【速通诺奖】生命的"第一只手"，如何挣脱"对称"的泥淖?

合集 · 2026诺贝尔奖 (94)

Description

一百多年前，童话《爱丽丝镜中奇遇记》曾提出这样一个有趣脑洞——镜子里的牛奶，好喝吗？
在很长一段时间里，读者们都以为这只是一句孩子气的胡思乱想。但随着二十世纪分子生物学与立体化学的发展，这个脑洞的答案出乎了多数人的意料——镜子里的牛奶并不好喝，甚至即便爱丽丝喝下整整一桶，也可能被饿死。
答案来自化学中一个广为流传的术语——手性：某些分子就像人的左手和右手，形状完全一样，却无法在三维空间中做到完全重合。
更奇怪的是，生命似乎有着惊人的“手性洁癖”。组成蛋白质的氨基酸，几乎都是左手的，组成DNA的脱氧核糖，则都是右手的。
回到爱丽丝的问题，人体消化牛奶，就是消化酶这个左手手套，抓取牛奶中的左手氨基酸的过程。而当后者经过镜像对称变成右手构型，原本的“左手手套”就无法抓取了。
但这随即也引出了自然界最深刻的一桩谜案——生命的手性洁癖，是怎么来的？
生命诞生之前的地球，没有偏爱左手氨基酸的理由。因为化学反应作为电磁相互作用的结果，满足左右对称。无论雷电如何轰击原始大气，无论深海热液如何翻滚，产生的氨基酸都应该左手和右手各占一半。但现实却是，这个绝对平衡、左右对称的无机世界，最终却只演化出了一种氨基酸构型。生命的“第一只手”，究竟是如何从绝对对称的泥淖中挣脱出来的？这就是2026年诺贝尔化学奖的两位得主，亨利·卡甘和硤合宪三要解答的问题。

Comments

小木羊MMXY 1d ago

什么，诺贝尔化学奖竟然颁发给了化学[doge]，这不是理综奖项嘛

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光合呼吸作用 1d ago

简单类比：就像把石头对称地放在一个特别尖的山顶上，石头最后一定会选择一个方向滚落，而不会永远呆在那个平衡点上[OK]

♥ 18 ↩ 2

光合呼吸作用 1d ago

生命分子为什么只有一种手性？主要假说： 1. 随机涨落与自发对称性破缺假说：初始化学反应中的随机波动产生微小的手性偏差，并在后续过程中被放大和固定。 2. 弱相互作用与宇称破缺假说：弱相互作用不完全满足镜像对称性，可能使两种对映体产生极微小的能量或反应差异。 3. 圆偏振光假说：左旋或右旋圆偏振光对两种对映体产生不同的光化学效应，从而形成手性过量。 4. 陨石输入假说：陨石将具有手性偏差的非生物有机分子带到早期地球，为生命的手性选择提供原料。 5. 矿物表面与选择性结晶假说：手性矿物表面或结晶过程对不同对映体进行选择性吸附、分离或富集，从而产生手性偏差。 6. 自催化与手性放大假说：特定化学反应网络通过自催化、交叉抑制等机制，将微小的手性偏差放大为显著的手性优势。 7. 自然选择与进化锁定假说：某种手性组合因更适合分子组装、催化或复制而获得进化优势，最终成为生命系统的稳定特征。

♥ 6 ↩ 1

光合呼吸作用 1d ago

21世纪以来不对称合成已经斩获3届诺奖[doge]，仅次于生物化学的热门方向

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光合呼吸作用 1d ago

诺贝尔化学奖终于又发给化学主题了[吃瓜]

♥ 8 ↩ 1