股票市場的DNA雙螺旋結構

A. 請問DNA雙螺旋結構的要點是什麼

(1)主鏈(backbone)：由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似"麻花狀繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。 所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。

(2)鹼基對(base pair)：鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對。配對鹼基總是A與T和G與C。鹼基對以氫鍵維系，A與T 間形成兩個氫鍵。 DNA結構中的鹼基對與Chatgaff的發現正好相符。從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對於鹼基對空間的要求, 而這二種鹼基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。 每對鹼基處於各自自身的平面上，但螺旋周期內的各鹼基對平面的取向均不同。鹼基對具有二次旋轉對稱性的特徵，即鹼基旋轉180°並不影響雙螺旋的對稱性。 也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈鹼基互補的前提下，DNA的一級結構產並不受限制。這一特徵能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。

(3)大溝和小溝：大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位於雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位於相毗鄰的雙股之間。這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對, 從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。 在大溝和小溝內的鹼基對中的N 和O 原子朝向分子表面。

(4)結構參數：螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對鹼基；螺距3.4nm；相鄰鹼基對平面的間距0.34nm。

DNA雙螺旋結構生物學意義

1953年，沃森和克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結構，標志著生物科學的發展進入了分子生物學階段。
1953年，沃森和克里克共同提出了DNA 分子的雙螺旋結構，標志著生物科學的發展進入了分子生物學階段。
DNA雙螺旋結構的提出開始,便開啟了分子生物學時代.分子生物學使生物大分子的研究進入一個新的階段,使遺傳的研究深入到分子層次,"生命之謎"被打開,人們清楚地了解遺傳信息的構成和傳遞的途徑.在以後的近50年裡,分子遺傳學,分子免疫學,細胞生物學等新學科如雨後春筍般出現,一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明,DNA重組技術更是為利用生物工程手段的研究和應用開辟了廣闊的前景.在人類最終全面揭開生命奧秘的進程中,化學已經並將更進一步地為之提供理論指導和技術支持.

B. DNA雙螺旋結構的結構要點有哪些

(1)主鏈(backbone)：由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似"麻花狀繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。 所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。
(2)鹼基對(base pair)：鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對。配對鹼基總是A與T和G與C。鹼基對以氫鍵維系，A與T 間形成兩個氫鍵。 DNA結構中的鹼基對與Chatgaff的發現正好相符。從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對於鹼基對空間的要求, 而這二種鹼基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。每對鹼基處於各自自身的平面上，但螺旋周期內的各鹼基對平面的取向均不同。鹼基對具有二次旋轉對稱性的特徵，即鹼基旋轉180°並不影響雙螺旋的對稱性。也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈鹼基互補的前提下，DNA的一級結構產並不受限制。這一特徵能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。
(3)大溝和小溝：大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位於雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位於相毗鄰的雙股之間。這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對, 從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。 在大溝和小溝內的鹼基對中的N 和O 原子朝向分子表面。
(4)結構參數：螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對鹼基；螺距3.4nm；相鄰鹼基對平面的間距0.34nm。

C. 簡述DNA的雙螺旋結構。

dna雙螺旋結構的要點
(1)主鏈(backbone)：由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成.主鏈有二條,它們似"麻花狀繞一共同軸心以右手方向盤旋,相互平行而走向相反形成雙螺旋構型.主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性.所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的.
(2)鹼基對(base
pair)：鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連.同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對.配對鹼基總是a與t和g與c.鹼基對以氫鍵維系,a與t
間形成兩個氫鍵.dna結構中的鹼基對與chatgaff的發現正好相符.從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對於鹼基對空間的要求,而這二種鹼基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件.每對鹼基處於各自自身的平面上,但螺旋周期內的各鹼基對平面的取向均不同.鹼基對具有二次旋轉對稱性的特徵,即鹼基旋轉180°並不影響雙螺旋的對稱性.也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈鹼基互補的前提下,dna的一級結構產並不受限制.這一特徵能很好的闡明dna作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義.
(3)大溝和小溝：大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽.小溝位於雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位於相毗鄰的雙股之間.這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對,從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝.在大溝和小溝內的鹼基對中的n
和o
原子朝向分子表面.
(4)結構參數：螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對鹼基；螺距3.4nm；相鄰鹼基對平面的間距0.34nm.
dna雙螺旋結構生物學意義
1953年,沃森和克里克共同提出了dna
分子的雙螺旋結構,標志著生物科學的發展進入了分子生物學階段.
1953年,沃森和克里克共同提出了dna
分子的雙螺旋結構,標志著生物科學的發展進入了分子生物學階段.
dna雙螺旋結構的提出開始,便開啟了分子生物學時代.分子生物學使生物大分子的研究進入一個新的階段,使遺傳的研究深入到分子層次,"生命之謎"被打開,人們清楚地了解遺傳信息的構成和傳遞的途徑.在以後的近50年裡,分子遺傳學,分子免疫學,細胞生物學等新學科如雨後春筍般出現,一個又一個生命的奧秘從分子角度得到了更清晰的闡明,dna重組技術更是為利用生物工程手段的研究和應用開辟了廣闊的前景.在人類最終全面揭開生命奧秘的進程中,化學已經並將更進一步地為之提供理論指導和技術支持.

D. 論述DNA雙螺旋結構

DNA雙螺旋結構的特點
(1)主鏈(backbone)
由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似「麻花狀」繞一共同軸心以右手方向盤旋,
相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。所謂雙螺旋就是針對二條主鏈的形狀而言的。
(2)鹼基對(base
pair)
鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對。配對鹼基總是A與T和G與C。鹼基對以氫鍵維系，A與T
間形成兩個氫鍵，G與C間形成三個氫鍵。DNA結構中的鹼基對與Chatgaff的發現正好相符。從立體化學的角度看,只有嘌呤與嘧啶間配對才能滿足螺旋對於鹼基對空間的要求,
而這二種鹼基對的幾何大小又十分相近,具備了形成氫鍵的適宜鍵長和鍵角條件。每對鹼基處於各自自身的平面上，但螺旋周期內的各鹼基對平面的取向均不同。鹼基對具有二次旋轉對稱性的特徵，即鹼基旋轉180°並不影響雙螺旋的對稱性。
也就是說雙螺旋結構在滿足二條鏈鹼基互補的前提下，DNA的一級結構產並不受限制。這一特徵能很好的闡明DNA作為遺傳信息載體在生物界的普遍意義。
(3)大溝和小溝
大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位於雙螺旋的互補鏈之間,而大溝位於相毗鄰的雙股之間。這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對,
從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。
在大溝和小溝內的鹼基對中的N
和O
原子朝向分子表面。
(4)結構參數
螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對鹼基；螺距3.4nm；相鄰鹼基對平面的間距0.34nm。

E. 什麼是DNA雙螺旋結構

轉載手性之謎——向左向右

手性的定義

現在該可以四平八穩地談談手性了。

手性（chirality，＝handedness）一詞源於希臘詞「手」χειρ (cheir)，指左手與右手的差異特徵。手性及手性物質只有兩類：左手性和右手性。有時為了對比，另外加上一種無手性（no chirality）作參照，可稱它為「中性手性」。左手性用learus或者L表示，右手性用dexter或者D表示，中性手性用M表示。

手性可用對稱性來說明。植物中常見到旋轉對稱性(有時叫輻射對稱性，不準確)，指的是存在旋轉對稱軸，如東北石竹、矮牽牛、黃瓜的花一般都具有五次旋轉對稱性，花每旋轉2π/5=360°/5=72°，自身就重合一次。又如鳶尾科植物常具有3次旋轉對稱性。此外，還有平移對稱性、伸縮對稱性等等，但手性所體現的對稱性與這些都不同。左手（性）與右手（性）單*平移和旋轉不可能使兩者全完重合，必須使鏡像操作才能重合，所以手性對稱性也叫鏡像反射對稱性。簡單說，鏡子中的東西在手性上與原物正好相反。正因為這一點，鏡子用於展現實物並不算完美。我不知道別人是否有這樣的經驗，我一開始按照鏡中圖像操作工具常常把左右搞反，適應一會才成。

我原是學地質學的，上大學第一學年就要學《結晶學及礦物學》，用的是武漢地質學院潘兆櫓主編的教材。1984年，礦物學專家曹老師在北大俄文樓給我們上課，通常用三輪車從北大12樓（現已拆掉）運來一車木製模型。課上講晶體對稱性時，大家反復擺弄大大小小的模型。課上學得晶體有47種單形，其中有5種單形（名字都頗專業，三方偏方面體、四方偏方面體、六方偏方面體、五角三四面體和五角三八面體）都有「對應體」，即同時有左形和右形之分。這里不可能專門解釋，你只需知道，現代地質學從一開始就要接觸手性概念。

在化學中，組成相同但空間結構上互成鏡像（對映體）的分子叫手性分子。

手性分子的性質有時差不多，有時差別極大，對人而言甚至一種有利一種有害。化學式為C17H20O的努特卡酮兩種對映體的柚香竟然相差750倍之多（據宋心琦的文章，見《國外科技動態》2001年11期），當然這不是全由那種物質的結構決定的，因為對人的嗅覺起作用的受體也是由手性分子構成的，手性匹配才能產生可感受到的嗅覺。一些昆蟲激素也有手性選擇性，某種手性的只能吸引雄性，其對應體則只能吸引雌性。在葯品當中，葯品名稱相同但手性構型不同時，葯性也不同。如四米唑的左旋體是驅蠕蟲葯，而右旋體是抗抑鬱葯；甲狀腺素鈉的左旋體是甲狀腺激素，而右旋體是降血脂葯等等（據苑可、戴立信，《科技術語研究》2002年2期）。頗有爭議的「反應停」(thalidomide)作為人工合成葯，是兩種對映體的混合物。有人指出其中一種對應體有治療作用，而另一種可能有害。於是後來的制葯工業和患者對葯物的分子手性都很敏感。

手性所能描述的事物極其多樣，大至星系旋臂、行星自轉、大氣氣旋，小到礦物晶體、有機分子、安培電流、弱相互作用的宇稱不守恆等等。在植物學中，手性也是一個重要形態特徵，左右對稱的形態（如楓葉、兜蘭，但不是絕對對稱，絕對的對稱只能在數學中找到）及攀緩和纏繞植物的莖蔓旋向，都涉及到手性。對於螺旋，兩種手性的命名是相對的，原則上可以任意定義其中一種，則另一種正好與它相反。事實上，歷史上人們的確給出了不同的定義。20世紀60年代《知識就是力量》雜志譯出的蘇聯的文章，對左右手性的稱呼與現在流行的叫法正好相反。定義無所謂正確與錯誤，關鍵要說清楚。
關於螺旋的手性，我們的定義是：伸出一隻手，讓大姆指指向螺旋的軸向（不必計較哪是生長方向），另外4個指頭握拳，於是由手掌到4個指尖有一「前進」方向，如果螺旋前進方向（不要求是生長方向，但要求與大姆指方向一致）正好與伸出的左手相符，則此螺旋為左手性的，如果與右手相符則為右手性的。說起來很費勁，但看一下圖形，立即就明白了。這與電磁學中的安培定則(Ampére rule)差不多，安培定則說明了兩種情況：1)載流直導線的電流方向與感生磁場方向。讓右手大姆指指向電流方向，四指的前進方向則為磁場方向。2)載流螺線管里的電流方向與螺線管的感生磁場方向。讓右手四指由手掌向手指指向電流方向，則大姆指指向感生磁場的北極。電磁學右手定則（這時一般稱Fleming rule）還用於表示電場、磁場與運動方向三者的一般在系，在閉合運動導線切割磁力線產生感生電流的例子中，伸出右手，讓右手手掌面對磁北極，大姆指指向導線運動方向，則四指指向感生電流的方向。這都是中學物理的內容，在此復習一下。

植物手性也可以採用如下定義：在生長或者運動的一端，從垂直軸向觀看，若螺旋是順時針的，則為左手性；若螺旋是反時針的，則為右手性。這兩個定義等價，但第二個定義遠沒有第一個定義方便實用，而且容易自己弄混。左手性的螺旋叫左螺旋；右手性的螺旋叫右螺旋。在氣象學中，定義也是一樣的。在北半球，低壓區能夠形成左手性的氣旋，高壓區能形成右手性的氣旋。南半球正好相反。

對於我後腦袋上的「旋」，相對於我自己的身體，它是向左手方向旋轉的。從我的頭頂上觀看，頭發是反時針旋轉的。這人「旋」符合右手定則，應當算右手性！

庫克(T.A.Cook)在《生命的曲線》中所用的手性定義與我們的定義等價，但陳述得極其繁瑣，實在不敢恭維。《生命的曲線》整本書差不多都在討論旋轉與手性，用的都是這樣的約定。

但是正如庫克所說的，「不過，在這里我要對植物學家專用的某種術語提出強烈的異議。他們把繩索的左旋螺線稱為『右旋』的說法，是因為這種繩索是慣用右手的人編織而成的。那麼把金銀花稱為『左旋』，理由是什麼呢？」的確，我也覺得一些植物書上暗示的定義十分別扭。我們同意庫克的用法，在這種用法中金銀花是左旋的，即具有左手性。

那麼植物界是如何定義手性的呢？陳榮道編著的《怎樣畫植物》（中國林業出版社第二版，2002年）中說：「由左向右旋轉纏繞的叫做左旋纏繞莖，如牽牛花、紫藤、旋花。從右向左纏繞的叫右旋纏繞莖，如啤酒花、五味子等。」(第144頁)這個定義本身是不清楚的，什麼叫「由左向右」和「由右向左」？這就像某大師千里之外預測火箭發射前向左偏15cm一樣，毫無意義，因為它可免於被證偽，在一個方向看偏左，在另外一個方向看就可以偏右。植物也一樣，必須指定了生長方向，左與右的概念才明確，否則左就是右，右就是左。但所舉的例子是近似清楚的，因啤酒花和五味子的手性一樣，按我們的定義是左手性，按他說的是右手性。根據所舉的例子，我們可以猜到他們的定義與數理科學的定義正好是相反的，也與我們的定義相反。我們習慣上稱牽牛花等為右旋的，啤酒花等為左旋的，詳見下文。之所以說「近似」清楚，是因為紫藤的手性較復雜，由下文可知，紫藤屬的植物既有左手性的，也有右手性的。

數理學界對手性的用法可從歐陽鍾燦和劉寄星寫的《從肥皂泡到液晶生物膜》（湖南教育出版社「科學家談物理」叢書之一，1994年）得到印證。該書寫道：「地球上所發現的生物氨基酸分子多見於左旋，一切天然的蛋白質都由左旋型氨基酸組成。而由這些左旋分子組成的蛋白質和遺傳物質DNA卻多數都有右手螺旋結構。一些生物，如螺旋形細菌、蔓生植物向上盤繞以及海螺等均以右旋占絕大多數。」（第127-128頁）該書還用圖形明確示意了所說的左旋與右旋的含義。可以明確地說，這與我們的理解完全一致。

在化學中，手性分子的識別是通過其光學特徵進行的。不同手性的分子具有不同的光學活性。能使平面偏振光按順時針方向旋轉的對映體稱右旋體，記作(+)或者D，反之稱作左旋體，記作(-)或者L。當等量的對映體分子混合在一起時，不再引起平面偏振光的旋轉，液體無旋光性，稱外消旋體，記作(±)或者DL。
1953年沃森和克里克提出著名的DNA雙螺旋結構模型，他們構造出一個右手性的雙螺旋結構。當鹼基排列呈現這種結構時分子能量處於最低狀態。沃森後來撰寫的《雙螺旋：發現DNA結構的故事》（科學出版社1984年出版過中譯本）中，有多張DNA結構圖，全部是右手性的。這種雙螺旋展示的是DNA分子的二級結構。那麼在DNA的二級結構中是否只有右手性呢？回答是否定的。雖然多數DNA分子是右手性的，如A-DNA、B-DNA（活性最高的構象）和C-DNA都是右手性的，但1979年Rich提出一種局部上具有左手性的Z-DNA結構。現在證明，這種左手性的Z-DNA結構只是右手性雙螺旋結構模型的一種補充。21世紀是信息時代或者生命信息的時代，僅北京就有多處立起了DNA雙螺旋的建築雕塑，其中北京大學後湖北大生命科學院的一個研究所門前立有一個巨大的雙螺旋模型。人們容易把它想像為DNA模型，其實是不對的，因為雕塑是左旋的，整體具有左手性。就算Z-DNA可以有左手性，也只能是局部的。因此，雕塑造形整體為一左手性的雙螺旋是不恰當的，至少用它暗示DNA的一般結構是錯誤的。
從天文學到地球科學，從化學到生物學，幾乎處處都有手性顯身影。2001年諾貝爾化學獎就授予分子手性催化的主要貢獻者。1968年諾爾斯（W.S.Knowles）用過渡金屬元素製造出含手性配體的絡合物，以它為催化劑，生產出有手性的產物。後來日本名古屋大學的野依良治開發出更有效的催化劑。1980美國的夏普萊斯（B.Sharpless）發現了氧化反應的手性催化劑，極大推動了手性葯物的化學合成。到2000年，全球的手性葯物銷售額已達1230億美元，占葯物總銷售額的三分之一。1998年全球暢銷的500種葯物中，單一對映體銷售的手性葯物佔一半以上。

2002年6月13日英國《自然》發表加拿大科學家傑森（L.Jesson）和巴雷特（S.Barrett）研究某植物花柱手性的論文，指出兩個等位基因中的一個控制花柱的左右，其中向右是顯性的。有人評價這一工作具有重要意義。
參考資料：http://www.netsun.com/url/.html

F. DNA雙螺旋結構有什麼基本特點呢

1、由脫氧核糖和磷酸基通過酯鍵交替連接而成。主鏈有二條,它們似「麻花狀」繞一共同軸心以右手方向盤旋, 相互平行而走向相反形成雙螺旋構型。主鏈處於螺旋的外則,這正好解釋了由糖和磷酸構成的主鏈的親水性。

2、鹼基位於螺旋的內則,它們以垂直於螺旋軸的取向通過糖苷鍵與主鏈糖基相連。同一平面的鹼基在二條主鏈間形成鹼基對。配對鹼基總是A與T和G與C。鹼基對以氫鍵維系，A與T 間形成兩個氫鍵，G與C間形成三個氫鍵。DNA結構中的鹼基對與Chatgaff的發現正好相符。

3、大溝和小溝分別指雙螺旋表面凹下去的較大溝槽和較小溝槽。小溝位於雙螺旋的互補鏈之間，而大溝位於相毗鄰的雙股之間。這是由於連接於兩條主鏈糖基上的配對鹼基並非直接相對，從而使得在主鏈間沿螺旋形成空隙不等的大溝和小溝。在大溝和小溝內的鹼基對中的N和O原子朝向分子表面。

4、結構參數，螺旋直徑2nm；螺旋周期包含10對鹼基；螺距3.4nm；相鄰鹼基對平面的間距0.34nm。

(6)股票市場的DNA雙螺旋結構擴展閱讀：

脫氧核糖核酸鏈在雙螺旋基礎上如繩索般扭轉的現象與過程稱為DNA超螺旋。當脫氧核糖核酸處於「鬆弛」狀態時，雙螺旋的兩股通常會延著中軸，以每10.4個鹼基對旋轉一圈的方式扭轉。但如果脫氧核糖核酸受到扭轉，其兩股的纏繞方式將變得更緊或更松。

當脫氧核糖核酸扭轉方向與雙股螺旋的旋轉方向相同時，稱為正超螺旋，此時鹼基將更加緊密地結合。反之若扭轉方向與雙股螺旋相反，則稱為負超螺旋，鹼基之間的結合度會降低。

自然界中大多數的脫氧核糖核酸，會因為拓撲異構酶的作用，而形成輕微的負超螺旋狀態。拓撲異構酶同時也在轉錄作用或DNA復制過程中，負責紓解脫氧核糖核酸鏈所受的扭轉壓力。

G. DNA的雙螺旋結構

DNA的雙螺旋結構 The double-helical structure of DNA

DNA的提出者:
一般認為提出者是沃森(James Watson)與克里克(Francis Crick)；
但諾貝爾獎認可的是三位，還有一位是威耳金斯(Maurice Wilkins)；
其實還有一位對提出的根據作出重大貢獻的是羅瑟琳德.富蘭克林(Rosalind Franklin)，之所以沒有被授予諾貝爾獎可能僅僅因為那時她已經去世

提出雙螺旋結構的最主要依據是DNA的X射線晶格衍射圖象。這個衍射圖象正是羅瑟琳德.富蘭克林的實驗獲得的。

H. DNA雙螺旋結構是什麼

轉載手性之謎——向左向右

手性的定義

現在該可以四平八穩地談談手性了。

手性（chirality，＝handedness）一詞源於希臘詞「手」χειρ (cheir)，指左手與右手的差異特徵。手性及手性物質只有兩類：左手性和右手性。有時為了對比，另外加上一種無手性（no chirality）作參照，可稱它為「中性手性」。左手性用learus或者L表示，右手性用dexter或者D表示，中性手性用M表示。

手性可用對稱性來說明。植物中常見到旋轉對稱性(有時叫輻射對稱性，不準確)，指的是存在旋轉對稱軸，如東北石竹、矮牽牛、黃瓜的花一般都具有五次旋轉對稱性，花每旋轉2π/5=360°/5=72°，自身就重合一次。又如鳶尾科植物常具有3次旋轉對稱性。此外，還有平移對稱性、伸縮對稱性等等，但手性所體現的對稱性與這些都不同。左手（性）與右手（性）單*平移和旋轉不可能使兩者全完重合，必須使鏡像操作才能重合，所以手性對稱性也叫鏡像反射對稱性。簡單說，鏡子中的東西在手性上與原物正好相反。正因為這一點，鏡子用於展現實物並不算完美。我不知道別人是否有這樣的經驗，我一開始按照鏡中圖像操作工具常常把左右搞反，適應一會才成。

我原是學地質學的，上大學第一學年就要學《結晶學及礦物學》，用的是武漢地質學院潘兆櫓主編的教材。1984年，礦物學專家曹老師在北大俄文樓給我們上課，通常用三輪車從北大12樓（現已拆掉）運來一車木製模型。課上講晶體對稱性時，大家反復擺弄大大小小的模型。課上學得晶體有47種單形，其中有5種單形（名字都頗專業，三方偏方面體、四方偏方面體、六方偏方面體、五角三四面體和五角三八面體）都有「對應體」，即同時有左形和右形之分。這里不可能專門解釋，你只需知道，現代地質學從一開始就要接觸手性概念。

在化學中，組成相同但空間結構上互成鏡像（對映體）的分子叫手性分子。

手性分子的性質有時差不多，有時差別極大，對人而言甚至一種有利一種有害。化學式為C17H20O的努特卡酮兩種對映體的柚香竟然相差750倍之多（據宋心琦的文章，見《國外科技動態》2001年11期），當然這不是全由那種物質的結構決定的，因為對人的嗅覺起作用的受體也是由手性分子構成的，手性匹配才能產生可感受到的嗅覺。一些昆蟲激素也有手性選擇性，某種手性的只能吸引雄性，其對應體則只能吸引雌性。在葯品當中，葯品名稱相同但手性構型不同時，葯性也不同。如四米唑的左旋體是驅蠕蟲葯，而右旋體是抗抑鬱葯；甲狀腺素鈉的左旋體是甲狀腺激素，而右旋體是降血脂葯等等（據苑可、戴立信，《科技術語研究》2002年2期）。頗有爭議的「反應停」(thalidomide)作為人工合成葯，是兩種對映體的混合物。有人指出其中一種對應體有治療作用，而另一種可能有害。於是後來的制葯工業和患者對葯物的分子手性都很敏感。

手性所能描述的事物極其多樣，大至星系旋臂、行星自轉、大氣氣旋，小到礦物晶體、有機分子、安培電流、弱相互作用的宇稱不守恆等等。在植物學中，手性也是一個重要形態特徵，左右對稱的形態（如楓葉、兜蘭，但不是絕對對稱，絕對的對稱只能在數學中找到）及攀緩和纏繞植物的莖蔓旋向，都涉及到手性。對於螺旋，兩種手性的命名是相對的，原則上可以任意定義其中一種，則另一種正好與它相反。事實上，歷史上人們的確給出了不同的定義。20世紀60年代《知識就是力量》雜志譯出的蘇聯的文章，對左右手性的稱呼與現在流行的叫法正好相反。定義無所謂正確與錯誤，關鍵要說清楚。
關於螺旋的手性，我們的定義是：伸出一隻手，讓大姆指指向螺旋的軸向（不必計較哪是生長方向），另外4個指頭握拳，於是由手掌到4個指尖有一「前進」方向，如果螺旋前進方向（不要求是生長方向，但要求與大姆指方向一致）正好與伸出的左手相符，則此螺旋為左手性的，如果與右手相符則為右手性的。說起來很費勁，但看一下圖形，立即就明白了。這與電磁學中的安培定則(Ampére rule)差不多，安培定則說明了兩種情況：1)載流直導線的電流方向與感生磁場方向。讓右手大姆指指向電流方向，四指的前進方向則為磁場方向。2)載流螺線管里的電流方向與螺線管的感生磁場方向。讓右手四指由手掌向手指指向電流方向，則大姆指指向感生磁場的北極。電磁學右手定則（這時一般稱Fleming rule）還用於表示電場、磁場與運動方向三者的一般在系，在閉合運動導線切割磁力線產生感生電流的例子中，伸出右手，讓右手手掌面對磁北極，大姆指指向導線運動方向，則四指指向感生電流的方向。這都是中學物理的內容，在此復習一下。

植物手性也可以採用如下定義：在生長或者運動的一端，從垂直軸向觀看，若螺旋是順時針的，則為左手性；若螺旋是反時針的，則為右手性。這兩個定義等價，但第二個定義遠沒有第一個定義方便實用，而且容易自己弄混。左手性的螺旋叫左螺旋；右手性的螺旋叫右螺旋。在氣象學中，定義也是一樣的。在北半球，低壓區能夠形成左手性的氣旋，高壓區能形成右手性的氣旋。南半球正好相反。

對於我後腦袋上的「旋」，相對於我自己的身體，它是向左手方向旋轉的。從我的頭頂上觀看，頭發是反時針旋轉的。這人「旋」符合右手定則，應當算右手性！

庫克(T.A.Cook)在《生命的曲線》中所用的手性定義與我們的定義等價，但陳述得極其繁瑣，實在不敢恭維。《生命的曲線》整本書差不多都在討論旋轉與手性，用的都是這樣的約定。

但是正如庫克所說的，「不過，在這里我要對植物學家專用的某種術語提出強烈的異議。他們把繩索的左旋螺線稱為『右旋』的說法，是因為這種繩索是慣用右手的人編織而成的。那麼把金銀花稱為『左旋』，理由是什麼呢？」的確，我也覺得一些植物書上暗示的定義十分別扭。我們同意庫克的用法，在這種用法中金銀花是左旋的，即具有左手性。

那麼植物界是如何定義手性的呢？陳榮道編著的《怎樣畫植物》（中國林業出版社第二版，2002年）中說：「由左向右旋轉纏繞的叫做左旋纏繞莖，如牽牛花、紫藤、旋花。從右向左纏繞的叫右旋纏繞莖，如啤酒花、五味子等。」(第144頁)這個定義本身是不清楚的，什麼叫「由左向右」和「由右向左」？這就像某大師千里之外預測火箭發射前向左偏15cm一樣，毫無意義，因為它可免於被證偽，在一個方向看偏左，在另外一個方向看就可以偏右。植物也一樣，必須指定了生長方向，左與右的概念才明確，否則左就是右，右就是左。但所舉的例子是近似清楚的，因啤酒花和五味子的手性一樣，按我們的定義是左手性，按他說的是右手性。根據所舉的例子，我們可以猜到他們的定義與數理科學的定義正好是相反的，也與我們的定義相反。我們習慣上稱牽牛花等為右旋的，啤酒花等為左旋的，詳見下文。之所以說「近似」清楚，是因為紫藤的手性較復雜，由下文可知，紫藤屬的植物既有左手性的，也有右手性的。

數理學界對手性的用法可從歐陽鍾燦和劉寄星寫的《從肥皂泡到液晶生物膜》（湖南教育出版社「科學家談物理」叢書之一，1994年）得到印證。該書寫道：「地球上所發現的生物氨基酸分子多見於左旋，一切天然的蛋白質都由左旋型氨基酸組成。而由這些左旋分子組成的蛋白質和遺傳物質DNA卻多數都有右手螺旋結構。一些生物，如螺旋形細菌、蔓生植物向上盤繞以及海螺等均以右旋占絕大多數。」（第127-128頁）該書還用圖形明確示意了所說的左旋與右旋的含義。可以明確地說，這與我們的理解完全一致。

在化學中，手性分子的識別是通過其光學特徵進行的。不同手性的分子具有不同的光學活性。能使平面偏振光按順時針方向旋轉的對映體稱右旋體，記作(+)或者D，反之稱作左旋體，記作(-)或者L。當等量的對映體分子混合在一起時，不再引起平面偏振光的旋轉，液體無旋光性，稱外消旋體，記作(±)或者DL。
1953年沃森和克里克提出著名的DNA雙螺旋結構模型，他們構造出一個右手性的雙螺旋結構。當鹼基排列呈現這種結構時分子能量處於最低狀態。沃森後來撰寫的《雙螺旋：發現DNA結構的故事》（科學出版社1984年出版過中譯本）中，有多張DNA結構圖，全部是右手性的。這種雙螺旋展示的是DNA分子的二級結構。那麼在DNA的二級結構中是否只有右手性呢？回答是否定的。雖然多數DNA分子是右手性的，如A-DNA、B-DNA（活性最高的構象）和C-DNA都是右手性的，但1979年Rich提出一種局部上具有左手性的Z-DNA結構。現在證明，這種左手性的Z-DNA結構只是右手性雙螺旋結構模型的一種補充。21世紀是信息時代或者生命信息的時代，僅北京就有多處立起了DNA雙螺旋的建築雕塑，其中北京大學後湖北大生命科學院的一個研究所門前立有一個巨大的雙螺旋模型。人們容易把它想像為DNA模型，其實是不對的，因為雕塑是左旋的，整體具有左手性。就算Z-DNA可以有左手性，也只能是局部的。因此，雕塑造形整體為一左手性的雙螺旋是不恰當的，至少用它暗示DNA的一般結構是錯誤的。
從天文學到地球科學，從化學到生物學，幾乎處處都有手性顯身影。2001年諾貝爾化學獎就授予分子手性催化的主要貢獻者。1968年諾爾斯（W.S.Knowles）用過渡金屬元素製造出含手性配體的絡合物，以它為催化劑，生產出有手性的產物。後來日本名古屋大學的野依良治開發出更有效的催化劑。1980美國的夏普萊斯（B.Sharpless）發現了氧化反應的手性催化劑，極大推動了手性葯物的化學合成。到2000年，全球的手性葯物銷售額已達1230億美元，占葯物總銷售額的三分之一。1998年全球暢銷的500種葯物中，單一對映體銷售的手性葯物佔一半以上。

2002年6月13日英國《自然》發表加拿大科學家傑森（L.Jesson）和巴雷特（S.Barrett）研究某植物花柱手性的論文，指出兩個等位基因中的一個控制花柱的左右，其中向右是顯性的。有人評價這一工作具有重要意義。
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