太空中的分子可以帮助我们了解地球生命的起源

太空中的分子可以帮助我们了解地球生命的起源

地球上存在着许多有助于生命存在的概念。其中一个概念很简单,比如分子是右旋的还是左旋的。尽管这很简单,但我们仍然不知道分子是如何变成这样的。但最近在太空中发现的一种分子可能会对我们有所帮助。

地球上存在的复杂分子通常有两种形式,每种形式都是彼此的镜像或对映体。虽然这种分子在地球上很常见,但我们从未在宇宙的其他地方见过这种分子。现在,弗吉尼亚州国家射电天文台、加州理工学院和哈佛大学的科学家团队首次在太空中发现了一种所谓的“手性”分子。研究人员认为,这一发现可能有助于解释为什么地球上的一些手性分子以一种手性形式存在比另一种手性形式更常见。

分子只是相互连接的原子。如果你制造两个看起来完全相同的分子,它们几乎总是具有相同的特性。我说几乎是因为对映体的存在:就像你有左手和右手一样,分子也可以是左手的和右手的。

在地球上,我们一直在处理生物学中的“同手性”,即一种分子比另一种分子更常见,就像右撇子的数量比像我这样的左撇子多一样。例如,蛋白质的组成部分氨基酸几乎总是左撇子。我们真的不知道为什么会这样。在太空中发现手性分子可以帮助研究人员了解在恒星和太阳系形成过程中是否发生了某种事情,导致一种手性支配其他手性。该团队今天在圣地亚哥举行的美国天文学会 6 月会议上宣布了他们的发现。

这种分子被称为环氧丙烷,有左旋和右旋两种形式。B. Saxton,NRAO/AUI/NSF,数据由 NE Kassim、海军研究实验室、斯隆数字巡天提供

科学家们观察了一种名为“环氧丙烷”的分子。它的骨架由三个碳原子组成,碳原子连成一线,氧原子突出,与两个碳原子形成一个三角形。根据三角形的位置,两个环氧丙烷分子可能看起来完全相同,也可能互为镜像。

分子的形状对于人体的工作方式非常重要。如果你的身体习惯于消化右手分子,而突然出现了左手分子,你可能会生病,甚至更糟。以沙利度胺为例,沙利度胺是上世纪 50 年代末流行的药物。虽然一种名为 (R)-沙利度胺的沙利度胺可以消除孕吐,但其镜像 (S)-沙利度胺会导致出生缺陷,而这并不是你希望你的镜像发生的情况。

该团队利用美国国家科学基金会位于西弗吉尼亚州的绿岸望远镜 (GBT) 和澳大利亚帕克斯射电望远镜,在名为人马座 B2 的气体云中发现了环氧丙烷分子。同手性与生命的存在息息相关,因此了解它可能会为我们了解人类的起源提供线索。科学家们希望,既然他们已经发现了手性分子,他们就能够深入挖掘,看看同手性的秘密是否隐藏在星星中。

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