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从生物“手性”构造谈到自然、科学和宗教

已有 3804 次阅读 2014-11-26 00:19 |个人分类:科研偶拾|系统分类:科研笔记| 教育, 科学, 宗教, 生物手性

科学网登了一篇精选文章,从生物组成的糖类和氨基酸,扯到上帝造万物的问题,勾起我1982年做过的研究,不是生化方面的也可能对这现象和它的含义有兴趣。

为什么地球上的生物使用左旋的氨基酸和右旋的糖分子?

朱钦士的博客 Universiteit van Amsterdam

糖与氨基酸的结构是不对称的,又称手性(chirality),各自有对称的另一面。但是主要构成生物体的氨基酸是左旋的,糖是右旋的。为什么?我在上文的评论里引述以前发表的文章。

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[19]李兆良  2014-11-2508:50

我在1982年提出来D糖类和L氨基酸之间氢键结合体的自由度问题。没有上帝,只是偶然的必然。
D-糖与L-氨基酸结合,各自活动自由度比较大,DDLL的结合互相抵触。自由度是发展的条件。
Proton and carbon-13 NMR studies of methyl-(6-O-L-phenylalanyl)-α-D-glucoside and methyl-(6-O-D-phenylalanyl)-α-D-glucoside by 1H and 13C nmr showed that theLD compound is more flexible than DD and that DD probably assumes a folded conformation.
Siu-Leung Lee, Wei-Jun Zhang, Michael McLauglin, Pamela Roberts,
Tetrahedron Letters. Volume 23, Issue 22, 1982, Pages 2265–2268.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040403900873177

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(注:特别得提一下,Wei-Jun Zhang张伟君是上海有机化学所的研究员,曾参与汪猷教授等主持的著名的人工合成胰岛素项目,她是我从国内聘请的第一位研究员,1979年来德萨斯州农工大学化学系我的研究室工作,大概也是第一批开放後来美的学者之一,她的勤劳是少见的,一星期七天,每天工作到子夜,非常难得。)

糖的自然生成,可能会是DL形式,氨基酸也可能是DLD右旋,L左旋。现在的命名改了,但是三十年前,大家惯用DL。自然界也有D氨基酸,L糖,但是含量很低,不参与生物主要遗传与代谢的机制,只存在某些物种特殊的构件。

我的实验是利用氢质子和碳13核磁共振观察,比较D-/L氨基酸氢键配对,与D-/D氨基酸氢键配对( L/L配对同理)。实验证明两者的分别是:D/L的配对中,糖与氨基酸的旋转自由度比较大,像风车相对磨坊,磨坊固定,风车轴可随风改变转向;DD的糖/氨基酸配对,糖与氨基酸两部分僵硬地叠锁在一起,像汉堡包上下两片面包,各自旋转自由度大大减少。

自由度比较大,发展的机会比较多,缺乏自由度的不能发挥。至于自然选择D-/L-氨基酸,还是L-/D-氨基酸,开始可能是随机的,地球生物发展选择了前者,后者慢慢消失。说不定在宇宙另一端有镜像的生物,用L-/D-氨基酸。

人的思想也一样,硬把思想圈在一个框框里,没有自由度,没有发展,结果是僵化,死亡,淘汰。老子《道德经》讲的无为才能有为,也是这意思。无为,不是什么都不做,是不要人为地强迫它,固化它。“人为”合起来是“伪”字,古代的“伪”字与“为”通。。《道德经》里面有很多譬喻,都是传达自然力量不可扭曲的思想,一切顺自然而为。佛家讲自在,如是观,放下,也是同样道理。道与佛,应该看成哲学,不是宗教。

搞学术的也有成见,一旦落入巢臼,不易脱身,开始的假设错误,以后满盘皆落索。500年的“西方地理大发现”,400年的“利玛窦带来西方地图学”,就是假设“中国没有参与地理大发现;利玛窦来华以前,中国没有科学,没有地图学”。现在证据出来了,把这些错误的基石拔掉,整个上层就垮了。

“西学东渐”还带来西方宗教。中国也有“上帝”,但是不是人,是自然,是“道”,没有面目,没有感情,没有好坏,没有名字,只是自在。有人硬安插一段人的故事,用人的幻想解释代替自然,甚至有人硬要用宗教解释科学,以“信”代替“理”。不同宗教,本来是共通的,作为人类行为的规范,人与人之间交往的准则。现在为了宗教自身的利益,各不相让,化为纷争,好事变坏事,是世界混乱的根源。

拉杂谈来,自然,科学,宗教,人文,是学问,本来是通的。把学问切割得支离破碎,就无法获得真理,这是当今教育界该思考的问题。

 




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