科学家制出单一手性分子：探寻生命起源之谜

本文转自《科技日报》

科技日报讯(记者张盖伦)荷兰内梅亨大学天体化学研究人员首次成功制出了具有单一“手性”的类氨基酸分子。这可能揭示地球生命起源之谜，或者像彗星探测器正在做的那样，解释宇宙生命的起源。相关论文发表在《自然·通讯》上。

一些分子在化学结构上镜像对称但又不能完全重合，就像人类的左手和右手那样，“手性”分子和它的镜像称作对映异构体。奇怪的是，自然界只选择了一种手性。比如说，DNA由右手螺旋构成，最为常见的糖类葡萄糖也是右手性的。为什么自然如此选择，这一切如何发生，依然成谜。毕竟，在化学家们制作同样的分子时，它总是两种手性的混合。

尽管这些分子在化学性质上是相同的，但镜像分子的生物作用大相径庭，很有可能造成“我之蜜糖你之砒霜”的区别。萨利多胺这种手性药物就曾带给人们教训，其含有两种对映异构体，一种具有中枢镇静作用，另一种有强烈致畸性，导致许多孕妇服用后诞下畸形婴儿。因此，制药业需采取一系列化学手段来对复合物进行分离，只留下一种手性分子。

物理学家F.C。弗兰克于1953年首次提出“自发不对称合成”，用来解释分子的手性起源。他认为右手性和左手性分子的混合物中首先存在着某种轻微的不对称性。在手性分子的合成过程中，某一手性的对映体分子发挥类似催化剂作用，日积月累，最初的微小不对称性放大了，产生了单一手性分子。日本学者硖合宪三1995年首次用实验证明了这一假说，不过它需要在试验开始时加入一些手性分子。

内梅亨大学的化学家从酮和胺的溶液中制出了单一手性的类氨基酸分子。据物理学家组织网11月25日(北京时间)报道，内梅亨的研究人员创新了弗兰克的理念，研发出一种无需添加手性分子的自发不对称合成方法，通过持续研磨和搅拌让晶体反复溶解和生长。

“之前没有人做到过。一个简单的化学反应，一个烧杯，无需任何手性物质，然后得到了纯左手性或者纯右手性的分子。”研究人员表示，“持续研磨和搅拌是为了加速进程，不过若时间足够长，比如在漫长的**中，无须这些技巧也能做到。第一个左手性氨基酸可能就是这么诞生的，不管是在地球上，还是在宇宙中。”

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为啥世界是不对称的？宇宙学家好奇；生物学家也好奇。要知道，我们周围的电子都是负电荷的，DNA都是右手性的。它们的镜中兄弟为何难找到呢？弗兰克的猜想是：开始只有偶然的小偏差，但是一个老上，一个老让，日久天长，俩兄弟只剩下一个了。偏好对称性的我们，搞不明白不对称的起源，觉也睡不踏实。荷兰科学家的新实验让人猜想：作为生命起源的手性氨基酸，大概是原始地球汤煮久了，自然冒出来的一个泡。