【手性趣闻 8.】
(8. 手性对物质世界的影响)
先得表述两个重要的概念:
①手性物(Chiral material):从物质存在的的化学分子结构来讲,分子构造相同,而构型不同即分子内部的空间排列顺序不同,从而具备手性对称的手性对映体(呈镜像对称不重合),以对映体形式在自然界广泛存在的手性物。
②手性现象(Chiral phenomenon)。在物质世界中,不管哪一个学科,都会遇到手性对称,其有四种对称形式:a)手形手性对称;b)螺旋手性对称;c)旋转手性对称;d)坐标系手性对称。这些对称的本质上都是“镜像对称”。手性破缺后即为手性不对称,无论手性对称与不对称,它都保持有手性对称的自然属性,因此统称为手性现象。
然后,我们会关注到:
①手性是自然特征,手性物与世界同在。现实生活中我们吃的有手性食品和手性药物,用的有手性工具,看到的有手性螺旋生物和左、右旋的滕绕植物,宇宙中有手性星云。生物的外形是手性对称的(手、脚、耳等),其内部组成中蛋白质由手性氨基酸构成的,淀粉、纤维素以及DNA和RNA 都是由手性糖分子组成的,RNA是手性单螺旋结构,DNA是手性双螺旋结构等等。
②手性是自然属性,手性现象无所不在。自然科学中关注到很多手性现象。科学技术上有很多手性法则。建筑结构上也有手性对称结构,人类在长期的劳动中形成了手性功能偏向,多数人是右撇子,少数人是左撇子,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。手性起源与生命起源的关系尤为被关注。
总之,手性是自然存在的。随着人类自然科学的认知提升,也正在由被动地接受自然手性对世界的影响,同时也主动地利用手性来为世界的发展服务。后面将以不同的角度,丰富有趣的个例和案例来讲述手性对物质世界的影响的故事。
丰都智愚河畔环境技术工作室