15 年 1953 月 23 日，一位 XNUMX 歲的化學家在《科學》雜誌上發表了一項對生物學至關重要的實驗結果，該實驗為科學知識的新領域開闢了道路。 這個年輕人就是斯坦利·L·米勒。 他的工作開創了我們今天所知的益生元化學學科，並為我們提供了關於生命如何出現在地球上的第一條線索。 這 米勒實驗 它在科學界是眾所周知的。
因此，我們將專門用這篇文章來告訴您有關米勒實驗及其組成的所有信息。
原始地球
Stanley Miller剛從化學專業畢業，帶著博士論文的想法轉學到芝加哥大學。 在他工作的幾個月內，諾貝爾獎獲得者 Harol C. Urey 進入了大學，米勒參加了他關於地球起源和早期大氣的研討會。 講座吸引了米勒，以至於他決定改變論文的主題，向尤里展示了一個他以前從未嘗試過的實驗。
那時， 俄羅斯生物化學家亞歷山大一世奧帕林出版了一本名為《生命的起源》的書. 在其中，他解釋了自發的化學過程如何導致第一個生命形式的出現，這些生命形式在數百萬年的時間尺度上逐漸發展起來。
大約 4 億年前，原始地球的無機分子會發生反應，產生第一個有機分子，從這裡產生更複雜的分子，最後是第一個有機體。
歐巴林設想了一片與現在的土地完全不同的原始土地，在它被生物本身改造之前。
米勒實驗的線索
關於這個早期地球是什麼樣子的線索之一是基於現有的天文知識。 假設地球和太陽系中的其他行星來自同一個氣體和塵埃雲，地球大氣的成分可能與木星和土星等行星的大氣成分非常相似：因此， 它可能富含甲烷、氫和氨。 這將是一個氧氣濃度非常低的還原氣氛，因為這是第一個光合細菌的後期貢獻。
地球表面將被淹沒在水中。 海洋富含化學分子。 Oparin 將古老的海洋想像成一種富含化學分子的原始湯。
這個早期的世界將比今天的世界更加動盪，火山活動頻繁，電風暴頻繁，太陽輻射強烈（沒有臭氧層可以避免紫外線輻射）。 這些過程 它們將為海洋中發生的化學反應提供能量，並最終導致生命的出現。
許多科學家，包括尤里，都分享了這些想法。 但這純粹是猜測，沒有人嘗試過，更不用說經過測試了。 直到米勒出現。
米勒的深入實驗
米勒設想了一個實驗來檢驗尤里和歐帕林的假設並說服尤里執行它。 擬議的實驗包括混合據信存在於早期地球大氣中的氣體——甲烷、氨、氫氣和水蒸氣——並測試它們是否可以相互反應以產生有機化合物。 您必須確保該過程在厭氧條件下進行 （即沒有氧氣）並且不涉及可以促進反應的活性元素。
為此，他設計了一個帶有燒瓶和試管的封閉玻璃裝置，氧氣不能進入，他對所有材料進行消毒，以消滅所有生命形式。 他將代表原始海洋的少量水倒入一個燒瓶中。 他用甲烷、氫氣和氨氣填充另一個燒瓶作為原始氣氛。
下面，電容器允許大氣中形成的物質通過兩個電極產生的放電冷卻和液化，這將模擬閃電的影響。
一天晚上，米勒進行了一項實驗。 第二天早上我回到實驗室時，燒瓶裡的水已經變黃了。 運行一周後，分析棕色水，發現產生了許多以前不存在的化合物，包括四種氨基酸（所有生物體用作細胞構建材料的化合物）（蛋白質）。
米勒的實驗表明，如果環境條件合適，有機分子可以由簡單的無機分子自發形成。
來自太空的有機分子
然而，幾年後，科學家得出結論，早期大氣的減少程度低於尤里和米勒的想像，可能由二氧化碳和氮氣組成。 新的實驗表明，在這些條件下， 有機化合物的合成可以忽略不計. 很難想像，這麼細的湯竟然可以給人以生命。 但後來這個問題的解決方案出現了，不是來自地球上的新實驗，而是……來自太空。
1969 年，一顆形成於 4.600 億年前的隕石墜落在澳大利亞默奇森附近。 經過分析，發現裡面含有多種有機分子，包括氨基酸和其他由米勒在實驗室合成的化合物。
這樣，如果原始地球的條件不適合有機分子的形成， 外星物體可能使用了足夠的化學物質來調味地球的益生元湯 讓我們第一次看到生活。
目前，專家們似乎又傾向於原來的還原氣氛，更傾向於米勒的結果。 因此，可以接受的是，如果我們星球的大氣層正在縮小，很可能合成了地球上生命所必需的化合物，而如果我們的大氣層正在生鏽，它們可能是由隕石和彗星核貢獻的。
然而，無論它是在我們的星球上還是在我們的星球外，大量不同的測試表明，有機化合物可能是相對簡單的化學反應的結果。
我希望通過這些信息，您可以更多地了解米勒的實驗。