迄今最著名的⽣命起源实验，忽视了⼀个重要细节……迄今最著名的⽣命起源实验，忽视了⼀个重要细节…… 钢丝铠装电缆>宠物屋⽣命的起源和早期进化⼀直是让科学家最好奇、也最头疼的问题之⼀。
1924年和1929年，亚历⼭⼤·奥巴林（Alexander Oparin）和 J. B. S. 霍尔丹（J. B. S. Haldane）分别提出假设认为，我们原始地球上的条件有利于⼀类化学反应的发⽣，这类反应可以从简单的⽆机前体合成复杂的有机分⼦，这有时也被称为 “原始汤”假说。氨基酸是最初形成的分⼦，也是构成⽣命的基本要素，当氨基酸结合在⼀起时，就能形成更复杂的有机聚合物。局部镀锡
随后，到了20世纪50年代，现代科学开始了对⽣命起源的系统性探索。1952年，芝加哥⼤学的研究⽣斯坦利·⽶勒（Stanley Miller）和他的导师、诺贝尔奖化学奖得主哈罗德·尤⾥（Harold Urey）进⾏了⼀项迄今为⽌最著名的⽣命起源实验，并将研究结果于次年发表。 这项实验表明，只要⽔、氨、氢和甲烷，以及模拟闪电的电⽕花，你就可以得到地球上⽣命所必需的⼏种蛋⽩质前体。它提供了第⼀个证据，证明⽣命出现所必需的复杂有机分⼦可以使⽤更简单的⽆机前体形成。这改变了⼈们对前⽣命合成的看法，也成了前⽣命化学领域奠基性的开端。
现在，⼀个由西班⽛和意⼤利科学家组成的团队重新进⾏了这项开创性的实验，并发现了⽶勒和尤⾥遗漏的⼀个因素，那就是实验容器的材质对结果的影响。论⽂已于近⽇发表在《科学报告》上。 在⽶勒-尤⾥实验中，⽶勒设计了⼀个特殊的装置，通过模拟当时科学家认为的原始⼤⽓的成分来验证“原始汤”假说。
他将甲烷、氨和氢密封在⼀个⽆菌的硼硅酸盐玻璃⼤烧瓶⾥，并将它连接到另⼀个⽔装得半满的较⼩的烧瓶中。随后，⽶勒对⽔进⾏加热，产⽣的蒸汽进⼊装有化学物质的⼤烧瓶中，模拟出⼀种微型的原始⼤⽓环境。在这⾥，电极不断放电，就像天空中的闪电⼀样。接着，⼤⽓被冷却，蒸汽凝结成液体，再被收集起来。 ⽶勒-尤⾥实验装置⽰意图。| 图⽚设计：雯雯
有趣的是，这些溶液在⼀天之后变成了粉⾊，实验进⾏⼀周的时候，它已经是深红⾊了。⽶勒取下烧瓶并加⼊氢氧化钡和硫酸，终⽌反应。在除去所有杂质后，他⽤纸⾊谱分析法检测了剩下的化学物质，结果显⽰，实验中产⽣了丰富的有机物质。
我们已知的构成蛋⽩质的标准氨基酸共20种，⽽⽶勒在最初的实验中已经创造出了其中5种。他还进⾏过其他模拟，⽐如富含⽔蒸⽓的微型⽕⼭喷发等。他在之后的采访中曾表⽰，只要在⼀个基本的前⽣命实验中放电产⽣⽕花，许多有机物就能产⽣。
21世纪初，⽶勒的⼀位学⽣还曾对1952年和其他实验的原始样品进⾏过重新分析，结果发现，这些实验实际上产⽣了⽐当时认为的更多化合物。换句话说，⽶勒的⽀持者都认为，当初的实验⽐他们意识到的还要成功。
在⽶勒-尤⾥实验之后，更多的科学家开始了有关⽣命起源的实验探索。但半个多世纪之后，西班⽛格拉纳达⼤学的杰奎因·克⾥亚多-雷耶斯（Joaquin Criado-Reyes）和同事意识到，原先实验中⼀个潜在的因素被忽视了：容器的材质。
⽶勒所模拟的⼤⽓是⾼度碱性的。当碱性液体与烧瓶内壁的硼硅酸盐玻璃接触时，即使是这种被强化过的玻璃应该也会出现轻微的溶解，并释放出⼀些物质进⼊蒸汽。
为了验证他们的设想，团队重新设计了三个不同版本的⽶勒-尤⾥实验，三项实验的实验装置和化学试剂都⼀样，但主要差异在于容器的材质。
他们使⽤了原始实验中⽤到的相同类型的硼硅酸盐玻璃容器重复了实验，并⽤特氟龙（聚四氟⼄烯）
的容器重新进⾏了研究。特氟龙在20世纪50年代还没有得到⼴泛使⽤，⽽这种材料具有较⾼的化学惰性。
染料敏化太阳能电池
在第三个版本的重复实验中，他们还将玻璃碎⽚加到了特氟龙容器中混合。
原油脱硫剂结果表明，玻璃容器确实含有最多样的复杂有机反应产物的混合物，⽽在没有玻璃碎⽚的特氟龙容器中产⽣的复杂化合物要少得多，相⽐之下，含有玻璃碎⽚的特氟龙容器产⽣的复杂化合物要少⼀些，这可能是因为玻璃碎⽚的组合表⾯积⽐玻璃烧杯本⾝的表⾯积更少。
这⼀结果实际上⽀持了团队的猜想，玻璃内表⾯的腐蚀影响了实验的结果。被释放进溶液的⼆氧化硅分⼦可能起到了催化剂的作⽤，加速了氮、碳和氢原⼦之间的化学反应，最终促成了有机分⼦的形成。
此外，腐蚀也在玻璃内表⾯形成了许许多多的⼩坑，它们或许也能扮演⼀种微型反应室的⾓⾊，从⽽加速反应。
有趣的是，对⼀些“⽶勒派”的学者来说，这样的结果是对最初实验结果的⼜⼀次肯定：这恰恰更真实地模拟了地球环境，因为超过九成的地壳是由硅酸盐组成的，实验中的玻璃就好像地球上的岩⽯，可能催化了反应。
更近期的⼀些研究同样认为，⽣命起源很有可能是⼤⽓、雷电风暴、富含硅酸盐的地表和液态⽔共同作⽤的结果。
但显然，答案远没有那么简单。⼀些科学家表⽰，⽶勒-尤⾥实验在某种程度上来说“过于成功”了，以⾄于⼈们⼀度以为，⽣命起源之谜已经有了答案。
一次性封条但随着更多发现的出现，⽐如深海“⿊烟囱”⽣态系统的发现，让⼈们意识到，在化学能的推动下，⽣命在不见阳光的地⽅仍然可以蓬勃发展。
⽣命远⽐我们想象的顽强得多，⽽答案也不⼀定就藏在被原始⼤⽓笼罩的地表“原始汤”⾥。
#创作团队：
⽂：Takeko
Robert M. Hazen, The Story of Earth, Penguin Books, 2012
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议