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【宇宙射线|DNA螺旋为什么向右旋转？藏在宇宙高能射线里的秘密】如果你缩小到纳米尺寸 ， 沿着地球上任何动物、植物、真菌、细菌或病毒的遗传信息——DNA链向上攀登 ， 它们好像是一个螺旋楼梯 ， 但是你会发现自己从不向左转 ， 而只会向右旋转 。
DNA双螺旋向右旋转是所有地球生物的共性之一！
化学家和生物学家认为 ， 为什么所有已知的生命DNA螺旋都是向右旋转 ，没有明显的原因 。 手性分子以配对形式存在 ， 它们就像右手与左手互为镜像 ， 基本上所有已知的化学反应都会产生两种分子的混合物 。 所以原则上 ， 用向左旋转的核苷酸制成的DNA或RNA链应该和向右旋转的一样有效 。
然而 ， 如今生活在地球上的生物的DNA都是向右旋转 。 许多研究人员认为这种选择是随机的 ， 那些右手基因链只是碰巧先出现 ， 或者数量稍多一些 ， 所以逐渐代替了向左旋转的链条 。 但一个多世纪以来 ， 一些人一直在思考DNA双螺旋向右旋转是否有更深的根源 。
有科学家断言 ， 地球生物的DNA和RNA的形状并不是偶然 ， 这种形状早就刻进了最早形成生命的分子里 ， 它可能起源于宇宙射线 。
宇宙高能射线如同来自宇宙深空的子弹 ， 不断冲向地球 。 当宇宙射线中的高能质子撞击大气层时 ， 它们产生称为介子的微小粒子以及其他的粒子 ， 而介子的快速衰变仅由弱作用力控制 ， 具有镜面不对称性 。 因此 ， 撞击大气层产生的介子形成粒子雨时 ， 相对于它们的路径具有相同的振动磁定向 。 当粒子撞击地面时 ， 它们也往往会保持它们喜欢的手性 。
在地球生命形成的初期 ， 原始汤里还是赤裸裸的遗传物质形成的大分子 ， 它们有的向左旋转 ， 有的向右旋转 。 来自宇宙的射线粒子不断地敲击着这些分子 ， 由于粒子的偏振 ， 高能粒子更可能从向左旋转的大分子中敲出电子 ， 从而使它们不稳定 ， 导致突变 。
在数百万至数千万年的时间里 ， 这一过程持续发生 ， 只有向右旋转的分子才能正常的遗传下去 。 因此 ， 可以说是宇宙射线可能加速了地球生命的进化 。
当然提出理论就需要验证 ， 研究人员计划让真实粒子敲击大分子 ， 看是否能真的导致大分子快速突变 ， 科学家提出采用最简单的生物测试：一种称为Ames测试的现成检测 ， 将细菌群落暴露在化学物质中 ， 以查明该物质是否导致突变 。 但是在此次检测中 ， 研究人员不用化学物质 ， 而是计划用不同的手性电子撞击微生物 。
试验证明不同的手性粒子确实能使微生物变异 ， 即宇宙射线将我们的祖先从进化的起始加速 ， 但它仍然不能完全解释地球上所有生命的DNA都向右旋转的事实 。 例如 ， 这个理论没有涉及活的生物体如何从向右旋转的DNA螺旋中构建 ， 而证明这一点非常艰难 。
形成蛋白质的简单氨基酸分子绝大多数都是向左旋转 ， 是分子旋光性的一种体现 。 但是宇宙射线是否可能与偏振光结合 ， 形成小行星上的氨基酸？为什么DNA的旋转方向与蛋白质不同？这些仍是未解之谜 。
参考文献：
https://www.quantamagazine.org/cosmic-rays-may-explain-lifes-bias-for-right-handed-dna-20200629/
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