生命有个很挑食的习惯:它只认一种"手性"。所谓手性,指的是化学组成完全相同、却像左右手一样互为镜像的分子。绝大多数化学反应生成的是左手和右手各占一半的混合物,但生命只挑其中一种用。
这种挑剔不是小事。由于左右手分子性质有别,生物体内大多数关键酶一旦碰上"手性不对"的分子,就会直接罢工。问题随之而来:如果生命起源时的化学环境是左右各半,那它后来是怎么变成只用一种的?
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一个绕不开的起源难题
这正是生命起源研究里的一块硬骨头。一个从左右均等的混合物出发的世界,要演化出只用单一手性的生物体,中间必须发生某种"偏心"的过程。否则,酶系统根本没法正常运转,更谈不上支撑生命。
今年的诺贝尔化学奖,就颁给了在这个问题上给出答案的两个人:Henri Kagan 和 Kenso Soai。他们发现,化学反应其实可以被"带偏"——让产物中某一种手性形式大幅过量,而不是老老实实地五五开。
反应可以被"带偏"意味着什么
这项发现的价值在于,它打破了"化学反应必然生成等量左右手混合物"的默认预期。既然反应本身能够被偏向一侧,那么从均等混合物到单一手性生命体之间,就多了一条化学上说得通的路径。
换句话说,生命对某种手性的偏好,未必需要一个额外的、神秘的筛选机制来解释。反应自身就具备产生偏向的能力,这为理解生命起源时的化学选择提供了关键一环。
从应用角度看,手性偏向同样重要。药物分子中,左右手版本往往效果不同,甚至一个有疗效、另一个有害。能够定向偏向某一手性的反应,一直是化学合成的核心追求之一。
Kagan 和 Soai 的工作,把"反应能否被偏向"从疑问变成了可操作的现实。对于研究生命从何而来的人,这是一块拼图;对于做合成的人,这是一件工具。
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