《Chirality》：Cross‐Catalysis and Weak Interactions: Keys to the Chiral Polarization of the Biosphere
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同手性生物大分子的起源机制研究中，传统自催化理论因缺乏实证而受限。本文提出氨基酸与碳水化合物的交叉催化机制，通过动力学分析证明：即使存在微弱的手性偏好（如左旋氨基酸与右旋碳水化合物的结合倾向），也能通过迭代反应放大至生命所需的同手性纯度。该机制首次系统关联了前生命化学反应与生物同手性起源问题。
谢尔盖·V·斯托夫本（Sergey V. Stovbun）|阿列克谢·A·斯科布林（Aleksey A. Skoblin）|德米特里·V·兹连科（Dmitry V. Zlenko）
俄罗斯科学院莫斯科化学物理联邦研究中心（N.N. Semenov Federal Research Center for Chemical Physics RAS）
摘要
分子手性——即生物分子中手性的均匀性——是生命的基本特征，但其起源至今仍未阐明。地球上生物单体的手性与古老陨石中观察到的手性之间的对应关系表明，在前生物化学过程中存在对手性方向的系统性选择，而非随机过程。虽然经典理论将对称性破缺归因于手性自催化作用，但这种自我放大的过程较为罕见，并且在氨基酸和碳水化合物的合成中尚未得到实证验证。相比之下，氨基酸与碳水化合物之间的手性交叉催化作用（一种与已知化学行为一致的机制）同样可以放大手性纯度。然而，由于交叉催化作用本身具有对称性，因此它无法单独决定手性的方向，从而使得初始手性偏置的起源仍然成谜。尽管有人提出弱相互作用可能是这种偏置的潜在来源，但从理论上讲其影响可以忽略不计，这引发了关于这些作用是否足够解决问题的疑问。我们对交叉催化系统的动力学分析表明，即使是对左旋氨基酸和右旋碳水化合物存在微小的偏好，也足以形成生命中观察到的手性均匀性。这一机制为前生物化学与生物圈的手性现象之间提供了合理的联系，为这一长期存在的谜题提供了可能的解决方案。
