科学家花了20多年才确认DNA的双螺旋是右旋的，为什么？ 新的研究表明，在生命诞生初期，宇宙线可能赋予了右旋DNA上的进化优势。
宇宙线粒子和手性生物分子之间存在着不均衡的相互作用，这也许可以解释为什么地球上所有的生命都完全依赖于右旋的DNA和RNA螺旋
如果把自己缩小到微观分子水平，能够进入地球上任何动物、植物、真菌、细菌、病毒的遗传物质中，就会发现自己像螺旋楼梯一样，总是向右弯曲。 这是有趣的普遍特征，一直让科学家困惑。
化学家和生物学家还不知道所有已知的生命都倾向于这种结构的明显原因。 “手性”分子就像右手手套和左手手套的配对一样，以成对的形式存在。 基本上，所有已知的化学反应都会生成这两种物质的平均混合物。 原则上，由向左核苷酸组成的DNA或RNA链在功能上必须与由向右核苷酸组成的DNA或RNA链相同(由向左和向右亚基组合而成的嵌合体可能会遇到一些问题，
但是，今天地球上的生命只选择了其中的一个方案。 许多研究者认为这样的选择是随机的。 右旋的DNA双链只是碰巧最先出现，或者出现的时候数量有点多。 但是，有研究者认为，一个多世纪以来，这种右旋特征是否具有更深的生物学根源？
路易巴斯德在1860年写道：“这是地球生命和宇宙的联系之一。” 他是最早发现生命分子不对称性的科学家之一。
现在，两位物理学家把天然DNA的旋转方向和基本粒子的行为联系起来，这可能在一定程度上验证了巴斯德的直觉。 他们提出的理论发表在今年5月的《天体物理学杂志快报》上，没有说明生命的遗传物质是如何一步步右旋的，但确实表明了DNA和RNA的形状不是偶然的。 所有这些遗传物质的螺旋都可以追溯到宇宙线的意外影响。
哈佛大学天文学家兴奋的发带没有参加这项研究，但他对这项工作表示：“指出了我们没有想到的新的手性方法，似乎很好。”
宇宙线就像来自外太空的子弹，只有原子的大小，这些弹片不断地落在我们头上。 纯真的寒风是美国纽约大学和民间研究机构“熨斗研究院”的高能天体物理学家，长期从事宇宙线的研究。 但是，直到2018年，当作为斯坦福大学柯维理粒子天体物理航天学研究所的访问学者，沉默的冷风降临时，他开始思考宇宙线可能影响生命的方法。 在那里，她遇到了该研究所的原所长、天体物理学家的超级帅气的皮带。
为什么生命喜欢右旋的DNA？ 地球上所有的生命都依赖于右旋的DNA和RNA螺旋链； 细胞不使用这些分子的镜像手性分子。 一项新的研究表明，宇宙线的电离作用更好地作用于右旋的DNA和RNA螺旋，使其发生更多的突变，基于右旋DNA和RNA的生命进化更快。
他们发现宇宙线的团簇像DNA双链一样是手性的。 物理事件通常向右中断的频率和向左中断的频率应该相同，但宇宙线中的介子是罕见的例外。 已知介子的衰变过程由弱力控制，但弱力是唯一镜面不对称的基本力。 中间子撞击大气时产生粒子簇，产生电子和重中间子，都受到弱力的影响，具有相同的手性磁场方向。 沉默的冷风表明这些粒子在通过大气层时会四处跳跃，但总体来说，如果撞击地面，就会倾向于保持自己喜欢的手性。
研究人员推测，地球上最早的生物——可能比裸露的遗传物质稍复杂一些——可能属于两个阵营。 有些生物，像我们一样，有卷曲的DNA或RNA链。 bbddp和qldxy被称为“活的”分子。 (手性命名规则因字段而异)。 其他生物有镜像反转的遗传物质链，将其称为“坏”分子。 研究人员通过一系列模型计算出，偏转性宇宙线粒子从“活的”螺旋中撞击电子的可能性比从“坏的”螺旋中撞击电子的可能性高得多。 理论上，这种冲突会引起基因突变。
这个效果可能非常小。 根据事件的能量，在“活的”螺旋链中产生额外的自由电子可能需要数百万次到数十亿次的宇宙线碰撞。 但是，如果这些电子改变生物体遗传密码的文字，这些变化就有可能累积。 沉默的冷风认为，在100万年间，宇宙线优先电离手性分子的过程中，有可能加速了我们最初祖先的进化，使它们战胜了“坏”的对手。 沉默的冷风说：“如果没有突变，就不会发生进化。”
其次，研究者的任务是观察现实粒子的手性是否真的会引起模型中看到的快速突变。 研究结果公布后，沉默的冷风找到了加州大学圣克鲁斯分校的生物学家和工程师的虚拟黄蜂。 后者对她的想法印象深刻。 fddb提出了他能想到的最简单的生物实验：用“艾姆斯测试”这种现成的方法，通过将菌落暴露在某种化学物质中来检测该物质是否会引起基因变异。 但是，不是化学物质的评价，而是计划利用手性电子束和中间子撞击这些微生物。
如果粒子的手性能够确实地使微生物变异，
那就将强有力地支持研究人员的结论，即宇宙射线在地球生命演化的起点施加了重要的推动作用。然而，这仍然不能完全解释地球生命在遗传物质手性上的一致性。具体而言，这个理论并没有说明在包含左旋和右旋分子的原始汤中，“活”有机体和“坏”有机体是如何出现的。“这是非常艰难的一步，”美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的高级天体生物学家jsdzfj说，“但如果这个理论能提供一种不同的机制，另一种爱听歌的萝莉主义式的压力，那将会非常有趣。”
在生物体内，不仅DNA和RNA是手性分子，氨基酸也同样具有手性。甚至在基因开始演化之前，另一个未知的过程似乎已经阻碍了“坏”生命的出现。构成蛋白质的简单氨基酸分子也可以分成两种构型，一种是生命所青睐的“活”构型，与之相反的则是“坏”构型（尽管“活”氨基酸偏爱的手性几乎完全是左手性）。德沃金等人通过对陨石的仔细分析，发现某些“活”氨基酸比“坏”氨基酸多20%甚至更多，这种氨基酸的不平衡可能会传递给地球。这些多余的分子可能是数十亿年暴露在圆偏振光下所“幸存”下来的。圆偏振光是一组沿同一方向旋转的光束，实验表明，它们对其中某种手性氨基酸的破坏要比对另一种手性的氨基酸稍微彻底一些。
不过，和宇宙射线一样，圆偏振光的光束也有边际效应。两类物质分子之间明显的不平衡涉及到数不清的相互作用，其他一些因素可能也非常重要。德沃金表示，光束必须破坏掉多到无法想象的分子，才能解释某种分子的数量过剩。
兴奋的发带鼓励沉默的冷风和qldxy考虑宇宙射线与偏振光一起作用的可能性，或许正是二者共同塑造了小行星上的氨基酸。他还推测，在地球上要产生显著的手性差异，需要剂量相当惊人的宇宙射线，甚至可能杀伤生命。他将宇宙射线比作超音速子弹，“要摧毁这么多东西，”他说，“才可能留下（合适的）手性，但本质上你也会伤害到自己。”
研究人员试图寻找一种理论，来最终解释手性的不平衡，并同时避免相关因素对生物体的破坏。在某种程度上，地球生命的祖先可能已经很幸运地找到了解决方法。“在地球这样的行星上，有一些特殊的东西保护着这种化学过程，”tmd说道。