地球上的生命有個有趣的特徵：我們身體裡的蛋白質主要由「左撇子」氨基酸（L-氨基酸）組成，而DNA和RNA卻由「右撇子」醣分子（D-醣）構成。大部分與生物有關的分子都具有手性（映象對稱），例如碳水化合物、胺基酸與核酸，但通常在活體生物中只會發現手性分子的其中一種。這樣的選擇偏好引發了一個疑問：早期地球上化學反應是隨機的，為什麼生命選擇分子時有特定的方向，並且將這種偏好一路保持至今？
圖說：默奇森隕石中發現的左撇子與右撇子異纈氨酸。默奇森隕石於1969年墜落在澳大利亞維多利亞的默奇森附近，富含有機化合物，是被研究得最多的隕石之一。 來源：NASA
過去的研究認為，早期生命用RNA來攜帶遺傳訊息與建構蛋白質，既然RNA是右撇子，那麼它在與胺基酸互動時是不是會偏好選擇左撇子胺基酸，導致現在蛋白質的手性？這個假設被稱為「RNA世界」。
今年9月一篇投稿至《自然通訊》的研究為了驗證這個假設，研究團隊模擬地球早期RNA世界的狀況，並測試了15種不同的RNA分子看看它們是否有選擇的偏好。結果卻出乎意料──這些RNA分子有各自的偏好，有些喜歡「左撇子」氨基酸，有些卻傾向「右撇子」。也就是說，RNA並沒有天生偏愛「左撇子」氨基酸，相反，它們的選擇取決於自己的結構設計，這打破了以往科學家認為RNA和蛋白質之間存在必然偏好的假設。
圖說：A：顯示15種核酶（RNA分子）的手性選擇指數，誤差線為來自於1000次獨立實驗的95%信賴區間。B：顯示手性選擇指數的次數分佈，靠左（紅）偏好左手性，靠右（藍）偏好右手性。來源：Kenchel, J. et al.(2024)
如果RNA沒有必然性的偏好，生命的手性又是如何決定的？研究團隊認為這可能來自於生命起源初期分子的手性就具有微小的不對稱性，而這些偏差可能透過化學反應或自然選擇被進一步放大，外部條件如光線、磁場，甚至行星表面的化學環境，可能也對手性產生了影響。假如我們可以重播生命起源的過程，那麼地球的蛋白質世界或許也有可能成為「右撇子」版本。換句話說，今天生命的手性，很可能是一場丟硬幣遊戲的結果。
這項研究不僅改變了我們對地球生命的起源看法，也對我們在宇宙中尋找其他生命形式提供了新方向。如果生命的手性是一場偶然，那麼其他星球上的生命可能擁有與我們截然不同的分子結構，甚至可能是我們的映象版本。這代表我們的科學儀器和探索方式需要重新設計，去捕捉可能存在的異手性生命訊號。論文共同作者──美國太空總署OSIRIS-REx計畫的科學家──德沃金表示：「我們正在分析OSIRIS-REx從貝努小行星（101955 Bennu）帶回的樣本中胺基酸的手性，未來來自火星的樣本也將會在實驗室進行測試以尋找生命的證據。」（編譯／王庭萱）
資料來源：NASA
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