北海道大学渡边直树教授课题组通过实验证实,在-261℃的低温下可以生产出具有旋光活性的氨基酸。氨基酸是生命中蛋白质必不可少的物质,但它们最初的产生过程仍然是个谜。人们认为它是在宇宙暗星云中的低温粒子上制造的,但在这个实验中,我们证实了氨基酸是在类似的环境中制造的。

从新闻稿

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 即使氨基酸是由同一种元素构成的,也有两种物质叫做光学异构体,它们相互映照,就像左右手一样。这种物质被称为旋光性物质,具有扭曲光的特性。人工创造的光学异构体通常会产生相同比例的右手和左手形式,但出于某种原因,地球上的生物只有一种氨基酸。此外,尚不清楚氨基酸本身是在哪里制造的,以及它们为什么存在于地球上。虽然曾考虑过各种假说,但其原因尚未阐明,一直被视为与生命起源有关的最大谜团之一。

 当一种叫做甘氨酸的氨基酸没有光学活性时,它与一个特殊的氢原子反应,它就会变得具有光学活性。然而,人们一直认为这种反应只发生在-173°C以上的环境中。这是因为需要热能来克服能量障碍。这一次,我试图在-261°C的极低温度下引起这种反应。然后,发生了一种叫做隧道效应的现象,它可以穿过能量壁,并成功地赋予甘氨酸光学活性。

 这增加了在暗星云中获得氨基酸光学活性的可能性。然而,尚不清楚为什么生活中只有右手型和左手型中的一种。在这项研究中,我们将探讨为什么自然界中只有单手分子的奥秘。

资料来源:[北海道大学] 宇宙中第一个光学活性氨基酸的生产途径阐明(PDF)

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