【手性趣闻  26.】

  （26. 对称与手性）

 诺贝尔物理学奖获得者李政道说：“对称展示宇宙之美，不对称生成宇宙之实。在探索宇宙的征途中，对称与不对称交相辉映，构成自然界的基本规律，成为指引人类探索大自然的灯塔。我们发现，描述自然界的理论和方程大多是对称的，而自然界的现实存在却是不对称的，例如，大爆炸中，由于生成的正物质和反物质的不对称才会构成现在的宇宙世界。” 物理学中认为对称是自然界的基础，而对称性破缺又使现实世界五彩缤纷。同为诺贝尔物理学奖获得者杨振宁也称道“对称性决定力量”。

 手性对称是一种特殊对称，那就是物与像的镜像对称，左右手照镜子都互为对映物象，但无论如何操作它们彼此不能重合，这就是手性对称。本质上手性对称就是没有对称中心和对称面，所以它仅呈现镜像对称，却不能重合。

 通俗地说，对称有三种形式，即平移对称、转动对称和反射对称。而反射对称又包括轴对称和镜像对称，又可概括为平面图形的物像关系和立体物像关系，而手性对称性只涉及立体的图像关系，且手性对称不具备平移和转动对称。

 手性对称有四种形式：分别是手形手性对称、螺旋手性对称、旋转手性对称和坐标系手性对称。这四种形式本质上都是手性对称，只是在不同的环境条件下的不同表征而已。

 须指出的是在物理学中因手性破缺，即镜像对称中的一面不存在，或破损，不能保持镜像对称，这种不对称物理学中叫手性，诸如现实世界中的右手定则，宇宙星体的同向性转动，弱力作向下的微观世界宇称不守恒等等。而在化学中，因为不对称碳原子造成的构型对映异构体却是实实在在的手性对映体，成双成对的手性对映体，只不过它们的旋光性和生物相容性不一样，而导致它们很多时候是各守一方，各显神通。所以在分子生物学主导下的生命科学中就会出现手性均一化的现象，实际上它也是因手性破缺而导致在生命机体中有机分子是同手性的。如蛋白质中氨基酸是L-型的，RNA和DNA中的糖类是D-型的。

      丰都智愚河畔环境技术工作室