《請回答1988 個科學(xué)難題》系列，原汁原味呈現(xiàn)大模型對科學(xué)難題的問答結(jié)果。

BingChat：

Searching the web for:?why does life need chirality

手性是生命的重要組成部分。例如，氨基酸和糖分子都是手性的，這意味著它們存在左右兩種對稱的形式。在地球上，生命中的氨基酸都是左手的，而糖分子則是右手的。這種手性選擇現(xiàn)象被稱為“手性”，它是生命中不對稱性的一個重要方面^1^ ^2^。

手性對于生命的存在非常重要。事實上，如果沒有手性，生命可能無法存在。這是因為左右對稱的分子可以互相轉(zhuǎn)化，但它們在化學(xué)和生物學(xué)上表現(xiàn)出截然不同的行為^2^。例如，在地球上，生命中的氨基酸都是左手的，而糖分子則是右手的。如果這些分子是對稱的，那么它們就會相互干擾，并且可能會導(dǎo)致生命無法存在^1^ ^2^.

雖然我們?nèi)匀徊煌耆斫馐中赃x擇現(xiàn)象的起源和原因，但科學(xué)家們正在努力解決這個問題。例如，一些研究表明，手性選擇可能與早期地球上的環(huán)境有關(guān)^3^?？傊?，手性選擇現(xiàn)象是生命中一個非常重要和有趣的方面，它也是我們理解生命起源和演化過程中必須考慮的因素之一。

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ChatGPT（GPT-3.5）：

生命需要手性（手性對映）的存在是因為手性在分子結(jié)構(gòu)中可以引起不同的化學(xué)和生物學(xué)特性，這對于生命的起源、進(jìn)化和生物體的功能至關(guān)重要。手性是指分子的鏡像異構(gòu)體，就像左手和右手是鏡像對稱的，但不能通過旋轉(zhuǎn)和平移重疊。在化學(xué)中，手性分子被稱為"手性分子"，它們可以是擁有相同原子組成的鏡像對稱分子，但由于它們的空間排列不同，它們可能表現(xiàn)出截然不同的性質(zhì)。

在生命的分子級別中，手性非常重要，因為許多生物分子，如蛋白質(zhì)、核酸、糖類等，都是手性的。這些分子的手性決定了它們的生物活性、相互作用和功能。例如，生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)通常是由氨基酸構(gòu)建而成的，而氨基酸也是手性分子。生物體對特定手性的氨基酸具有高度選擇性，錯誤的手性可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的嚴(yán)重異常，甚至無法正常工作。

此外，手性還與生命的起源有關(guān)。在地球上，生命起源的一種假說是由于某種手性選擇性，原始有機(jī)分子在自然環(huán)境中選擇性地聚合形成了生命的基本分子結(jié)構(gòu)。這一過程中的手性選擇可能與外部因素如光線、溫度等有關(guān)。

綜上所述，生命需要手性因為手性決定了分子的化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)，影響生物體內(nèi)分子的相互作用和功能，同時也可能在生命起源過程中扮演重要角色。

ChatGPT（GPT-4）：

“手性”在化學(xué)中是一個描述分子結(jié)構(gòu)的術(shù)語。具有手性的分子和其對映體在結(jié)構(gòu)上是鏡像關(guān)系，但是它們的化學(xué)和生物活性可能完全不同。手性對生命至關(guān)重要，原因有以下幾點：

1. 生物活性的特異性：手性分子在生物體中往往顯示出高度的選擇性。例如，藥物中的一個手性形式可能具有治療作用，而其對映體可能無效或有毒。對于生物酶來說，它們通常只識別和催化某一個特定手性的底物。

2. 手性的進(jìn)化選擇：在生命的起源和進(jìn)化過程中，手性分子可能由于某些原因（例如穩(wěn)定性或效率等）被優(yōu)選。這就導(dǎo)致了某一種手性的生物分子（如L-氨基酸和D-糖）在生命體中占主導(dǎo)。

3. 復(fù)雜性和多樣性：手性為分子提供了額外的多樣性和復(fù)雜性，從而為化學(xué)和生物過程提供了更多的選擇和調(diào)控機(jī)制。

4. 分子間的相互作用：手性分子在結(jié)構(gòu)上的差異可以影響它們與其他分子的相互作用。這些特異的相互作用在細(xì)胞內(nèi)的許多過程中起到了關(guān)鍵作用。

總之，生命在演化過程中優(yōu)選了一種手性，這種選擇為生命提供了特定的化學(xué)和生物活性。因此，手性對生命來說是不可或缺的。

Llama2-Chat：

There are several reasons why life needs handedness:

1. Molecular recognition: Many biological molecules, such as amino acids and sugars, exist in two forms that are mirror images of each other, known as enantiomers. The "handedness" of these molecules is important for their function in the body, as they can only interact with other molecules in a specific way. For example, the amino acid alanine has two forms, L-alanine and D-alanine, which differ in their spatial arrangement of atoms. Proteins, which are made up of amino acids, also have a specific handedness, and this handedness is crucial for their structure and function.

2. Chirality: Chirality refers to the property of an object that cannot be superimposed on its mirror image. In biology, chiral molecules play a crucial role in many processes, including the synthesis of proteins, nucleic acids, and other biomolecules. The handedness of these molecules determines their ability to interact with other molecules and participate in chemical reactions.

3. Stereoselectivity: Many biological reactions involve stereoselective interactions, where the reaction occurs with one enantiomer but not the other. This means that the reaction can distinguish between the two mirror-image forms of a molecule, even if they have the same physical properties. Stereoselectivity is crucial for the proper functioning of many biological pathways.

4. Evolutionary advantages: Handedness may have evolved as a way to increase the efficiency of biological processes or to reduce errors. For example, the use of L-amino acids in proteins allows for more efficient folding and stability, while the use of R-sugars in nucleic acids helps to maintain their correct spiral structure.

5. Asymmetric synthesis: Some biological processes, such as the synthesis of amino acids and sugars, occur asymmetrically, meaning that one enantiomer is produced preferentially over the other. This can lead to the accumulation of a single enantiomer in cells, which can then influence the handedness of subsequent reactions.

In summary, handedness plays a critical role in the structure and function of biomolecules, allowing them to interact specifically with other molecules and participate in complex biological processes. The prevalence of L-amino acids and R-sugars in living organisms likely reflects a combination of evolutionary pressures and thermodynamic factors that favor the formation of certain enantiomers over others.

百度文心：

生命需要手性是因為手性對生物體的新陳代謝具有實際意義。具體解釋如下：

生命體內(nèi)的一些糖類、蛋白質(zhì)和氨基酸都具有手性。其中，構(gòu)成生命的基本物質(zhì)氨基酸幾乎都是左手性的，沒有右手性的?？茖W(xué)研究表明，構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸都是左旋的，這些左旋的氨基酸在生命活動中起著關(guān)鍵作用。

同時，手性在生物體中還具有傳遞信息的功能。生物體內(nèi)重要的信息分子——核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA），它們的螺旋結(jié)構(gòu)也具有手性，這些手性結(jié)構(gòu)在遺傳信息的傳遞中起到了重要作用。

因此，生命需要手性是因為手性在生物體新陳代謝和信息傳遞中都具有實際意義。

阿里千問：

手性是生命的基本特征，它是指生物分子具有左手性和右手性，這種不對稱性是生物體系的重要屬性，對生物體系的功能有著重要的影響。手性的存在使得生物分子可以更好地識別和結(jié)合特定的物質(zhì)，從而使得生物體系可以實現(xiàn)復(fù)雜的生物功能，包括免疫系統(tǒng)、藥物篩選和代謝等。

訊飛星火：

生命的手性是由于生命體內(nèi)有立體選擇性的酶促反應(yīng)產(chǎn)生的，這些反應(yīng)使得生物體內(nèi)的分子具有特定的手性（對映體形式），例如氨基酸和糖。這種手性偏倚以前被歸因于圓偏振光、流體動力學(xué)和磁場，以及許多其他因素。

近日發(fā)表于 PNAS 的一項新研究提出手性誘導(dǎo)的自旋選擇性機(jī)制，來破解這一古老謎題。該研究表明，生命中這種手性對稱性破缺最初是由一種叫做“同手性”的現(xiàn)象引起的。同手性是指可與其鏡像疊合的物體被稱為非手性的，有時也稱為雙向的，比如兩個同樣大小的正方體就是非手性的。在同手性的確定性理論中，一個統(tǒng)一的概念是手性偏倚（chiral bias）的存在，它打破了驅(qū)動分子形成的對稱性，使得一種給定的手性多于另一種。

360智腦：

生命不需要手性。手性是一種分子結(jié)構(gòu)的特性，通常表示為左手或右手螺旋形狀。盡管在生物體內(nèi)存在一些具有手性的分子，但它們通常不會引起生命活動的任何特殊反應(yīng)。相反，許多生命過程使用對映體(即具有手性)進(jìn)行調(diào)節(jié)和催化。這些對映體通常是通過不對稱化學(xué)合成或光學(xué)拆分產(chǎn)生的。因此，盡管手性并不是生命所必需的，但它在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用。

昆侖天工：

生命需要手性是因為手性分子的存在可以幫助生命分子在空間中保持穩(wěn)定，并且在許多生物化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

在生命中，手性分子的存在可以幫助保持分子的空間結(jié)構(gòu)和功能，例如DNA和RNA分子。這些分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)需要手性中心才能保持穩(wěn)定，并且手性中心的存在可以幫助這些分子在復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中保持正確的配對。此外，許多藥物和激素也是手性分子，它們的手性差異可以影響它們的生物活性和藥效。

另外，手性分子還可以在生物化學(xué)反應(yīng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。例如，在光合作用中，手性碳原子的存在可以幫助植物吸收和利用光能，并將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物。

因此，手性分子對生命的存在和發(fā)展至關(guān)重要。