创造生命:米勒实验与福克斯实验
生物有机体是如何从无生命物质中形成的?这是进化论者很长一段时间都不愿提及的问题。然而,这个一直被回避的问题最终不得不得到解决,并试图在20世纪通过一系列实验来解决这个问题。
主要的问题是:第一个活细胞是如何出现在地球原始大气中的?换句话说,进化论者能提供什么样的解释?这些问题的答案是通过实验来寻求的。进化科学家和研究人员进行了旨在回答这些问题的实验室实验,但这些实验并没有引起太大的兴趣。
关于生命起源最受推崇的研究是美国研究员斯坦利·米勒在1953年进行的米勒实验。(由于米勒在芝加哥大学的讲师哈罗德·尤里的贡献,该实验也被称为尤里-米勒实验。)
这个实验是进化论者唯一可以用来证明“分子进化命题”的“证据”;他们把它作为形成生命的假想进化过程的第一阶段来推进。虽然近半个世纪过去了,技术取得了很大的进步,但没有人取得任何进一步的成果。尽管如此,米勒的实验仍然在教科书中被作为最早一代的生物进化解释而被教授。进化论研究人员意识到这样的研究并不支持他们的观点,而是实际上驳斥了他们的观点,因此故意避免再开始这样的实验。
米勒实验
斯坦利·米勒的目标是通过一项实验证明,构成蛋白质的氨基酸可能在数十亿年前“偶然”地出现在这个没有生命的地球上的。
在他的实验中,米勒使用了一种气体混合物,他认为这种气体存在于由氨、甲烷、氢和水蒸气组成的原始地球上(但后来证明这是不现实的)。由于这些气体在自然条件下不会相互反应,他向混合物中添加能量,以使它们之间开始反应。假设这种能量可能来自原始大气中的闪电,他为此使用了电流。
米勒将这种气体混合物在1000摄氏度的温度下加热了一周,并加入了电流。一周结束时,米勒分析了瓶底形成的化学物质,并观察到构成蛋白质基本元素的20种氨基酸中有3种已经合成。
这个实验在进化论者中引起了极大的兴奋,并被宣传为一项杰出的成功。此外,在一种陶醉的欣喜状态下,各种出版物都打出了诸如《米勒创造生命》这样的标题。然而,米勒成功合成的只是几个“无生命”的分子。
在这项实验的鼓舞下,进化论者立即提出了新的设想。对氨基酸发育的各个阶段进行了粗略的假设。据推测,氨基酸后来意外地结合在正确的序列中形成了蛋白质。其中一些偶然出现的蛋白质形成了细胞膜状结构,这些结构“不知何故”地出现并形成了原始细胞。据推测,随着时间的推移,这些细胞聚集在一起,形成了多细胞的活有机体。然而,米勒的实验只不过是又一场刻意的欺骗,自那以后在许多方面都被证明是错误的。
米勒的实验只不过是虚构的
米勒的实验试图证明氨基酸可以在类似地球的原始条件下自行形成,但它在一些方面存在不一致:
1. 米勒利用一种名为“冷陷阱”的机制,在氨基酸形成后立即将其从环境中分离出来。如果他没有这样做,形成氨基酸的环境条件会立即摧毁这些分子。
毫无疑问,这种有意识的孤立机制在原始地球上是不存在的。如果没有这样的机制,即使获得了一个氨基酸,它也会立即被摧毁。
化学家理查德·布利斯通过观察指出了这一矛盾:“实际上,如果没有这个陷阱,化学产品就会被能源分解”。[1]果然,在他之前的实验中,如果没有冷陷阱机制,米勒甚至不能用同样的材料制造一种单一的氨基酸。
2. 米勒在实验中试图模拟的原始大气环境是不现实的。在20世纪80年代,科学家们一致认为,在这种人工环境中应该使用氮气和二氧化碳,而不是甲烷和氨。在长时间的沉默之后,米勒本人也承认,他在实验中使用的大气环境不现实。[2]
那么,为什么米勒坚持使用这些气体?答案很清楚:没有氨,就不可能合成任何氨基酸。凯文·麦基恩在《发现》杂志上发表的一篇文章中谈到了这一点:
米勒和尤里用甲烷和氨的混合物模拟了地球上的古代大气层。根据他们的说法,地球是一个真正的金属、岩石和冰的同质混合物。然而,在最新的研究中,人们已经了解到,当时地球非常热,它是由熔化的镍和铁组成的。因此,当时的化学大气应该主要是由氮(N2)、二氧化碳(CO2)和水蒸气(H2O)形成的。[3]
美国科学家J.P.Ferris和C.T.Chen在含有二氧化碳、氢、氮和水蒸气的大气环境中重复了米勒的实验,甚至无法获得一个氨基酸分子。[4]
3. 米勒实验的另一个问题是,当实验中的氨基酸在虚拟大气层中形成时,有足够的氧气来摧毁它们。米勒忽略了这一事实,但在岩石中发现的氧化铁和铀的痕迹揭示了这一事实,这些岩石估计有35亿年的历史。[5]
还有其他发现表明,当时大气层中的氧气含量比进化论者最初声称的要高得多。研究还表明,当时地球受到的紫外线辐射量是进化论者估计的1万倍。这种强烈的辐射将不可避免地通过分解大气中的水蒸气和二氧化碳来释放氧气。这种情况完全否定了米勒的实验,在该实验中,氧气被完全忽略了。如果在实验中使用氧气,甲烷将分解为二氧化碳和水,氨分解为氮气和水。另一方面,在没有氧气的环境中,也不会有臭氧层;因此,氨基酸会立即被破坏,因为它们会暴露在最强烈的紫外线下,而没有臭氧层的保护。换句话说,无论在原始世界中有没有氧气,结果都会给氨基酸带来致命的环境。
4. 在米勒的实验结束时,已经形成了许多有机酸,其特征不利于生物的结构和功能。如果氨基酸没有被分离出来,并与这些化学物质留在同一环境中,它们的破坏或通过化学反应转化为不同的化合物将是不可避免的。
此外,在实验结束时形成了大量的右旋氨基酸。[6]这些氨基酸的存在甚至在其本身的条件下也驳斥了这一理论,因为右旋氨基酸不能在生物体的组成中发挥作用。
总而言之,米勒实验中形成氨基酸的环境不适合生命。事实上,这些物质以一种酸性混合物的形式存在,会破坏和氧化得到的有用分子。
所有这些事实都指向一个确凿的事实:米勒的实验不能声称已经证明了生命是在类似地球的条件下偶然形成的。整个实验只不过是一次刻意的、可控的合成氨基酸的实验室实验。
实验中使用的气体的数量和类型被理想地确定为允许氨基酸产生。提供给系统的能量既不太多也不太少,而是精确地安排,以使必要的反应发生。实验仪器是隔离的,这样它就不会允许任何有害的、破坏性的或任何其他种类的元素泄漏来阻碍氨基酸的形成。实验中没有包括可能存在于原始地球上,但可能会改变反应过程的元素、矿物或化合物。氧可以由于氧化而防止形成氨基酸,但它只是这些破坏性元素之一。即使在如此理想的实验室条件下,如果没有“冷陷阱”机制,所产生的氨基酸也不可能存活并避免破坏。
事实上,通过他的实验,米勒推翻了进化论的说法,即“生命的出现是无意识巧合的结果”。这是因为,如果实验证明了什么的话,那就是氨基酸只能在受控的实验室环境中产生,在这种环境中,所有的条件都是通过有意识的干预专门设计的。也就是说,带来生命的力量不能是无意识的偶然,而是创造。
进化论者之所以不接受这一明显的现实,是因为他们盲目地坚持完全不科学的偏见。有趣的是,与米勒一起组织了实验的导师哈罗德·尤里,他本人承认了以下事实:
我们所有研究生命起源的人都发现,我们越深入研究它,我们就越觉得它太复杂了,不可能在任何地方进化。我们都相信生命是从这个星球上的死物质(无机物)进化而来的。只是它的复杂性太大了,我们很难想象它做到了。[7]
最新的进化论发现质疑米勒的实验
今天,米勒的实验甚至被进化科学家完全无视了。在著名的进化论科学期刊《地球》1998年2月刊上,题为《生命的熔炉》的文章中出现了以下表述:
地质学家现在认为,原始大气主要由二氧化碳和氮气组成,这些气体的反应性比1953年实验中使用的气体要小。即使米勒的大气层可能存在,你如何让氨基酸等简单分子经历必要的化学变化,将它们转化为更复杂的化合物或聚合物,如蛋白质?米勒自己也承认:“这是个问题,”他恼怒地叹了口气,“这如何能够制造聚合物?这不是那么容易的。”[8]
正如所见,今天,就连米勒本人也承认,他的实验并没有给出对生命起源的解释。进化论科学家如此热情地接受这项实验,这一事实只表明了进化论面临的困难,以及它的倡导者的说辞。
在1998年3月的《国家地理》上,在一篇题为《地球上生命的出现》的文章中,出现了以下评论:
许多科学家现在怀疑,早期的大气层与米勒最初的假设不同。他们认为它是由二氧化碳和氮组成的,而不是氢、甲烷和氨。这对化学家来说是个坏消息。当他们尝试点燃二氧化碳和氮气时,他们得到的有机物相当于在游泳池里溶解了一滴色素——数量微不足道。科学主义者发现很难想象生命是从如此稀释的溶液中出现的。简而言之,米勒的实验或任何其他类似的实验都不能回答生命是如何在地球上出现的问题。[9]
原始世界的大气和蛋白质
尽管米勒实验有所有的不一致之处,试图掩盖氨基酸起源的问题。他给人的印象是,那个无效的实验试图掩盖进化论中的裂缝。

然而,为了解释生命起源的第二阶段,进化论者面临着一个比氨基酸形成更大的问题——蛋白质的起源,生命的基石,它由数百种不同的氨基酸以特定的顺序相互连接组成。
声称蛋白质是在自然条件下偶然形成的,比声称氨基酸是偶然形成的更不切实际和不合理。在前面的小节中,我们已经看到了通过概率计算,氨基酸在适当的序列中随意结合以形成蛋白质在数学上是不可能的。现在,我们将研究在原始地球条件下产生蛋白质的可能性。
蛋白质在水中合成是不可能的
正如我们以前看到的,当氨基酸结合形成蛋白质时,它们之间形成一种特殊的键,称为“肽键”。在这种多肽键的形成过程中,会释放一种水分子。
这一事实肯定驳斥了进化论关于原始生物起源于水的解释,因为根据化学中的勒夏特列原理,在含水的环境中不可能发生释放水的反应(缩合反应)。在所有化学反应中,在水合物环境中发生这种反应的可能性被认为是“发生的可能性最小”。
因此,海洋被认为可能是生命起源和氨基酸起源的地方,但不可能是氨基酸形成蛋白质的合适环境。另一方面,进化论者改变主意,声称生命起源于陆地是不合理的,因为唯一可以保护氨基酸免受紫外线辐射的环境是在海洋中。在陆地上,它们会被紫外线摧毁。勒夏特列原理驳斥了生命在海洋中形成的说法。这是进化论面临的另一个困境。
另一项孤注一掷的努力:福克斯的实验
受到上述两难境地的挑战,进化论者开始以这个“水问题”为基础,编造不切实际的情景,从而彻底颠覆了他们的理论。西德尼·福克斯是这些研究人员中最著名的一位。福克斯提出了以下理论来解决这个问题。根据他的说法,第一批氨基酸肯定是在原始海洋中形成后立即被运送到火山附近的悬崖上的。
这种混合物中的水,包括悬崖上存在的氨基酸,一定是在温度上升到沸点以上时蒸发掉的。以这种方式“干燥”的氨基酸可以结合在一起形成蛋白质。
然而,这种“复杂”的出路并不为许多业内人士所接受,因为氨基酸不可能承受这么高的温度。研究证实,氨基酸在非常高的温度下会立即分解。
但福克斯并没有放弃。他在实验室“在非常特殊的条件下”通过在干燥的环境中加热来结合纯化的氨基酸。氨基酸结合在一起,但仍然没有得到蛋白质。他实际上得到的是简单而无序的氨基酸环,它们随意地相互结合,这些环与任何活着的蛋白质相去甚远。此外,如果福克斯将氨基酸保持在这一温度中,那么这些无用的环路也会解体。
另一点使实验无效的原因是,福克斯没有使用米勒实验中获得的无用的最终产品;相反,他使用的是来自活生物的纯氨基酸。这是米勒实验的延续,应该是从米勒获得的结果开始的。然而,福克斯和其他任何研究人员都没有使用米勒产生的含有右旋型的氨基酸。

福克斯的实验甚至在进化论者圈子里都不受欢迎,因为很明显,他获得的无意义的氨基酸链(他将其称为“类蛋白质”)不可能在自然条件下形成。此外,生命的基本单位蛋白质仍然没有产生,蛋白质的来源问题仍未解决。在20世纪70年代出版的科普杂志《化学工程新闻》上的一篇文章中,福克斯的实验被提到如下:
西德尼·福克斯和其他研究人员通过使用非常特殊的加热技术,在地球原始阶段根本不存在的条件下,成功地将氨基酸制造成“类蛋白质”的形状。此外,它们与生物中存在的非常规则的蛋白质一点也不相似。它们只不过是无用的、不规则的化学污渍。有人解释说,即使这些分子在早期形成,它们也一定会被摧毁。[10]
事实上,福克斯获得的蛋白质在结构和功能上与真正的蛋白质完全不同。蛋白质和这些类蛋白质物质之间的差异就像一件高科技设备和一堆未经加工的铁之间的差异一样巨大。
此外,即使是这些不规则的氨基酸链也不可能在原始大气中存活下来。大量暴露在紫外线和其他不稳定的自然条件下造成的有害和破坏性的物理和化学影响将导致这些类蛋白质物质分解。由于勒夏特列原理,氨基酸也不可能在水下结合。有鉴于此,类蛋白质物质是生命的基础的观点最终失去了科学家的支持。
无生命的物质不能产生生命
人们设计了许多进化论实验,如米勒实验和福克斯实验,以证明无生命的物质可以自我组织并产生复杂的生物的说法。这是一种完全不科学的信念:所有的观察和实验都无可争辩地证明,物质没有这种能力。英国著名天文学家和数学家弗雷德·霍伊尔爵士指出,如果没有刻意的干扰,物质本身不可能产生生命:
如果物质以某种方式驱动能形成有机系统并走向生命,那么它的存在应该很容易在实验室中得到证明。例如,人们可以建个游泳池来代表原始的地球水环境。你可以在里面装满任何非生物性质的化学物质。把任何气体喷到它上面,或者你可以随意向它照射任何你喜欢的辐射。让实验进行一年,看看这2000种酶(活细胞产生的蛋白质)中有多少出现在泳池里。我会给出答案,这样就省去了实际做实验的时间、麻烦和费用。你可能什么也找不到,除了可能是由氨基酸和其他简单有机化学组成的焦油淤泥。[11]
进化论生物学家安德鲁·斯科特承认了同样的事实:
取一些物质,边搅拌边加热,然后等待。这就是现代版的《创世纪》。据推测,重力、电磁力以及强核力和弱核力的“基本”作用力已经完成了其余的工作。但是,这个巧妙的故事有多少是站稳脚跟的,还有多少是充满希望的猜测呢?事实上,几乎每一个主要步骤的机制,从化学前期反应到第一个可识别的细胞,要么是争议的主题,要么是完全困惑的主题。[12]
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[1] Richard B. Bliss & Gary E. Parker, Origin of Life, California: 1979, p. 14
[2] Stanley Miller, Molecular Evolution of Life: Current Status of the Prebiotic Synthesis of Small Molecules, 1986, p. 7.
[3] Kevin Mc Kean, Bilim ve Teknik, No 189, p.7.
[4] J. P. Ferris, C. T. Chen, «Photochemistry of Methane, Nitrogen, and Water Mixture As a Model for the Atmosphere of the Primitive Earth», Journal of American Chemical Society, vol 97:11, 1975, p. 2964.
[5] «New Evidence on Evolution of Early Atmosphere and Life», Bulletin of the American Meteorological Society, vol 63,November 1982, pp. 1328-1330.
[6] Richard B. Bliss & Gary E. Parker, Origin of Life, California, 1979, p. 25.
[7] W. R. Bird, The Origin of Species Revisited,Nashville: Thomas Nelson Co., 1991, p.325.
[8] Earth, "Life's Crucible", February 1998, p.34.
[9] National Geographic, "The Rise of Life on Earth", March 1998, p.68.
[10] S. W. Fox, K. Harada, G. Kramptiz, G.Mueller, «Chemical Origin of Cells», Chemical Engineering News, June 22, 1970, p.80.
[11] Fred Hoyle, The Intelligent Universe, New York, Holt, Rinehard & Winston, 1983, p. 256.
[12] Andrew Scott, "Update on Genesis", New Scientist, vol. 106, May 2nd, 1985, p. 30.