人工合成氨基酸的成功，揭开了蛋白质的结构之谜，是探索生命起源的又一重大成果。
蛋白质是构成生命的基础，蛋白质又是由多种氨基酸结合而成的长链状高分子化合物。不同数量、性质的氨基酸，就像拼积木一般，可以“拼”成许许多多的蛋白质。氨基酸虽然只有20多种，但排列组合的可能性却很多很多。
1953年，美国博士研究生米勒为探索生命的起源，在导师尤里教授的支持和指导下，开始划时代意义的人工合成氨基酸的实验。
首先，米勒设计了一个特殊的大玻璃容器，将容器抽成真空，并用130℃高温消毒，然后再通入氨、甲烷、氢气，这些气体混合的比例与推测的原始大气基本相同。接着，他在另一个同样消毒的玻璃容器中将水煮沸，形成的蒸汽经过一根玻璃管进入第一个玻璃容器中。
在蒸汽的推动下，氨、甲烷和氢气形成的混合气体又经过另一根玻璃管回到沸腾的水中。就这样，在沸水的带动下，氨、甲烷、氢和水蒸气的混合物就在这套特殊的装置中不停地循环。
接下来就是解决能量的供应问题，米勒推测，有两种可能的能源：
一是太阳的紫外线；一是来自闪电的电火花。
米勒对尤里教授说：“导师，因为紫外线很容易被玻璃容器吸收，我想采用连续的电火花来供应能量。”“嗯，我看可以。”尤里赞许地点了点头说：“在地球的早期阶段，存在许多雷电交加的情景。你现在采用电火花，实际上是模拟地球在原始时代频繁的闪电现象。”
于是，他们使用一个人造“太阳”——高电弧，模拟太阳的辐射。
电弧的放电，像大自然的电闪雷鸣，不断辐射出能量。此时，仪器内的各种气体和水蒸气混杂一起，烟雾腾腾，相互碰撞、对流，循环往返。
米勒发现，开始时是无色的水，到一天晚上竟变成了粉红色。后来，随着时间的推移，水的颜色越来越深，直至成为深红色。
一个星期过去了，米勒取出真空容器中的水进行分析，居然得到了组成生命不可缺少的蛋白质原料——氨基酸。实验到了第八天，米勒终于得到了期望的结果，在这个玻璃容器中，出现了人工合成的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等重要的氨基酸。人工合成氨基酸实验的成功，震动了整个科学界，这是探索生命起源的又一重大成果。
米勒把实验成果写成论文，并公诸于世，立刻引起轰动，世界各国科学家纷纷效仿。1959年中国科学家采用火花放电的方法，并将硫化氢加入到甲烷、氨气和水蒸气中，得到了更为复杂的氨基酸，如胱氨酸、米胺氨酸、蛋氨酸等。