手性分析;中药与天然药物质量控制;有机小分子及体内药物分析;多肽及反义核酸药物研究与评价
【手性科普】彩票摇奖机的彩球又往那个方向螺旋?
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TAG: 手性
- aa_tang发布于2008-10-04 14:49:37
- 回复 #1 aa_tang 的帖子
续上
可惜笔者很晚才读到《中国植物志》。《中国植物志》第40卷讲紫藤属时,给出“紫藤属分种检索表”,首先便以茎左旋和茎右旋为分类特征,这在其他植物志中很少见。左手性的紫藤外形也不同于右手性的紫藤,它的花上下几乎同时开放,奇数羽状复叶,小叶9~13片(4~6对)。最常见的种名就叫紫藤(w. sinensis),另外还有短梗紫藤(W. brevidentata)、藤罗(w. villosa)和白花紫藤(w. venusta)。现在看来,在紫藤属中,确实存在具有不同手性的物种——这种现象是少见的。库克曾说:“同一属中的两种植物,方向相反的旋转也属罕见。”
那么到底是左手性的紫藤多还是右手性的紫藤多呢?科学哲学中经典的“归纳问题”出现了。由于受个人经验的限制,在局部上可能高估某一种手性的紫藤的数量,人们猜测的命题逻辑上总是可错的。库克又说:“根据目前为止所进行的观察,虽然在攀缘植物中右旋的数量大于左旋,但如果有足够多的标本得到鉴定,也可能产生相反的结论。为什么会有这样的差别,原因尚不清楚。”
植物的宏观手性特征意味着什么?人们的确还不清楚。手性对称是一种基本的对称性质,它在大自然中具有极其重要的作用,现在已经揭示手性在许多领域扮演重要角色,它不大可能在有着大量实例的植物界是个例外。但这个命题仍然还是个基于表面形态观察的猜测,虽然《中国植物志》的紫藤分类法也采用了手性依据。现在紫藤越来越多地被用于园林设计,关于紫藤茎更丰富和更深入的观察和研究,也许可以给予人们关于手性特征的一些启示。
可以设想以下几个有趣的实验。
检验紫藤属中两种不同手性的紫藤能否配育:把一个的雄蕊摘除,用另一个的雄蕊给它授粉,看它们之间能否结出种子。还可以用嫁接的办法试验。
设计一个转动平台,在人工非惯性系中观察植物生长中手性是否发生改变。可以猜测,植物茎蔓的缠绕与最初科里奥利力(coriolis force)的长期作用有关,后来的植物继承了先辈的手性。
研究手性是否带有植物地理起源的信息,特别是能否利用它追踪古代植物是从哪个古大陆上来的,这些大概属于生物物理和地质古生物学的范围了。左手性的紫藤原生长在中国,而右手性的紫藤原生长在日本,在大陆漂移前和漂移过程中它们的所在地是怎样的?
植物手性特征与光学活性(optical activity)有关,在生物学中非常重要,进化生物学、生物化学和生物物理学都在研究这种奇特的现象。这里面的对称与对称破缺是如何发生和演化的?为什么地球生命体中的氨基酸分子都是L构型的(只有一种氨基酸没有手性)、组成核酸的核糖和脱氧核糖分子都是D构型的?这些问题都没有得到完全回答。
巴斯德曾说,“生命向我们显示的乃是宇宙不对称的功能。宇宙是不对称的,生命受不对称作用支配。”数学家外尔却说:“但是不对称很少是仅仅由于对称的不存在。”其实,宇宙中对称与不对称总是缠绕在一起的,两者同时存在,但都不是绝对的。一个层次上的对称可能是另外一个层次上非对称的根源,反之亦然。只要稍稍留心观察大自然中千姿百态的生物,这些就不再是抽象的辩证法了。不过,科学不会停留在对表面现象的赞叹,最终会深入下去,找到具体的、定量的对应关系。
- vvyouttjean发布于2008-10-22 16:06:46
- “手性”有趣的话题,了解下。
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