人类在太空首次发现“手性分子”

美国研究人员14日报告说，他们在太阳系外的星际空间中首次发现一种被称为“手性分子”的有机分子，这将有助于破解手性分子乃至生命在宇宙中的最初起源之谜。

 

当两种化合物的分子结构像人的左右手呈镜像对称，但又不能互相重叠，它们互为手性分子。这种特性让两种化合物在物理性质上相同，但在毒性等化学性质方面往往存在很大差异。

 

互为手性分子的两种分子结构中，根据结构方向被定义为左手手性或右手手性，通常有一种在自然界中居统治地位。例如在组成生命的有机分子中，氨基酸以左手手性为主，而糖分子却以右手手性为主，这种现象被称为纯手性。一些科学家认为，携带了纯手性分子的彗星碎片和陨石坠落在地球上，最终导致生命不对称性的出现。但此前，太空中一直未发现手性分子。

 

在最新研究中，美国加州理工学院和美国国家射电天文台研究人员利用高灵敏射电望远镜在人马座B2星云中探测到一种叫做环氧丙烷的手性分子。

 

人马座B2星云是银河系中央的一个巨大云团，质量约为太阳的300万倍。环氧丙烷是在人马座B2北部的寒冷外部区域发现的。科学家之前曾在这一区域探测到其他有机化合物。此前人们在太阳系内的彗星上和落到地球上的陨石中找到的都是相对较大的手性分子，而环氧丙烷分子相对较小，它不是生命组成的必要有机分子，但它的发现意味着在太空中有手性分子存在。

 

论文共同第一作者、加州理工学院的布兰登·卡罗尔说：“这是在太空中发现的第一个手性分子，是一个开创性的飞跃，将帮助我们认识在生命起源之前的分子如何在太空产生以及它们对生命起源可能起到的影响。”

 

另一名共同第一作者、美国国家射电天文台的布雷特·麦奎尔说，现有数据还无法区分太空中的环氧丙烷是左手手性还是右手手性，这将是他们下一步的研究工作。“通过在太空发现手性分子，我们终于能研究这些分子在进入陨石和彗星前在哪里以及怎样形成，并了解它们在纯手性与生命起源中发挥的作用”。

 

这项研究结果当天在美国天文学会的一个会议上发布，有关论文同时在线发表在美国《科学》杂志上。