在一个没有手性的世界里如何可以产生手性物质？ 第1页

自然界中的手性对称性破缺(Chiral Symmetry Breaking, CSB)有以下几种可能性：

起因：
1. 偏振光/地磁场效应

不对称的圆偏振光可使一部分光催化的去对称化反应生成不等量的对映异构体而产生一定的ee值，或者使等量的对映异构体产生假光活性。同样，地磁场也存在内禀的手性，有报道称地磁场对化学反应可能存在一定的影响，例如DNA的右旋与地磁场方向可能存在一定联系。

2. 统计涨落效应/耗散效应

地球初始条件下的左右旋体可能是相同的，但在某些局部的小（相对的小，比如国家的面积）区域内ee值统计地涨落而不等于0，在此基础上，通过上述的手性放大效应而进一步扩大不对称程度。

同样地，由于混沌效应，初始的微扰可能会逐步放大，形成更显著的不对称效果。但微扰的放大有赖于下文中的自发拆分效应。

3. 弱相互作用的宇称不守恒

(1) Vester-Ulbricht Mechanism

β衰变同样存在内禀的不对称性，在电子流减速时，将产生与圆偏振韧致辐射，和圆偏振光类似，可催化不对称的化学反应进行。但是该报道结果并未完全证实该机理。

(2) Y Mechanism/Salam hypothesis

在1991年，Salam提出由于受到相互作用的影响，电子互相耦合形成Cooper对，在低温下形成BE凝聚，产生了包括D-氨基酸向L-氨基酸转变在内的二级相变。而该过程甚至是在地球形成前就已经发生。

由于电弱力的不对称性，甚至可以认为，所有的原子都是手性的。但是由于这个力太小，对于氨基酸来说，受该影响而产生的ee值仅有。所以同样依赖于下文的手性放大效应。

放大：

4. 自发拆分效应——手性放大效应/立体选择结晶效应

在配位化学中，某ee值较低甚至0的化合物在反应后ee值大幅度上升。有报道称cis-的制备过程中，加入微量不对称晶种，可获得大量高纯度的单一光学异构体，如果不加入晶种而进行绝对不对称合成(原料不存在手性)，产物的ee值和旋光方向是不能确定的，但是在某些例子中可以具有很好的纯度。

同样，某些催化剂的ee值可在产物中得到放大效果，甚至是不加入手性试剂即可产生ee值，但需要其他的不对称的物理条件，例如圆偏振光和搅拌方向(的立体选择性结晶) (←万恶的玄学来源之一)。

自发拆分效应的原理可能是基于超分子(溶液中/晶体表面)的不对称自组装-自催化效应，进而产生了手性记忆和放大效应，扩大了不对称程度。

归根结底，手性（以至于对称性）的自发性破缺可能是能量最低原理的一种自然的选择。

也许只是偶然，让我们的心脏长在了左边。

Ref.

[1] 从混沌到有序——人与自然的新对话，I.普利高津，I.斯唐热，曾庆宏，沈小峰译，上海译文出版社，1987

[2] 生命是什么，埃尔温.薛定谔，上海人民出版社，1973

[3] 手性氨基酸分子的温度诱导相变——自发对称性破缺与复原，王文清、闵玮、龚龙，物理化学学报，2005

[4] 遗传密码及生物分子手性起源的研究，丁翔. [博士论文]，1993

[5] 配位化学中的手性对称性破缺——推荐一个趣味盎然的综合化学实验，章慧、方雪明、丁冬冬、陈雷奇、吴振奕，[会议论文] 2009

[6] 配位化学中的镜面对称性破缺———纪念配位化学创始人维尔纳首次拆分八面体Co(Ⅲ)络合物100 周年，章慧、林丽榕，大学化学，2011，26 (6)：8-12

====================完全不知道分割线怎么用的萌新>_<========================

另外根据隔壁的大新闻，最近合成了镜像的L-DNA(

)，经试验，D/L-DNA工作互不干扰，独立工作。也即，形成完全镜像的世界也是有可能的。

好像出现了更大的新闻。。

Poeppelmeier最近证实了外消旋体（等量手性分子混合物）仍具有旋光性。。

也就是说，哪怕是1:1的对映异构体混合物，在晶体水平上也可以显示出手性，这也可能是手性破缺的来源之一。

同样，晶体水平的不对称性可以在很多无机晶体上体现出来，而不依赖于自由状态下的分子结构本身的不对称性(等等)。而这些无机矿物的不对称化表面对某些表面催化反应可能产生一定的立体选择性。

关于从粒子物理学角度讨论的自发对称性破缺与Higgs机制，请见

(↑看不懂不要问我= =我看不懂所以才扔了个链接（跑

=========================莫名其妙的分割线===============================

下面的回答变得奇怪了起来。。。

我只想说。。。

想歪的自觉去面壁→_→