图书序言
太古浓汤
演化论认为物种是由演化而来的,高等动物是由低等动物演化来的,如此退演回去,最原始的单细胞生物又是从那里来的呢?前苏联的生化学家亚历山大‧奥巴林(Alexander Ivanovich Oparin, 1894-1980)于1924年发表了《生命起源》(The Origin of Life)一书,而英国的演化生物学家约翰‧霍尔丹(John Burdon Haldane, 1892-1964),也于1929年发表关于生命起源的文章,两位科学家提出了一个新的概念「太古浓汤」(primordial soup)来解释生命的起源。
这两位科学家认为在地球早期,大气层的化学成分比较简单,并且各种形式的能量可以透过大气层,在地球上形成一些简单的小分子有机化合物,这些小分子的单体有机化合物聚在沼泽里、湖水里、海岸地带,形成了「太古浓汤」,在雷轰、闪电、太阳热力,及其他能量的影响下,太古浓汤中的简单有机化合物,渐渐的转换成复杂的有机聚合物,最终形成了简单的单细胞生命体。这一套想法是否能用实验来证实呢?是否和自然界的观察和发现相符合呢?
米勒— 尤里实验(Miller-Urey Experiment)
哈罗德‧尤里(Harold Urey, 1893-1981), 美国科学家,因发现氢的同位素氘获得1934年诺贝尔化学奖。史丹利‧米勒(Stanley Miller, 1930-2007)在芝加哥大学读研究所时,师从尤里教授,他于1954年取得化学博士学位。在1953年,米勒与尤里完成了一个关于生命起源的实验,并且发表了实验结果,论文的题目是《在可能的早期地球环境下之胺基酸生成》(A Production of Amino Acids Under Possible Primitive Earth Conditions)。米勒-尤里实验对后来探索前生物分子的非生物合成具有相当大的启发性,在演化论学者的看法中,这是关于生命起源的经典实验。
在实验中,研究者将水(H2O)、甲烷(CH4)、胺(NH3)、氢气(H2)与一氧化碳(CO)密封于无菌状态下的玻璃管烧瓶内,并将其连结形成一个回路。装置中的一个烧瓶装着半满的液态水,另一个则含有一对电极。首先将液态水加热促使其蒸发,进而产生水蒸气;而另一烧瓶的电极通电后会产生火花,以模拟闪电。水蒸气经过电极之后,又再度凝结并重回原先装水的烧瓶中,使实验得以循环进行。
实验开始一週后的观察中发现,约有10%到15%的碳以有机化合物的形式存在。其中2%属于胺基酸,以甘胺酸最多。而糖类、脂质与一些其他可构成核酸的原料也在实验中形成;核酸本身,如DNA(去氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)则未出现。