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我们世界的一个奇特之处在于,某些生物分子是手性的——意味着在生物体中只出现两种可能的镜像构型中的一种。 例如,糖往往是右旋的,而氨基酸是左旋的。 现在,罗伯特·M·黑森和他的同事们在今天的《美国国家科学院院刊》上提出了强有力的证据来支持一个有趣的解释。 根据他们的实验,手性可能源于数十亿年前原始生物化学物质在简单岩石晶体上晃动的方式。
科学家们研究了方解石 (CaCO3),它的成分与白垩和 大理石相同,并且是我们星球早期最丰富的矿物之一。 方解石晶体的形成方式也使得不同的晶面具有镜像的原子级结构。 当研究人员将矿物样品浸入含有左旋和右旋天冬氨酸的溶液中时,他们发现不同旋光异构体优先粘附在方解石晶体的不同晶面上。
黑森和他的同事指出,其他矿物也具有分离手性分子的潜力。 在 2001 年 4 月的《大众科学》杂志上,黑森描述了矿物可能帮助启动地球生命的其他方式。 他写道:“在诱导生命的化学反应中,矿物至少可以发挥五种重要功能,从被动支柱到主动参与者。” 除了选择手性之外,黑森还认为矿物可能为生长中的分子链提供支持和支架,并催化或推动生物化学反应