手性对称性破缺的起源：生命最初为何偏好一种手性？

原创 Blooma等 集智俱乐部

导语
生命必须的生物分子，比如氨基酸和糖都是手性的。它们以镜像对称的形式成对存在，但现代生命只选择了其中一种手性。生命中这种手性对称性破缺最初是如何产生的？近日发表于 PNAS 的一项新研究提出手性诱导的自旋选择性机制，来破解这一古老谜题。
研究领域：手性，对称性破缺，生命起源
Brian P. Blooma, Anna R. Waldeckb, David H. Waldeck | 作者
梁栋栋 | 作者
梁金 | 审校
邓一雪 | 编辑

论文题目：
On the origins of life’s homochirality: Inducing enantiomeric excess with spin-polarized electrons
论文链接：
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2204765119
几千年前人们就发出提问：“我们从哪里来?”“生命是如何开始的?”。至今，科学界仍然试图理解生命的起源。现如今，人们普遍认为，任何回答都必须包括对生物同手性（homochirality）的出现的解释，生物体内自然出现的生物分子具有特定的手性（对映体形式），例如L-氨基酸和D-糖。
在同手性的确定性理论中，一个统一的概念是手性偏倚（chiral bias）的存在，它打破了驱动分子形成的对称性，使得一种给定的手性多于另一种。这种手性偏倚以前被归因于圆偏振光、流体动力学和磁场，以及许多其他因素（1）。PNAS 的这项最新研究（2）通过提出涉及手性诱导的自旋选择性（chiral-induced spin selectivity，CISS）现象的对称性破缺，来解决这个古老的问题。