、细胞膜、代谢物，以及聚糖等复杂碳水化合物。若要构建镜像细胞，研究者需通过化学或酶促方法，逐一合成这些组分的镜像版本。这些组分中，仅少数由DNA直接编码，大多数需依赖复杂的生物学过程合成或修饰，因此其组成与结构无法直接由DNA序列推导，且许多组分至今仍未被系统鉴定，这成为合成镜像细胞的首要技术瓶颈。

我们团队历时近四年，才通过化学方法合成出一个约470个氨基酸的镜像蛋白质片段[9]，这已是目前全球已报道的最长全化学合成单链镜像多肽。而合成更长的镜像多肽，以及富含疏水结构域的镜像膜蛋白，将面临更大的技术挑战，其难度呈指数级增长。

自2016年起，我们团队便开始尝试化学合成一个高度简化的镜像核糖体——这是实现镜像翻译、构建镜像生物学中心法则的关键元件[2]，但截至目前，距离实现这一目标仍需多年努力。即便最终取得成功，该镜像核糖体仍缺乏蛋白质和RNA的修饰，且不具备配套的氨酰-tRNA合成酶[8， 11]，因此仅能合成短肽或300个氨基酸以内的小型蛋白质[8]，远无法满足构建镜像细胞的需求。

即便以结构最简单的细菌为模型，人工合成镜像生命也面临巨大挑战：构成它的所有镜像分子，不仅需要正确折叠，还需在时空上精准组装，才能形成功能复杂、可自主复制的镜像细菌——这一过程的精密性，远超当前人类的技术能力。

目前，已有多个实验室成功构建出非生命的膜结构[3]，并可在该结构内实现天然手性DNA和RNA的合成，以及RNA到蛋白质的翻译。尽管天然手性核糖体等元件的提纯技术，在数十年前便已成熟，但迄今为止，尚无任何一个实验室能借助这类元件，在体外合成出构建细胞所需的全部组分。

更值得注意的是，科学家至今仍无法利用生物来源的天然手性元件，组装出可自主复制的天然手性细胞，更遑论通过化学方法人工合成镜像细胞——毕竟镜像细胞的合成难度，远高于天然手性细胞的组装。尽管有研究者提出，将天然手性细胞逐步改造为镜像细胞的思路[2， 3]，但这一思路目前仅停留在理论层面，其技术可行性尚无法验证。

由此可见，明确区分“镜像分子生物学研究”与“镜像生命合成”至关重要。与当前技术所能合成的生物分子系统相比，可自主复制的细胞在分子多样性、代谢复杂度与结构精巧度上，仍存在多个数量级的差距。

因此，人工合成镜像生命远非当前技术水平所能企及，相关担忧更多是基于远期假想的过度焦虑。

二、无限可能

镜像生物学世界蕴含着近乎无限的可能：从生物学结构、功能到生命本身，无论利弊，理论上均可在镜像版本中重现[2]。科学界在审视人工合成镜像生命这类遥远的潜在风险时，更不应忽视当前镜像分子生物学研究带来的众多益处与广泛应用前景[5–14]——这些益处已在多个领域显现，有望为人类社会发展提供全新解决方案。

在生物医药领域，镜像多肽与镜像核酸药物展现出独特优势：其进入动物或人体后，相较天然手性分子药物，引发的免疫反应更轻微[13]，同时耐天然手性生物降解，单次给药后可在体内维持更久的作用时间，这对药物研发具有深远意义，也有望大幅降低手性药物的生产成本[3]。

目前，全球已有数十种针对癌症、代谢性疾病、感染性疾病与炎症性疾病的镜像多肽、DNA和RNA候选药物处于研发阶段[10， 13]。而镜像核糖体的成功合成，有望实现镜像多肽的高通量合成，进而大幅加快此类药物的研发进程[8， 11]，为疑难疾病治疗带来新的希望。

镜像分子的其他潜在应用不胜枚举，尤其是在医学和可持续发展领域，已展现出广阔前景。例如，镜像葡萄糖与天然手性葡萄糖甜度相当，却无法被天然手性酶代谢，因此不会为人体提供热量[15]，这意味着镜像葡萄糖及其他镜像糖类，有望作为无热量的甜味剂或食品添加剂使用，为健康饮食提供新选择。

在信息存储领域，镜像DNA与天然手性DNA具有相同的信息存储能力，却耐天然手性生物降解，且易与环境污染物中的天然手性DNA相区分，因此有望成为稳定、可靠的信息存储载体[9]，解决当前信息存储介质易损耗、存储时间有限的难题。

在药物递送与临床诊断领域，基于镜像蛋白质的纳米粒子或纳米胶囊，可保护药物免于被免疫系统清除，实现药物的安全、精准递送；经设计的镜像DNA与RNA，可用于检测凝血酶[10]、鸟嘌呤[11]等人体蛋白质及代谢产物，有望作为高灵敏度生物传感器，应用于各类疾病的早期临床诊断。

在生态环保领域，能够降解非手性塑料的镜像酶，其降解活性与天然手性酶相当，却耐天然手性生物降解，有望为治理日益严峻的塑料污染提供全新解决方案[12]；不仅如此，具有固碳能力的镜像酶，也有望用于应对气候变化，为实现“双碳”目标提供技术支撑。

除能解决各类实际问题外，镜像分子生物学的基础研究，还具有重要的科学价值：它有助于进一步揭示生物分子的结构与功能，深入探究生命及其单一手性起源的奥秘[11]，甚至为寻找地球与地外环境中的新生命形态，提供全新的研究思路[2]。

当然，我们也需清醒认识到，镜像蛋白质与镜像核酸凭借良好的生物稳定性，以及在人体与其他生物体内的低免疫原性，在诸多领域展现出广阔应用潜力的同时，也使某些镜像生物体可能造成潜在危害[1–3， 16， 17]。

此类潜在风险值得审慎评估，但目前仍存在大量悬而未决的科学问题，无法对风险做出精准判断。例如，完整的镜像细菌须含有镜像聚糖，而在已知生命中，聚糖的手性均一性远低于蛋白质、DNA和RNA，这意味着与单一镜像分子相比，镜像细菌可能在人体与其他生物体内引发更强的免疫反应[22]——这一特性可能会大幅降低其潜在危害，与此前的担忧形成反差。

此外，在评估镜像分子生物学的潜在风险时，科学界需关注的范畴并非局限于镜像生命：那些具有毒性、致病性，或因过度使用而成为环境污染物的镜像分子，同样可能带来潜在风险，这也需要纳入风险评估体系，进行全面考量。

三、镜像之路

好比在电气时代来临之前就禁用交流电，或在重组胰岛素问世之前就禁用分子克隆，倘若因担忧假想中的远期风险，便“预防性地”对当前镜像分子生物学研究出台暂停禁令，无异于杞人忧天，更是对科学创新的扼杀。面对镜像分子生物学领域的诸多未知及遥远的潜在风险，部分合成生物学与生物安全领域专家也明确提醒，若草率地通过限制经费支持等方式，叫停该领域的基础研究，同样是因噎废食[19]。

这一观点理应获得广泛认同。事实上，倘若仅为防范人工合成镜像生命这类遥远的潜在风险，便“预防性地”叫停当前研究，那么依此逻辑，针对生物学、化学、物理学、计算科学等学科中，那些同样存在遥远潜在风险的研究方向，是否也应逐一出台“预防性”暂停禁令？若果真如此，人类的科学进步将陷入停滞。

为科学研究划定伦理边界，更为合理的途径，是开展全面的跨学科评估，统筹应对相关领域的短期挑战与长期风险。例如，各类合成生物学系统中，已广泛应用多种非天然氨基酸与核苷酸，而镜像分子仅为其中一类。针对任何手性构型的全化学合成或半合成分子、工程改造生物体的研究，科学界应制定统一、全面的跨学科指导规范[17]，实现创新与安全的协同推进。

受蛋白质设计领域的“负责任AI与生物设计”倡议启发[23]，笔者与十余位全球研究者共同提出合成生物学与镜像分子生物学领域的伦理准则，明确承诺不合成任何手性构型的、可能危害人类健康或自然环境的分子与生物体[24]，为该领域的健康发展划定伦理底线。

在法律与监管层面，更为务实的途径是采用适应性治理模式，即随着知识积累与技术迭代，持续更新风险评估与防控政策，实现“动态监管、精准防控”。在该治理模式下，首次利用生物来源的元件组装出可自主复制的天然手性细胞这一技术突破，可作为启动镜像生命相关监管的关键节点——这一节点的设定，既科学合理，又能为科学界预留充足的研究与准备时间。

在实现这一突破后，科学界仍有充足的时间窗口，制定完善的政策法规，以防范人工合成镜像生命可能带来的潜在风险。毕竟，通过化学方法人工合成镜像细胞，远比利用生物来源的元件组装天然手性细胞难度更高。将这一突破设为启动监管的关键节点，还有利于科学界持续积累镜像分子生物学的技术知识，进而推动建立更完善、更具针对性的政策法规，实现“以技术促监管，以监管保安全”。

此类技术知识的积累，还包括监测和应对工具的研发与优化，例如可用于检测和降解环境中镜像分子与生物体的镜像酶[9， 14]——这些工具的研发，不仅能为潜在风险防控提供支撑，也能进一步推动镜像分子生物学的技术突破。

四、探索未知

长期以来，“未知”一词始终被视作无知与风险的代名词。作为智慧生物，人类本能地畏惧自身无法理解与掌控的事物，但“未知”也同样促使我们以谦逊的态度探寻证据，以开放的心态拥抱一切可能性[2]。其中一种值得探索的可能性是，镜像生命是否本就存在于自然界中？这一问题，也成为镜像分子生物学研究的重要方向之一。

面对叫停镜像分子生物学研究的急切呼吁[18]，科学界应坚持理性思辨，坚守科学精神，切勿让担忧与焦虑干扰对深层未知的客观判断，更不能因过度恐惧而放弃探索的机会。

科学探索并非一条直达真理的胜利征程，其道路往往漫长而艰辛，交织着求索与试错、未知与风险、争议与质疑。但凭借理性对话与客观分析，凭借科研工作者的坚守与探索，科学界终将开辟出一条审慎尽责、开放包容、永无止境的探索之路。

因未知世界浩瀚无穷，而探索未知，正是科学的本质与意义所在。