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手性现象的含义

[2022-09-28] 手性现象 1968

【手性现象的含义 】

        手性广泛的存在于自然界中,在多种学科中表示一种重要的对称特点。如果某物体与其镜像不同,则其被称为“手性的”,且其镜像是不能与原物体重合的,就如同左手和右手互为镜像而无法叠合。手性物体与其镜像被称为手性对映体 (enantiomorph,希腊语意为“相对/相反形式”);在化学中有关分子立体构型的概念的引用中也被称为对映异构体。可与其镜像叠合的物体被称为非手性的(achiral),有时也称为双向的(amphichiral)。

       其实手性就在我们身边,就在我们的生活中。比如为什么有“左撇子”和“右撇子”?搞艺术的习惯于形象思维,搞科学的习惯于抽象思维,实际上这思维也是手性的,经过长期训练后的习惯偏向而已。研究手性可以在化学、物理、生物和天文学领域中,也就是说手性几乎囊括所有知识领域,无所不在。但普及手性科学就从两方面说起:一是手性物,二是手性现象。

       手性物(Chiral material)。具有手性对称的实体(呈镜像对称不重合),以对映体形式在自然界广泛存在。宏观世界里有手性海洋生物(如海螺壳有左旋的和右旋的)、陆地上有手性植物(如滕绕植物有左旋绕和右旋绕的)、宇宙中有手性星云(如有顺时针扩散物星云和反时针的星云)、动物个体的手、脚、耳等都是具有手性对称的。微观世界里有手性分子,手性粒子。DNA的手性双螺旋结构,蛋白质由手性氨基酸构成的。淀粉、纤维素都是由手性糖分子组成的。因此手性是自然特征,手性物与我们同在。

       手性现象(Chiral phenomenon)。近代物理学的研究结论: 许多物理现象是手性的,有许多手性法则,甚至最引人入胜的宇宙起源、物质起源、生命起源都与手性现象有关(科学界还在争议中探索)。物理学有很多手性法则,人类在建筑物的结构上也有手性结构,人类在长期的劳动中形成了手性功能偏向,就是多数人是左撇子,少数人是右撇子,带动了人的大脑进化也带有手性偏向性,带动了科学与艺术的手性分化。据说上帝也是个左撇子(这当然是物理学家的调侃)。所以手性是自然属性,无所不在。

                                                                                              



                                                                                                         丰都智愚河畔环境技术工作室


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