哈罗德·尤里

哈罗德·克莱顿·尤里（Harold Clayton Urey，1893—1981）是美国物理化学家。他1923年在加州大学伯克利分校取得博士学位，随后赴哥本哈根学习量子理论，1929年进入哥伦比亚大学。他把分子光谱、热力学计算与精细实验结合起来，而不把化学只看作物质的配方与分类。

尤里因发现重氢获得1934年诺贝尔化学奖。其职业生涯后来延伸至芝加哥大学和加州大学圣迭戈分校。同位素既是他研究的对象，也逐渐成为探索化学反应、地球历史与行星组成的测量工具。

参考：[1] [3]

1931年的寻找工作利用了一个可检验的预期：若氢存在质量更大的同位素，其原子谱线应出现在相邻但不同的位置。尤里与乔治·墨菲在哥伦比亚大学进行光谱观测，费迪南德·布里克韦德在美国国家标准局制备低温样品。液氢蒸发时不同同位素分子的挥发倾向略有差异，剩余部分因而可能富集重氢。

关键证据不只是看见弱线，而是低温处理后的样品使预期位置的谱线相对增强。研究者还改变放电条件，检查这些线是否来自氢分子或仪器产生的假象。三人署名的发现报告于1932年发表，明确写出分离与光谱工作的分工。氘的识别因此是一组互相支持的实验判断，并非单凭原子量差异作出的猜测。

参考：[2]

同位素化学的意义在于：同一种元素的不同同位素具有相近的化学身份，却不必在所有过程里保持完全相同的比例。尤里与合作者研究富集和交换，提供可追踪的稳定同位素；他与米尔德里德·科恩开展的氧同位素交换研究，便把这种方法带入反应机理问题。

战后，尤里注意到水与碳酸盐之间的氧同位素分配随温度改变。团队改进质谱测量，并用已知温度下形成的碳酸钙校准，从化石中提取古温度信息。1951年他与洛文斯塔姆、爱泼斯坦、麦金尼合作研究箭石化石。但这种“温度计”有条件：须考虑形成时水的同位素组成、是否接近平衡，以及化石是否保存原始记录，不能把任何比例差异都直接解释为气温变化。

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尤里关于早期地球还原性大气的讨论，为斯坦利·米勒的研究提供了背景和指导。米勒1953年论文以本人为唯一作者，并感谢尤里的建议。实验让甲烷、氨、氢和水蒸气组成的体系经历放电，再以纸层析检验产物，报告了甘氨酸和丙氨酸等氨基酸。

这项工作检验的是在选定气体与能量条件下，生命所需的部分有机分子能否非生物合成。它没有制造生命，也没有证明原始地球大气必定具有实验中的组成。区分导师提出的环境问题、学生执行的实验和结果所能支持的范围，才能准确理解通常所称的“米勒—尤里实验”。

参考：[4]