电弱中性流宇称不守恒与生物分子手性不对称破缺

为了观察电弱中性流宇称不守恒在低温单晶D 型和L 型丙氨酸和缬氨酸相变过程中的作用，我们设想在D-Ala 或L-Ala 分子晶体上加一个外磁场，外加磁场意味着给分子中原子以某种优先取向，目的是观察分子晶体α-　碳上氢原子的宇称破坏而给出弱作用力相对长程效应的信息。

用量子磁强计MPMS-5测定了D-Ala 和L-Ala 单晶在200K ～300K直流磁化率行为。在外加1000高斯磁场下，首次监测出D-Ala 和L-Ala分子显示不同的电子手性特征。根据萨拉姆等的电弱统一理论，由于分子中电子与原子核之间一般的宇称守恒电磁力趋向于使每一个电子运行轨道的轴线与其自旋的方向相反，这种现象称为自旋-轨道耦合。对于右旋分子的自旋-轨道耦合，有利于自旋向上的电子向下盘旋，自旋向下的分子向上盘旋。因此在D-Ala分子中，产生的左旋分子占多数，其自旋方向与磁场一致，产生极化顺磁，随温度升高，质量磁化率xp 增大；而L-Ala 分子，自旋-轨道耦合产生的右旋分子占多数，自旋方向与磁场相反，产生定向顺磁，随温度升高，质量磁化率xp 减小。实验结果显示出D-Ala 和L-Ala 单晶分子的电子手性密度特征。(https://www.daowen.com)

萨拉姆相变假说最大的困扰是如何克服断开C-H 的活化能位垒。我从理论上指出，由于组成人体蛋白质的氨基酸不论是单晶或在水溶液中，均以偶极离子存在，其α-碳原子很容易失去一个质子而形成α-负碳离子过渡态，杂化轨道由sp3 转化为sp2，构型由四面体转化为平面结构，质子可以从平面结构的两侧进攻负碳离子，从而实现D 型向低能态L 型转变的可能。

为了进一步验证电弱中性流宇称不守恒在镜像分子晶体D-Ala 和L-Ala（左图）中的反映，中国科学院物理研究所刘玉龙研究组分别测定了两种单晶在变温过程中的激光拉曼光谱，实验发现D-Ala 拉曼光谱在2606　　cm-1、2724　cm-1 两个峰（属于αC-H 的二级谱线），在相变温度270K 基本消失，而在290K、100K 又会重复出现，但L-Ala 无此现象。D-Ala和L-Ala 两种单晶分子在相变点表现了不同的行为，给出宇称在氢原子中不守恒的信息。