- ชีวประวัติ
- ช่วงต้นปี
- ชีวิตมหาลัย
- ความตาย
- ทฤษฎี
- การทดลอง
- ข้อสรุป
- คำติชมของการทดลอง
- การมีส่วนร่วมอื่น ๆ
- ความสำเร็จ
- อ้างอิง
Stanley Miller (1930-2007) เป็นนักเคมีและนักชีววิทยาที่โลกวิทยาศาสตร์พิจารณาว่าเป็นบิดาแห่งเคมีของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก ชื่อเสียงส่วนใหญ่ของเขาเกิดจากการทดลองที่มีชื่อเสียงที่เขาทำร่วมกับที่ปรึกษาของเขาแฮโรลด์ยูเรย์การทดลองที่รู้จักกันในชื่อมิลเลอร์ - อูเรย์
มิลเลอร์ค้นพบว่าหากมีเงื่อนไขที่เหมาะสมสารประกอบอินทรีย์ที่เรียบง่ายที่มีอยู่บนโลกก็สามารถสร้างชีวิตได้ การทดลองนี้ทำให้เขามีชื่อเสียงไปทั่วโลกเกิดขึ้นเมื่อนักวิทยาศาสตร์ที่เกิดในสหรัฐอเมริกาอายุเพียง 23 ปี
ที่มา: web99.arc.nasa.gov/~astrochm/Miller/photo.html ผ่าน Wikimedia Commons งานส่วนหนึ่งของเขายังประกอบด้วยการสร้างซุปดั้งเดิมขึ้นมาใหม่ซึ่งเป็นแนวคิดที่นักชีววิทยาชาวรัสเซีย Aleksandr Oparin สร้างขึ้น มิลเลอร์เป็นผู้เขียนผลงานทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 60 ชิ้นที่ตีพิมพ์ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
ชีวประวัติ
ช่วงต้นปี
เมื่อวันที่ 7 มีนาคม พ.ศ. 2473 Stanley Lloyd Miller นักเคมีชาวอเมริกันเกิด เขาเกิดที่เมืองโอ๊คแลนด์ในรัฐแคลิฟอร์เนีย เขาเป็นลูกคนที่สองของคู่นาธานและอีดิ ธ มิลเลอร์ คนแรกคือพี่ชายของเขาโดนัลด์
ครอบครัวของเขาสืบเชื้อสายมาจากผู้อพยพชาวยิวที่เข้ามาในสหรัฐอเมริกาหลังจากออกจากเบลารุสและสาธารณรัฐลัตเวีย พ่อของมิลเลอร์เป็นทนายความและดำรงตำแหน่งรองอัยการในเขตโอ๊คแลนด์ ส่วนแม่ของเธอเป็นครูในโรงเรียน
ตั้งแต่อายุยังน้อยมิลเลอร์โดดเด่นด้วยการเป็นนักเรียนที่ขยันขันแข็งมีความกระตือรือร้นและเป็นนักอ่านที่มีความกระตือรือร้น เขาไม่มีปัญหาในการผ่านทุกเกรดในโรงเรียนมัธยมปลายของโอ๊คแลนด์ แม้ในเวลานั้นเขาได้ชื่อว่าเป็นอัจฉริยะทางเคมีแล้วก็ตาม
ในวัยหนุ่มเขาแสดงความสนใจอย่างมากในโลกแห่งธรรมชาติความกังวลที่เกิดขึ้นเนื่องจากเวลาที่เขาอยู่ในลูกเสือ ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มนี้เขาได้รับระดับ Eagle Scout ซึ่งเป็นระดับสูงสุดที่สามารถรับได้
ชีวิตมหาลัย
มิลเลอร์ลงทะเบียนเรียนที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์เพื่อศึกษาวิชาเคมี เขาจบอาชีพและจบการศึกษาในปี 2494 เมื่ออายุเพียง 21 ปี หลังจากนั้นเขาก็เข้าร่วมโปรแกรมปริญญาเอกที่ Berkeley เปิดสอน
เขาใช้เวลาพอสมควรในการหาว่าเขาต้องการเลือกหัวข้อใดเพื่อมุ่งเน้นการวิจัยของเขา ในระหว่างกระบวนการนี้เขาได้พบกับอาจารย์จำนวนมากจนกระทั่งเขาตัดสินใจที่จะทำงานร่วมกับ Edward Teller ในสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎี สหภาพนี้อยู่ได้ไม่นาน
ไม่นานหลังจากนั้นมิลเลอร์ได้เข้าร่วมการบรรยายของแฮโรลด์ยูเรย์นักเคมีและอาจารย์มหาวิทยาลัยชื่อดังชาวอเมริกันผู้ซึ่งได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี พ.ศ. 2477
ในการประชุม Urey ได้นำเสนอแนวคิดของเขาเกี่ยวกับที่มาของระบบสุริยะ เขายังพูดถึงความเป็นไปได้ที่การสังเคราะห์สารอินทรีย์จะเกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมที่ลดลงเช่นบรรยากาศ
การเผชิญหน้าครั้งนี้และหัวข้อเหล่านี้กระตุ้นความอยากรู้อยากเห็นในมิลเลอร์ซึ่งเข้าร่วม Urey ในปีพ. ศ. 2495 เพื่อริเริ่มงานวิจัยบางอย่าง จึงยุติความสัมพันธ์กับ Teller ซึ่งอาจจะย้ายไปชิคาโกในเวลานั้นซึ่งเขาทำงานกับระเบิดไฮโดรเจน
เขาจบโปรแกรมการฝึกอบรมที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งรัฐแคลิฟอร์เนีย หลังจากสำเร็จการศึกษาและเตรียมความพร้อมด้านวิชาการแล้วเขาได้เข้าร่วมวิทยาลัยแพทย์และศัลยแพทย์ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในฐานะสมาชิก 2501 เขากลายเป็นศาสตราจารย์ด้านเคมี แต่ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานดิเอโก
ความตาย
Stanley Miller เสียชีวิตเมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม 2550 ขณะอาศัยอยู่ในบ้านพักคนชราใน National City ซึ่งอยู่ทางใต้ของซานดิเอโก นักเคมีชาวอเมริกันประสบอุบัติเหตุจากหลอดเลือดสมองหลายครั้งตั้งแต่ปี 2542 ซึ่งทำให้ความสามารถทางกายภาพของเขาลดลงอย่างมาก
การเสียชีวิตของเขาในวัย 77 ปีเป็นผลมาจากอาการหัวใจวาย แม้ว่าจะมีหลายคนสมัคร แต่เขาก็ไม่เคยได้รับรางวัลโนเบลจากการศึกษาหรือการทดลองของเขา
ทฤษฎี
เมื่อ Stanley Miller ยังเป็นนักเรียนเข้าหา Harold Urey ผู้ได้รับรางวัลโนเบลเขาทำเช่นนั้นด้วยแนวคิดที่จะทำงานร่วมกัน ข้อเสนอของเขาคือทำการทดลองกับสารประกอบอินทรีย์
ในเวลานั้นมิลเลอร์เสนอว่าสารประกอบอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องมากที่สุดในต้นกำเนิดของชีวิตถูกสร้างขึ้นโดยไม่นับเงื่อนไขทางชีววิทยาบนโลกยุคแรก
การทดลอง
Stanley Miller ตัดสินใจในปี 2496 เพื่อทดสอบว่าสมมติฐานของ Aleksandr Oparin นักเคมีชาวรัสเซียเป็นไปได้อย่างไร สำหรับเรื่องนี้เขาได้รับความช่วยเหลือจากที่ปรึกษาของเขาแฮโรลด์อูเรย์นักเคมี พวกเขาทำงานร่วมกันเพื่อดูว่าซุปดึกดำบรรพ์ (อุปมาอุปมัยของสิ่งมีชีวิต) สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีอย่างง่ายได้หรือไม่
ในตอนแรกอูเรย์ไม่ค่อยเชื่อมั่นในสายงานของมิลเลอร์มากนัก ศาสตราจารย์มหาวิทยาลัยต้องการให้นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของเขามุ่งเน้นไปที่หัวข้ออื่น ๆ เช่นแทลเลียมในอุกกาบาต
ความคิดของมิลเลอร์ได้รับชัยชนะและพวกเขาร่วมกันทำสิ่งที่เรียกว่าการทดลองมิลเลอร์ - อูเรย์ในภายหลัง มีวัตถุประสงค์เพื่อค้นพบการทดลองที่อนุญาตให้สร้างโปรตีนที่เคยมีมาในอดีต
ในการทดลองใช้แก๊สผสม ก๊าซเหล่านี้ประกอบด้วยแอมโมเนียมีเทนไฮโดรเจนและไอน้ำ สำหรับมิลเลอร์สิ่งเหล่านี้เป็นองค์ประกอบที่น่าจะมีอยู่ในบรรยากาศดั้งเดิม
ปฏิกิริยาของก๊าซไม่ได้ก่อให้เกิดการตอบสนองใด ๆ ตามธรรมชาติ ดังนั้นมิลเลอร์จึงตัดสินใจใช้พลังงานที่สามารถสร้างการตอบสนองได้เขาจึงใช้ไฟฟ้าช็อต
ขั้นตอนนี้ขึ้นอยู่กับการให้ความร้อนกับส่วนผสมของก๊าซที่มีชื่อด้านบนจนถึงอุณหภูมิที่สูงกว่า100ºC ในการทำเช่นนี้เขาใช้กระแสไฟฟ้า หนึ่งสัปดาห์ต่อมามิลเลอร์ได้วิเคราะห์สารต่างๆที่ปรากฏที่ด้านล่างของเครื่องมือทรงกระบอกที่เรียกว่าหลอดทดลอง
โดยรวมแล้วมิลเลอร์ได้กรดอะมิโนสามชนิดจากการทดลองของเขา
ข้อสรุป
มิลเลอร์สามารถแสดงให้เห็นว่าการสร้างกรดอะมิโนเกิดขึ้นด้วยวิธีง่ายๆ แม้ว่ากรดอะมิโนจะมีความซับซ้อนมากกว่าองค์ประกอบทางเคมีก็ตาม
เมื่อเวลาผ่านไปมีห้องทดลองอื่น ๆ เข้าร่วมและทำการทดลองง่ายๆเช่นเดียวกับที่มิลเลอร์ทำ มีการผลิตกรดอะมิโนมากกว่า 10 ใน 20 ชนิดในชีวิต
คำติชมของการทดลอง
การทดลองของมิลเลอร์พบกับการวิพากษ์วิจารณ์มากมาย สิ่งที่ชัดเจนที่สุดเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่ากรดอะมิโนถูกสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ไม่ใช่โดยธรรมชาติ แม้ว่าการวิพากษ์วิจารณ์อื่น ๆ จะเกี่ยวข้องกับการทดลองด้านเทคนิคมากขึ้น
ข้อร้องเรียนแรกจากผู้ว่าของมิลเลอร์คือการทดลองที่เขาดำเนินการต้องได้รับอิทธิพลจากนักวิจัยเป็นอย่างมาก การแทรกแซงจากภายนอกนี้ทำให้ผลลัพธ์เป็นโมฆะเนื่องจากไม่มีการผลิตองค์ประกอบตามธรรมชาติ
บทวิจารณ์อื่นมุ่งเน้นไปที่วิธีที่มิลเลอร์กำจัดออกซิเจนในการทดสอบของเขา สิ่งนี้มีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่งเนื่องจากออกซิเจนเป็นเหมือนยาพิษในการสร้างกรดอะมิโนและไม่สามารถก่อตัวได้
มีหลักฐานบ่งชี้ว่าออกซิเจนมีอยู่เมื่อสิ่งมีชีวิตเริ่มขึ้นเมื่อกว่าสี่พันล้านปีก่อน สิ่งนี้จะทำให้การทดสอบเป็นโมฆะ
การเอาออกซิเจนออกจากการทดลองของเขาเป็นปัจจัยที่กระตุ้นให้เกิดการวิพากษ์วิจารณ์งานของมิลเลอร์มากที่สุด เนื่องจากมันเป็นองค์ประกอบพื้นฐานในการปกป้องโมเลกุลอินทรีย์จากรังสีอัลตราไวโอเลตของชั้นโอโซน
ในที่สุดการทดลองของมิลเลอร์ก็ได้สร้างกรดอะมิโนเพียงไม่กี่ชนิดไม่ใช่ 20 ชนิดที่สิ่งมีชีวิตมี นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ สามารถผลิตกรดอะมิโนที่เหลือได้ แต่ปัจจัยด้านความเป็นธรรมชาติยังคงล้มเหลวเนื่องจากมีการแทรกแซงจากนักวิจัยอยู่เสมอ
การมีส่วนร่วมอื่น ๆ
เมื่อเวลาผ่านไปมิลเลอร์สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนประเภทต่างๆได้มากขึ้นรวมทั้งปรับปรุงวิธีการของเขา สามารถผลิตสารประกอบอินทรีย์จำนวนมากและสารประกอบอนินทรีย์ที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญและการสร้างในระดับเซลล์
เขาไม่เพียง แต่สนใจที่มาของชีวิต ความเป็นไปได้ที่สิ่งมีชีวิตมีอยู่บนดาวเคราะห์ดวงอื่นโดยเฉพาะบนดาวอังคารก็ถูกตั้งคำถามเช่นกัน เขาเห็นในกรดอะมิโนเป็นองค์ประกอบที่พบได้ง่ายบนดาวอังคาร
NASA (องค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ) ยังมีส่วนในการพัฒนาระบบที่สามารถใช้ในภารกิจบนดาวอังคารและสามารถสกัดและวิเคราะห์กรดอะมิโนได้
ผลงานที่รู้จักกันดีของ Stanley Miller มุ่งเน้นไปที่เคมีพรีไบโอติก แม้ว่าความจริงก็คือมันมีส่วนทำให้เกิดความก้าวหน้าอย่างมากในแง่ของการบีบอัดของไฮเดรต (ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าก๊าซคลาเทรต)
ความสำเร็จ
มิลเลอร์เป็นสมาชิกคนสำคัญของ National Academy of Sciences ในสหรัฐอเมริกา เขาได้รับความแตกต่างจากผลงานของเขารวมถึงเหรียญ Oparin สำหรับการทดลองและการศึกษาเกี่ยวกับวิวัฒนาการและที่มาของชีวิต
นักเคมีที่เกิดในอเมริกาได้รับชื่อเสียงและการยอมรับอย่างมากจากการวิจัยของเขาเกี่ยวกับปฏิกิริยาทางเคมีตามปกติบนดาวเคราะห์ดึกดำบรรพ์
อ้างอิง
- Campbell, N. , Taylor, M. , Simon, E. , Dickey, J. , Hogan, K. , & Reece, J. (2007). ชีววิทยา (7th ed.) การแพทย์ Panamerican
- Prothero, D. (2013). การนำฟอสซิลมาสู่ชีวิต - บทนำเกี่ยวกับบรรพชีวินวิทยา นิวยอร์ก: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยโคลัมเบีย
- Schopf, J. (1992). เหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของชีวิต บอสตัน: สำนักพิมพ์ Jones and Bartlett
- Tepedino, D. (2013). ทฤษฎีเกี่ยวกับปริศนาอันยิ่งใหญ่ของมนุษยชาติ บัวโนสไอเรส: Ed. Dunken
- Werner, C. , & Werner, D. (2007). วิวัฒนาการ: การทดลองครั้งยิ่งใหญ่ ใหม่ Leaf Press.