本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
7月26日星期四，新的英語科學部落格網路SciLogs.com正式上線。SciLogs.com是自然網路博主的全新家園，是SciLogs國際部落格合集的一部分，該合集已存在於德語、西班牙語和荷蘭語版本中。為了慶祝NPG科學部落格家族的這一新成員，一些NPG部落格正在釋出以“開端”為主題的文章。參與此次跨網路部落格節的有nature.com的Soapbox Science部落格、Scitable的Student Voices部落格以及來自SciLogs.com、SciLogs.de、Scitable和《大眾科學》部落格網路的博主。加入我們，一同探索對“開端”的多樣解讀——從科學的例子，如干細胞，到首次體驗，如發表你的第一篇論文。您也可以使用#BeginScights標籤在社交媒體上關注和參與對話。——博拉
本著“開端”的精神，我將奉上這篇略經編輯的摘錄，摘自《科學的終結》（1996年），內容關於生命的起源，具有啟發意義的是，隨後的任何研究都沒有使其過時。——約翰·霍根
斯坦利·米勒是20世紀最勤奮和受人尊敬的生命起源研究者之一。1953年，他作為一名23歲的研究生，試圖在實驗室中重現生命的起源。他將幾升甲烷、氨氣和氫氣（代表大氣層）以及一些水（代表海洋）注入一個密封的玻璃裝置中。一個火花放電器用模擬閃電轟擊這些氣體，而一個加熱線圈則使水保持沸騰。幾天之內，水和氣體就被染上了一層紅棕色的粘稠物。在分析這種物質時，米勒欣喜地發現它富含氨基酸。這些有機化合物是蛋白質的組成部分，蛋白質是生命的基本物質。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事的未來。
米勒的成果似乎提供了令人震驚的證據，表明生命可以從英國化學家J.B.S.霍爾丹所稱的“原始湯”中產生。評論員推測，科學家們會像瑪麗·雪萊的弗蘭肯斯坦博士一樣，很快在他們的實驗室裡創造出活的有機體，從而詳細地展示創世紀是如何展開的。但事情並沒有那樣發展。事實上，在他最初的實驗近40年後，米勒告訴我，解決生命起源之謎比他或任何其他人預想的都要困難得多。他回憶起在他實驗後不久的一個預測，即在25年內，科學家們“肯定”會知道生命是如何開始的。“嗯，25年已經過去了，”米勒 dryly 說道。
在1953年的實驗之後，米勒全身心地投入到尋找生命秘密的探索中。他以嚴謹的實驗主義者和有點脾氣暴躁的人而聞名，他會迅速批評他認為粗製濫造的工作。1990年，我在他在加州大學聖地亞哥分校的辦公室裡見到了米勒，他在那裡擔任生物化學教授，他擔心他的領域仍然被認為是邊緣學科，不值得認真追求。
“有些工作比其他工作要好，”他說。“那些糟糕的東西往往會拖累它。我往往對此非常沮喪。人們做了好的工作，然後你看到這些垃圾吸引了注意力。”事實上，米勒似乎對目前關於生命起源的任何提議都不以為然，稱它們為“胡說八道”或“紙上談兵”。他對某些假說非常鄙視，以至於當我問他對它們的看法時，他只是搖了搖頭，深深地嘆了口氣，並嗤之以鼻——彷彿被人類的愚蠢所征服。斯圖爾特·考夫曼的“自催化”理論就屬於這一類。“在計算機上執行方程式並不構成實驗，”米勒輕蔑地說。
米勒承認，科學家們可能永遠無法確切地知道生命在哪裡和何時出現。“我們正在嘗試討論一個歷史事件，這與通常的科學型別非常不同，因此標準和方法也非常不同，”他評論道。但是，當我暗示米勒聽起來對發現生命秘密的前景感到悲觀時，他顯得驚恐萬分。悲觀？當然不是！他很樂觀！
他發誓，總有一天，科學家們會發現引發偉大進化傳奇的自我複製分子。正如空間微波輻射的發現使宇宙學合法化一樣，第一種遺傳物質的發現也將使米勒的領域合法化。“它會像火箭一樣起飛，”米勒咬牙切齒地嘟囔著。這樣的發現會立刻顯而易見嗎？米勒點了點頭。“它將具有某種性質，讓你說，‘天哪，就在那裡。你怎麼會這麼久都沒有注意到它？’ 每個人都會完全信服。”
當米勒在1953年進行他的里程碑式實驗時，大多數科學家仍然認同達爾文的觀點，即蛋白質是最有可能的自我複製分子的候選者，因為蛋白質被認為能夠複製和組織自身形成細胞。在發現DNA是遺傳傳遞的基礎之後，許多研究人員開始傾向於核酸而不是蛋白質作為原始分子。但是，這個設想有一個主要的障礙。沒有稱為酶的催化蛋白質的幫助，DNA既不能製造蛋白質，也不能複製自身。這一事實使生命起源變成了一個經典的雞生蛋還是蛋生雞的問題：先有蛋白質還是先有DNA？
在20世紀60年代，分子生物學家岡瑟·斯特恩特提出，這種難題可以透過一種能夠充當自身催化劑的自我複製分子來解決。在20世紀80年代早期，研究人員識別出這樣一種分子：核糖核酸，或RNA，一種單鏈分子，在蛋白質製造中充當DNA的助手。實驗表明，某些型別的RNA可以充當自身的酶，將自身剪成兩段，然後再拼接在一起。如果RNA可以充當酶，那麼它也可能能夠在沒有蛋白質幫助的情況下複製自身。RNA可以同時充當基因和催化劑，既是蛋又是雞。
但是，所謂的“RNA世界”假說存在一些問題。RNA及其組成部分很難合成，即使在實驗室的最佳條件下也是如此，更不用說在合理的益生元條件下了。一旦RNA被合成出來，它只能在科學家的大量化學誘導下才能複製自身。生命起源“必須在容易的條件下發生，而不是在非常特殊的條件下，”米勒說。他確信，某種更簡單——可能非常不同——的分子一定為RNA鋪平了道路。
琳恩·馬古利斯就懷疑對生命起源的調查是否會產生米勒夢想的那種簡單、自我驗證的答案。“我認為這可能是癌症的原因，但不是生命起源的原因，”馬古利斯在1994年與我交談時說。她指出，生命是在複雜的環境條件下出現的。“你有白天和黑夜，冬天和夏天，溫度變化，乾燥度變化。這些事物是歷史的積累。化學系統實際上是歷史的積累。因此，我認為永遠不會有生命形成的打包食譜：加水混合就能得到生命。這不是一個簡單的步驟過程。這是一個涉及許多變化的累積過程。”
她指出，最小的細菌，“比斯坦利·米勒的化學混合物更像人，因為它已經具有這些系統特性。因此，從細菌到人比從氨基酸混合物到細菌的步驟要小得多。”
弗朗西斯·克里克曾經寫道，“生命起源似乎幾乎是一個奇蹟，要使其啟動，必須滿足如此多的條件。”（應該指出的是，克里克是一位傾向於無神論的不可知論者。）克里克提出，幾十億年前，訪問地球的宇宙飛船上的外星人可能故意用微生物播種了地球。
也許斯坦利·米勒的希望終有一天會實現：科學家們會找到一些聰明的化學物質或化學物質組合，它們可以在合理的益生元條件下複製、突變和進化。這一發現肯定會開啟應用化學的新時代。（絕大多數研究人員都專注於這個目標，而不是闡明生命的起源。）但是，鑑於我們對生命開始的條件缺乏瞭解，任何基於這種發現的生命起源理論都將永遠受到質疑。米勒堅信，生物學家在看到生命起源的答案時就會知道答案。但他的信念基於這樣的前提：答案是合理的，即使只是事後看來。誰說地球上的生命起源是合理的？生命可能起源於一系列離奇的、不可能甚至難以想象的事件的匯合。
此外，當一個合理的原始分子被發現時（如果發生這種情況），它不太可能告訴我們我們真正想知道的：地球上的生命是必然的還是一個偶然事件？它是否在其他地方發生過，還是隻發生在這個孤獨、寂寞的地方？只有當我們發現地球以外的生命時，這些問題才能得到解決。社會似乎越來越不願意資助此類調查。1993年，國會關閉了美國宇航局的SETI（搜尋地外文明計劃）專案，該專案掃描天空以尋找其他文明產生的無線電訊號。載人或不載人的火星任務的夢想正變得越來越渺茫。
即便如此，科學家們明天也可能發現地球以外生命存在的證據。這樣的發現將改變所有的科學、哲學和人類思想。斯蒂芬·傑·古爾德和理查德·道金斯或許能夠解決他們關於自然選擇是宇宙現象還是僅僅是地球現象的爭論（儘管他們每個人無疑都會為自己的觀點找到充分的證據）。斯圖爾特·考夫曼或許能夠確定他在計算機模擬中辨別出的“規律”是否在真實世界中普遍存在。如果外星人足夠聰明，能夠發展自己的科學，物理學家愛德華·威滕可能會了解到超弦理論是否真的是任何尋找支配現實的基本規則的必然結果。科幻小說將變成現實。《紐約時報》將類似於那些刊登總統與外星人親切交談“照片”的超市小報。人們總是可以抱有希望。
後記：在上述科學家中，只有斯圖爾特·考夫曼、理查德·道金斯和愛德華·威滕仍然健在。斯坦利·米勒、琳恩·馬古利斯、岡瑟·斯特恩特、斯蒂芬·傑·古爾德和弗朗西斯·克里克已經去世，他們的科學後繼者似乎仍然和以往一樣，距離理解生命的開端（們？）遙遙無期。
斯坦利·米勒的照片來自維基共享資源。