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生命的起源

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王道還｜中央研究院歷史語言研究所助理研究員

達爾文推測，生命的起源地也許是一個「溫暖的小池塘」。1952年，美國芝加哥大學研究生密勒（Stanley L. Miller, 1930-2007）在老師尤瑞（Harold C. Urey, 1893-1981；1934年諾貝爾化學獎得主）的實驗室，證明在原始地球上，大氣中的無機分子透過自然力量就能形成複雜的有機分子，如胺基酸。密勒把水、甲烷、阿摩尼亞、氫封入一個無菌玻璃球中，對混合物的蒸氣施加電擊（模擬閃電）。一星期後，整個系統中的碳約有10～15％成為有機分子的一部分；2％構成胺基酸，其中以苷胺酸最多。

後來有人主張生命是在外太空形成的，隨著隕石降落地球，在地球上一步步演化出生命圈。最近十年，科學家又開始對海底熱泉寄以厚望。不過，從來沒有人預期生命可以在沒有水的環境中演化出來。

今年10月上旬，美國天文學會年會在加州首府巴沙迪納舉行。10月7日星期四，亞利桑納大學研究生莎拉．赫斯特（Sarah Horst）發表了類似米勒的實驗結果。只是她模擬的不是地球的原始大氣，而是土衛泰坦的濃厚大氣。在太陽系諸行星的衛星中，泰坦是唯一有濃密大氣層的一個；泰坦地心引力不強，因此大氣層非常厚。不過泰坦表面溫度是攝氏–179度，大氣中完全沒有水氣，主要是氮、甲烷。

莎拉以無線電波模擬太陽紫外線，照射模擬的泰坦大氣層，結果她發現了胺基酸與核苷酸（DNA與RNA的基本單元）。這個實驗證明：不必在有水的環境中，就能自然形成基本的有機分子。當然，從那些分子演化出生命，還要經過許多步驟，其中許多步驟都需要水，或者在液態環境中才能發生。不過，泰坦高空中形成的簡單有機分子可能降落地面，進入甲烷大湖或大海，再進一步演化。

資料來源

《科學發展》2010年11月，455期，78 ~ 81頁

生命(5) 科發月刊(5210)

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