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积木游戏,大家都知道吧?我们常常把许多积木按照不同的排列方式搭建出各式各样的积木结构:小洋楼、矮山、S形马路……
但是,对于自然界中的“积木游戏”,我们不一定很熟悉。建造蛋白质分子的“积木游戏”就是其中的一种。
不同数量、性质的氨基酸就是那一个个“积木”,它们可以“拼”成许许多多蛋白质。可当氨基酸不够用时,我们该怎么办呢?
斯唐来·米勒想到了在容器里人工合成氨基酸。年仅23岁的他在1953年美国芝加哥大学的“教授会”上展示了自己的实验方案,竟遭到了教授们的反对,他们认为人造氨基酸不可能实现。
“没有想过的,并不意味着不可能成功。”米勒的导师尤里教授不以为然。
米勒更是自信满满,他说:“只要我们能模拟出原始地球的还原性大气,再模仿当时经常电闪雷鸣的自然条件,就很有可能制造出氨基酸!”
在尤里教授的支持下,血气方刚的米勒不顾“教授会”的反对,坚持进行实验。
米勒设计了一种特殊的大玻璃容器。为了保证实验制成的复杂化合物一定不是由活细胞形成的,他先把容器中的气体抽干,使之处于真空状态,再在130℃下,用水将容器连续消毒了18个小时。
然后,他将氨、甲烷、氢气注入容器中,这些气体混合的比例与推测的原始大气基本相同。
接着,他用另一个同样消过毒的玻璃容器将水煮沸,形成的蒸气经过一根玻璃管进入第一个玻璃容器中。
在蒸气的推动下,氨、甲烷和氢气形成的混合气体又经过另一根玻璃管回到沸腾的水中。米勒让第二根玻璃管保持冷却状态,因而蒸气在尚未滴回原来的容器前就转变为水了。
这样,在沸水的带动下,氨、甲烷、氢和水蒸汽的混合物就在这套特殊的装置中不停地循环。原始地球的还原性大气就这样被制造出来了。
但“电闪雷鸣”怎么模仿呢?米勒想到了用连续的电火花来模拟地球在原始时代频繁的闪电现象。
这样,米勒人工合成氨基酸的实验正式开始了。
实验进行了110个小时之后,容器中氨的浓度迅速下降,氨基酸的比例则持续上升。一个星期过去了,在实验进行的第8天,米勒终于得到了期望的结果:在这个容器里面,出现了甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等重要的氨基酸。
其中,甘氨酸和丙氨酸是构成各种蛋白质的19种氨基酸“积木”中的两种,也是所有氨基酸中最简单的。
米勒把小小的容器变成浓缩了的原始地球,成功地合成了氨基酸,震动了整个生物学界。在探索生命起源的征途上,人类又迈出了重要的一大步。
但是,对于自然界中的“积木游戏”,我们不一定很熟悉。建造蛋白质分子的“积木游戏”就是其中的一种。
不同数量、性质的氨基酸就是那一个个“积木”,它们可以“拼”成许许多多蛋白质。可当氨基酸不够用时,我们该怎么办呢?
斯唐来·米勒想到了在容器里人工合成氨基酸。年仅23岁的他在1953年美国芝加哥大学的“教授会”上展示了自己的实验方案,竟遭到了教授们的反对,他们认为人造氨基酸不可能实现。
“没有想过的,并不意味着不可能成功。”米勒的导师尤里教授不以为然。
米勒更是自信满满,他说:“只要我们能模拟出原始地球的还原性大气,再模仿当时经常电闪雷鸣的自然条件,就很有可能制造出氨基酸!”
在尤里教授的支持下,血气方刚的米勒不顾“教授会”的反对,坚持进行实验。
米勒设计了一种特殊的大玻璃容器。为了保证实验制成的复杂化合物一定不是由活细胞形成的,他先把容器中的气体抽干,使之处于真空状态,再在130℃下,用水将容器连续消毒了18个小时。
然后,他将氨、甲烷、氢气注入容器中,这些气体混合的比例与推测的原始大气基本相同。
接着,他用另一个同样消过毒的玻璃容器将水煮沸,形成的蒸气经过一根玻璃管进入第一个玻璃容器中。
在蒸气的推动下,氨、甲烷和氢气形成的混合气体又经过另一根玻璃管回到沸腾的水中。米勒让第二根玻璃管保持冷却状态,因而蒸气在尚未滴回原来的容器前就转变为水了。
这样,在沸水的带动下,氨、甲烷、氢和水蒸汽的混合物就在这套特殊的装置中不停地循环。原始地球的还原性大气就这样被制造出来了。
但“电闪雷鸣”怎么模仿呢?米勒想到了用连续的电火花来模拟地球在原始时代频繁的闪电现象。
这样,米勒人工合成氨基酸的实验正式开始了。
实验进行了110个小时之后,容器中氨的浓度迅速下降,氨基酸的比例则持续上升。一个星期过去了,在实验进行的第8天,米勒终于得到了期望的结果:在这个容器里面,出现了甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等重要的氨基酸。
其中,甘氨酸和丙氨酸是构成各种蛋白质的19种氨基酸“积木”中的两种,也是所有氨基酸中最简单的。
米勒把小小的容器变成浓缩了的原始地球,成功地合成了氨基酸,震动了整个生物学界。在探索生命起源的征途上,人类又迈出了重要的一大步。