引言
生命为何偏好某一手性，是一个深邃而久未解答的科学谜题，吸引着不同学科的科学家一探究竟。近期，由旧金山 ChanZuckerberg 生物中心生物物理学家 Greg Huber 领导的团队提出了一个新颖的解题思路——狮身人面学说，尝试解释生物体在有限空间内的手性偏好之谜。
狮身人面谜题
在遥远的尼罗河畔，忒拜城的山崖之上，有一只怪兽斯芬克斯，它会拦下路人，提出一个谜题：什么动物，早晨用四条腿走路，中午用两条腿走路，晚上又改用三条腿？这个谜题家喻户晓，让大家从哲学角度思考并认识人类自己：我们是哪个，从哪儿来，生命怎么样开始……
狮身人面学说
现代科学家创建了有趣的狮身人面学说，借用古老形象展开密铺，从自然科学角度尝试解开生物最基础也非常重要的谜团：手性偏好。
无处不在的手性
摊开手掌，我们的左右手互成镜像对称，但每只手无论怎么样旋转，都没办法完全叠加重合，所以单只手本身不具对称性，这便是手性现象最直观的表现。人有左右手之分，以此为依据，不对称的手性结构亦可分为左手性（L 型）与右手性（D 型）。
自然界中手性无处不在，小到微观分子，大到肉眼可见的生物体。比如，DNA 螺旋结构很大部分具备右手性螺旋结构，构成生命的有机分子也绝大部分都是手性分子，氨基酸、天然糖类
研究团队将狮身人面几何图形作为基本单元，进行密铺实验。他们发现，当这些单元密铺成一个球面时，会产生两种不同的拓扑结构：一是全部是左手性的密铺，二是全部是右手性的密铺。这种拓扑结构的稳定性与狮身人面几何图像本身的手性特征有关。而当密铺成更复杂的表面时，如圆柱形和环形，则同时会出现两种拓扑结构，并且左手性和右手性结构的比例取决于表面的曲率和狮身人面单元的大小。
生物学意义
狮身人面学说揭示了有限空间内手性偏好的机制，这可能有助于解释生物体在进化过程中如何选择某一手性。当生物体在有限空间内生长或组装时，狮身人面几何密铺的原理可能决定了手性偏好的产生和保持。研究团队认为，该学说可以应用于多种生物学问题，如蛋白质折叠、细胞分裂和生物材料设计等。
结论
狮身人面学说为生命手性偏好之谜提供了一个新的视角，它将几何学与生物学巧妙地结合起来。该学说不仅具有理论意义，也有潜在的应用价值，为理解生物体在有限空间内的自组织行为提供了新的思路。
参考文献
[1] Huber, G. et al. (2023). Sphinxology: Chiral preference in confined spaces. Physical Review Research , 5(3), 033142.
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