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第35章 找到发明创造的领路人

发明需要同行者,需要优秀的导师,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?

众所周知,蛋白质是所有的动物、植物,亦或是细菌的细胞中必要的组成部分。没有蛋白质,生命是不可能存在的。而蛋白质分子的主要组成部分就是“氨基酸”。在20世纪之后,一个问题一直困扰着科学家,那就是在最初没有生命的地球上,氨基酸是如何被发现的呢?

在1953年,美国芝加哥大学的“教授会”如期召开。当时很多专家学者正在审议一位博士研究生斯唐来·米勒设计的实验方案。而米勒的导师是曾经获得诺贝尔奖的尤里教授。

在看完米勒的实验方案后,教授们都感到非常吃惊:“如此年轻的米勒竟然想在容器里人工合成氨基酸,真是不可思议。”

当时,很多教授都告诉米勒:“氨基酸是构成生命的重要物质基础,还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?”

另外,有的教授也劝告他:“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!”

听到教授对自己的实验方案是如此的不屑一顾,他无力反驳,但他不灰心。

之前没有做声的尤里教授却在此时为了自己的学生开口了:“没有想过的,并不意味着不可能成功。”可见,他是非常欣赏和赞同自己的学生的。

听到自己的导师为自己加油鼓劲之后,米勒更是充满自信地说:

“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!”

当然,米勒的实验方案是有现实根据的。早在1936年,俄国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。世界上最早详细研究生命起源的人就是奥巴林。他在书中阐述了自己多年以来的研究成果。关于生命起源的条件,奥巴林认为生命一定起源于以氢、甲烷、水蒸气为主,同时有一个溶有大量氨的海洋的大气中。对于原始地球大气,尤里教授很有研究,所以对于奥巴林的观点,他是非常赞同的。

当米勒得到了导师尤里教授的支持后,他更可以在“教授会”中对自己的实验方案侃侃而谈,并决定通过做出实验来说服这些“专家们”。在这个实验中,米勒首先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℃的高温连续消毒了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,这是实验成功的基础。

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。

此时,氨、甲烷、氢和水蒸气的混合物在沸水的带动下就在这套特殊的装置中不停地循环。

另外还需要考虑的一个问题是能量供应。当时在尤里教授的启发下,米勒认为提供能量的能源可以有两种:一是太阳的紫外线;一是来自闪电的电火花。

为了使导师对自己提出更好的建议,米勒就对尤里教授说:“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。”

听到学生是如此有见解,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。”

在导师尤里教授的支持下,米勒开始了自己的实验。其实,在这个实验中,米勒应该做的就是不断地认真观察。他发现,最初水和空气是没有颜色的,但慢慢地,水变成了粉色,而时间越长,颜色越深,最后成了深红色。

在实验进行到第五天的时候,氨的浓度迅速下降,氨基酸的比例持续上升。转眼间,一个星期过去了,到了第八天,奇迹出现了,这也是米勒想要看到的结果: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。容器虽然小,但它与最为原始的地球没有什么区别。米勒不负导师的期望,终于成功制成人工合成氨基酸,这极大地推动了人类探索生命起源的进程。

发明需要同行者,需要优秀的导师,米勒幸运地找到了尤里教授,于是,米勒解读了生命的密码不仅促进了生命科学研究的发展,也在科学发展史上留下一段佳话。