20世纪30年代以来，奥巴林的生命起源理论受到各方面的重视，然而由于第二次世界大战的影响，未能进行深入的研究。1950年，由美国的卡尔文领导并由加里森等完成的一项模拟地核放射的实验，是第一次从化学进化角度研究生命起源问题。但因实验设计上的缺陷，得到的甲醛和甲酸量太少，实验本身的意义不大，却鼓励着后人继续探索。1953年，尤里的学生米勒根据尤里提出的原始大气的成分，把甲醛、氨、水蒸气、氢气的混合体装在封闭系统内，连续火花放电一周，得到大量有机化合物。反应产物经鉴定有11种氨基酸，其中甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸四种氨基酸存在于天然蛋白质中。米勒模拟原始地球条件合成生物小分子（生物小分子指分子量一般在1000以下的氨基酸、脂肪、单糖等），对生命起源的研究有重大影响，成为生命起源研究史上一个关键性实验。他使用的仪器很简单，但构思严谨，设计精巧，能很好地完成实验要求，对后人有很大启发。以后，许多科学家相继模拟原始地球条件，合成很多种有机化合物。据统计，到20世纪70年代中期已能合成天然蛋白质所含的全部20种氨基酸、氨基酸的衍生物，腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶，核糖、2—去氧核糖，C2～C12的直链和分支脂肪酸等。其中1960年西班牙生化学家奥罗首次合成腺嘌呤，1967年霍奇森合成卟啉，有重要意义。1973年，美国化学家安德斯提出了星际云和陨石中有机化合物，可能是通过菲希尔—特鲁普什合成方式形成的。这种合成方式可从一氧化碳、氢气和氨中产生各种有机物，包括二十碳以内的直链和分支的脂肪酸，低产量的腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶以及胸腺嘧啶，还有尿素、胍类等等。目前不少人认为这种合成方式不仅可能产生于星际云和陨石，也可能是原始地球上无机物变成有机物的又一种重要途径。这是继米勒之后的又一项很重要的模拟实验。此外，对模拟合成核苷和核苷酸，虽然也有报道，但尚未定论。20世纪80年代，对地球原始大气成分提出修改观点，认为原始大气是还原性的，主要成分是氮气、一氧化碳、二氧化碳和水蒸气，而不是氢化物。米勒于1986年证明以一氧化碳、二氧化碳替代甲烷，以氮气替代氨的火花放电实验，仍可获得与最初的前生物合成同一范围的氨基酸、羟基和脂肪酸。

由生物小分子形成生物大分子，在化学进化途径中有更重要意义。模拟原始地球条件合成生物大分子，都要经过脱水缩合或高温热聚缩合，但两者都有较大困难。1955年日本的赤崛四郎提出多聚甘氨酸理论，认为原始地球条件下，甲醛同氨和氰化氢发生反应生成聚合甘氨酸，是地球上产生的最原始蛋白质。1956年，他用高岭土吸附聚甘氨酸，并与甲醛、乙醛反应，可变换成含有其他各种氨基酸残基的多肽。1964年，卡尔文认为氰化氢在形成肽链过程中，可能起脱水剂作用，因此，只要有氰化氢存在，就可以在“稀汤”的潮湿环境内，经脱水形成聚合物。1951年英国晶体学家贝尔纳提出原始汤内小量有机化合物，可通过悬浮于早期海洋内含矿物颗粒的粘土表面的吸收，而得到浓缩，并在该粘土表面或位于分层结构的活性部位，进行加工有机物质的前生物反应。1972年，卡恰尔斯基利用蒙脱土吸附氨基酸腺苷酸的氨基，使氨基酸发生聚合作用，获得50个氨基酸的肽链。这些都是生命起源于水溶液介质的论点，所取得的重要进展。因此有人把他们称为海相起源派。

1958年，日本生化学家原田、美国生化学家福克斯将甘氨酸溶解于加热熔化了的焦谷氨酸液体中，并加热到170℃，获得谷氨酸甘氨酸聚合物。1960年，又对天冬氨酸和谷氨酸加热，得到高分子聚合物。福克斯等相继发表许多氨基酸热聚缩合的论文。他们认为火山喷出的气体内，含有氨气、甲烷和水蒸气，而且火山口的温度接近1000度或更高，因此，有可能合成氨基酸。氨基酸在冷却的火山溶岩内进行缩合，形成多肽。他们的这种观点，有人称为陆相起源派。

由多核苷酸合成核酸，曾用酶在试管内进行合成，因而不能认为是化学进化的实验。总之，上述观点都是支持在化学进化过程中，蛋白质出现于核酸之前的。但是从生命的延续和进化看，遗传信息又是最重要的。因而出现生命起源研究中究竟何者在前的“鸡和蛋”问题。1966年，穆勒提出基因物质是生命的起始者及其组建的基础。因而相继开展许多证实核苷酸和核酸具有首要意义的实验。20世纪70～80年代，美国圣迭戈斯托克研究所的奥盖尔及其同事，在开展从活化的核苷酸，直接连接成第一股多核苷酸链，以及把第一股链作为模板，指导活化的单体合成第二股互补的多核苷酸链方面，特别是后一种关于RNA的“自我复制”实验取得的进展，有重要意义。1981年，切赫等发现一种特殊结构的核糖核酸（RNA）能催化RNA合成，称核酶，尽管其合成速度较蛋白酶慢很多，但表明核酸能以一种自我催化方式而产生。1993年美国加州斯克里普斯研究所的学者在进行核糖核酸片断的人工合成试验时，发现在RNA形成的1小时内，又能开始复制自身，不久复制品还开始发育，呈现出新的化学能力，更令人惊奇。因此，尽管核苷酸未能从类似米勒的实验中产生，但已有越来越多的学者认为，RNA可能产生于蛋白质之前。而脱氧核糖核酸（DNA）的产生，则更晚些，是从一种通用的RNA分子发展起来的。现有有机体DNA的某些成分的生物合成途径，也表明RNA在生化进化上早于DNA。

另方面，大量实验已证明在早期地球上，至少可产生相当数量的某些氨基酸类型。而且也证实前寒武纪沉积内的氨基酸具有地球化学的稳定性和易于从星际间的前体（甲醛、氰化氢、氨）形成的化学性，说明前生物的氨基酸更适于进一步的缩合反应。再从含碳陨石成分的研究和前生物反应的模拟实验看，都表明在地球早期，氨基酸和多肽均较核苷酸及其多聚体更为丰富而易于利用。1982年普鲁西内耳发现一种蛋白质，称朊毒体（prions），能使绵羊等动物的中枢神经系统发生退行性紊乱。这一发现使蛋白质被认为可能是进入更精细的核酸时代以前的前体。因而，仍有许多学者仍坚持传统的前生物的蛋白质产生于核酸之前的观点。

（内容摘自《20世纪科学技术简史》第二版）

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