从遥远的黑洞到太阳身旁

  用超新星爆炸来解释手性难题,也并非没有问题, 其中一个问题是,超新星爆炸时可以产生能量极高的伽玛射线, 这种射线的能量如此之强,可以摧毁很大空间内的所有氨基酸,不论是左手性还是右手性的, 一个不留。这样一来, 我们就无法指望着从超新星残骸旁边看到手性失衡了。

  解决问题的答案还是要从超新星入手。超新星爆炸之后,一些会坍缩成直径几十千米的、致密的中子星,这种天体会发出伽玛射线, 摧毁一切氨基酸。但也有一些质量特别巨大的超新星爆炸后, 直接坍缩成宇宙中的怪物——黑洞。黑洞几乎不向外辐射能量, 而且可以把落入自己控制范围内的各种物质吸入“腹中”, 甚至连光线也难逃黑洞的魔掌。

  所以, 当超新星爆炸对不同手性的氨基酸进行了筛选后, 立刻变成了只吃不吐的黑洞, 那么会有相当一部分氨基酸保留下来, 同时保留下来的还有手性失衡的现象。

  从这个角度说, 地球生命采用的左手性氨基酸, 其最初的源头氨基酸还要感谢黑洞的“网开一面”, 地球生命虽然不是直接来自黑洞, 但却的确得到了黑洞的“恩惠”, 从黑洞旁边逃离了出来。

  这个大胆的解释当然会引起一些学者的质疑。一些人提出, 经过超新星爆炸筛选后, 左手性和右手性氨基酸的数量差别大概只有1%~5%, 和地球生命几乎100%使用左手性氨基酸还差得很远。就算轻微的手性失衡发生在黑洞的旁边, 左手性氨基酸又是如何占据了绝对统治地位的?

  化学上的催化作用可以做到这一点。即使手性只有轻微的失衡, 但是在催化剂的作用下, 氨基酸不断地参与反应, 复制自身, 导致手性的失衡会越来越被放大, 左手性氨基酸越来越过剩, 直到左手性氨基酸“一统天下”, 把右手性氨基酸彻底挤出生命的世界。

  这并不只是猜想, 而是有实验为依据的。在形成有机分子的碳原子中,99%都是碳-12同位素, 也有1%是更重一些的碳-13同位素。2009年4月, 日本科学家发现, 这个很小的同位素失衡能够触发一个自我催化的过程, 导致一种有机产物出现明显的手性失衡。虽然这种有机产物不是氨基酸, 但很可能氨基酸也具有类似的自我催化的能力, 让左手性越来越占优势。

要完成这样的催化过程, 必须有液态的环境, 比如人们目前设想的早期地球的原始海洋, 或者太阳系某些卫星上的甲烷湖之类。因此,手性失衡虽然发生在遥远的黑洞旁边, 但左手性氨基酸的正式“登基”, 占据绝对优势, 则是在太阳系中, 在地球上!

  手性难题的答案还没有到盖棺论定的时刻。2014年, 人类的一个探测器将在一颗小彗星上着陆, 并从彗星表面向下钻探, 那里自从太阳系起源到现在, 应该还没有被地球氨基酸污染。如果采集的样品表明,彗星上的有机分子的手性的确是失衡的, 那么我们对整个宇宙和生命的认识将彻底改观, 我们必须承认, 构成地球生命的物质最初来自黑洞附近。

  而如果彗星上左手性分子和右手性分子势均力敌, 那么手性难题可能只是地球生命的特性, 和黑洞、超新星没什么关系。但后面这种情况对可怜的史波克却是个好消息, 他也许会在宇宙中的其他星球上找到右手性氨基酸的同类, 那里能够得到热情款待, 让他吃饱喝足, 健康生活。。。

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