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如果你仔细观察过花园中的蜗牛，你可能会注意到一个奇怪现象，多数蜗牛壳朝向一个方向旋转，有时你可能会发现某个蜗牛壳是反方向旋转，但是这种例外现象极其罕见。

这种结构镜像是一种被称为“手性”或者“偏手性螺旋”的现象。在分子中我们可以发现，就像蜗牛壳一样，分子也会朝向一个方向或者相反的另一个方向旋转，这就是所谓的“同手性”特征。

天然氨基酸是蛋白质的组成部分，它们几乎都是左旋结构，或者说是“左撇子”，而那些构成RNA和DNA的天然糖，几乎都是右旋结构，或者说是“右撇子”。这一点非常重要，如果你用另一种形式的分子替换任何一个分子，整个系统就会崩溃。

人们认为“手性”可能是生命出现的必要条件，但我们并不知道它最初是如何形成，以及为什么会出现？科学家最新提出一种可能性解释，即生命是由来自外太空的强大力量塑造的，与太空辐射有密切联系！

更具体地讲，是与宇宙射线对地球大气层轰击有关，宇宙射线是以高能粒子的形式辐射，例如：原子核和质子，它们以接近光速的速度在银河系中不断涌动。

高能天体物理学家诺米尔·格洛布斯（Noémie Globus）是美国斯坦福大学凯维利天体物理粒子和宇宙学研究所客座教授，他说：“我们认为地球上生物偏手性特征与磁性极化辐射进化有关，辐射导致生物的一个细微差别的突变可能促进基于DNA的生命进化，而不是它的镜像。”

宇宙辐射就像其他形式的辐射一样，增大了生物体的细胞突变率，在地球上，我们受到大气层和磁场的保护，这就是为什么当宇航员进入太空会增大癌症风险率。

地球磁场使大量宇宙辐射偏转，没有发生偏转的物质，在进入大气层后会衰变为基本粒子，当这些粒子到达地面时，大多数宇宙辐射只能以介子的形式存在。

介子的寿命比许多基本粒子更长，平均为2.2微秒，因为它们以接近光速的速度移动，可以在地下几百米快速移动，然后衰变为电子，介子和衰变形成的电子，也会以相同的方向被极化。

这对当前的生命形式影响并不大，但是研究人员表示，早期生命作为自我复制分子出现的时候，会比当前脆弱许多。这些早期分子看起来更像是实验室里制造的分子——两种手性特征数量均衡，但是持续不断的磁性极化介子可能引起一个非常小、但非常持久的手性偏差。

随着时间推移，在很长的一段时间里，历经数十亿代生物繁衍，这种影响可能会以一种手性形式首次开始突破，然后占据主导地位，剩下的另一种形式越来越少。

斯坦福大学理论天体物理学家罗杰·布兰福德（Roger Blandford）说：“这有点儿像拉斯维加斯的赌博轮盘，一些人可能会红色轮盘区更感兴趣，而不是黑色轮盘区。对于拥有多年经验的赌场玩家，他们发现那些习惯赌红色轮盘区的人会赚到钱，而那些赌黑色轮盘区的玩家输的概率更高。”

现在科学家无法追溯至几十亿年前分析当时的生物分子进化，但我们可以从很多方面判断手性特征是否合理，例如：我们可以将细菌浸泡在磁极化辐射，并测量突变率。该试验可以告诉我们，极化是否真的引起手性偏向。

如果是这样的话，那就意味着生命中具有重要意义的同手性特征并非是地球独有的，因为宇宙射线在整个宇宙中无处不在，那么这种同手性特征可能也存在于其他地外生物。

编辑：沈湫莎

责任编辑：任荃

来源：科普中国、新浪科技

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