氨基酸“兄弟”太空赛跑！世界首次聚焦生命分子同手性起源研究

今日新闻 2025年11月01日 15:01 1 admin

10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，并将飞船精准送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次随神舟二十一号飞船上行的空间实验载荷中，有由微流控芯片组成的几个实验单元。科研团队要借助这些实验单元，探索生命体内氨基酸形成过程中的手性特征。

科研团队进行样品制备

人的左手与右手并不能重合，但可以通过镜像实现对称。在自然界中，一些化学分子也拥有类似双手的对称特性，科学家将这一现象称为手性，氨基酸就是其中之一。

蛋白质是生命最关键的物质基础之一，氨基酸则是蛋白质的基本组成单位。神奇之处在于，地球上的所有生物体内的蛋白质，都几乎仅由左旋氨基酸构成，这是数十亿年演化的最终结果。

“为什么它们不约而同地选择了左旋氨基酸？我们有一个猜测，这可能与地表重力的影响有关。”宁波大学新药技术研究院研究员吴翊乐说，此前在太空中围绕氨基酸、蛋白质的研究，主要关注生命分子的辐射稳定性或相互间的密码子选择性，聚焦生命小分子间的手性选择性展开研究，还是世界首次。

太空中的微重力环境既是团队期待的实验条件，也成为实验工作开展的最大难题。“地面上我们使用的所有仪器设备，都是基于地面重力环境所设计的，但在太空，这一切经验都不再奏效。”吴翊乐举例，要在太空把实验物质混合均匀，从而开启后续反应，就是一件难事。团队一步步摸索出了合理的实验方法，借助微流控芯片实现了较好的混合效果及样品的长期保存。

抵达空间站后，微流控芯片离心混匀样品，随后左旋氨基酸和右旋氨基酸就将开启长达1个月的“赛跑”，科研团队则通过芯片上安装的电化学传感器实时监测“赛况”。实验结束后，样品将通过飞船返回地面，由地面实验室中的仪器给出最终的裁判结果，观察这对氨基酸“兄弟”哪个生成的多肽量更多，从而发现重力效应在这场“赛跑”中起到了哪些作用。

为了更好地下行样品，神舟飞船的“肚量”持续变大。神舟二十一号飞船返回舱的设备布局得到优化，进一步拓展下行载荷装载空间，提升了飞船的下行承载能力，让更多空间科学实验样品有机会“回家”。

“生命是如何起源的，又是如何进化到现在的状态，一直是人们致力探索的大科学问题。”吴翊乐说，此次围绕手性氨基酸开展的实验，虽然只是这项大科学问题中的一小部分，但他希望能启发更多的人，更深入地探索空间环境条件在各种生命分子起源与演化中的角色。

来源：北京日报客户端

记者：刘苏雅