Стэнли Миллер
Стэнли Миллер | |
---|---|
Рожденный | Стэнли Ллойд Миллер 7 марта 1930 г. Окленд, Калифорния , США |
Умер | 20 мая 2007 г. Нэшнл-Сити, Калифорния , США | (77 лет)
Альма-матер | Калифорнийский университет в Беркли Чикагский университет |
Известный | Абиогенез |
Награды | Медаль Опарина |
Научная карьера | |
Поля | Химия |
Учреждения | Чикагский университет Колумбийский университет Калифорнийский университет, Сан-Диего |
Докторантура | Гарольд Юри |
Докторанты | Джеффри Бада |
Стэнли Ллойд Миллер (7 марта 1930 — 20 мая 2007) был американским химиком, который провел важные эксперименты, касающиеся происхождения жизни , продемонстрировав, что широкий спектр жизненно важных органических соединений может быть синтезирован с помощью довольно простых химических процессов из неорганических веществ. В 1952 году он выполнил эксперимент Миллера-Юри , который показал, что сложные органические молекулы могут быть синтезированы из неорганических предшественников. Об эксперименте широко сообщалось, и он предоставил доказательства идеи о том, что химическая эволюция ранней Земли вызвала естественный синтез органических соединений из неодушевленных неорганических молекул . [1] [2] [3]
Жизнь и карьера [ править ]
Стэнли Миллер родился в Окленде, Калифорния . [4] Он был вторым ребенком (после брата Дональда) Натана и Эдит Миллер, потомков еврейских иммигрантов из Беларуси и Латвии . Его отец был адвокатом и в 1927 году занимал должность заместителя окружного прокурора Окленда. Его мать была школьной учительницей, поэтому образование было естественной средой в семье. Фактически, когда он учился в средней школе Окленда, его прозвали «химическим гением». Он последовал за своим братом в Калифорнийский университет в Беркли, чтобы изучать химию, главным образом потому, что чувствовал, что Дональд сможет помочь ему с этой темой. Он получил степень бакалавра наук в июне 1951 года. Затем у него возникли финансовые проблемы: его отец умер в 1946 году, и семья осталась бедной. С помощью преподавателей Беркли (Калифорнийский университет в Беркли тогда не предоставлял стипендии для научных исследований) в феврале 1951 года он получил должность ассистента преподавателя в Чикагском университете . Преподавание обеспечило основные средства для дипломной работы.
Миллер поступил на аспирантуру Чикагского университета в сентябре 1951 года. Он лихорадочно искал тему диссертации, встречался с профессорами и предпочитал теоретические проблемы экспериментам, которые обычно были трудоемкими. Первоначально он работал с физиком-теоретиком Эдвардом Теллером над синтезом элементов . В соответствии с университетской традицией, согласно которой аспиранты посещают семинары, он посетил химический семинар нобелевского лауреата Гарольда Юри , посвященный происхождению Солнечной системы и идее о том, что органический синтез возможен в восстановительной среде, такой как примитивная Земля. атмосфера. Миллер был чрезвычайно вдохновлен.
После года бесплодной работы с Теллером и перспективы того, что Теллер уедет из Чикаго для работы над водородной бомбой, в сентябре 1952 года Юри обратился к Миллеру с новым исследовательским проектом. Юри не сразу воспринял интерес Миллера к синтезу пребиотиков: никаких успешных работ проведено не было. Юри предложил Миллеру заняться изучением таллия в метеоритах. Миллер настойчиво убедил Юри провести эксперименты с электрическими разрядами в газах.
В ходе экспериментов были обнаружены доказательства производства аминокислот в реакционном сосуде. Юри или Миллер боялись, что источником аминокислот могут быть частички экскрементов мух (или их так упрекали одноклассники). Источником не были экскременты; Результатом стала демонстрация того, что « органические » химические соединения могут быть получены чисто неорганическими процессами. Миллер получил докторскую степень в 1954 году и завоевал прочную репутацию. [5] Из спектроскопических наблюдений звезд теперь хорошо известно, что сложные органические соединения образуются из газов звезд, богатых углеродом. Фундаментальный вопрос – связь между «пребиотическими органическими» соединениями и происхождением жизни – остался открытым.
После получения докторской степени Миллер перешел в Калифорнийский технологический институт в качестве научного сотрудника FB Jewett в 1954 и 1955 годах. Здесь он работал над механизмом синтеза амино- и гидроксикарбоновых кислот . Затем он поступил на кафедру биохимии Колледжа врачей и хирургов Колумбийского университета , в Нью-Йорке где проработал следующие пять лет. Когда был основан новый Калифорнийский университет в Сан-Диего , он стал первым доцентом химического факультета в 1960 году, доцентом в 1962 году, а затем профессором в 1968 году. [2] [3]
Он руководил 8 аспирантами, включая Джеффри Л. Бада . [6] Он также является соавтором книги «Происхождение жизни на Земле». [7]
Эксперимент Миллера [ править ]
Эксперимент Миллера был описан в его технической статье, опубликованной в журнале Science от 15 мая 1953 года . [8] который превратил концепцию научных идей о происхождении жизни в респектабельное эмпирическое исследование. [9] Его исследование стало классическим хрестоматийным определением научной основы происхождения жизни, или, точнее, первым окончательным экспериментальным доказательством Опарина и Холдейна теории «первичного супа» . Юри и Миллер разработали модель океанско-атмосферного состояния примитивной Земли, используя непрерывный поток пара в смесь метана (CH 4 ), аммиака (NH 3 ) и водорода (H 2 ). Затем газовую смесь подвергали электрическому разряду, который вызывал химическую реакцию. После недели реакции Миллер обнаружил образование аминокислот , таких как глицин , α- и β- аланин , с помощью бумажной хроматографии . Он также обнаружил аспарагиновую кислоту и гамма-аминомасляную кислоту , но не был в них уверен. Поскольку аминокислоты являются основными структурными и функциональными составляющими клеточной жизни, эксперимент показал возможность естественного органического синтеза для возникновения жизни на Земле. [10] [11]
Проблема с публикацией [ править ]
Миллер показал свои результаты Юри, который предложил немедленно опубликовать их. Юри отказался быть соавтором, чтобы Миллер не получил должного признания или вообще не получил его. Рукопись, единственным автором которой был Миллер, была представлена в журнал Science 10 февраля 1953 года. Подождав несколько недель, Юри 27 февраля навел справки и написал председателю редакционной коллегии об отсутствии каких-либо действий при рецензировании рукописи. Прошёл месяц, но решения так и не было. 10 марта разъяренный Юри потребовал вернуть рукопись, а сам представил ее в Журнал Американского химического общества 13 марта . К тому времени редактор журнала Science , явно раздраженный инсинуациями Юри, написал непосредственно Миллеру, что рукопись должна быть опубликована. Затем Миллер отозвал рукопись из Журнала Американского химического общества . [12]
Продолжение [ править ]
Миллер продолжал свои исследования до своей смерти в 2007 году. По мере развития знаний о ранней атмосфере Земли и совершенствования методов химического анализа он продолжал совершенствовать детали и методы. Ему удалось не только синтезировать все больше и больше разновидностей аминокислот, но и получить широкий спектр неорганических и органических соединений, необходимых для клеточного строительства и метаболизма. [13] В поддержку этого ряд независимых исследователей также подтвердили диапазон химического синтеза. [14] [15] [16] [17] Благодаря недавнему открытию, что, в отличие от первоначальной экспериментальной гипотезы Миллера о сильно восстановительном состоянии, первобытная атмосфера могла быть совершенно нейтральной и содержать другие газы в разных пропорциях. [18] В последних работах Миллера, опубликованных посмертно в 2008 году, все же удалось синтезировать ряд органических соединений в таких условиях. [19]
Переоценка [ править ]
В 1972 году Миллер и его сотрудники повторили эксперимент 1953 года, но с вновь разработанными автоматическими химическими анализаторами, такими как ионообменная хроматография и газовая хроматография — масс-спектрометрия . Они синтезировали 33 аминокислоты, в том числе 10, которые, как известно, встречаются в организме в природе. В их число вошли все первичные альфа-аминокислоты, обнаруженные в Мерчисонском метеорите , упавшем на Австралию в 1969 году. [20] Последующий эксперимент с электрическим разрядом фактически дал больше разнообразных аминокислот, чем в метеорите. [21]
Незадолго до смерти Миллера среди его лабораторных материалов в университете было найдено несколько коробок с флаконами с высушенными остатками. В примечании указывалось, что некоторые из его первоначальных экспериментов 1952-1954 годов, проведенных с использованием трех разных аппаратов, а также один эксперимент 1958 года, в котором был включен сероводород (H 2 в газовую смесь впервые S), результат, который никогда не был опубликован. . В 2008 году его ученики повторно проанализировали образцы 1952 года, используя более чувствительные методы, такие как высокоэффективная жидкостная хроматография и жидкостная хроматография-времяпролетная хроматография.масс-спектрометрия. Их результат показал синтез 22 аминокислот и 5 аминов, показав, что первоначальный эксперимент Миллера дал гораздо больше соединений, чем фактически сообщалось в 1953 году. [22] В 2011 году было проанализировано 1958 незарегистрированных проб, в которых обнаружено 23 аминокислоты и 4 амина, в том числе 7 сернистых соединений. [1] [23] [24] [25]
Смерть [ править ]
В ноябре 1999 года Миллер перенес серию инсультов, которые все больше ограничивали его физическую активность. Он жил в доме престарелых в Нэшнл-Сити , к югу от Сан-Диего, и умер 20 мая 2007 года в соседней больнице Парадайз. У него остались брат Дональд и его семья, а также его преданная партнерша Мария Моррис. [10]
Почести и признания [ править ]
Миллера помнят за его работы, касающиеся происхождения жизни (и он считался пионером темы экзобиологии ) , естественного возникновения клатратных гидратов и общих механизмов действия анестезии . США Он был избран членом Национальной академии наук в 1973 году. Он был почетным советником Высшего совета по научным исследованиям Испании в 1973 году. Он был награжден медалью Опарина от Международного общества изучения происхождения жизни в 1983 году и занимал пост президента с 1986 по 1989 год. [10]
номинировался на Нобелевскую премию . За свою жизнь он не раз [26]
Премия Стэнли Л. Миллера для ученых моложе 37 лет была учреждена Международным обществом изучения происхождения жизни в 2008 году. [27]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бада Дж.Л. (2013). «Новое понимание химии пребиотиков из экспериментов Стэнли Миллера с искровым разрядом». Обзоры химического общества . 42 (5): 2186–2196. дои : 10.1039/c3cs35433d . ПМИД 23340907 . S2CID 12230177 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Бада Дж.Л., Ласкано А. Стэнли Л. Миллер (1930–2007): Биографические мемуары (PDF) . Национальная академия наук (США). стр. 1–40. Архивировано (PDF) из оригинала 10 октября 2022 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Ласкано А., Бада Дж.Л. (2007). «Стэнли Л. Миллер (1930-2007): размышления и воспоминания». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 38 (5): 373–381. дои : 10.1007/s11084-008-9145-2 . ПМИД 18726708 . S2CID 1167340 .
- ^ «Биография 26: Стэнли Ллойд Миллер (1930-) :: Центр обучения ДНК CSHL» . dnalc.cshl.edu . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ «Биография 26: Стэнли Ллойд Миллер (1930-) :: Центр обучения ДНК CSHL» . dnalc.cshl.edu . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ «Стэнли Ллойд Миллер, доктор философии». Академическое дерево . Академическое генеалогическое древо . Проверено 13 октября 2018 г.
- ^ «Биография 26: Стэнли Ллойд Миллер (1930-) :: Центр обучения ДНК CSHL» . dnalc.cshl.edu . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ Миллер С.Л. (1953). «Производство аминокислот в возможных примитивных земных условиях». Наука . 117 (3046): 528–529. Бибкод : 1953Sci...117..528M . дои : 10.1126/science.117.3046.528 . ПМИД 13056598 . S2CID 38897285 .
- ^ Бада Дж.Л., Ласкано А. (2002). «Миллер открыл новые пути изучения происхождения жизни» . Природа . 416 (6880): 475. Бибкод : 2002Natur.416..475B . дои : 10.1038/416475a . ПМИД 11932715 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с Центр новостей UCSD (21 мая 2007 г.). «Умер отец химии «Происхождение жизни» в Калифорнийском университете в Сан-Диего» . ucsdnews.ucsd.edu . Калифорнийский университет, Сан-Диего . Проверено 3 июля 2013 г.
- ^ Ласкано А., Бада Дж.Л. (2003). «Эксперимент Стэнли Л. Миллера 1953 года: пятьдесят лет пребиотической органической химии». Происхождение жизни и эволюция биосферы . 33 (3): 235–242. Бибкод : 2003OLEB...33..235L . дои : 10.1023/А:1024807125069 . ПМИД 14515862 . S2CID 19515024 .
- ^ Бада Дж.Л., Ласкано А. (2003). «Восприятие науки. Пребиотический суп – новый взгляд на эксперимент Миллера» . Наука . 300 (5620): 745–746. дои : 10.1126/science.1085145 . ПМИД 12730584 . S2CID 93020326 .
- ^ Миллер С.Л. (1986). «Современное состояние пребиотического синтеза малых молекул». Химика Скрипта . 26 (Б): 5–11. ПМИД 11542054 .
- ^ Хаф Л., Роджерс А.Ф. (1956). «Синтез аминокислот из воды, водорода, метана и аммиака» . Журнал физиологии . 132 (2): 28–30. дои : 10.1113/jphysicalol.1956.sp005559 . ПМИД 13320416 .
- ^ Оро Дж (1983). «Химическая эволюция и происхождение жизни». Достижения в космических исследованиях . 3 (9): 77–94. Бибкод : 1983AdSpR...3h..77O . дои : 10.1016/0273-1177(83)90044-3 . ПМИД 11542466 .
- ^ Базиль Б., Ласкано А., Оро Дж. (1984). «Пребиотические синтезы пуринов и пиримидинов». Рекламное пространство Res . 4 (12): 125–131. Бибкод : 1984АдСпР...4л.125Б . дои : 10.1016/0273-1177(84)90554-4 . ПМИД 11537766 .
- ^ Якшиц Т.А., Роде Б.М. (2012). «Химическая эволюция от простых неорганических соединений к хиральным пептидам». Обзоры химического общества . 41 (16): 5484–5489. дои : 10.1039/c2cs35073d . ПМИД 22733315 .
- ^ Занле К., Шефер Л. , Фегли Б. (2010). «Ранние атмосферы Земли» . Перспективы Колд-Спринг-Харбор в биологии . 2 (10): а004895. doi : 10.1101/cshperspect.a004895 . ПМЦ 2944365 . ПМИД 20573713 .
- ^ Кливс Х.Дж., Чалмерс Дж.Х., Ласкано А., Миллер С.Л., Бада Дж.Л. (200). «Переоценка пребиотического органического синтеза в нейтральных планетных атмосферах». Происхождение жизни и эволюция биосфер . 38 (2): 105–115. Бибкод : 2008OLEB...38..105C . дои : 10.1007/s11084-007-9120-3 . ПМИД 18204914 . S2CID 7731172 .
- ^ Ринг Д., Вулман Ю., Фридман Н., Миллер С.Л. (1972). «Пребиотический синтез гидрофобных и белковых аминокислот» . Труды Национальной академии наук . 69 (3): 765–768. Бибкод : 1972ПНАС...69..765Р . дои : 10.1073/pnas.69.3.765 . ПМК 426553 . ПМИД 4501592 .
- ^ Вулман Ю., Хаверленд В.Дж., Миллер С.Л. (1972). «Небелковые аминокислоты искровых разрядов и их сравнение с аминокислотами Мерчисонского метеорита» . Труды Национальной академии наук . 69 (4): 809–811. Бибкод : 1972PNAS...69..809W . дои : 10.1073/pnas.69.4.809 . ПМК 426569 . ПМИД 16591973 .
- ^ Джонсон А.П., Кливс Х.Дж., Дворкин Дж.П., Главин Д.П., Ласкано А., Бада Дж.Л. (2008). «Эксперимент Миллера по вулканическому искровому разряду». Наука . 322 (5900): 404. Бибкод : 2008Sci...322..404J . дои : 10.1126/science.1161527 . ПМИД 18927386 . S2CID 10134423 .
- ^ Паркер Э.Т., Кливс Х.Дж., Дворкин Дж.П., Главин Д.П., Каллахан М., Обри А., Ласкано А., Бада, Дж.Л. (2011). «Первоначальный синтез аминов и аминокислот в H 2 эксперименте Миллера 1958 года с искровым разрядом, богатым S» . Труды Национальной академии наук . 108 (12): 5526–5531. Бибкод : 2011PNAS..108.5526P . дои : 10.1073/pnas.1019191108 . ПМК 3078417 . ПМИД 21422282 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Кейм, Брэндон (16 октября 2008 г.). «Забытый эксперимент может объяснить происхождение жизни» . Проводной журнал . Проверено 22 марта 2011 г.
- ^ Штайгервальд, Билл (16 октября 2008 г.). «Вулканы могли дать искры и химию для первой жизни» . Центр космических полетов имени Годдарда НАСА . Проверено 22 марта 2011 г.
- ^ Чи КР (24 мая 2007 г.). «Стэнли Л. Миллер умирает» . Ученый . Проверено 3 июля 2013 г.
- ^ Астробиология (6 марта 2008 г.). «Премия Стэнли Л. Миллера» . astrobiology2.arc.nasa.gov . НАСА. Архивировано из оригинала 4 марта 2013 года . Проверено 3 июля 2013 г.
Внешние ссылки [ править ]
- «Потерянный» эксперимент Миллера-Юри создал больше строительных блоков жизни
- Биография в Британской энциклопедии
- Документы Стэнли Миллера MSS 642. Специальные коллекции и архивы , Библиотека Калифорнийского университета в Сан-Диего.
- Американские химики 20-го века
- Калифорнийский университет, факультет Сан-Диего
- Выпускники Чикагского университета
- 1930 рождений
- смертей в 2007 г.
- Американский народ белорусско-еврейского происхождения
- Американцы латышско-еврейского происхождения
- Члены Национальной академии наук США
- Выпускники Калифорнийского университета в Беркли
- Происхождение жизни
- Американские биологи XX века