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Miller Experiment

Posted on Oct 24, 2008 by Chung-hong Chan

每次我發現一個重大科學新聞,都會等一下,看看香港新聞紙會否報道。 BBC 報道了近一星期,香港報紙都未 pick up ,我才會報道。否則我會用批註的方法。
我發現我選來的科學新聞,都會是 Interdisciplinary ,而且多數都不是純科學實驗。如上一次講的,其實是歷史研究。今次這個有趣的新聞,都是歷史研究。五十年代有一個叫做 Miller Experiment 。這個研究是由化學博士生 Stanley Miller 所做,這個實驗令 Miller 一舉成名。五十年代的新聞報道,會錯誤理解他的研究,指他製造出生命。他做的研究是模疑地球初初形成之時,只有水、甲烷、胺、氫及一氧化碳,連大氣層都未形成。到底只有這五種簡單的化學物質,怎能慢慢變成生物?基督教的解釋當然是神的創造,但 Miller 想證明另一個起源之說。他將以上五種化學物質溶水加熱、再用電極在溶液進行電擊。模擬的狀況是古代地球閃電為充滿以上五種化學物質的海洋提供能量,生成出簡單的生命體。 Miller 運行了這個模疑系統一星期,發現整個系統中的一至一成半的碳會被轉化,他從溶液發現十一種胺基酸(當年只認為有二十種胺基酸),胺基酸是蛋白質的組成部份。此外,溶液也發現了糖、脂及核酸。這個實驗證明,古地球的狀況能夠將簡單的化學物質轉化為生命體的組成部份。可是,當年 Miller 指出,生命的起源之迷比人們想像中複雜,因為他只能從溶液找到十一種胺基酸。
Stanley Miller 於去年辭世,他當年的研究筆記及研究中獲得的溶液之冷凍乾粉狀樣本,流落到 Miller 舊生、現為海洋生物學家的 Jeffrey Bada 手上。 Bada 發現當年 Miller 原來另有一研究是通電之外,也有將蒸氣直接加入溶液中,同時模疑閃電及火山爆發。 Bada 用現代更加精確的 HPLC 檢測方法,發現 Miller 在這個實驗,其實能夠生產出 22 種胺基酸,以及五種 Amine 。這個發現更加證明,古地球的狀況能夠自然生成生命體的大部份基本組成部份。 Bada 更加假設,從古代海洋生成的各種胺基酸,可經過海岸沖刷在海邊積聚,再經過另一種火山排出物羰基硫( Carbonyl Sulfide )催化聚合成肽( Peptide )。肽再聚合就是蛋白質。這個有趣的研究刊登於今年十月十七日《科學雜誌》。
看完這篇文章你可能明白為何本港報章不報道,因為要看得明這個研究的絕妙之處,或者要有最少中五程度的生物學訓練。


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