生命為何向左轉？

氨基酸是生命的基本結構單位，它們也是一種手性分子。也就是說，生命最基本的結構也有左右之分。那么，我們的生命是由左手性還是右手性的物質組成？我們的生命體會不會是由這兩種手性的物質共同組成？有沒有既是左手性又是右手性的生命體呢？

生命是由碳元素組成的，碳原子在形成有機分子的時候，4個原子或基團可以通過4根共價鍵形成三維的空間結構。由于相連的原子或基團不同，它會形成兩種分子結構。這兩種分子擁有完全一樣的物理及化學性質。但是從分子的組成形狀來看，它們依然是兩種分子。這種情形像是照鏡子般，看上去互為對應。由于是三維結構，它們不管怎樣旋轉都不會重合，就像我們的左手和右手那樣，所以又叫手性分子。

已經發現的氨基酸有20多個種類，除了最簡單的甘氨酸以外，所有的氨基酸都是手性的。通過偏振光檢驗，人們發現，除了少數動物或昆蟲的特定器官內含有少量的右旋氨基酸之外，組成地球生命體的幾乎都是左旋氨基酸，而沒有右旋版。

右旋分子是人體生命的克星！因為人是由左旋氨基酸組成的生命體，它不能很好地代謝右旋分子。

科學家們通過偏振光的照射發現，地球生命分子幾乎都是左手性，即由左旋氨基酸構成，并推測產生這種傾向性的原因是一種隨機過程，攜帶了左旋氨基酸分子的隕石墜落在地球上，最終使得地球生命幾乎都是“左撇子”。為了找到答案，戈達德天體生物學分子實驗室就富碳隕石以及從彗星上收集到的細小微粒展開研究，結果發現：在許多存在氨基酸的隕石樣品中都是左旋性質，這表明在宇宙空間中存在左旋氨基酸的起源，而且尤其在小行星上體現得較為充分。

2000年1月，一顆大號流星在加拿大英屬哥倫比亞上空爆炸，碎片如雨點般落在塔吉什湖冰面，許多人目睹了這些火球，并在幾天內收集了隕星碎片，冰凍保存以避免受到地球生命的污染。美國國家航空航天局（NASA）的天文學家對這些隕星碎片進行了深入分析，發現其中可能蘊藏著解釋生命手性起源的答案。

“為何所有已知的生命都只用左旋氨基酸來構建蛋白質？”NASA戈達德航天飛行中心的丹尼爾·格萊溫說：我們對隕石內部的氨基酸進行了分析，發現了一個可能的解釋。小行星內的液態水導致了隕石內某種普通的蛋白質氨基酸對左旋的偏愛超過右旋，但這一結果也使尋找地外生命的任務更加復雜。隨著研究逐漸深入，塔吉什湖隕星不斷地揭示出越來越多關于早期太陽系的秘密。

研究小組認為：最初只有很少的左旋過量，這些左旋過量是通過結晶化和水溶解作用而被放大的。一些氨基酸，如天冬氨酸的形狀讓它們適合在一起形成純晶體，即只有左旋或右旋分子構成。對于這些氨基酸而言，微小的左旋或右旋過量會逐漸放大，淘汰反向版的晶體；而丙氨酸在形狀上更容易與其鏡像版結合，所以這種晶體就由等量的左旋和右旋分子構成。隨著這種“混合”晶體的生長，其中某個旋向也會有少量過量，但會逐漸消失。這兩種過程都必需的一個條件是——氨基酸溶解于水中時能夠改變其分子旋向。

研究小組解釋說：由此推測一個可能的情況是，在太陽星云輻射的條件下，比如偏振紫外線或附近恒星的輻射產生了左旋氨基酸，或破壞了右旋氨基酸，導致了最初一點微小的左旋過量。在小行星內，最初的左旋過量經一種類似于結晶化的過程而被放大。小行星和隕石碰撞將這些物質帶到了地球，左旋氨基酸可能被并入正在出現的生命中，同樣經由結晶化過程使得左旋氨基酸富集起來。在地球上河流、湖泊和海洋底部的古老沉積物中，都發現有這種類似的左旋富集。