ستانلي ميلر

كان ستانلي لويد ميلر (7 مارس 1930 - 20 مايو 2007) كيميائيًا أمريكيًا أجرى العديد من التجارب التي أثبتت إمكانية تصنيع مركبات عضوية مختارة من مواد غير عضوية عبر عمليات كيميائية . في عام 1952، أجرى تجربة ميلر-يوري التي أظهرت إمكانية تصنيع جزيئات عضوية معقدة من مواد أولية غير عضوية. وقد حظيت هذه التجربة بتغطية إعلامية واسعة.

وُلد ستانلي ميلر في أوكلاند، كاليفورنيا . ^{[ 1 ]} كان الابن الثاني (بعد شقيقه دونالد) لناثان وإديث ميلر، وهما من نسل مهاجرين يهود من بيلاروسيا ولاتفيا . كان والده محاميًا وشغل منصب نائب المدعي العام في أوكلاند عام 1927. أما والدته فكانت مُعلمة ، لذا كان التعليم جزءًا لا يتجزأ من بيئة الأسرة. في الواقع، لُقّب خلال دراسته في مدرسة أوكلاند الثانوية بـ"عبقري الكيمياء". التحق بجامعة كاليفورنيا في بيركلي لدراسة الكيمياء، مُقتديًا بشقيقه، لاعتقاده أن دونالد سيُساعده في هذا المجال. حصل على شهادة البكالوريوس في يونيو 1951. بعد وفاة والده عام 1946، واجهت عائلته صعوبات مالية. وبمساعدة أعضاء هيئة التدريس في بيركلي (إذ لم تكن الجامعة تُقدم آنذاك منحًا لمساعدي البحث)، حصل على منحة تدريس في جامعة شيكاغو في فبراير 1951. وفّر له التدريس التمويل الأساسي لدراساته العليا.

التحق ميلر ببرنامج الدكتوراه في جامعة شيكاغو في سبتمبر 1951. بحث بشغف عن موضوع لأطروحته، والتقى بالأساتذة، وفضّل المسائل النظرية على التجارب التي كانت تتطلب جهدًا كبيرًا. عمل في البداية مع الفيزيائي النظري إدوارد تيلر على تركيب العناصر . وامتثالًا لعرف الجامعة، الذي يقضي بحضور طلاب الدراسات العليا للندوات، حضر ندوة في الكيمياء ألقاها الحائز على جائزة نوبل هارولد أوري حول أصل النظام الشمسي وفكرة إمكانية التخليق العضوي في بيئة مختزلة، مثل الغلاف الجوي البدائي للأرض. وقد ألهمت هذه الندوة ميلر إلهامًا كبيرًا.

بعد عام من العمل غير المثمر مع تيلر، واحتمالية مغادرة تيلر شيكاغو للعمل على القنبلة الهيدروجينية، تواصل أوري مع ميلر في سبتمبر 1952 بمشروع بحثي جديد. لم يكن أوري متحمسًا في البداية لاهتمام ميلر بالتخليق الحيوي الأولي، إذ لم يُنجز أي عمل ناجح في هذا المجال. اقترح أوري على ميلر العمل على الثاليوم في النيازك. وبإصرار، أقنع ميلر أوري بإجراء تجارب على التفريغ الكهربائي في الغازات.

أظهرت التجارب أدلة على إنتاج الأحماض الأمينية في وعاء التفاعل. كان يوري أو ميلر يخشى أن تكون ذرات فضلات الذباب مصدرًا لهذه الأحماض (أو ربما سخر منه زملاؤه). لم تكن الفضلات هي المصدر؛ وكانت النتيجة برهانًا على إمكانية إنتاج المركبات الكيميائية " العضوية " بعمليات غير عضوية بحتة. حصل ميلر على درجة الدكتوراه عام ١٩٥٤، وحظي بسمعة طيبة على مر السنين. ^{[ ٢ ]} من خلال الملاحظات الطيفية للنجوم، بات من المعروف الآن أن المركبات العضوية المعقدة تتشكل من غازات النجوم الغنية بالكربون. ولا تزال القضية الأساسية، وهي العلاقة بين المركبات العضوية "ما قبل الحيوية" وأصل الحياة، قائمة.

بعد حصوله على الدكتوراه ، كان ميلر زميلًا في برنامج إف بي جويت في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا عامي 1954 و1955. هناك، عمل على الآلية المشاركة في تخليق الأحماض الأمينية والهيدروكسي كربوكسيلية . ثم انضم إلى قسم الكيمياء الحيوية في كلية الأطباء والجراحين بجامعة كولومبيا ، حيث عمل لمدة خمس سنوات. عند تأسيس جامعة كاليفورنيا الجديدة في سان دييغو ، أصبح أول أستاذ مساعد في قسم الكيمياء عام 1960، ثم أستاذًا مشاركًا عام 1962، ثم أستاذًا متفرغًا عام 1968. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

أشرف على 8 طلاب دكتوراه من بينهم جيفري إل. بادا . ^{[ 5 ]} كما شارك في تأليف كتاب "أصل الحياة على الأرض". ^{[ 6 ]}

وُصفت تجربة ميلر في بحثه التقني المنشور في عدد 15 مايو 1953 من مجلة ساينس ، ^{[ 7 ]} والتي حوّلت مفهوم الأفكار العلمية المتعلقة بأصل الحياة إلى بحث تجريبي ذي مصداقية . ^{[ 8 ]} أصبحت دراسته مرجعًا أساسيًا في الكتب الدراسية لتعريف الأساس العلمي لأصل الحياة، أو تحديدًا، أول دليل تجريبي قاطع على نظرية "الحساء البدائي" لأوبارين وهالدين . صمّم يوري وميلر تجربة لمحاكاة ظروف المحيط والغلاف الجوي للأرض البدائية باستخدام تيار مستمر من البخار في خليط من الميثان ( CH4 ₎ والأمونيا ( NH3 ₎ والهيدروجين ( H2 ₎ . ثم عُرّض الخليط الغازي لتفريغ كهربائي، مما حثّ على حدوث تفاعل كيميائي. بعد أسبوع من التفاعل، رصد ميلر تكوّن الأحماض الأمينية ، مثل الجلايسين وألفا وبيتا ألانين ، باستخدام كروماتوغرافيا الورق . كما رصد حمض الأسبارتيك وحمض غاما-أمينوبيوتيريك ، لكنه لم يكن متأكدًا من ذلك. ولأن الأحماض الأمينية هي المكونات الأساسية للبنية والوظيفة في الحياة الخلوية، فقد أظهرت التجربة إمكانية التخليق العضوي الطبيعي لأصل الحياة على الأرض. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

في عام 1972، أعاد ميلر وزملاؤه تجربة عام 1953، ولكن باستخدام أجهزة تحليل كيميائي آلية حديثة، مثل كروماتوغرافيا التبادل الأيوني وكروماتوغرافيا الغاز - مطياف الكتلة . وقد تمكنوا من تخليق 33 حمضًا أمينيًا، من بينها 10 أحماض معروفة بوجودها الطبيعي في الكائنات الحية. وشملت هذه الأحماض جميع الأحماض الأمينية ألفا الأولية الموجودة في نيزك مورشيسون ، الذي سقط على أستراليا عام 1969. ^{[ 19 ]} وقد أنتجت تجربة تفريغ كهربائي لاحقة تنوعًا أكبر في الأحماض الأمينية مقارنةً بتلك الموجودة في النيزك. ^{[ 20 ]}

قبل وفاة ميلر بقليل، عُثر بين أدوات مختبره في الجامعة على عدة صناديق تحتوي على قوارير من بقايا مجففة. أشارت ملاحظة إلى أن بعضها يعود إلى تجاربه الأصلية التي أجراها بين عامي 1952 و1954 باستخدام ثلاثة أجهزة مختلفة، وعينة واحدة من عام 1958، والتي تضمنت كبريتيد الهيدروجين (H₂S ₎ في الخليط الغازي لأول مرة، وهي نتيجة لم تُنشر قط. في عام 2008، أعاد طلابه تحليل عينات عام 1952 باستخدام تقنيات أكثر حساسية، مثل كروماتوغرافيا السائل عالي الأداء وكروماتوغرافيا السائل المقترنة بقياس الطيف الكتلي بزمن الطيران. أظهرت نتائجهم تخليق 22 حمضًا أمينيًا و5 أمينات، مما كشف أن تجربة ميلر الأصلية أنتجت مركبات أكثر بكثير مما تم الإبلاغ عنه في عام 1953. ^{[ 21 ]} تم تحليل عينات عام 1958 غير المُبلغ عنها في عام 2011، حيث تم الكشف عن 23 حمضًا أمينيًا و4 أمينات، بما في ذلك 7 مركبات كبريتية. ^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]}

عانى ميلر من سلسلة من الجلطات الدماغية بدءًا من نوفمبر 1999، مما أدى إلى إعاقة متزايدة في نشاطه البدني. كان يقيم في دار رعاية المسنين في ناشونال سيتي ، جنوب سان دييغو، وتوفي في 20 مايو 2007 في مستشفى بارادايس القريب. وقد خلّف وراءه شقيقه دونالد وعائلته، وشريكته ماريا موريس. ^{[ 9 ]}

يُذكر ميلر لإسهاماته في دراسة أصل الحياة (وقد اعتُبر رائدًا في علم الأحياء الفلكي )، والوجود الطبيعي لهيدرات الكلاثرات ، والآليات العامة لعمل التخدير . انتُخب عضوًا في الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة عام 1973. وكان مستشارًا فخريًا للمجلس الأعلى للبحث العلمي في إسبانيا عام 1973. وحصل على ميدالية أوبارين من الجمعية الدولية لدراسة أصل الحياة عام 1983، وشغل منصب رئيسها من عام 1986 إلى عام 1989. ^{[ 9 ]}

رُشِّح لجائزة نوبل أكثر من مرة خلال حياته. ^{[ 26 ]}

تم إنشاء جائزة ستانلي إل ميلر للعلماء الذين تقل أعمارهم عن 37 عامًا من قبل الجمعية الدولية لدراسة أصل الحياة في عام 2008. ^{[ 27 ]}

• التكوين التلقائي
• ألكسندر أوبارين
• الكيمياء الحيوية
• الكريات المجهرية
• بروتينويد
• سيدني دبليو فوكس
• أنطونيو لازكانو
• جوان أورو

• تجربة ميلر-يوري "المفقودة" خلقت المزيد من لبنات بناء الحياة
• سيرة ذاتية في موسوعة بريتانيكا
• أوراق ستانلي ميلر MSS 642. المجموعات الخاصة والمحفوظات ، مكتبة جامعة كاليفورنيا في سان دييغو.