鲍勃哈森的压力弹支持哪一种生命起源学说

2020-06-09 社会 281阅读
鲍勃的压力弹实验支持的是化学进化说(新自生论)。该学说认为地球上的生命是在地球历史的早期,在特殊的环境条件下,由非生命物质经历长期化学进化过程而产生的。这一过程是伴随着宇宙进化过程进行的。生命起源是一个自然历史时间,是整个宇宙演化的一部分。
1996年,矿物学家鲍勃·哈森开始了这一项实验,旨在证明:海底热液口附近是生命诞生的理想之地。哈森认为,海底热液口的高温高压环境,丰富的矿物质资源,以及裂缝中源源不断喷涌上来并立即与冰冷的海水交融在一起的热水,这种种复杂的环境条件表明,这里很可能是地球生命起源的地方。为了测试这一理论,哈森和他的同事们使用了一种被叫做“压力弹”的设备。“压力弹”在技术术语上被叫做“内部加热气体介质压力容器”,看上去就像一口超级厨房高压锅,可产生超过1800℃的高温和相当于海平面气压10000倍的高压。
做实验时,哈森将水、一种被叫做丙酮酸盐的有机化学物质,以及一种能产生二氧化碳的粉末装进一个由金子做成的小胶囊内,然后将小胶囊放进设定在480℃、2000个大气压的“压力弹”中。两小时后,他取出胶囊,发现里面的东西已经变成了数以万计的不同的化合物。之后,哈森和同事们又用氮、氨以及其他早期存在于地球上的分子进行实验,最终创造出了各种各样的有机分子,包括各种氨基酸和糖类,这些都是构成生命体的基本物质。
哈森的“压力弹”实验标志着一个重要的转折点。44年前,米勒在装满“地球早期大气”的玻璃试瓶里,用电火花模拟闪电,成功地创造出了含有氨基酸的“生命原汤”。而现在,哈森的“压力弹”实验则表明,不仅仅是雷电,生命的基本分子还可能在各种场所形成,包括海底热液口附近,火山口中,甚至在陨石上。
在科学家看来,在地球上形成生命的基本元素如碳、氢、氮等并不难,难的是:这些基本元素是如何组合在一起的?还有,氨基酸以多种形式出现,但其中只有一些被生物体用来构成蛋白质,那它们又是如何发现和找到彼此的呢?
哈森认为,各种分子漂浮在浩瀚海水——“生命原汤”之中,但那决不是什么浓厚醇香的炖牛肉汤,它非常稀薄,只是在一片汪洋大海中,这里或那里偶尔飘浮着几个分子而已。可以说,在茫茫大海中,分子与分子相遇,产生化学反应,并最终形成较大结构的机会可谓无限之小。哈森推测,海底的岩石,即在海底热液口周围堆积起来的矿床,很可能是帮助孤单的氨基酸互相寻找到彼此的最好媒介——矿物岩石拥有纹理,有的光滑、有光泽,有的粗糙、凹凸不平,表面附着各种分子;氢原子若即若离地徘徊在矿物岩石的附近,与其上的各种分子发生反应;某种氨基酸被矿物分子所吸引,形成一个键,足够多的键形成一种蛋白质……目前,哈森及其同事正在实验室里对不同的矿物质和分子加以组合,一遍又一遍地做实验,以重复地球早期海洋里曾经发生过的那些事儿。
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