⽣命必须的⽣物分⼦，⽐如氨基酸和糖都是⼿性的。它们以镜像对称的形式成对存在，但现代⽣命只选择了其中⼀种⼿性。⽣命中这种⼿性对称性破缺最初是如何产⽣的？近⽇发表于PNAS的⼀项新研究提出⼿性诱导的⾃旋选择性机制，来破解这⼀古⽼谜题。
⼏千年前⼈们就发出提问：“我们从哪⾥来?”“⽣命是如何开始的?”。⾄今，科学界仍然试图理解⽣命的起源。现如今，⼈们普遍认为，任何回答都必须包括对⽣物同⼿性（homochirality）的出现的解释，⽣物体内⾃然出现的⽣物分⼦具有特定的⼿性（对映体形式），例如L-氨基酸和D-糖。
在同⼿性的确定性理论中，⼀个统⼀的概念是⼿性偏倚（chiral bias）的存在，它打破了驱动分⼦形成的对称性，使得⼀种给定的⼿性多于另⼀种。这种⼿性偏倚以前被归因于圆偏振光、流体动⼒学和磁场，以及许多其他因素。PNAS的这项最新研究通过提出涉及⼿性诱导的⾃旋选择性（chiral-induced spin selectivity，CISS）现象的对称性破缺，来解决这个古⽼的问题。
CISS效应的⼀个核⼼特征，是电⼦⾃旋和⼿性分⼦的分⼦框架之间的耦合。电⼦有两种可能的⻆动量状态并以其中⼀种形式存在，通常被称为⾃旋向上或⾃旋向下。多项研究表明，⼀种⾃旋类型的电⼦能够顺利地通过由左旋分⼦组成的组合物进⾏传输，⽽另⼀种⾃旋类型的电⼦则不能。相反，当组合物由右旋分⼦组成时，⾃旋传输也会发⽣相反的倾向。
⼿性分⼦的⾃旋偏好表现在电⼦通过分⼦的传输，或是两个⼿性分⼦之间的电荷交换，或是⼿性分⼦和磁化表⾯。
后⼀个例⼦构成这个猜想的基础，在假设和⽣命起源前的地球环境⼀致的条件下，电⼦⾃旋可以产⽣对映选择性（enantioselectivity），⽤于从⾮⼿性前体合成⼿性分⼦。他们的假设是有先例的，即磁化表⾯可以产⽣对映选择性和由⾮⼿性分⼦形成⼿性分⼦。
实验研究表明，CISS作⽤于多种尺度和不同复杂性的化学过程；⻅图1总结。涉及到更复杂的多步反应的实验表明，最初不具备任何⼿性的系统可以产⽣⼀种偏好的分⼦构型。CISS的特征也被证明会影响⽣物过程，⽐如蛋⽩质中和跨细胞表⾯的电⼦传递，以及变构调节。
在之前的⼯作中，Sasselov等⼈提出了⼀个和⽣物分⼦起源相关的化学途径，与⽣物起源前的地球环境⼀致。这幅图景涉及在浅⽔盆地中，通过紫外线照射进⾏光化学反应的化学物累积过程，这⼀过程被认为存在于未被定义的时期。然⽽，这幅图景并没有解释分⼦的⼿性，Ozturk和Sasselov将该模型扩展到⼿性，认为CISS效应和磁铁矿是⼿性偏倚的起源。
Ozturk和Sasselov提出，紫外照射使得从均匀磁化的磁铁矿中产⽣⾃旋极化的光电⼦，然后由于CISS效应，在磁铁矿表⾯附近引发对映选择性化学反应。研究表明，在⼿性分⼦框架和进⼊电⼦的⽅向之间存在⾃旋选择性依赖，因此⾃由扩散的分⼦可能⽐定向分⼦显示出更少的基于CISS的对映选择性。
正如Ozturk和Sasselov指出，这⼀约束可能会将任何基于CISS的⼿性偏倚机制都限制在磁铁矿的界⾯状态。然⽽，我们知道，磁铁矿表⾯的⾃旋极化光电⼦是以⾯选择的⽅式产⽣的——负⾃旋极化来⾃<111>⾯，⽽正⾃旋极化来⾃<001>⾯——因此，涉及表⾯吸附物或⾯特异性催化的化学反应，也可能被证明是可⾏的假设。
Ozturk和Sasselov提出的氰基硫化物化学成分是⼀个很有吸引⼒的研究对象，因为它提供了⼀种产⽣⼿性分⼦的方法，已知这些⼿性分⼦会传播到⽣命最基本的组成部分。有⼀点很重要，从⾃旋极化电⼦产⽣的对映选择性不⼀定是完全100%需要的，正如实验表明，⾮线性放⼤⽅案也可以从相对较⼩的⼿性偏倚中或者是对映体过量中产⽣同⼿性。
通过⾃催化过程或者其它⾮线性过程，⼀种分⼦偏⼿性从最初的⼩幅度过剩到更⼤幅度的过剩的时间演化是可能的。沿着类似的路线，基于CISS的过程可以在⽣物学上加强和传播同⼿性的好处；CISS已被证实表现在⽣物分⼦和⽣化机制之中。
要发展⼀个基于CISS的⽣命起源理论，下⼀步需要的是实验证明，在⽣命起源前的条件下，⼀种确定的电⼦⾃旋可以控制化学反应产⽣的分⼦的⼿性。
Ozturk和Sasselov提出的实验就是⼀个这样的例⼦，如果得到验证，将巩固CISS作为⽣物前化学中初始⼿性偏倚的潜在机制。同时，应继续研究产⽣或加强同⼿性的基于CISS的机制。更⼴泛地说，这类研究将进⼀步证明，考虑电⼦⾃旋在调节和指导化学反应及⽣命过程的作⽤是极为重要的。