스탠리 밀러

스탠리 밀러
스탠리 밀러
출생	1930년 3월 7일(1930-03-07) 미국 캘리포니아주 오클랜드
사망	2007년 5월 20일(2007-05-20)(77세) 미국 캘리포니아
국적	미국
주요 업적	무기물로부터 유기물 합성
분야	화학, 생물학
소속	시카고 대학교 컬럼비아 대학교 캘리포니아 대학교 샌디에이고
박사 교수	해럴드 클레이턴 유리

스탠리 로이드 밀러(Stanley Lloyd Miller, 1930년 3월 7일 ~ 2007년 5월 20일)는 미국의 화학자, 생물학자이다. 그는 생명의 기원에 대한 연구에서 무기물에서 유기물을 합성하는 실험을 통해 원시지구에서 생명탄생의 가능성을 증명하였다. 그는 실험에서 암모니아와 수증기 등 원시지구에 다량 존재했던 기체들에 전기 방전을 가하면 유기물이 합성되며, 이 유기물들이 생명체의 존재 없이도 합성 가능하다는 사실을 실험적으로 증명하였다.

생애

지구에서의 생명의 기원을 연구하던 젊은 과학자 스탠리 로이드 밀러(Stanley Lioyd Miller)는 2007년 5월 20일 캘리포니아에서 77세의 나이로 사망하였다. 사망 원인은 심장병이라고 그의 형제 도날드 밀러(Donald Miller)는 말했다. 미국의 생화학자 밀러는 그의 아버지 나탄 해리 밀러(Nathan Harry Miller)와 어머니 에디뜨 레비 밀러(Edith Levy Miller) 사이에서 1930년 3월 7일 미국 캘리포니아주의 오클랜드에서 태어났다. 후에 밀러는 1951년 버클리 대학에서 화학을 공부했으며, 1954년 시카고 대학에서 학위를 받았다. 학위를 받은 후 밀러는 유명한 화학자인 해럴드 클레이턴 유리(1893∼1981, 1934년에 노벨 화학상 수상) 밑에서 연구하였다. 밀러는 수소의 동위원소인 중수소를 발견해 1934년 노벨화학상을 수상한 해럴드 클레이턴 유리 밑에서 연구하면서 지구물리학과 화학에도 흥미를 가지고 있던 그에게 아주 큰 영향을 받았다. 밀러는 1960년 샌디에이고에 있는 캘리포니아 대학의 교단에 섰고, 1968년 화학 교수가 되었다.

밀러의 가장 높게 평가되는 과학적 업적은 그가 시카고 대학을 다니던 1953년에 이루어졌다. 밀러는 스승인 유리의 수업을 듣고 생명체를 이루는 분자가 만들어지려면 지구가 환원성 대기여야 했을 거라는 주장을 증명하는 실험을 하려 했다. 결국 밀러는 1953년 실험을 통하여 무기물로부터 유기물을 합성하는데 성공하였다. 이 실험은 초기 지구에 존재했던 간단한 화학적 물질들로 어떻게 아미노산과 단백질을 합성하였는지 설명하였다. 밀러는 생물학적 문제에서 가장 어려운 것들 중 하나를 해결한 것이었다. 또한 이 실험은 구소련의 생화학자 알렉산드르 오파린의 가설을 확립시켜주었다. 유리는 밀러에게 실험 결과를 정리한 논문을 사이언스에 보낼 것을 추천하였다. 그러나 사이언스 지에서 시간을 지연하자 이번에 밀러는 그의 논문을 미국 화학 학회지에 제출하였다. 밀러는 젊은 나이에 실험을 통하여 위대한 발견을 하였다는 점과 그 명예를 혼자 누릴 수 있었다는 점이 큰 행운이었다. 그의 발견은 왓슨과 크릭이 DNA의 구조를 알아낸 것과 같은 해에 세상에 알려지게 되었다.

밀러는 남은 과학적 생애를 캘리포니아 주립 대학교에서 그의 업적을 더욱 발전하려고 노력하였다. 그러나 이후에 아무도 살아있는 세포나 고분자가 합성되는 메커니즘을 제시하지 못하였다. 후에 밀러는 1974년 레슬리 오르겔(L. E. Orgel)과 함께 "생명의 기원"이라는 책을 썼다.

소속된 단체

미국과학진흥회

미국과학진흥회는 1848년 미국 필라델피아에서 창립된 단체로 과학 일반에 관한 한 세계에서 가장 방대한 조직을 가지고있으며 영어로 American Association for the Advancement of Science, 줄여서 AAAS라고 한다. 과학, 정책 및 사회와 밀접한 관계를 맺으며, 과학의 자유와 책임을 신장시키고 그것의 효율성을 최대화시키기 위해 만들어졌다. 정기적으로 과학에 관한 우수 논문들을 엄선해 출판함으로써 많은 세계 과학 기관에게 큰 영향을 주고 있다.

전미과학아카데미

1743년 벤자민 프랭클린(Benjamin Franklin)에 의해 설립된 미국 철학협회(ASP)는 과학적 조사·연구에 목적이 있다. 1780년 미국 예술·과학 아카데미로 창설되어 1840년에는 미국과학진흥회로 조직되었다. 19세기 중반 스미스소니언협회와 미국 과학발전 아카데미(AAAS)에서 이 단체들을 통합하였다. 국가발전을 위한 과학분야의 연구와 조사가 설립목적이며, 정부 각 부처에 대한 과학과 기술 자문이 주된 역할이다.

파이 베타 카파 협회

파이 베타 카파 협회는 미국대학 우등생들로 구성된 친목 도모 단체로서, 파이 베타 카파 (ΦΒΚ) 는 "Φιλοσοφία Βίου Κυβερνήτης". "학습에 대한 사랑은 인생의 인도자다"를 의미한다.

업적

유기물 합성 실험

실험계기

1953년 밀러는 20세기 초 스코틀랜드 과학자 홀데인(John B. S. Haldane; 1892~1964)과 러시아의 오파린(Aleksandr N. Oparin; 1894~1980)은 지구상에 생명이 어떻게 생겨나게 되었는가에 대한 가설을 제시하였다. 지구가 막 생성되었을 때의 원시 대기는 암모니아(NH3), 메탄(CH4), 수증기(H2O)와 같은 수소가 풍부한 분자가 주요한 성분이었으며, 이러한 분자들은 번개, 자외선, 열과 같은 에너지를 통해 간단한 형태의 유기물로 합성되었을 것이란 이 가설을 검증하기 위해 1952년 밀러는 다음과 같은 실험 장치를 고안하였다.

실험장비

밀러의 실험 장비는 메탄, 암모니아, 수증기 그리고 수소를 순환시키고 전기방전이 가해지도록 설계되었다. 전기 방전은 혼합기체로부터 활성물질을 만들기 위해 자외선을 대신하여 사용되었는데, 그 이유는 유리의 성분인 석영은 가스가 광분해되기 위해 필요한 영역대의 파장 빛을 흡수하기 때문이었다. 실험기구에서 플라스크에서 끓는 물로부터 나온 수증기는 가스가 들어있는 플라스크 속으로 유입되어 가스와 섞이며, 전극을 거쳐 순환되어, 냉각기를 통과하며 응축되어 다시 끓는 물이 들어있는 플라스크 속으로 들어간다. 여기서 U튜브는 순환의 역류를 방지하여 생성된 유기물이 다시 순환과정으로 유입되지 못하도록 막는다. 전기방전으로부터 생성된 아미노산은 U자 관의 물속에 축적된다. 가스의 순환은 매우 느렸지만, 흡입기를 사용해 순환속도를 높인 기구에서보다 더 많은 생성물이 생성되는 것으로 밀러는 확인하였다.

위의 실험 장치에서 플라스크는 원시 지구 대기의 상태를 나타내며, 메탄, 암모니아, 수소, 수증기는 원시 지구 대기의 성분을 나타낸다. 전기방전은 원시 지구에서 태양으로부터 오는 자외선, 우주의 방사선, 번개 등의 에너지에 해당하며, 이것은 유기물을 합성하는데 필요한 에너지를 공급한다. U자관은 원시 지구의 바다에 해당하며, 수증기가 비가 되어 대기 중에 녹아있던 분자들과 함께 떨어져 이곳에 모이게 된다.

실험결과 및 분석

실험시작 하루 만에 무색이었던 플라스크는 분홍색을 띠었고, 1주일 후에는 짙은 붉은색을 띠는 혼탁액으로 변했다. 혼탁액의 대부분은 유리로부터 생성된 콜로이드 형태의 실리카였으며, 붉은색은 이 실리카에 흡수된 유기물 때문이었다. 1주일이 경과한 후 미생물의 번식을 막기 위해 혼탁액에 1ml의 HgCl2 포화수용액을 첨가하였고, 액체를 꺼내어 분석하였더니 글리신, 알라닌, 글루탐산 등과 같은 몇 종류의 아미노산과 유기산 및 포름알데히드, 시안화수소(HCN), 요소 등이 검출되었다. 생성된 혼합물의 아미노산의 여부를 확인하기 위해 밀러는 종이 크로마토그래피를 사용하였다.

[표1] 메탄의 탄소 710mg으로부터 얻어진 생성물 (단위 몰)

물질	생성량	물질	생성량
푸마르산	233	푸르피온산	13
글리신	63	숙신산	4
알라닌	34	요소	2
젖산	31	아스파르트산	0.4
아세트산	15	글루탐산	0.6

위의 실험을 거쳐 원시 지구의 대기 성분이 전기 방전의 에너지에 의해 화학반응을 거쳐 간단한 유기물로 형성된다는 것을 알 수 있다고 밀러는 발표하였다. 생성된 분자들은 완전히 살아있는 생화학적 시스템을 이루기에는 상대적으로 모자란 단순한 유기물질이었다. 하지만, 밀러의 실험은 생명체가 없는 상태에서 자연적인 과정만으로 생명체를 이루는 기본 요소들이 생성될 수 있다는 사실을 확립시켰다.

머치슨 운석

1969년 호주 빅토리아주 머치슨에 떨어진 100kg짜리 대형 운석은 1953년 밀러의 실험을 다시 부각시켰다. '머치슨 운석'이라고 불리는 이 탄소질 콘드라이트는 지구에는 존재하지 않는 암석으로 이 운석에서 처음으로 외계 기원의 유기물질이 발견되었다. 유기물질에 포함된 유기분자의 조성을 분석하자 다양한 아미노산이 발견되었고 조성과 함량비율이 밀러의 실험 결과와 상당히 비슷했다. 2008년 6월에는 머치슨 운석에서 DNA와 RNA 형성에 중요한 유전적 성분인 우라실과 산틴을 발견하였다. 이 두 가지 물질은 핵산 형성에 중요한 전구물질이다. 핵산은 여러 세대에 걸쳐 유전정보를 저장하거나 전달하는 기능을 한다. 50년 전만 해도 생명의 기원 물질로 주목받은 것은 단백질의 구성성분인 아미노산이었다. 그러나 현대 생물학자들이 관심을 갖는 것은 유전정보를 담고 있는 핵산, 즉 DNA과 RNA이다. 즉, 머치슨 운석에서 발견된 우라실과 산틴은 생명의 기원에 관해 중요한 단서가 될 수 있다.

[표2] 머티슨 운석과 밀러의 실험에서 나온 아미노산 성분비교

아미노산	머치슨 운석	방전 실험
글리신	●●●●	●●●●
알라닌	●●●●	●●●●
알파-아미노-N-부티르산	●●●	●●●●
알파-아미노이소부티르산	●●●●	●●
발린	●●●	●●
노르발린	●●●	●●●
이소발린	●●	●●
프롤린	●●●	●
피페콜산	●	◐
아스파르트산	●●●	●●●
글루탐산	●●●	●●
베타-알라닌	●●	●●
베타-아미노-N-부티르산	●	●
베타-아미노이소부티르산	●	●
감마-아미노부티르산	●	●●
사르코신	●●	●●●
N-에틸글리신	●●	●●●
N-메틸알라닌	●●	●●

밀러 이후의 제기된 가설

밀러 이후에 많은 사람들은 생명의 기원이 여전히 원시대기와 원시바다라고 생각한다. 원시 바다의 해안가로 유기물이 밀려들고 유기물들은 파도에 밀려 바위 해안의 웅덩이로 들어왔다가 햇볕에 증발되면서 점점 더 진하게 농축된다. 이윽고 그 진한 유기물 수프에서 최초의 생명이 탄생한다는게 그들의 생각이다. 그러나 많은 과학자들이 이 가설에 의문을 제기한다. 그들은 심해의 온천이나 용암, 해변의 구덩이, 진흙 속에서 생명의 기원을 보고 있다. 또 우주에서 생명체가 날아왔다는 주장도 제기되고 있다.

범종설

범종설은 고대 그리스 철학자 아낙사고라스로부터 이어지는 오래된 가설이다. 우주에 아주 작은 씨앗이 무수히 흩뿌려져 있어 그것들이 조합해 생명을 비롯한 만물을 낳는다고 주장했다. 과학이 발전하면서 과학자들은 이 가설을 진지하게 받아들이지 않았다. 하지만 분광 분석법 등을 우주 먼지와 지구에 떨어진 운석을 분석한 결과 우주에 아미노산과 같이 유기물질이 존재한다는 것을 밝혀내면서 범종설이 새롭게 힘을 얻었다. 일리노이대 루이스 스나이더 교수가 “우주 공간에서 아미노산 분자를 발견했다”고 밝혔다. 1984년 남극대륙에서 발견된 ALH84001이라는 운석은 약 1500만년 전에 화성에서 떨어져 나와 약 1만3000년 전에 지구에 충돌한 것으로 추정되는 운석으로 1996년 미항공우주국의 데이비드 매케이 연구진 이 운석에 지구의 세균과 아주 흡사하게 생긴 생명체 화석이 있다는 주장을 내놓았다. 또한 우주 복사선에서도 버틸 수 있는 미생물이 발견되면서 이 가설은 강력한 지지를 얻었다. 유럽 연구자들이 곰팡이 포자를 알루미늄으로 감싸서 우주에 보내는 실험을 한 결과 80%의 곰팡이가 살아남았음을 확인했다.

RNA 세계 가설

RNA(왼쪽)과 DNA(오른쪽)의 비교

RNA 세계 가설(RNA world hypothesis)은 현재로서 생명의 기원에 관한 가설 중 가장 유력한 가설로 정보도 저장하고 화학반응도 촉매할 수 있는 RNA 분자가 원시 생명체의 출발점이라고 주장한다. 이 가설은 RNA가 최초의 세포가 나타나기 이전에 유일한 생명체의 형태였을 것이라고 한다. RNA 세계 가설은 1986년 월터 길버트에 의해 처음 언급되었다. 초기 생명체가 출현하기 위해서는 유기물로부터 자기 스스로 복제해 증식할 수 있는 분자가 출현해야한다. 현재 알려진 사실로 세포의 구성에 있어서 DNA와 단백질이 있다. 이 두 물질은 생식과정에 있어서 자가복제와 자가복제를 촉진하는 촉매역할을 한다. DNA가 자가복제를 한다면, 단백질이 그 과정을 촉진하는 촉매역할을 한다. RNA의 한 종류로 자기 자신의 합성을 촉매하는 효소 역할을 하는 리보자임의 발견으로 RNA가 새롭게 과학자들 사이에 대두되었다. 이점에서 유전 정보의 전달과 복제가 가능하고 효소 역할이 가능해 여러 반응을 촉진 시킬수 있는 RNA는 이 가설을 지지해줄 수 있는 근거가 된다. RNA가 세계를 주도했다는 의미에서 ‘RNA 세계 가설’이라는 명칭이 붙었다. 이 가설에 따르면 RNA는 안정성이 떨어지기 때문에, 나중에 이중 나선을 형성하는 좀 더 안정한 물질인 DNA가 주형 자리를 대신하게 됐다.

해저 열수구

해저 열수구가설은 생명의 기원 중 가장 유력하게 주장된다. 1977년에 잠수함을 통한 바다속의 해저열수구 탐사를 통해 과학자들은 이곳이 생명의 기원이었을지도 모른다는 가설을 제시하였다. 초기의 유기물들은 이 열수구 주위의 황철석 표면에서 생성되었으며, 대부분의 화학적 진화가 이곳에 축적된 유기물 층에서 이루어졌을 것으로 여겨진다. 이 유기물 층에서 일어난 반응은 생명체 내에서 일어나는 대사활동과 흡사했으며, 생성물들은 초기 세포로 진화했을 것이라는 것이 이론의 입장이다. 실제로 섭씨 100도가 넘는 해저 열수구에서 고미생물인 초호열성 메탄생성균이 살고 있어 생명 탄생설을 뒷받침한다. 이러한 해저 열수구 주변의 독립영양박테리아들이 열수구에서 뿜어져 나오는 황성분을 영양분으로 사용하는 것처럼, 초기 세포들도 이러한 물질들을 에너지로 사용했을 것이다.

용암

용암에서 생명체가 탄생했다는 가설은 뜨거운 열을 이용해 주위에 다양한 유기물을 만들 수 있다고 주장한다. 노르웨이 베르겐 대학교의 헤럴드 푸르네스와 그의 동료들은 남아프카의 바베르톤 그린스톤 벨트(Barberton Greenstone Belt)에서 관모양의 구조를 가진 암석을 발견했다. 발견된 암석은 베개용암 껍질 부분의 흑요석으로 유기 탄소 흔적이 있는 관모양의 구조를 가지고 있다. 연구팀은 관 구조 내부에서 발견된 유기 탄소 흔적이 생명체와 관련이 있다고 주장하며 생명의 기원이 용암이라는 가설을 뒷받침했다.

암석

미국의 지구과학자 로버트 하젠은 암석이 생명의 기원에 관여했다고 주장했다. 그는 암석이 외부의 충격을 막아주는 안정한 장소와 간단한 분자들이 서로 결합해 성장할 표면을 제공하였으며 생명이 특정한 방향의 분자들만 사용하도록 하는 데 기여했다고 설명했다. 아미노산은 L형과 D형의 두 가지 형태를 가지고 있는데 지구의 생물들은 L형만 쓸 수 있어 생물이 만드는 아미노산은 모두 L형이다. 하젠은 방해석 같은 암석의 매끄러운 결정면들은 방향이 서로 다르기 때문에 L형과 D형을 선택하는 기능을 할 수 있다고 주장했다.

진흙

원시지구의 뜨거운 바다가 생명이 탄생하기에는 불안정하다고 생각하는 과학자들은 좀 더 안정한 장소로 진흙을 제시했다. 진흙의 점토 입자 표면의 결정체 구조가 화학반응을 촉진하는 촉매역할을 해 생명탄생에 유리한 환경을 만든다는 가설을 주장했다. 하젠은 진흙의 광물이 자기복제자의 형성을 촉진하고, 철과 황처럼 용해됨으로써 생명을 출현시킬 화학 반응의 중심 역할을 한다고 주장했다.

호수

미국 캘리포니아주립대 찰스 애플 교수는 “바다보다는 소금기가 없는 민물 호수가 세포막을 만드는 데 훨씬 유리하다”고 주장했다. 19세기 생물학자 찰스 다윈은 사적인 편지에서 “따뜻한 작은 연못에서 암모니아와 인산염, 빛, 열, 전기 등이 존재하는 상태에서” 생명체가 발생했다고 주장했다. 훗날 ‘따뜻한 작은 연못가설(warm little pond hypothesis)'로 불리게 된다.

운모 시트 사이 가설

최근 미국 캘리포니아대 연구팀이 운모의 층 사이에 있는 구조화된 칸에서 생명이 탄생했을 것이라는 운모 시트 사이 가설을 제기하였다. 운모 층사이의 칸이 분자들을 붙잡고 살 수 있는 공간을 제공해 분자들의 생존을 촉진했다고 한다. 인간의 세포가 높은 수준의 칼륨을 유지하고있는데 칼륨에 의해 서로 결합하는 운모 시트를 통해 설명이 가능하다고 한다.

각계의 반응

제기된 반론

밀러가 사망한 뒤 그의 제자이자 오랜 동료였던 제프리 베다 교수는 밀러의 유품에서 1950년대 실험에서 얻은 물질이 들어있는 유리병이 담긴 박스를 발견했다. 최신 분석 장비로 이 물질의 조성을 분석한 결과 당시 밀러가 확인했던 것보다 더 많은 유기분자(아미노산 22종과 아민 5종)가 들어있음을 확인해 2008년 '사이언스'에 발표했다. 밀러의 실험이 50년도 더 지난 뒤에 좀 더 정밀하게 검증된 셈이다.

하지만 1953년 밀러의 실험으로 생명의 기원에 대한 의문이 완전히 해결된 것은 아니다. 인류는 아직까지도 생명체가 어떻게 물질로부터 등장했는지를 밝혀내지 못하고 있다.

또한 밀러의 실험에서 원시대기가 조성된 밀폐 유리 실험 장치 안에는 수증기, 메탄, 암모니아 와 수소 가스 등 원시 지구 초기에 사라졌다고 추정되고 있는 제 1 세대의 대기가 들어 있었다. 이 점에서 밀러의 실험에 대해 많은 반론이 제기되고 있다. 밀러는 원시대기에 산소가 없다고 생각했지만 많은 과학자들은 산소가 있었다고 주장한다. 산소가 있으면 유기물이 만들어져도 산화되면 바로 분해되어 생명이 탄생하기 어렵다. 이 외에도 밀러의 실험에 대한 여러 가지 반론이 제기되었다.

화석기록에 의한 반론

할데인과 오파린에 의해서 가정되고 밀러에 의해서 입증되었다는 이 시나리오는 화석기록에 의해 거부되고 있다. 맥알레스터 교수는 이 상상의 ‘수프(soup)’의 증거는 결코 발견될 수 없을 것이라고 말했다. 이 '수프'에서 출현했다고 가정하는 최초의 간단한 유기체는, 자신이 '수프'에서 생성되기 위한 그리고 살아가기 위한 성분들을 꺼내야만 한다. 다른 말로 하면, 그들은 그들이 태어난 유기 수프를 먹었어야만 한다. 이는 수프 자체가 사라지는 원인이 되었을 것이다. 그리고 그는 “불행히도, 지구상에서 최초의 생명체에 대한 직접적인 증거는 발견될 것 같지 않다. 지각의 변형과 침식은 초기 수프, 또는 수프로부터 출현한 원시 생명체의 흔적을 함유하고 있었을지 모르는 거의 모든 초기 암석들을 파괴했다”라고 덧붙였다.

통계학적의 반론

밀러가 그의 실험에 대해 순전히 우연으로 일어났다고 하였으나 이는 통계학적으로 불가능하다. 일간지 ‘뉴욕 타임즈’는 ‘수프 이론’의 가능성을 폭로하는 글에서, 밀러의 실험은 일어날 가능성이 전혀 없음이 입증되었다고 논평하였다. 수용액 중에서 화학물질들은 생명체에 필요한 더 복잡한 분자들을 만들기 위해 충분히 충돌하지 않는다는 것이다.

새로운 가설에 의한 반론

최근의 발견들로 인해 많은 과학자들은 최초 생명체가 깊은 바다 속 화산 분출구에서 기원하였다고 주장하며 밀러의 이론을 의심하고 폐기하려 하고 있다. 생명체의 발생에 대해 디자인된 화학적 실험들이 지구상의 생명체가 뜨거운 용광로 같은 화산성 환경에서 시작되었다는 생각을 지지하고 있다. 1998년 7월 31일 사이언스(Science)지에서 독일의 유기 화학자 바흐타우저(Gunther Wachtershauser)가 단백질의 짧은 사슬인 펩타이드들이 초기 지구에서 자연적으로 형성될 수 있음을 보여주었다. 그와 그의 동료인 뮌헨 기술대학의 후버(Claudia Huber) 박사는 생명체에 필요한 최초의 단백질 사슬은 밀러의 ‘따뜻한 작은 연못’과 같이 지구 표면에서 발생하지 않았고, 바다 속 화산활동으로 인한 매우 뜨거운 대양 바닥 환경에서 발생하였다고 가정하였다. 일련의 실험에서 바흐터쟈우저와 후버는 탄소 골격의 화학물질들은 철광석, 니켈, 그리고 바다 속 화산에서 분출되는 가스들로부터 형성될 수 있다는 것을 보여주었다.

제기된 반론에 대한 반박

밀러의 실험에서 밀러가 구성한 원시대기 조성이 실제 원시대기 조성과 많은 차이가 있다는 반론에 대해 많은 과학자들이 다른 대기 조성으로도 실험을 하였다. 제프리 베다의 실험이 대표적이다. 스크립 연구소의 밀러의 제자이자 오랜 동료인 제프리 베다(Jeffrey Beda)가 밀러의 실험에서 환원성 대기 대신 더 현실적인 제 2 세대 대기를 사용해 실험을 했다. 결과는 많은 과학자들이 예측에 따라 유기물이 만들어지지 않았다. 이에 베다는 산들을 중화시키고, 아미노산 형성을 방해하는 아질산염을 제거해 다시 실험하였고 풍부한 아미노산을 얻었을 수 있었다. 그는 이 결과로 초기 지구에서 철과 탄산염이 원시 대기를 중화시켰을 것이라고 주장하였다.

또한, 생명체가 대기가 아닌 곳에서 탄생했을 가능성도 있다. 대기가 아닌 깊은 바다의 해저열수구 근처에서 화학반응을 일으켜 유기물이 형성되었고 생명체가 탄생했을 수 도 있다. 한편 퇴적물의 화학적 성질을 조사한 결과 그 당시의 원시대기가 산화성이 있다고 해도 현재의 대기처럼 산화적이지 않다는 것을 보여주고 있다. 따라서 밀러의 실험과 같은 현상이 원시 지구에서 일어나 유기분자가 형성되었을 때 대기의 산화성으로 인해 유기 분자가 파괴되지 않았을 수도 있다.

저서『생명의 기원, The origin of life on the Earth』

1974년에 밀러와 오르겔이 지은 책으로 생명의 기원에 관해서는 최고의 고전이다. 생명의 기원에 대한 문제를 다양한 학문에서 접근하여 서술하였고 원시지구에서 최초의 유기체를 출현케 한 화학진화를 실험적 관찰에 기초하여 재현하고자 하였다. 최초의 유기체가 진화되기 전에 원시지구에서 일어난 화학반응들을 이해하기 쉽게 다루었고 천문학, 지질학 및 분자생물들의 기본지식을 소개함으로써, 생명의 기원을 화학과 진화생물학의 관점에서 이해할 수 있게 하였다. 특히 각 장마다 관계되는 참고문헌들을 소개하여 독자들에게 도움이 되게 하였다.

공동저자 및 역자

레슬리 오르겔

1927년 영국 런던 출생. 옥스퍼드 대학교 화학과와 동 대학원 화학과를 졸업하여 이학 박사학위를 받았다. 현재 솔크 연구소의 화학진화 연구실에서 일하며 캘리포니아 대학교 (샌디애고) 외래교수로 있다.

박인원(역자)

서울대학교 화학과 및 동 대학원 졸업. 벨기에 겐트대학교에서 이학 박사학위를 받았다. 미국 위스콘신대학교 분자생물학교실 방문교수와 프랑스 국립보건의학연구소 연구원을 거쳐 현재 서울대학교 자연과학대학 화학과 교수를 퇴직했다.

목차

• 제1장 서론
• 제1장 태양계의 형성
• 제3장 지질학적 증거
• 제4장 원시대기의 조성
• 제5장 에너지원
• 제6장 생명 현상의 본질
• 제7장 아미노산류, 우레아, 지방산류, 포르피린류 및 비타민류의 선생체적 합성
• 제8장 푸린류, 피리미딘류 및 누클레오시드류의 선생체적 합성
• 제9장 유기화합물들의 안정성과 원시대양의 온도
• 제10장 농축기구
• 제11장 탈수반응과 중합반응
• 제12장 무작위한 중합체들로부터의 최초의 원시유기체의 출현
• 제13장 광학활성
• 제14장 생화학적 진화
• 제15장 운석, 혜성, 성간분자 그리고 다른 행성들에 있어서의 생명
• 제16장 요약 및 미해결의 문제

관련된 사람들

헤럴드 유리

헤럴드 유리

헤럴드 유리는 미국의 물리화학자이며 1931년 처음으로 중수(重水)를 분리시키고 수소의 동위원소인 중수소를 발견하였다. 이 업적으로 1934년 노벨화학상을 수상하였으며, 제 2차 세계대전 후에는 세계평화와 국제간의 이해를 촉진하는 원자과학자의 운동을 추진하였다.

미국 인디애나주 워커턴 출생이며 처음에는 몬태나 대학에서 동물학을 배우고, 나중에 화학으로 전향하여 캘리포니아대학에서 G.N.Lewis의 지도를 받았다. 귀국한 후, 컬럼비아대학 교수로 있던 동안에 5년간 맨해튼 계획 연구소 소장을 역임하기도 했다(1934~1945). 1945년에는 시카고 대학 교수로 전임하였다. 밀러는 유리 교수의 실험실에 들어간 지 얼마 안 된 그해 10월 유리 교수의 한 강연을 듣는데 이 강연에서 유리 교수는 생명체를 이루는 분자가 만들어지려면 지구가 환원성 대기여야 했을 거라고 주장했다. 그러면서 누군가가 이를 입증하는 실험을 해보면 좋을 것이라고 덧붙였다. 유리 교수의 말의 흥미를 느낀 밀러는 교수를 찾아가 그에게 자신이 이 실험을 하겠다고 한다. 1953년 시카고 대학에서 이루어진 이 실험이 바로 밀러의 업적 중 가장 높이 평가되는 초기 지구 조건에서의 아미노산 합성 실험이다.

제프리 베다

캘리포니아 대학에서 해양화학교수로 재직 중이며 샌디에고주립대학에서 학사 학위를 받고 캘리포니아 대학에서 박사학위를 받았다. 원시 지구와 다른 태양계 행성에서 유기 화합물의 근원과 안정성, 화성 운석의 연구와 지구상에서의 현장 분석을 통한 화성에서 원시 생명체의 존재 가능성 등을 연구하고 있다. 스탠리 밀러의 제자와 동료로서 그의 연구를 통해 더욱 발전 시켜 생명의 기원에 대해 연구하고 있다. 1974년에 UCSD 총장 학부 우수상을 수상하였으며, 2008년에는 생명의 기원에 관한 국제 협회에 들어갔다.

바깥 고리

• http://sciencenow.sciencemag.org/
• http://www.nas.edu/
• https://www.pbk.org/home/index.aspx
• http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/A/AbioticSynthesis.html
• http://www.ucsd.tv/miller-urey/