【探索手性起源  15.】

（15. 弱力的手性分解）

  前已述及，任何手性进化论都假定在原始地球上，最初的少量的手性物质产生后，在进化的过程中，由于相继发生的一系列物理和化学的过程而得到到传播和放大，最终实现生命的手性。但最初的手性从哪里开始的呢？所以才导致了大多数的科学家笃信，手性是在生命产生之前都已有的了，那么就有了非生命说的两种观点，一是随机不确定性，二是确定性理论。

 第一种情形是说在生命产生之前，由于对称性自发破缺，产生了自然选择导致了手性。这可以用“夸克之父”盖尔曼的其名诊断，即物理规律加上“意外事件”成就了宇宙的手性，成就了宇宙的一切。

 第二种情形确定性理论则认为生命的手性不是偶然现象。而是某种不对称力，更确切地说是某种手性力作用的必然结果。在生命出现之前，无生命物质含有相同数量的左旋体和右旋体，即无生命物质是外消旋体。在某种手性环境或手性力的作用下，通过手性合成、手性分解、手性相变等过程，使外消旋体物质成为手性物质，生命也就随之产生。所以，探索生命的手性起源就是要找一种能产生对映体过量的手性力。

 其实这种手性力就是弱力。自从1957年，科学家们证实弱相互作用不守恒之后，人们认识到弱力是4种相互作用力中唯一的手性力。手性弱力的发现不但震惊了整个物理学界，也让许多化学家和生物学家相信，并提出各种方法研究弱力和生命同手性的关系。

 大家知道，弱力能使放射性核素发生衰变，弱力的手性表现之一是衰变产生的费米子（如β粒子）大都是左旋的，反费米子（如正电子）大都是右旋的。氨基酸分子在粒子束的照射下会发生分解反应，但在手性粒子的照射下，L-氨基酸和D-氨基酸的分解速率不同，或者说它能破坏一种对映体而保留另一种对映体，从而在氨基酸的外消旋体溶液中出现对映体过量，这样的化学反应叫作手性分解。

  在弱力产生的诸多手性分解反应中，β粒子的手性分解效应是最显著的。β粒子来自哪里呢？在地壳和海洋中广泛存在着钾盐和钾离子，钾有多种同位素，其中钾-40是放射性同位素，它可以衰变成稳定的钙-40，同时放出一个β粒子，所以原始地球能够提供足够多的。从理论上讲，在地球演化的几十亿年时间里，在这些β粒子的长期照射下，应该能显示出L-氨基酸和D-氨基酸的浓度差。

  科学家们已经做了许多实验试图证实手性分解的存在。比如用β放射源、用加速器产生的极化电子束和极化μ子束照射外消旋体氨基酸（如酪氨酸、亮氨酸、色氨酸、谷氨酸和丙氨酸等），使用了不同的照射强度和照射时间，有的照射时间超过了一年。但是，有的实验观测到了手性分解，有的则没有观测到。即使观测到了手性分解，也是很小的，对映体过量只能达到1%，虽然与蛋白质中百分之百的过量相差甚远。但已能够说明这个研究方向是正确的，尽管这种机制在理论上和实验上还不能得出显著的效果。

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