科学家们提出了他们认为的第一种检测“镜像生命”的方法，这是一种由逆转分子构成的假设生命形式，这些分子与地球上生物体中发现的分子相反。斯特拉斯克莱德大学和达勒姆大学的研究人员开发了一种提议的检测技术，该技术使用能够发出具有明显左旋和右旋特性的光的分子。通过分析这些光信号，科学家们最终可能能够区分传统生物与其镜像对应物。虽然镜像生命目前并不存在，但一些专家认为其潜在的创造是一个严重的生物安全问题。这些人工生物在与地球生态系统互动时可能表现出不可预测的行为，并可能逃避某些保护人类、动物和植物的自然防御。镜像生命出现的可能性被认为较低，但其可能造成的后果足够严重，以至于值得提前开发检测方法。为什么镜像生命可能构成生物威胁 对镜像生命的担忧促使科学家建议对旨在生产能够利用镜像生物分子复制的生物体的研究施加限制。潜在的危险也引起了政府和国际组织的关注，包括英国政府科学办公室和联合国秘书长科学顾问委员会。其基础科学涉及分子的一种特性，称为手性，通常被描述为分子的“旋性”。正如一个人的左手和右手是镜像图像，无法完美对齐一样，有些分子可以以两种形式存在，这两种形式具有相同的化学成分，但三维排列不同。这些微妙的结构差异可能有重大的生物后果。两种镜像版本的分子含有相同的原子，连接顺序相同，但人类的身体可能对此有截然不同的反应。例如，某种药物的某一形式可能有效治疗疾病，而其镜像对应物可能无效甚至有害。科学家们担心，由逆转生物构建块组装的生物体可能以意想不到的方式与现有生命互动。重要的是，研究人员强调，镜像生命仍然完全是假设的。他们提出的检测方法旨在作为预防措施，而不是对现有生物威胁的反应。光如何揭示镜像生命 提议的方法依赖于一种称为圆偏振荧光（CPL）的现象，该现象可以揭示某些物质和生物结构的分子手性，或称手性。光可以表现出不同的偏振模式，包括在相反方向旋转的形式。通过研究这些模式，研究人员可以获取有关分子的三维排列的信息。其基本概念有一个出奇熟悉的应用：现代3D电影眼镜中使用的偏振光技术，以制造深度的错觉。该研究以“圆偏振荧光（CPL）作为‘镜像生命’生物危害的应急检测”为题，发表在《皇家学会开放科学》期刊上，由斯特拉斯克莱德大学纯粹与应用化学系的刘易斯·麦肯齐博士主导，合作教授是达勒姆大学的罗伯特·帕尔教授。麦肯齐博士表示：“我们不期待镜像生命明天出现，但如果它出现，后果可能会很严重，因此在需要之前开发检测方法是有意义的。帕尔教授和我在最近忧虑突出之前就一直在研究CPL技术，防范镜像生命完美契合我们的研究。” 检测镜像生命的分子指纹 为了识别可能的镜像生物，研究人员建议使用针对细胞内特定结构的专门荧光探针。一旦与目标结合，这些探针将产生特征性的CPL信号。科学家们可以分析生成的模式，以确定生物样本是否包含与普通地球生命相关的分子手性或其逆转的等价物。实际上，光信号可以作为分子指纹，揭示可能否则难以识别的差异。然而，依赖单一的荧光探针可能产生误导性结果。为了提高可靠性并降低误判风险，研究小组建议结合多种设计用于识别不同细胞结构的探针。通过一起检查多个信号，研究人员希望开发出一种更可靠的方法，以区分传统生物与假设的镜像生命。