生命科學領域還有太多科學問題尚未解決

一片樹葉一粒米粒缺代表著生命體的複雜性。一片樹葉和一粒米粒的形成涉及到千千萬萬個生物化學反應和各種調控。若人工去製造他們，就算是你控制形成一個外表像樹葉和米粒的外殼都難。別說什麼3D打印就行，因為生命體器官的質地單個細胞的形態與組成都不是目前的技術所能很好的完成的。目前的合成生物學技術也只是合成基因組，具體單個細胞的形成的所需要物質與能量，以及發育階段的各種精細調控都是靠其自己來完成的。並不是人工來控制的。因為，我們對生命活動的本質與調控機制還了解有限。因此，目前為止生命科學領域的科研人數與範圍依然是最廣的。

上圖是一個葉片的示意圖，圖中標識了各種類型的細胞與組織，那麼問題來了，這種細胞間差異與組織之間的差異是怎麼來的。下圖是植物細胞的組成成分，這些成分是如何有序組裝誠意個植物細胞，如何保證其生命活力等都是沒有全部掌握的知識。

所以，我們雖積累了一些科研成果，但尚不能從頭合成一個活生生的高等生命體或者是高等生命體的一個組織與器官。

柳小慶

人類可以製造芯片、利用核能、發明智能機器人，卻不能製造一片樹葉和一粒米，主要是沒有必要！

樹葉和米，完全可以通過種子種植，太陽的光合作用完成。這樣不僅高效而且也能滿足需求。為什麼非要人工製造。現實生活中，為了加快這一進程，也會有大棚蔬菜等等手段、育種的時候也有生物技術幫忙。但是直接去生成這些東西，難度大當然是一個問題，不過主要原因還是沒有必要。

而芯片、核能和智能機器人，這些是自然界沒有的，因而通過發明這些東西可以極大的改變人類生活。提升生產效率。增加生活幸福度。所以，人類千百年來一直孜孜以求的就是要發展科技。而自然的樹葉、大米和芯片、核能、智能機器人都成為了人類生活的必需品。

所以，我們沒必要要求，人類製造樹葉和大米；也沒必要要求找到天然的芯片、核能和智能機器人！

地震博士

這是兩種不可比擬的事物。大自然的生物體是幾十億年進化演化的結晶，精細程度無法比擬；而人造的東西不管做到怎麼細緻，相比自然生物體還是很粗陋的。

人造物品在某一個方面有可能突破生物體的功能，但綜合方面就相差萬里了。所以人造物體只能叫仿生。

不管是一片樹葉或者一粒米，都是大自然幾十億年進化演化的產物，它們之所以成了現在這個樣子，是大自然精雕細琢選擇的結果，它們裡面的每一個細胞，都是異常複雜的億萬種物質組合。

所以生物的複雜性是人類目前無法仿製的。

比如一粒米，是植物水稻生長出稻穀，再由稻穀加工成大米，是中國南方主要的糧食來源。

稻穀由外到內分別有稻殼（穎）、糠層（果皮、種皮、糊粉層的總稱）、胚及胚乳等部分組成，每一個部分都含有若干子部分，在生長環節中起著不同的作用。

大米含有的營養成分很複雜，有蛋白質、脂肪、碳水化合物、粗纖維、鈣、磷、鐵、維b1、維b2、煙酸、蛋氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸等等，無法一一列舉。

但這些只是其成為食品後的外在表現，自然界植物最精細和複雜的是它們生長期間的內在機制和奇妙組成。

自然界不管是動物還是植物，都是由細胞組成。細胞才是生物的精華，人類真正製造不出來的是細胞。

細胞只有微米級大小，要在顯微鏡下才能看到，每個細胞裡都是異常複雜的結構，所包含的物質名稱數也數不清，每一種物質都在植物的生命裡起著不同的作用。

含有遺傳基因的脫氧核糖核酸（DNA）在細胞核、細胞質等處，只有2nm直徑，要用放大5萬倍的顯微鏡才能看到，而遺傳基因只是DNA鏈條上的幾個片段，這些遺傳基因的鹼基對就有上億到幾十億對。

這些遺傳物質保證了動植物的特性代代相傳。但在漫長的自然選擇演化過程中，動植物不斷的發生變異和突變，才成為今天的樣子。

而不管是植物還是動物，組成其本體的細胞都有數億甚至幾十萬億個。

人類如果要真正製造出自然界的生物模式東西，就要首先製造出含有各種遺傳信息的細胞。

自然的產物更為奇妙的是它們能量轉換的方式，每種動植物的身體都是一座世界上最複雜的化工廠。

比如人吃食物就有力量。人體裡面可以把吃進去的食物通過心肝五臟產生各種化學反應，轉化為脂肪、糖分、氨基酸、蛋白質等等，最終以智力和力量的方式轉化出來。

植物通過吸收陽光水分和土壤中的養分就能轉化為葉綠素、氨基酸、糖分、蛋白質、脂肪、各種纖維和微量元素，為人類和其他動植物提供養分，還能吸收二氧化碳和呼出氧氣。

這些複雜的玩意是人類永遠無法制造出來的。所以人類仿生只是學習利用動植物身上某一點特性，在某一個方面可以大大超出動植物的能力，但綜合性能上就是小巫見大巫了。

但現在人類已經越來越多的認知和了解了自然規律，已經能夠從分子層面改造動植物，這種改造比製造業更為強大和精細。

比如基因工程，就能夠改變某些動植物的特性，克服基因缺陷，加強某些有利於動植物生長和人類需要的功能。

人類還能克隆，通過非自然的方式複製某些動植物。

這些高精尖的技術實際上絕大多數還是利用了自然遺傳功能，只是利用自然規律人為改變了其中很少部分，所以不能說完全是人造。

綜上所述，人類製造的太空探測器已經到達冥王星考察，但做不出一片真正的樹葉。但可以通過基因技術改造自然生物，使其更好地滿足人類需求。

比如製造業可以加工出綠色的葉狀物（裡面不是由細胞組成，也沒有遺傳基因），但只是徒有其表；可以合成大米里面的某幾種營養成分等，但無法窮盡。

人類仿生，比如學習鳥類的飛翔功能，製造出了比鳥飛得又高又快的飛機，但不是靠吃鳥食提供動力，而是採用“喝”油驅動相對簡單的轉換方式，產生動力飛翔。

航天飛機雖然有幾百萬零件組成，但比起真正的鳥類一根羽毛的複雜程度都不如。

旅行者一號已經飛離地球200多億公里，但依然做不出一個細胞。

基因工程的發展，解決了人類這個難題，人類可以通過基因的手段來培育出與自然界同樣複雜的生物，但其中起主要作用的還是自然界的鬼斧神工。

這就是時空通訊的觀點，歡迎點評。

時空通訊

答案很簡單，因為以人類目前的科技水平，真的辦不到。為什麼？因為樹葉和米粒的零件即細胞，是喪心病狂的複雜。打個形象的比方，如果製造一片樹葉或一粒米的複雜程度是大學本科水平，那麼人類製造芯片、利用核能、發明智能機器人就相當於幼兒園水平。

真的不是誇張。目前人類操縱原子能力的最高水平，是IBM公司用掃描隧道顯微鏡將35個單原子排列出“IBM”的LOGO。見下圖：

人類頂尖科學家用頂尖設備，也就能做到讓35個原子排排坐而已，而製造樹葉或米粒，則需要調動上億億的原子，其複雜程度說喪心病狂一點不誇張。

我們從初中時就熟悉的鹼基對開始，來見證生命的複雜。下圖是一個鹼基對模型，至少有三種原子，比IBM的單原子LOGO複雜數倍。

鹼基對只是DNA的基本單位，它們組成的一段DNA是這樣子的，注意是一段DNA，見下圖：

複雜的是不是讓人暈頭轉向？這還只是開胃菜，DNA和多種蛋白質組合成染色體，複雜度再次上升。

染色體在顯微鏡下呈現桿狀或棒狀（感覺說火柴棍比較形象好記），染色體又組成染色質。染色質在細胞核中的大小和位置見下圖，複雜程度再次上升，涉及的原子數量已經是億級。

細胞核看起來不簡單了，但在細胞中還是個小不點。大小和位置見下圖，別忘了細胞裡的各種細胞器，比如線粒體，它也是有自己的DNA的。

這時候，細胞已經複雜的像一座大城市，我們肉眼還無法看見，而一片樹葉由上億的細胞組成，相當於上億座大城市互聯互通。

看見了吧，要調動原子製造一片樹葉或米粒，其複雜程度與工作量早已超出了人類目前的技術極限。相比之下，芯片製造、核能利用和智能機器人有點小兒科了。

可以這麼說，當人類能製造出樹葉或米粒時，人類消滅癌症將不是夢，平均壽命達到120歲不再是天方夜譚。

不知道大家對我的回答是否滿意？歡迎在留言裡發表不同觀點。（圖片來自網絡，版權歸圖片作者所有。）

魔鐵的世界

答：那是因為：生物每個細胞的複雜度，都不比一整塊CPU的複雜度低。

在細胞中，高度的分工協作，複雜到不可思議。

比如所有動植物細胞中，幾乎都有線粒體，線粒體提供能量轉化，就像一個“電池”，而這個電池只給所在細胞提供能量。

再來看我們的設備，無論電腦、電視還是手機，都需要一個獨立的電源。

然後電池負債供電，CPU負責計算，顯示屏負責顯示，所有功能都是獨立的；可是動植物的每一個細胞幾乎都擁能量提供、能量轉化、能量輸出、能量收集、細胞核控制中心、細胞膜信息傳遞等等。

一系列複雜的分工，集中在每一個細胞當中，這種複雜度是不可思議的，而且可替換性極高，一個細胞壞死，立馬有其他細胞替補上，保證了整個生物組織的協同運行。

人類最先進的顯示屏，能顯示一千多萬種顏色；但是和魷魚章魚的變色功能比起來，簡直就是小巫見大巫。

章魚變色依靠合成的反射素蛋白，通過控制蛋白的排列方式，反射不同的光線，能對整個彩虹色域進行模仿，完成一次全色域顯示循環只要15秒，變色對能量的利用率超過95%，遠遠高於人類顯示屏的效率。

生物這種複雜度，幾乎精確到每一個分子，比如DNA鏈的複製就是以分子為單位、蛋白質的合成以氨基酸分子為單位，這些都是CPU遠遠不能比擬的。

作為人類科技的最高智慧，CPU的發明確實了不起，但是和大自然中，生命的精細度比起來，還差了很遠很遠。

人類可以製造無數個功能相同的CPU，但是卻製造不出一片能進行光合作用的葉子。

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艾伯史密斯

1:為了不扯遠話題，我們就以製造芯片和製造樹葉這兩件事情為列子，分析一下到底有什麼不同。人類製造芯片是一個非自然過程，芯片的產生是因為人類的需要，在人類社會的發展中，最離不開的就是簡單計算；無論是哪個行業，都需要計算，但是事物的發展是從簡單到複雜，於是尋找高效快速的擁有各種功能的芯片就成了人類的目標，所以芯片在這個背景下就誕生了；

2:觀察現在的各種芯片，製造工藝都已經達到納米級別了，甚至在以後有可能突破物理極限。所以芯片在我們眼中就是一個非常複雜的東西，芯片的發展史也就不過百來年。現在再來看看自然界中非常柔弱的樹葉，樹葉的功能就是為自然界吸收二氧化碳，製造氧氣；

3:功能就是這麼簡潔

並且目前還沒聽說過哪個科研機構能夠製造出和自然界中擁有一模一樣的功能的樹葉。

那為什麼人類可以製造出如此複雜的芯片，卻不能仿照樹葉的結構製造出一片樹葉呢？

零維立方體

問:為什麼人類可以製造芯片，利用核能，發明智能機器人，卻不能製造一片樹葉和一粒米？

這個問題問的好，這是兩個概念，一個說的是智慧，另一個就是本能。

製造樹葉最成功最快的是樹，製造米粒的是秧苗。人類是生物界的頂端，萬無之靈，卻不如一棵樹，一棵秧苗。這麼想，這麼引導，人類就什麼都不是了。

但是應該想到，樹葉，米粒都是有生命的，是有機物組成的。芯片，核能，機器人都是沒有生命的，不是有機物的組成。

有機物的生命體是通過生長繁殖來完成的，而生長繁殖又有是生物的本能，生產他們靠得是本能而不是智慧。人能生小孩而不能製造小孩，這就是靠本能而不是靠智慧。

人們製造無生命的芯片核能完全憑的是智慧而非本能。

生命體和非生命體的生產方式是不一樣的。

人類並不是製造不出樹葉和米粒，人類能培育出綿羊多利，但那是克隆，能克隆出綿羊就不能克隆出樹葉嗎？

但製造點樹葉還要動用克隆技術嗎？自然界把製造樹葉的分工安排給了樹，應該由樹來完成。

人類除去本能的生產小孩之外，就是非本能而智慧的去創造科技吧，也包括克隆綿羊猴子的。這是上天的分工。

金蘋果老楊

看了你的問答解釋，實際製作一粒米，就是製造食品的意思，這不是技術上的不可能，而是商業價值的問題。

例如人需要葡萄糖、酒精等等有機物，這些東西都可以從石油中轉化獲得，並不一定都來源於農業的米。但是，這樣方法產生的酒精、葡萄糖的生產成本比農業的糧食要高，商業上不合算。另外，石油是一次性資源，不能一下子吃光拉淨，要合理利用。

就像點金術，現在可以做到嗎？可以，擺一擺原子裡面的電子而已。納米技術、隧道顯微鏡可以解決這個問題。但是，這做出來的金子是天價，沒有商業利益，只有技術意義。

而鑽石，由於硬度高，具有實用性，人工製造的鑽石，成本比市場價格的鑽石要便宜很多，所以我們切割玻璃用的鑽石就是人造的，而不用鑽戒去切割玻璃。

科技的確最近百年發展很快，你說的問題實際是技術上的小問題。但是，技術的廣泛使用和推廣基於一種經濟前提：成本、價值、商業利益！這是基於長短期人類的發展都要考慮的事情，而技術僅僅是一個前提。

不考慮短期商業利益目的的技術只有一種，軍事技術。

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