源于太阳和星系的高能粒子雨与高层大气中的氮和氧相撞。到了地面上，粒子雨以磁极化μ子为主导。在原始生命产地的地方，既存在右旋核酸也存在左旋核酸。磁极化辐射优先电离一种“手性”，从而导致两种互承镜像的原始生命体之间的突变率略有不同。随着时间的流逝，右旋的分子超越了右旋的的分子。图片：西蒙斯基金会

左手右手

我们日常见到绝大多数生物，包括我们自己，都是左右对称的。我们的左手和右手看起来完全一样，左右手重叠到一起又完全不一样，怎么回事？实际上左手和右手是镜像对称的，一边的手在镜子中与另一边能够完全重合。

在生物体以外，许多大分子化合物，尤其是有机物，也存在这种镜像对称形式。

为了区分这种镜像对称的两种形式，科学家用手性(chirality)来区分。具有手性物体要么是左手性要么是右手性。

氨基酸的手性区别

手性也存在于生命体内，如生命体内的一些糖类、蛋白质和氨基酸都具有手性的：生命体只能代谢右旋糖；组成蛋白质的氨基酸几乎都是左手性(甘氨酸无手性)；核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)中的核糖却全都是右手性的。

不过，在与生命无关的自然界中，左、右旋的氨基酸都同样稳定，也以同样数量存在。糖在自然界中可以是左旋的，也可以是右旋的。

不对称的生命

生命体中的这一特性称为分子的手性均一性。如果用手性不一致的糖或氨基酸替换，生命体通常会发生故障或完全停止运行。对于DNA来说，一个手性不正确的核糖会破坏整个分子的稳定螺旋结构。

理论上讲，左旋DNA也能形成生命，那么为什么地球生命独爱右旋？为什么生命体只能代谢右旋糖？

路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)于1848年首次发现了这种生物同质性，他当时假设，如果生命是不对称的，那可能是由于整个宇宙中存在的物理学基本相互作用中的不对称所致。

有科学家认为，这是生命随机选择的结果。但也有人认为，可能在最初的生命形成过程中，有某种原因影响了左右旋分子的微妙平衡，使左旋氨基酸和右旋糖成为必然的选择。

根据斯坦福大学的最新研究推测，宇宙射线对原始生命的互作用可能是导致生物分子中结构偏好的原因。如果这种想法是正确的，则表明整个宇宙中的所有生命可能都拥有相同的手性偏好。

在地球上没有动物、植物、细菌甚至DNA之前，自我复制的小分子在不间断的宇宙高能粒子雨的洗礼下，从简单的物质慢慢演化为生命。

斯坦福的科学家认为地球上生物学行为是由于磁极化辐射的演化而引起的，磁极化辐射引发的突变率微小差异可能促进了某种生命的进化，而不是其镜像版本。

科学家5月20日发表在《天体物理学杂志快报》上发表论文，认为宇宙射线是手性的起源。

来自太空的磁极化

宇宙射线是高能量辐射的一组形式，源于整个宇宙的各种位置，包括恒星和遥远的星系。撞击地球的大气层后，宇宙射线最终退化为基本粒子。到达地面的时候，大多数宇宙射线仅以μ子的形式存在。

μ子是不稳定的粒子，存在时间仅为百万分之二秒。由于它们以接近光速的速度传播，因此能够到达地球表面以下700米处。μ子被磁场极化，这意味着所有的μ子都拥有相同的磁取向。当μ子最终衰减时，产生了具有相同磁极化的电子。科学家认为，μ子的穿透能力使它及其衰变产生的电子可以潜在地影响地球上甚至宇宙中的手性分子。

数十亿年来，我们一直被宇宙射线照射。尽管它们的影响很小，但是持续不断的辐射影响了这两种镜面对称的生命的演化，从而帮助一种最终战胜了另一种。

在生命开始时，突变率的这些微小差异影响也是显著的，此时的分子非常简单而且更加脆弱。经过数十亿代的进化，产生了我们今天所见的单一生物界。

期待

科学家们已经做好了实验计划，以帮助证明或反驳其宇宙射线假说。比如，他们计划测试细菌如何响应具有不同磁极化的辐射，或者是研究来自彗星、小行星或火星的有机样品，看它们是否也表现出手性。

证明基本物理学与生命起源的联系，一直是所有科学家梦寐以求的事，解开生命的手性特征也许是一小步，我们更期待无数个这样的小步。