再现创生的伟大时刻
1953 年,在美国芝加哥大学的一间实验室里,有两个人向这个谜题发起了挑战。
一个叫斯坦利·劳埃德·米勒的年轻人,和他的研究生导师——1934年诺贝尔化学奖得主—— 哈罗德·克莱顿·尤里教授,将水、甲烷、氨、氢气与一氧化碳这5种物质,密封在无菌状态下的玻璃管和烧瓶内模拟原始地球大气。然后把烧瓶和玻璃管连接成一个回路。在这个精巧的装置中,其中一个烧瓶装着半满的海水,另一个烧瓶则含有一对电极,以此模拟太古时代的地球环境。
他们首先将液态水加热产生水蒸气,然后给另一个烧瓶中的电极通电,产生电火花,这就模拟了闪电。水蒸气在经过电极之后,会在实验装置的底部重新冷凝成水。实验进行了一周,米勒和尤里惊讶地发现,在这些冷凝水中产生了一些黄绿色的有机物。虽然这些黄绿色的物质并不是生命,只不过是一些氨基酸之类的有机化合物,但米勒和尤里欣喜若狂,他们认为这是生命诞生的重要线索。
米勒-尤里实验在当时引起了极大的社会反响。生物学家们纷纷奔走相告,仿佛进化论的壮丽诗篇那缺失的序章终于被找到了,“生命从哪里来”这个终极哲学之问也随之被解答。当时的新闻报道给人的感觉,就好像只要把一些化学物质放到试管中用力地摇一摇,生命就会从里面爬出来......尽管从逻辑上来说,这个实验的结论其实无法解答生命起源问题,可人们还是乐于夸大它的作用,假装得到了满意的结论。
米勒-尤里实验结果一经发布,就引发了媒体与普通人对于生命起源的兴趣
然而真相是:当时的实验者对原始大气中的水、甲烷、氨、氢气与一氧化碳这5种物质的配比完全不清楚,即便碰巧实验条件和原始大气相同,但结果也只是合成了一些小分子有机物,这离最终形成生命还有“十万八千里”。他们合成的最主要物质是氨基酸,这是构成蛋白质的“零件”,而蛋白质又是构成细胞的零件,所以,实验中合成的只不过是生命的零件的零件。
从小分子有机物到氨基酸,再从氨基酸到蛋白质,再从蛋白质到核酸,再从核酸到一个单细胞生命,在这一系列过程中,每一步都需要跨越一道巨大的鸿沟。
从小分子有机物到单细胞生命是一个极其艰难的变化过程
假如我们将一个氨基酸分子想象成一个小球,无数个氨基酸分子要在碰撞中随机地组成一个极其复杂的蛋白质分子,其概率就好像有一只猴子在打字机上随机地乱敲,结果出来了一部《西游记》一样。这种概率已经小到了荒谬的程度。
显然,大自然肯定不是这么干的。这么复杂的一个蛋白质分子,是不可能突然出现的。唯一合乎逻辑的生命诞生过程,也应当是一个简单的有机小分子,在特定环境中不断地演化,逐渐成为一个复杂的有机大分子。无数个有机大分子又通过随机组合,形成了第一个具备生命特征的分子团。而这个至关重要的第一个有机分子团,必须具备一个神奇的功能—— 自我复制。