【手性科普】Left or Right, a big problem

右手,左手—大腦,身體,原子和文化中不對稱的起源

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克里斯·麥克馬納斯教授一直好奇于人類世界的左右現象，但是他始終找不到一本能夠詳盡解釋左與右問題的書。最后在他自己的研究下，寫出了這本《右手，左手——大腦、身體、原子和文化中不對稱性的起源》。這個看似多么平常的事情，但卻如此奧妙有趣。

先天的左右

十九世紀，一位名為約翰·雷德的病人被檢查出他的心臟竟位于身體右側，不僅僅是他的心臟，他身體內所有臟器都全部長在了正常人的相反方向。但所有器官并不存在結構上的錯誤與畸形，一切都在正常運轉著，好像只是一個巧合，他們就像鏡像一般全部反轉。但隨之而來的卻是無限的疑問。為什么大多數人的心臟會長在左邊？什么決定了人體器官的位置？從古至今人體器官就是長在現在的位置上嗎？既然器官全部反轉也并不妨礙生活，為何身體不會把器官設計在相反方向呢？

所有都是循環，最簡單的問題也就又走回了最困難問題的路上。有人或許覺得這一切源于我們生長的環境，這個地球的旋轉方向與磁場決定著我們的生命。要確定一個事物的左右，先要確定下來的是上下與前后。而尋找地球的南北兩極需要遵照這樣一個原則：右手握拳，拇指朝上，如果行星運轉方向與你手指彎曲方向相符，大拇指所指的就是北極。地球的北極因而向上。但在太陽系的行星中，金星是唯一向著相反方向旋轉的，它的北極在下邊。生長在那上面的生物會是與我們左右相反的嗎？似乎很難去考證。另一種說法是根據遺傳學，因為心臟長在左邊的人比較多，所以留下來的基因比較多，這樣遺傳下去，大多數人心臟就長在了左邊。但這也并不是一個令人滿意的答案。因為沒有解答出為何最初心臟左邊的人會比較多的問題。

顯而易見的是，人體外部結構十分對稱，內部器官卻以不對稱形式出現。不但心臟長在左邊，被心臟壓迫的左肺也稍小，只有兩片肺葉，右肺較大些，有三片肺葉。左邊腎臟也會比右邊腎臟稍大一些。眾所周知，生物是需要不斷演變的。從一種微小的化石靴頭海果可以看出，它本是一種身體外部高度不對稱的動物，經過數百萬年的變化后，為了能更好的適應外部生存條件，靴頭海果的后代身體變得更加對稱，但身體內部的對稱性沒有多大改變，因為這對這些生物體的生存并未產生太大影響。這種變化不僅僅發生在歷史的演變中，即使一種動物的短暫一生，也是在不斷變化著的。比目魚總是平躺在海底偽裝成沙土，為了方便自己的偽裝，出生后本來位于兩側的眼睛會漸漸移動到同一側，變成了并不對稱的形式。而對稱性絕對是有利于人類的生活，所以我們有著對稱的雙手雙腳，還有很對稱的臉部結構。

但是對于人類心臟的位置安排，還要回溯到最初的胚胎時期。1995年，美國科學家邁克·萊文和他的同事們一起觀察了小雞胚胎的心臟發育。在心臟與器官還無法用肉眼看到，而胚胎還完全處于對稱的階段時，小雞是由一條細小的脊線組成，而一條稱為“亨特節”的組織在這條線的前端形成。亨特節的后端是將要形成的腦袋細胞，而前端則是后來發育為心臟的直中線管。它本來是對稱的，但在發育過程中有了一個向左的微小運動，接著是一系列的扭曲轉向，心臟變落下了在左邊的結局。節點對于心臟位置起了關鍵性的作用，它之所以決定了心臟的發育方向，是因為在節點區域上的纖毛，它們普遍是以順時針而非逆時針的方向旋轉，并且在旋轉的過程中吹送了包含發育決定因素的液流體。而纖毛順時針拍擊是因為他們主要由L型氨基酸而不是D型氨基酸構成的。法國的科學家路易斯·巴斯德在考察葡萄酒發酸的機制時，比較了由葡萄中產生的天然酒石酸和用工業方法產生的外消旋酸。他發現，原來許多組成人體的分子都以兩種形式出現，其中一種是另一種的鏡像。但在人體中，每一種分子僅以一種形式出現。比如說糖，D型也就是右旋的，而氨基酸則是左旋的L型，依據是他們對偏振光的旋光性是向左還是向右。地球上幾乎所有的有機體都是由L型的氨基酸構成的，因為它們是在有生命進化的地球上最豐富充裕的生命形式，或許最早它們來自于掉落在荒蕪地球上的一顆隕星。也有物理學家指出，L型氨基酸的優勢是來自于“宇稱守恒的失效”，它反映在亞原子層次上弱相互作用的不對稱性。

后天的左右

那些內臟器官位置反轉的人，手性卻并未都隨著改變，也就是說，他們之間大多數還是右撇子。在英文中，寫（write）和右（right）發音相同，說明不管在任何社會里，右撇子都是占主導性的。

達爾文曾經觀察過他剛出世不久的兒子，發現他用右手要比用左手早一周左右時間，但最后他兒子卻是個左撇子。人們也可以測試一下自己的偏側性，比如手性，看自己寫字、畫畫、扔球、拿剪刀等等使用哪只手比較多。很多研究調查過人們的手性，也得到了很多有意思的結果。例如有研究報告說男性左撇子概率要比女性大，而男同性戀左撇子要比男異性戀多。但這些結果的根據是什么，至今還未有定論。還有一個有趣實驗，將自己雙手握住，看自己哪個拇指在上。很早以前聽過人們說右拇指在上的人屬于理性，左拇指在上的屬于感性，但沒有太可靠的科學根據。而在這個調查中發現，60%的英國人左拇指在上，而且這個比例在左撇子和右撇子中是相同的。但順著英國向東而行，穿越歐洲、亞洲和大洋洲，人們發現左拇指在上的比例在漸漸下降。也有科學家提出，手性和大腦皮層無關，而是來自神經系統。但更多科學家研究指出，手性是有遺傳性的。可這些研究大多是在西方進行。我也查閱了一些在中國進行的手性研究報告，其中一份是調查的14到24歲的中國學生，調查發現強右手性或者弱右手性占的比例不是很大，而適中右手性或雙手性的人占大多數，家族遺傳因素也不是很大。另一份是對臺北市12至16歲的雙胞胎進行的調查，同樣發現他們的手性和遺傳因素不大，環境因素有著重要影響。人當然都是先天與后天調和而成的生物，沒有人能夠抵抗任何一方的力量，但或許東方對于異類的排擠會更為嚴重。很多左撇子小孩都是在小時候給矯正為右撇子的。西方社會確是感覺能夠見到多一些的左撇子。

但左撇子與右撇子的爭論一直持續著。左撇子從年代久遠的古代開始就被各種社會視為不正常現象，有些社會甚至會用酷刑懲罰或者改變這些左撇子的人。但是到了現代，很多人卻覺得左撇子的人要比右撇子的人聰明很多，這似乎是人們在試圖用一種錯誤去修飾另一種錯誤。這也是沒有什么證據可以證明的。左撇子的成功人士在左撇子中占的比例并沒有比右撇子大，可能是因為左撇子這個現象現在還是被覺得特殊，所以當某位智商發達的人出現，如果他又是左撇子，大家會比較注意他的手性。在運動場上，左撇子似乎也是表現突出的，這也是因為左撇子占的比例較小，所以左撇子很適應和右撇子的人打球，但右撇子一旦遇上左撇子便不知如何應付了。總之以現在的科學水平，并未發現太多左撇子與右撇子的差異性。

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