发明需要寻找同行者,需要找对优秀的导师,米勒幸运地找到尤里教授,于是,他解读了生命的密码。你的“尤里”在哪里?
我们知道,所有的细胞,不管是动物的、植物的,还是细菌的,它们都毫无例外地有一个最最重要的组成部分——蛋白质,它是构成生命的基础。而构成蛋白质分子的组成部分就叫“氨基酸”,进入20世纪以后,科学家们开始思考一个全新的课题:当地球还是一个年轻的没有生命的行星时,氨基酸在当时的条件下,是怎样形成的呢?
1953年,美国芝加哥大学的教授会上,正在审议一位博士研究生斯唐来·米勒设计的实验方案。米勒的导师是曾经获得诺贝尔奖的尤里教授。
教授们看完米勒的实验方案后,不禁大吃一惊:年仅23岁的米勒,竟然想在容器里人工合成氨基酸!
“氨基酸是构成生命的重要物质基础,没有生命的地球经过几十亿年才孕育出来,怎么可能在试管中形成呢?”
“年轻人,不要浪费宝贵的时间和精力,这是绝对不可能实现的计划!”
这位乳臭未干的年轻人设计的实验方案,在一些教授看来只不过是荒唐离奇的梦想,简直就是异想天开!
可是,尤里教授却镇定自若地说:“没有想过的,并不意味着不可能成功。”
米勒更充满自信:“只要我们能模拟出原始地球的还原性大气,再模仿当时经常电闪雷鸣的自然条件,就很有可能产生氨基酸!”
实际上,米勒的实验方案并不是凭空想象出来的。早在1936年,苏联生物学家奥巴林就出版了《生命的起源》一书,并且译成了英文。这位第一个详细研究生命起源的人,在书中阐述了自己的研究成果,认为生命一定起源于这样的大气中:以氢、甲烷、水蒸气为主,同时有一个溶有大量氨的海洋。尤里教授也是研究原始地球大气的学者之一,他很赞赏奥巴林的观点。
正是在尤里教授的支持下,血气方刚的米勒不顾教授会的反对,坚持进行实验。米勒设计了一种特殊的大玻璃容器。为了保证实验制成的复杂化合物一定不是活细胞形成的,他先把仪器抽成真空,并用130℃高温连续消毒了18个小时。然后,再通入氨、甲烷、氢气,这些气体混合的比例与推测的原始大气基本相同。
接着,他在另一个同样消毒过的玻璃容器中将水煮沸,形成的蒸气经过一根玻璃管进入第一个玻璃仪器中。在蒸气的推动下,氨、甲烷和氢气形成的混合气体又经过另一根玻璃管回到沸腾的水中。米勒让第二根玻璃管保持冷却状态,因而蒸气在尚未滴回原来的容器前就转变为水了。
这样,在沸水的带动下,氨、甲烷、氢和水蒸气的混合物就在这套特殊的装置中不停地循环。
还需要考虑的一个问题是能量的供应。米勒和尤里推测,有两种可能的能源:一是太阳的紫外线;一是来自闪电的电火花。
“紫外线很容易被玻璃瓶吸收,我想可以用连续的电火花来供应能量。”米勒征询尤里的意见。
尤里赞许地说:“在地球的早期阶段,存在很多雷电交加的情形。你现在用电火花,实际上是模拟地球在原始时代频繁的闪电现象。”
这样,米勒的实验真正开始了,他现在只需要时间和认真的观察。米勒发现,水和空气开始时是无色的,但是到了一天晚上,水变成了粉红色。随着时间的推移,水的颜色越来越深,直到最后成为深红色。
实验进行了110个小时之后,氨的浓度迅速下降,氨基酸的比例则持续上升。一个星期过去了,实验的第八天,米勒终于得到了期望的结果:在这个容器里面,出现了甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等重要的氨基酸!就这样,米勒把小小的容器变成了浓缩的原始地球,重演了几十亿年前发生的惊天动地的奇迹。人工合成氨基酸的成功,使人类在探索生命起源的征途上又迈出了重要的一大步。
发明需要寻找同行者,寻找优秀的导师,米勒幸运地找到了尤里教授,于是解读出了生命的密码。你的“尤里”在哪里?