作者亚当·卢瑟福发布关于生命起源的最新信息

发布关于生命起源的最新信息

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这可能会让您感到震惊,这可能在片刻之后让您觉得有点好笑,但“汤在 1953 年达到了巅峰。” 这句话对于任何最近享用过美味培根豆汤的人来说都是荒谬的,它出自英国科学记者亚当·卢瑟福的新书《创造:科学如何重塑生命本身》。

然而,仔细阅读后会发现,卢瑟福指的是所谓的“ prebiotic soup(益生元汤)”,这个词是另一位杰出的英国人,进化生物学家 J.B.S. 霍尔丹创造的,用来描述一个富含化学成分的池塘,足以让第一个活细胞自发形成。

美国化学家斯坦利·米勒在 1953 年达到了上述汤的顶峰,当时他将水、甲烷、氢气和氨气混合在一起,他认为这些是大约 40 亿年前大气的主要成分,并用电击模拟闪电。(我告诉过您“震惊”会事后觉得好笑。)几天之内,混合物变黑了。 米勒的分析显示存在氨基酸,这是顶级的益生元物质。


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这种早期地球如何变得充斥着生物化学的看似显而易见的概念证明变得如此有名,以至于后来在《星际迷航:下一代》的最后一集中被重点介绍。 被称为 Q 的全能存在将我们的英雄皮卡德舰长拖到大约 35 亿年前的地球,注意到一些冒泡的粘液,并说:“这就是你。 我是认真的。 就在这里,生命即将首次在这个星球上形成。 一组氨基酸即将结合形成第一个蛋白质,这是你们所谓的生命的基石……你们所知道的一切,你们整个文明——这一切都从这个小小的粘液池塘开始。” 仅仅为了见证演员约翰·德·兰西试图将“goo(粘液)”变成一个三音节词,这个场景就值得一看。

生命起源的浓汤概念的问题在于,它几乎肯定是错误的。 卢瑟福在越洋电话中告诉我,“益生元汤是这样一个令人难以置信的想法,即如果条件合适,生物分子方面的复杂性可以自发地出现。 这是一个标志性的,也是一个重要的实验。 但它也是我所认为的关于生命如何在地球上开始的不正确版本的巨大促成因素。”

米勒式原始液体中产生的氨基酸只是躺在那里,没有仰泳。“一旦这些化学物质发生反应,”卢瑟福说,“它们将停止反应。 那就是这个过程的结束。 而这正是生命不会做的一件根本的事情。 生命是一个持续的化学反应。” 您可以永远等待,仍然不会在汤里得到一只苍蝇。

最近,研究人员发现了更适合孕育生物的地方:深海热液喷口,称为白色烟囱。 但是白色烟囱的热量,就像斯坦的电力一样,对给定的汤锅所起的作用有限。 然而,烟囱也带来了大量的氢气,并将细胞大小的孔隙挤入周围的熔岩中。 从从这些喷口喷出的氢原子中剥离一个电子,您就剩下一个孤独的质子。 而这些孔隙一侧的质子不平衡必然会导致带电粒子的流动,这也许足以使足够的化学反应开始进行——并保持进行——从而导致我们今天思考迟钝的池塘。

“生命就像一个赌场,”卢瑟福说,这并不是因为赌场是找到白色烟囱的好地方,在这种情况下,白色烟囱会吐出他们的退休储蓄。 “每个人都知道,从长远来看,庄家总是赢。 但生命的本质是一种持续的与庄家打平的状态。 并且这种状态已经持续了大约 40 亿年。 当您死亡时,您会被踢出去,并且您细胞内包含的能量会返回给庄家。 但在您的一生中,您从环境中提取能量并抓住它。 这有点像坐在二十一点牌桌旁,设法在那里待上一整晚。” 在您离开之前,别忘了看演出。

史蒂夫·米尔斯基是 1962 年 Twist 比赛的获胜者,他因此获得了三支蜡笔和三张彩色纸。 这仍然是他最负盛名的奖项。

更多作者:史蒂夫·米尔斯基
大众科学杂志第 309 卷第 4 期本文最初以“法式海鲜汤生物学”为标题发表在《大众科学杂志》第 309 卷第 4 期(),第 96 页
doi:10.1038/scientificamerican1013-96
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