Stanley Miller - Stanley Miller

Stanley Lloyd Miller
Miller1999.jpg
Urodzić się ( 1930-03-07 )7 marca 1930
Oakland, Kalifornia , Stany Zjednoczone
Zmarł 20 maja 2007 (2007-05-20)(w wieku 77)
National City, Kalifornia , Stany Zjednoczone
Narodowość Stany Zjednoczone
Alma Mater Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley
Znany z Abiogeneza
Nagrody Medal Oparina
Kariera naukowa
Pola Chemia
Instytucje Uniwersytet Chicago
Uniwersytet Columbia Uniwersytet
Kalifornijski, San Diego
Doradca doktorski Harold Urey
Doktoranci Jeffrey Bada

Stanley Lloyd Miller (7 marca 1930 – 20 maja 2007) był amerykańskim chemikiem, który przeprowadził przełomowe eksperymenty dotyczące pochodzenia życia , wykazując, że szeroki zakres ważnych związków organicznych można zsyntetyzować w dość prostych procesach chemicznych z substancji nieorganicznych . W 1952 przeprowadził eksperyment Millera–Ureya , który wykazał, że z prekursorów nieorganicznych można syntetyzować złożone cząsteczki organiczne. Eksperyment został szeroko relacjonowane i udzieliła wsparcia dla idei, że ewolucja chemiczna wczesnej Ziemi doprowadziły do naturalnej syntezy z chemicznych cegiełek życia z nieożywionych nieorganicznych cząsteczek . Został opisany jako „ojciec chemii prebiotycznej”.

życie i kariera

Stanley Miller urodził się w Oakland w Kalifornii . Był drugim dzieckiem (po bracie Donaldzie) Nathana i Edith Millerów, potomków żydowskich imigrantów z Białorusi i Łotwy . Jego ojciec był adwokatem i pełnił funkcję zastępcy prokuratora okręgowego w Oakland w 1927 roku. Jego matka była nauczycielką w szkole, więc edukacja była dość naturalnym środowiskiem w rodzinie. W rzeczywistości, podczas gdy w Oakland High School był nazywany „specjalistą od chemii”. Poszedł za swoim bratem na Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley, aby studiować chemię, głównie dlatego, że czuł, że Donald byłby w stanie mu pomóc w tym temacie. Ukończył studia licencjackie w czerwcu 1951 roku. Na studiach miał problemy finansowe, ponieważ jego ojciec zmarł w 1946 roku pozostawiając rodzinę z brakiem pieniędzy. Na szczęście z pomocą wydziału Berkeley (UC Berkeley nie miał wtedy asystentów), w lutym 1951 r. zaproponowano mu asystenturę nauczycielską na Uniwersytecie w Chicago , która mogła zapewnić podstawowe fundusze na pracę absolwentów. Dołączył do tego stanowiska i we wrześniu zapisał się na studia doktoranckie. Gorączkowo poszukiwał tematu pracy magisterskiej, spotykając się z profesorem po profesorze i miał skłonność do rozwiązywania problemów teoretycznych, ponieważ eksperymenty bywały pracochłonne. Początkowo był przekonany do współpracy z fizykiem teoretykiem Edwardem Tellerem nad syntezą pierwiastków . Zgodnie ze zwyczajami uczelni, gdzie doktorant jest zobowiązany uczęszczać na seminaria, wziął udział w seminarium chemicznym, na którym noblista Harold Urey wygłosił wykład o pochodzeniu Układu Słonecznego i o tym, jak możliwa jest synteza organiczna w środowisku redukującym, takim jak prymitywną atmosferę Ziemi. Miller był niezmiernie zainspirowany. Po roku bezowocnej pracy z Tellerem i perspektywie wyjazdu Tellera z Chicago do pracy nad bombą wodorową, Miller został poproszony o skontaktowanie się z Ureyem we wrześniu 1952 roku w sprawie nowego projektu badawczego. Urey nie był od razu entuzjastycznie nastawiony do zainteresowania Millera syntezą prebiotyków, ponieważ nie przeprowadzono żadnych udanych prac, a nawet zasugerował pracę nad talem w meteorytach. Z uporem Miller namówił Ureya na poszukiwanie wyładowań elektrycznych w gazach. Znalazł wyraźne dowody na wytwarzanie aminokwasów w naczyniu reakcyjnym. Zawsze bał się, że jakieś drobiny much mogą być źródłem aminokwasów, które odkrył w probówce reakcyjnej (lub tak zbeształ go jego koledzy z klasy). Tak nie było, a rezultatem było wyraźne zademonstrowanie, że wiele „ organicznych ” związków chemicznych może być wytwarzanych w procesach czysto nieorganicznych. Miller ostatecznie uzyskał stopień doktora w 1954 roku i długoletnią reputację. Z obserwacji spektroskopowych gwiazd wiadomo, że złożone związki organiczne powstają w gazach wydmuchiwanych z gwiazd bogatych w węgiel w wyniku reakcji chemicznych. Pozostała fundamentalna kwestia związku między „prebiotycznymi związkami organicznymi” a pochodzeniem życia.

Po ukończeniu doktoratu Miller przeniósł się do California Institute of Technology jako członek FB Jewett Fellow w latach 1954 i 1955. Tutaj pracował nad mechanizmem syntezy aminokwasów i hydroksykwasów . Potem dołączył do Department of Biochemistry w College of Lekarze, Columbia University , New York , gdzie pracował przez następne 5 lat. Kiedy powstał nowy Uniwersytet Kalifornijski w San Diego , został pierwszym adiunktem na Wydziale Chemii w 1960 i profesorem nadzwyczajnym w 1962, a następnie profesorem zwyczajnym w 1968.

Wypromował 8 doktorantów: Dennisa Hafemanna, Jeffreya L. Bada , Nadava Friedmanna, Jamesa E. Van Trumpa, Gordona Schlesingera, Williama E. (Roscoe) Striblinga, Jasona P. Dworkina, H. Jamesa Cleavesa II.

Eksperyment Millera

Eksperyment Millera pojawił się w jego artykule technicznym w numerze Science z 15 maja 1953 r. , który przekształcił koncepcję idei naukowych na temat pochodzenia życia w szanowaną dziedzinę badań empirycznych . Jego badania stały się klasycznym podręcznikiem definicja podstawy naukowej pochodzenia życia, a dokładniej pierwszego ostatecznych dowodów doświadczalnych Oparin - Haldane „s «pierwotnej zupy»teorii . Urey i Miller zaprojektowali symulację warunków oceanicznych na prymitywnej Ziemi za pomocą ciągłego przepływu pary w mieszaninie metanu (CH 4 ), amoniaku (NH 3 ) i wodoru (H 2 ). Mieszanina gazowa została następnie poddana wyładowaniu elektrycznemu, które wywołało reakcję chemiczną. Po tygodniu reakcji Miller za pomocą chromatografii bibułowej wykrył powstawanie aminokwasów , takich jak glicyna , α- i β- alanina . Wykrył również kwas asparaginowy i kwas gamma-aminomasłowy , ale nie był pewny siebie z powodu słabych punktów. Ponieważ aminokwasy są podstawowymi strukturalnymi i funkcjonalnymi składnikami życia komórkowego, eksperyment wykazał możliwość naturalnej syntezy organicznej dla powstania życia na ziemi.

Problem z publikacją

Miller pokazał swoje wyniki Ureyowi, który zasugerował natychmiastową publikację. Urey odmówił bycia współautorem, żeby Miller nie otrzymał niewielkiego lub żadnego kredytu. Rękopis, którego jedynym autorem był Miller, został przesłany do Science 10 lutego 1953 r. Po tygodniach milczenia Urey zapytał i napisał do przewodniczącego rady redakcyjnej 27 lutego o braku działań przy recenzowaniu rękopisu. Minął miesiąc, ale wciąż nie było decyzji. 10 marca rozwścieczony Urey zażądał zwrotu rękopisu, a 13 marca sam przesłał go do Journal of the American Chemical Society . Do tego czasu redaktor Science , najwyraźniej zirytowany insynuacją Ureya, napisał bezpośrednio do Millera, że ​​rękopis ma zostać opublikowany. Miller przyjął to i wycofał rękopis z Journal of the American Chemical Society .

Podejmować właściwe kroki

Miller kontynuował swoje badania aż do śmierci w 2007 roku. W miarę postępu wiedzy na temat wczesnej atmosfery i technik analiz chemicznych, dopracowywał szczegóły i metody. Udało mu się nie tylko zsyntetyzować coraz więcej odmian aminokwasów, ale także wytworzył szeroką gamę związków nieorganicznych i organicznych niezbędnych do budowy komórek i metabolizmu. Na poparcie wielu niezależnych badaczy również potwierdziło zakres syntez chemicznych. Wraz z najnowszym odkryciem, że w przeciwieństwie do oryginalnej eksperymentalnej hipotezy Millera o warunkach silnie redukujących, prymitywna atmosfera może być całkiem neutralna, zawierając inne gazy w różnych proporcjach, w ostatnich pracach Millera, opublikowanych pośmiertnie w 2008 roku, nadal udało się zsyntetyzować szereg związków organicznych. używając takiego warunku.

Ponowna ocena

W 1972 Miller i jego współpracownicy powtórzyli eksperyment z 1953 roku, ale z nowo opracowanymi automatycznymi analizatorami chemicznymi, takimi jak chromatografia jonowymienna i chromatografia gazowa - spektrometria mas . Zsyntetyzowali 33 aminokwasy, w tym 10, o których wiadomo, że naturalnie występują w organizmach. Obejmowały one wszystkie podstawowe alfa-aminokwasy znalezione w meteorycie Murchison , który spadł na Australię w 1969 roku. Późniejszy eksperyment z wyładowaniami elektrycznymi faktycznie wyprodukował więcej różnorodności aminokwasów niż w meteorycie.

Tuż przed śmiercią Millera wśród jego materiałów laboratoryjnych na uniwersytecie znaleziono kilka pudełek zawierających fiolki z wysuszonymi pozostałościami. Notatka wskazywała, że ​​niektóre pochodziły z jego oryginalnych eksperymentów z lat 1952-1954, wykonanych przy użyciu trzech różnych aparatów, oraz jednego z 1958, które po raz pierwszy zawierały H 2 S w mieszaninie gazowej, a wyniki nigdy nie zostały opublikowane. W 2008 r. jego uczniowie ponownie przeanalizowali próbki z 1952 r., stosując bardziej czułe techniki, takie jak wysokosprawna chromatografia cieczowa i chromatografia cieczowa – spektrometria masowa w czasie przelotu. Ich wynik pokazał syntezę 22 aminokwasów i 5 amin, ujawniając, że oryginalny eksperyment Millera wyprodukował znacznie więcej związków niż faktycznie zgłoszono w 1953 roku. Niezgłoszone 1958 próbki zostały przeanalizowane w 2011 roku, z których 23 aminokwasy i 4 aminy, w tym 7 siarkowe związków, zostały wykryte.

Śmierć

Miller doznał serii udarów, które rozpoczęły się w listopadzie 1999 roku, co coraz bardziej hamowało jego aktywność fizyczną. Mieszkał w domu opieki w National City na południe od San Diego i zmarł 20 maja 2007 roku w pobliskim Paradise Hospital. Pozostawił brata Donalda i jego rodzinę oraz oddaną partnerkę Marię Morris.

Wyróżnienia i wyróżnienia

Miller jest pamiętany ze swoich przełomowych prac na temat początków życia (i był uważany za pioniera w dziedzinie egzobiologii ), naturalnego występowania hydratów klatratowych i ogólnych mechanizmów działania znieczulenia . Został wybrany do Narodowej Akademii Nauk USA w 1973 roku. W 1973 roku był Honorowym Doradcą Wyższej Rady Badań Naukowych Hiszpanii. W 1983 roku został odznaczony Medalem Oparina przez Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Pochodzeniem Życia i pełnił funkcję jej prezesa od 1986 do 1989 roku.

Nie raz w życiu był nominowany do Nagrody Nobla .

Nagroda Stanleya L. Millera dla młodych naukowców w wieku poniżej 37 lat została ustanowiona przez Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Pochodzeniem Życia w 2008 roku.

Zobacz też

Bibliografia

Zewnętrzne linki