Question

如圖是美國科學家米勒等人根據原始地球環境設計的一個模擬實驗裝置．
將裝置內抽成真空后，從A處向玻璃儀器內泵入氣體，再將B中的水煮沸（130℃左右），使水蒸氣驅動混合氣體在玻璃管內流動，然后在D內火花放電8天8夜，經過冷卻后，產物沉淀在C中．請據圖分析以下幾個問題：
（1）從A處泵入玻璃儀器內的氣體是

氫氣

、

氨氣

、

甲烷和水蒸氣

等．
（2）D內兩電極通電是模擬

原始天空的閃電

．
（3）B、C中的液體相當于

降雨（或原始降雨）；原始海洋

．
（4）最后在燒瓶B處的產物是

有機物或氨基酸、核酸

等有機小分子物質．
（5）這個實驗表明：在原始地球條件下，

從無機小分子物質

可以生成

有機小分子物質

．
（6）現在的地球條件還能形成原始生命嗎？

不能

．為什么？

在現在的地球環境條件下，地球上不會再形成原始的生命．因為不存在原始生命形成時所需要的環境條件，如原始大氣、高溫、持續不斷的雷電等．另外，現在的海洋的成分也發生了改變．

．

Answer 1

分析：在眾多的生命起源學說中，其中化學起源說是被廣大學者普遍接受的生命起源假說．這一假說認為，地球上的生命是在地球溫度逐步下降以后，在極其漫長的時間內，由非生命物質經過極其復雜的化學過程，一步一步地演變而成的．化學起源說將生命的起源分為四個階段：第一個階段，從無機小分子生成有機小分子的階段；第二個階段，從有機小分子物質生成生物大分子物質；第三個階段，從生物大分子物質組成多分子體系；第四個階段，有機多分子體系演變為原始生命．米勒等人所做的實驗是為了證明該學說的第一步．

解答：解：米勒通過實驗驗證了化學起源學說的第一步．在這個實驗中，一個盛有水溶液的燒瓶代表原始的海洋，其上部球型空間里含有氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等“還原性大氣”．米勒先給燒瓶加熱，使水蒸氣在管中循環，接著他通過兩個電極放電產生電火花，模擬原始天空的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應，而球型空間下部連通的冷凝管讓反應后的產物和水蒸氣冷卻形成液體，又流回底部的燒瓶，即模擬降雨的過程（如圖）．經過一周持續不斷的實驗和循環之后．米勒分析其化學成分時發現，其中含有包括5種氨基酸和不同有機酸在內的各種新的有機化合物，同時還形成了氰氫酸，而氰氫酸可以合成腺嘌呤，腺嘌呤是組成核苷酸的基本單位．米勒的實驗試圖向人們證實，生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的．
（1）向A裝置內輸入的氣體是氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣等“還原性大氣”，沒有的氧氣．
（2）D內兩電極通電是模擬實驗中火花放電的作用是模擬原始天空的閃電，以激發密封裝置中的不同氣體發生化學反應．
（3）在B處的液體相當于圖中降雨（或原始降雨）；C裝置里是反應后的產物（含有有機物）和水蒸汽冷卻形成液體．
（4）在B處可檢驗出有的生成有機物或氨基酸、核酸．
（5）米勒通過這個實驗證實了生命起源的第一步，從無機小分子物質形成有機小分子物質，在原始地球的條件下是完全可能實現的．
（6）化學起源學說認為生命起源于非生命物質：原始地球的溫度很高，地面環境與現在完全不同，天空中赤日炎炎、電閃雷鳴，地面上火山噴發、熔巖橫流；從火山中噴出的氣體，如水蒸氣、氨、甲烷、氫氣等構成了原始的大氣層，與現在的大氣成分明顯不同的是原始大氣中沒有游離的氧；原始大氣在高溫、紫外線以及雷電等自然條件的長期作用下，形成了許多簡單的有機物，隨著地球溫度的逐漸降低，原始大氣中的水蒸氣凝結成雨降落到地面上，這些有機物隨著雨水進入湖泊和河流，最終匯集到原始的海洋中．原始的海洋就像一盆稀薄的熱湯，其中所含的有機物，不斷的相互作用，形成復雜的有機物，經過及其漫長的歲月，逐漸形成了原始生命．可見生命起源于原始海洋．現在的地球已經不能再形成原始生命了，因為已經不具備當時的原始地球條件了．
故答案為：（1）氫氣、氨氣、甲烷和水蒸氣；
（2）原始天空的閃電；
（3）降雨（或原始降雨）；原始海洋；
（4）有機物或氨基酸、核酸；
（5）從無機小分子物質；有機小分子物質；
（6）不能；在現在的地球環境條件下，地球上不會再形成原始的生命．因為不存在原始生命形成時所需要的環境條件，如原始大氣、高溫、持續不斷的雷電等．另外，現在的海洋的成分也發生了改變．

點評：科學推測是在正確認識客觀規律的基礎上作出的對事物發展趨勢的科學推測和判斷．要注意：科學探究中的結論要么肯定假設，要么否定假設．