生命起源谁人见

人类自古以来就一直在探索着生命的起源，这个问题是人类历史上最古老而又最年轻的问题。直到19世纪，进化论和细胞学说，才在动物和植物之间架起了一座桥梁，说明了它们都是由细胞逐步繁殖和分化而来的。恩格斯在此基础上以自然辩证法为指导，提出生命是整个自然界发展的结果——“生命的起源必然是自然界发展的结果”。这一著名论断为生命起源做了科学概括和总结，指导着生命科学研究的方向。

20世纪以来，生命起源问题的研究不断取得新的成就。最突出的是苏联和美国科学家提出的奥巴林-尤里假说。这个假说认为：形成生命的漫长历程是在地球的原始大气中开始的。原始大气与今天的大气迥然不同，其中没有游离的氧分子，是很原始的大气，它的主要成分是CO、CO2、CH4、N2、NH3、HS、H2、H2O等。今天空气中的氧气是众多生物赖以生存不可或缺的物质。但是原始的大气中如果存在游离氧，简单的有机分子就会被氧化，因而不能向更复杂的形态演化，而在当年，它们却是形成生命有机体最初的“原料”。由于原始大气中上部没有形成臭氧层，因此，太阳光中紫外线就能毫无阻碍地直射到地球表面，成为能量的重要来源。在原始地球上形成的能源，如电闪雷鸣、火山爆发、陨石碰撞和各种宇宙射线等，也比今天强大得多。有了这些强大的能量，原始大气中的各种生命物质就会在适当的条件下发生化学反应，向构成生命的有机物转化。

当时，奥巴林-尤里假说虽然有一定的科学理论和事实根据，但在未经实验事实证实之前，只能是一种假说。要证实这个假说，确实相当困难。生命起源经历了几十亿年演化，人们根本不可能回过头去重复或发现当时自然演化的过程。同时，当时的自然条件同今天地球上的自然条件相去甚远，大气成分和能源条件也都发生了根本的变化。时过境迁，由无机物向有机物转化的具体条件已不再具备。因此，当时由无生命物质向生命物质转化的自然过程，是不能通过自然发生的现象来再现的。

为了揭开生命起源之谜，历代科学家们进行了无数次的研究和探索，寻找各种不同的方法，虽然不能用直接的方法验证，但是可以用间接的方法验证。模拟实验就是在科学发展的进程中人类寻找到的一种有效方法。1953年，在美国科学家尤里的实验室里，尤里的得意门生、23岁的研究生斯坦利·劳埃德·米勒（Stanley Lloyd　Miller，1930—2007年）设计了一个别出心裁的实验，模拟在原始大气条件下氨基酸产生的可能过程。米勒设计了一套特殊的玻璃仪器，将其抽成真空，经过高温消毒后通入CH4、NH3、H2和H2O，他用这几种气体的混合物来模拟原始大气，并模仿原始地球的电闪雷击和火花放电。经过8昼夜的实验，取得了空前的成功。原来，在实验产物中出现了多种常见的氨基酸和其他有机物质，如甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、冬氨酸等，这些都是构成蛋白质的基本材料，而蛋白质又是构成生命有机体的物质基础。这就证明了原始大气中的无机物在当时的环境下，向构成生命的有机物转化是完全可能的。米勒的实验不仅充分证明了奥巴林-尤里假说，补充了新的观察材料，而且开创了用模拟实验方法研究生命起源的新途径。

米勒模拟实验的成功在世界科学界引起了强烈的反响。许多人又重复了米勒的实验，都得到了和米勒相同的结果。有的人还设计了一些新的模拟实验，又得到了许多其他种类的氨基酸。在米勒实验之后，组成天然蛋白质的20种氨基酸都通过模拟实验方法由无机物合成出来了。实验还证明，如果实验气体中有游离氧，就不能生成氨基酸。这就从正反两个方面都证实了奥巴林-尤里假说。这个模拟实验使米勒名扬世界，当时他只有23岁。

生命起源的研究，无论过去、现在乃至将来，无疑都是非常复杂的，截至目前，科学发展的结果告诉我们，模拟实验是一种最有效和成功的科学方法。今天人类用大功率射电望远镜探测到距离我们地球几百万亿光年之遥的星体，说明宇宙是无穷无尽的。那么，生命的起源和演化也是无穷无尽的。英国科学家的研究结果提出，像人类今天这样的演化过程大约经历了几十次。但是，米勒为什么能在错综复杂、扑朔迷离、众说纷纭中取得如此惊人的成功呢？

首先，米勒是一个年仅23岁的青年研究生，思维活跃，也有得天独厚的条件。米勒作为尤里的研究生，直接接触尤里的假说并受其熏陶，这使他能在生命起源和演化这个科学研究的天地里自由驰骋。当运用自己所学到的知识充分肯定奥巴林-尤里假说的正确性时，他得到了尤里的大力支持和帮助，米勒全力以赴准备验证这个假说。加上米勒年轻气盛，富于创造性，由米勒来完成这个伟大的实验也是毫不奇怪的。

其次，米勒运用了正确的科学方法。前已述及，生命起源和演化科学，是最古老又最年轻、最复杂的科学。时光已经流逝几十亿年，人们根本不可能想象和重现当时那种情景，科学家提出的各种推论，在被科学事实证实之前也只能是假说。米勒在研究和接触这个问题时，也经过了若干次艰苦的探索，想尽一切办法来进行验证。在导师尤里的帮助和指导下，米勒终于想出了用模拟实验方法来进行验证，并取得了惊人的成功。现在看来，米勒采用的模拟实验方法确实是唯一正确可行的科学方法。它说明一个科学家在通往成功的道路上也许只差一步，要么就一步成功，要么就前功尽弃。可见科学方法的重要。