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生命之初
送交者: 摩诃笨蛋 2010年06月14日10:40:03 于 [教育学术] 发送悄悄话
这个话题教徒们肯定有兴趣。我前面转贴了手性分子的科普文章,就是做个准备,为了让更多人能明白我要说什么。几个教徒以为我转贴那个文章本身就是我的观点,抓住救命稻草想露出头来个深呼吸,实在是离题万里了。

当初恩格斯曾说,如果有一天能够人工合成蛋白质,生命的奥秘也就探明了。这种说法,就是他那个时代对生命科学的理解。今天看来,胰岛素合成都已经是几十年前的事情了,生命的形成机制还远远没有解决。但是随着分子生物学和生物化学的飞速发展,我们看到科学研究成果已经迅速向答案接近了。

其中一个话题就是:如果最初的氨基酸都是随机生成的,那么这些氨基酸必然是左旋右旋的混合物,而不是像目前地球上的生命那样完全是左旋氨基酸构成蛋白质。这就是老全说的左旋蛋白质对生命的意义。严格来说,是手性氨基酸对生命的意义,老全从纽约时报引述的话本身就不严密。换句话说,当初第一批氨基酸如果是右旋的话,今天地球上的生命就都是由右旋氨基酸构成,这也完全没有问题,根本不存在什么左旋的伟大意义。生命的延续在于自我复制,地球上是蛋白质依靠水为溶剂进行代谢,在其他星球上可能是其他物质,未必需要水。只要能自我复制,就是广义上的生命。

生物化学反应,基本都是在生物催化剂下,在常温常压条件下进行的。今天我们可以用手性催化剂,用没有手性的原料合成手性物质,这都不算什么高难技术。我们是否可以设想,最初形成氨基酸的催化剂本身具有手性?

在加拿大某大学读研究生的时候,曾在课堂上讨论过一个发表在某科学杂志上的论文。大致内容就是:一种没有手性的有机化合物,在控制条件的情况下,可以生成有手性的晶体。这个实验可以重复,晶体的手性可能是左旋,也可能是右旋,并且每种手性的概率是1/2。当时我发言说,最初生命的形成和可能与这个机理有关,一个教授提问:那就是说我们都可能是来自一个晶体吗?并且接着说了一句:This is a serious question.

当然现在回想起来,我的想法还很粗糙。我们是否可以设想,最初的氨基酸形成所依赖的催化剂就是这样从无手性的化合物形成的有手性的晶体,或者说最原始的酶?如果是这样,我们地球上所有生命的氨基酸都是左旋和右旋的概率当初是一样的,只不过左旋恰好有了进一步发展的机会。

米勒实验模拟原始地球的大气和水,生成的有机分子只能是无手性或者外消旋混合物,但是从无手性化合物能生成有手性的晶体就给了今後生成单一手性有机化合物创造了条件。手性分子对生命的意义是毫无疑问的,但是从无手性到有手性不需要神。
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