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宇宙中的生命是怎樣產生的, 年輕的化學家斯坦利米勒會說明一切

  宇宙中的生命是怎樣產生的

  早在1953年,芝加哥大學化學系一位青年學生斯坦利米勒曾產生過一個當時被人認為是荒誕的想法:

  世界基本物質中的礦物元素能否必然產生生命要是米勒不去大膽地進行實驗,這個一時受嘲弄的所謂「不可思議」的設想恐怕只能永遠成為爭論的話題。他的老師尤賴不無恥笑地叫米勒試試,並跟他打了1000美元的賭,擔保他「不會成功」。

  斯坦利米勒的設想和實驗似乎過於簡單,因此,尤賴教授的懷疑態度是可以理解的。米勒設想,把構成我們地球的最原始的礦物質放在一個龐大的試管里進行實驗。這些礦物元素有甲烷、氨、氫和水汽。米勒排除了種種干擾勇敢地開始了探索。他在試管里把這些無機物質混合在一起,然後向試管通電,放出電火花。

  大家知道,40億年前,構成地球的所謂「原湯」上空,經常發生強大的雷雨。經過一個星期的操作,米勒停止了實驗。當他仔細觀察試管時發現底部有一種淡紅色的奇異物質。米勒又驚又喜,立即對這物質進行了化驗分析,結果證明,那是氨基酸。大家都曉得,氨基酸是生命的要素。當然,米勒從無機物質中沒有創造出生命來,甚至連最基本、最原始的生命形式也沒有製造出來。但是他發現了一個化學程序,可能導致生命的出現。請不要忘記,米勒的實驗只用了一個星期的時間,而地球卻花了40億年的功夫才有生命的出現。

  應當說,是前蘇聯生物化學家奧帕里涅於1924年提出的一個具有革命意義的假設,才導致了米勒的極其天才的實驗。奧帕里涅對地球上出現生命的過程做過如下描繪:40億年前,在太陽紫外線的作用下,地球表面出現了第一批氨基酸,

  這些生命的原始物質掉進了海洋,便形成了所謂的「原湯」。隨著時間的推移,生命的原始物質不斷地進行結合,其結構越來越複雜,最後就產生了生命。

  這位前蘇聯生物化學家認為他的這個描繪並非是想入非非的事。他自己曾觀察到,在注入大量溶劑的濃膠狀態溶液中,蛋白質很容易結合起來。米勒1953年的實驗表明,科學家們的思想已有了一個飛躍。當時有許多科學家認為,生命是只產生於我們地球表面的、自發的、例外的現象。米勒的發現極大地震撼了這些科學家的心靈。米勒以實驗證明,一定物質的化學結合,必然會導致生命的出現。

  這個理論使生命是自發和例外地出現的學說頃刻間瓦解了。

  繼米勒之後,諾貝爾化學獎獲得者梅爾文和卡爾文把實驗推進了一步,他們用回旋加速器發射的電子來代替紫外線。後來,另一名科學家福克斯又對「原湯」的各種條件進行了模擬實驗。40億年以前,火山爆發向地球表面噴吐著大量的火焰,熊熊燃燒著的岩漿直接流入了海洋。福克斯把模擬的「原湯」同岩漿接觸,然後加熱,使溫度升到107同時加進18個氨基酸分子。得到的結果表明,生命是必然出現的,因為福克斯的二實驗產生了類似多肽的物質。

  換句話說,他獲得了由幾百個分子組成的氨基酸鏈。從此就形成了一門新學科——生源說。自1953年以來,實驗室的實驗越來越複雜了,科學工作者人工製造出了越來越高級的氨基酸和分子。到了1970年,人們竟研製成了去氧核糖核酸分子。

  在取得這些地面新發現的同時,天體物理學家們也在宇宙空間找到了各種各樣的分子。隨著這些新的發現,也出現了一門新的學科——天體化學。這是一門完全嶄新的學科,它產生於20世紀70年代。的確,天體物理學家們1972年在宇宙間發現了24種分子,而在1977年又找到了45種分子。

  1977年5月23日,星期一。天文學家雅克勒凱向法蘭西學院介紹了在宇宙里發現的最新的分子,即由9個原子組成的分子:CHCN。這個宇宙化學的新證據是默東天文台於1977年5目22日分析得出的,它表明宇宙中會產生越來越複雜的化學反應和化學結合。不過,有人曾經認為,除原子和粒子外宇宙不會孕育出別的東西來。可是事實恰恰相反,科學家們發現了越來越多的化學成分十分複雜的物體。有人甚至認為已經發現了由83個原子組成的卟啉分子,但至今沒有得到證實。現已發現的相當高級的分子在宇宙里的生命發展中起著重大的作用。

  它們像蘑菇的孢子一樣,駕著宇宙里的風或坐著冰冷的彗星遷居到各個星球上去。一些科學家認為這是十分可靠的假設。結論是:像地球上一樣,化學在宇宙里似乎必然會導致一個越來越複雜的結構,這個結構又必然會導致生命的出現。



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