有人說就算人類達到巔峰,也無法造出一個細胞,它是神級文明創造的嗎?

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去年自然雜誌發表了一篇人工合成大腸桿菌的論文,可以瞭解下,我想距離合細胞應該不會太遠了!


wwg墨竹


有人說就算人類達到巔峰,也無法造出一個細胞,它是神級文明創造的嗎?

人類可以製造飛船登陸月球,也可以控制探測器飛向太陽系外,更可以製造200795 TFlop/s的超級計算機,但人類製造不出哪怕是最簡單的生命,因為即使是常見的單細胞生命草履蟲,那精巧的結構,複雜的生命過程,繁殖的方式,都是人類技術所望塵莫及的,相信未來可期的時間之內,人類依然對創造生命束手無策,那麼問題來了,是誰創造了生命呢?

單細胞生命草履蟲

草履蟲是一種單細胞原生動物,雌雄同體,一般最常見的是尾草履蟲,體長約180-280微米,理論上肉眼可見,它的壽命極短,大概在一晝夜左右,大型草履蟲則可達5晝夜左右,因為它就像一隻倒放的鞋子,所以叫做草履蟲。

草履蟲結構

草履蟲一般生活在淡水中,池塘與小河中都可以見到,在草履蟲這個細胞中,總共包含了食物攝取、“消化系統”、氧氣交換以及生殖遺傳和運動系統,結構之精巧實在令人乍舌。

其實我們最感興趣的不是那些“消化繫系統”,也不是“呼吸系統”,更不是“運動系統”,而是含有遺傳物質、在生殖過程中起到決定作用的小核,因為它完成了生命過程中最重要的功能,繁衍,生命從地球上誕生以來,最基本的訴求就是生存與繁衍,而繁衍在某一種意義上比生存更重要。

染色體存在與草履蟲小核中,它是典型的二倍體核,染色體在小核有絲分裂和減數分裂時出現。不過草履蟲的小核染色體在任何分裂時核膜都不破,因此計數不太準確,比如尾草履蟲2n≈300,雙小核草履蟲則為2n≈160。草履蟲小核無轉錄功能。

草履蟲無性繁殖

染色體在生命繁殖中起到了相當重要的作用,主要是由雙股螺旋的去氧核糖核酸和5種被稱為組蛋白的蛋白質構成,是基因的主要載體,是遺傳性物質的高度壓縮體,它是真核生物的特有構造!

一枚不到0.3MM的草履蟲,具備生命所必需的一切功能,真的是慢慢演化出來的嗎?

地球上的生命都是如何演化出來的?

早期的地球遍佈火山,大氣在此時還比較稀薄,整個地球暴露在強紫外線和高溫之下,在幾百萬年裡閃電和海洋物質的相互作用下,有機分子形成了更復雜的混合物,或許也有太空隕石帶來的物質,一起形成了生命最早期的形式RNA,這種RNA將會成為生命的催化劑,同時也是遺傳物質,再往後出現了結構更穩定的DNA取代RNA成為穩定的遺傳物質。

  • 原核生物的發展

在細胞形成早期,原核生物藍藻為主的單細胞生命第一次在地球上擴張,它們的出現對生命意義非常重大,因為這種生物第一次擁有了光合作用,儘管這個積累非常漫長,大約超過15億年,才到達現代氧氣含量的10-15%左右。

真核生物的發展

在環境因素的影響下,原核生物藍藻生態走向衰落,當然只是在無早期擴張這般輝煌,而仍然會存在一席之地,真核生物開始出現,它在適應性以及多樣化方面遠超原核生物。這為以後的多細胞生物出現打下了基礎!

地球生命演化史

其實到這裡地球已經完成單細胞生命的演化了,當然這有證據,2017年,科學家在加拿大魁北克發現42.8億年前的微體化石,這是相應地質年代沉積岩層中保留的微小古生物化石。這表示地球不但製造了生命,還保留了證據。

關於米勒-尤里實驗

這是一個著名的關於生命起源的實驗,模擬的是地球早期的大氣與地面環境,目的是測試早期的地球的電化學環境,因為早期大氣層中的閃電可以促使這個過程,因此芝加哥大學的史坦利·米勒與加州大學聖地亞哥分校的哈羅德·尤列於1953年完成了這個實驗。

加熱長頸瓶中水蒸發形成蒸汽,再引入早期地球環境中的氫氣、氨以及甲烷,再釋放電火花模擬閃電,經過一週的實驗後發現,冷卻的液體中出現了大量的有機化合物,約有10%到15%的碳成為有機化合物,其中有2%的氨基酸,甘氨酸佔比比較高,另有糖與脂類等可以構成核酸的原料也在實驗中形成.

米勒-尤里實驗並未檢測到RNA和DNA的出現,也許時間也不夠久,畢竟地球數億年的演化歷史很難濃縮到我們能實現的紀年中完成測試,但米勒-尤列實驗驗證了地球生命起源的可能,是最經典的關於生命起源的實驗之一。

所以地球就是那個傳說中的造物主,當它也離不開太陽,其中也有地月系中月球的重要功能,但無論如何地球生命誕生了,而且演化成了高等文明,這可能不需要外界的參與,只需要一個穩定的環境和足夠的時間。


星辰大海路上的種花家


有人說把細胞放大,就是一個世界。這句話沒有錯,即便是最簡單的一個細胞,其複雜程度,構造之精美,也是超乎我們想象的。


雖然現代人類的科技十分發達,可以製造飛機大炮,可以上天入地,可以造出允許速度每秒幾千萬次的超級計算機,然而對於一個細胞而言,我們對其知道的卻不過是九牛一毛。即便全世界的科學家集中在一起,我們也無法構造出來一個細胞。或者說,再給我們一百年,甚至一千年、一萬年,我們也有可能無法制造一個細胞。


細胞是生命的最基本單元,有關生命的最為基礎的活動都發生在細胞裡面。單單細胞核裡面具有的數不盡的基因,我們都無法知道它們具體是如何工作的。每秒發生在細胞裡面的化學反應不盡其數,而且這些反應還都是相互聯繫的。這麼多基因組合在一起如何做到完美配合?細胞裡面到底還有多少生命通路?又有多少蛋白質分子?這些一個一個謎團如果不接開,我們根本就不能夠說了解細胞。

我們可以製造電腦,是因為我們知道電腦的運行機制。然而對於細胞來說,我們根本不知道整個細胞是如何運轉的。所以,要想製造一個細胞,無疑於痴人說夢,根本不可能!但人類製造不出來,並不代表自然界製造不出來。有人總喜歡把我們的誕生歸結為其它高等文明,但我們又有何證據證明呢?


科學探秘頻道


從前有人說火是天神賜予的,人類不可能獲得,結果怎麼樣?人類最終學會了生火。

從前有人說人類只能靠採集打獵生存,結果怎麼樣?人類進入了農業社會。

從前有人說人類不可能馴化其他動物,結果怎麼樣?人類擁有了馬,牛,羊,雞,犬,豕。

從前有人說人類只能住在山洞裡,結果怎麼樣?人類學會了造房子。

從前有人說洪水會毀滅人類,結果怎麼樣,大禹把它治了。

從前有人說人類不可能學會飛,結果怎麼樣,都能上月球了。

從前有人說人類不可能學會透視,結果怎麼樣?X光,CT,核磁共振,給你從內到外看的清清楚楚。

人類走出矇昧,進入科學時代才短短几百年,可以說人類連科學的大門還沒進去呢,還只是在門外的廣場上撿了幾塊小石頭就產生了如此重大的影響,如果再進一步,又發生了其他的科學性的進展呢?誰也不知道科學的邊界在哪裡,宇宙這麼大,未知的奧秘這麼多,人類的未來還這麼長,誰又知道明天會發生什麼呢。對於未來我是抱持樂觀的態度的,科學會一點點進步的,未來會出現許多新科技,我們想也想不到,誰知道幾十年以後的科技是什麼樣子的?到時候生物技術,計算機技術,人工智能,各種基礎學科的進步會達到什麼程度呢,這些都不好說,更不要說幾百年以後的事情了。

生物技術確實是很複雜的一個領域,但是人類整體擁有近乎無限的時間,用無限的時間去探究生物技術,我相信一定會有實現創造生命的那一天的。


平生曉夢


就算人類達到巔峰,也無法造出一個細胞,這句話有些絕對了, 雖然以目前的人類技術確實無法造出細胞,但若干年以後細胞能否被製造出也是未知的,更何況細胞根本就不是神級文明創造的,而是地球億萬年間孕育進化的。先來看一下細胞的產生,以人體的細胞為例,雖然組成單個人體的細胞有50萬億個,細胞的體積非常的渺小,但是細胞內部卻是異常複雜的,不但具備自我修復功能,還有新陳代謝、遺傳、基因記憶等很多複雜的功能。細胞的誕生主要就是蛋白質和核酸在原始地球的環境下自發形成的,後經過漫長進化形成真核細胞、無核細胞等。

至於說細胞是神級文明創造的根本就是無稽之談,什麼是神級文明,神級文明只是人類杜撰的,如果沒有細胞組成人類,人類也不可能杜撰。仔細分析組成細胞的每一種物質都是地球上自有的元素,且這些元素都是地球形成之初就已經誕生的,如果有神級文明在創造地球時豈不是可以一同創造出人類,何必由細胞自行進化。在地球上與細胞比較類似的物質只有病毒,病毒的產生也是蛋白質與核酸組合後形成的,雖然細菌不具備細胞這樣複雜的功能,且細菌必須寄生在細胞內,但是細菌的構造以及產生與細胞最為類似,未來如果人類要實現生物學上的終極目標製造出細胞,那麼可能先要從模擬病毒入手,由簡入繁。
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地理有意思


製造一個人造細胞一直都是合成生物學的終極目標。我們的身體包含數以萬億計的細胞,分成200多種主要類型。在任何時候,每個細胞都進行著成千上萬的生理活動,比如創造和利用能量、合成蛋白質以及對環境信號做出反應。不同的細胞類型也有特殊的功能,如製造皮膚或骨骼,分泌激素或製造抗體。細胞作為大多數動物和植物的基石,已經進化成複雜的分子城市,充滿了執行各種生命基礎活動的細胞器,例如細胞核容納著遺傳物質,核糖體是蛋白質製造工廠。

科學家一直在試圖製造出一個細胞,而且人工合成的細胞正在經歷從簡單到複雜的轉變,從一開始的模塊化組裝,到越來越接近於真實細胞分子或納米材料進行拼裝,相信不久的將來科學家從頭製造出一個完整的簡單人工細胞。

2010年,一位美國生物學家通過使用在實驗室酵母中組裝的基因組,將其注入支原體受體細胞,產生了一個只由新基因組控制著的合成支原體細胞,標誌著第一個“合成細胞”的誕生。

2015年,發表在Nature Communications雜誌上的一項研究中,日本的一個生物學家團隊創造了與地球上可能最早存在的細胞類似的人工細胞,研究人員合成了一個由DNA和包裹在脂質內的蛋白質組成的原始細胞,脂質是模仿細胞膜的脂肪化合物。通過改變類細胞環境的pH值,研究人員能夠觸發細胞分裂。

2018年,科學家在體外通過組裝確定的分子來重建各種具有活細胞特徵的生物細胞系統。利用細胞大小的脂質體和重組的無細胞蛋白合成系統,構建了一個由大約100個不同分子組成的人工細胞,它可以合成一些感興趣的蛋白質,科學家合成了多種膜蛋白。

最近,UCSD的科學家合成了一種模擬細胞,被認為是最接近於一個實際功能的真核細胞,就像真正的細胞一樣,這些合成細胞可以向它們的周邊細胞發送蛋白質信號,從而引發群體行為。細胞核與細胞的其他部分也可以進行交流,可以轉錄釋放RNA,從而觸發蛋白質的合成。人工細胞核甚至可以對來自其他細胞模擬物的信號做出反應。


科學閏土


首先先了解幾個東西。

地球人操縱原子能力的最高水平產物之一:用單原子排成的“IBM”的logo,以及所用到的工具掃描隧道顯微鏡STM。


鹼基的結構,圖中每一個圓球都代表一個原子,你可以注意到,這個鹼基“某種意義上”比上面的IBM logo更復雜,因為它需要用到不同類型的原子。


DNA,每一個圓球代表一個原子,其大小和形狀不同表示不同的原子。請注意它有明顯的空間立體結構。

這是染色質的不同結構層次,最左邊表示DNA。你可以感受到DNA和蛋白質是怎樣複雜的糾纏在一起從而形成一個染色體的。


染色質在細胞核中的位置:

細胞核在細胞中的位置:


普通的蛋白質己糖激酶的結構,請注意它是精確的長成這個樣子的,任何一點結構上的偏差都會導致其失去功能。同樣,每一個圓球代表一個原子。

你看到的每一個結構的複雜性都和細胞核差不多在同一個數量級上。它們中大部分雖然不含DNA,但是有千奇百怪的具備各種功能的蛋白質,而蛋白質的複雜度完全不遜於DNA。以目前人類的科技是無法實現創造一個細胞的。(注:信息來源於知乎@Chimera)


都是用戶


不要說細胞,就是一個蛋白質也是造不出來的,生命必然來自於生命,以此類推,必然有一個自存永存的生命是一切生命的源頭。


漁夫160209369


原創思想,或許細胞真的是神級文明創造出來的了,而使到細胞遇到什麼的環境,就會生成出什麼環境樣子的生命體出來了。而小小的一個細胞或真的是濃縮著所有的生命體基因了,怪不得有人說,生命的起源是起源於單細胞的了。如果是這樣的,就真的是有著神級文明而創造出細胞的這個可能性了,其目的就是維持著生命體的延續性,而更好的方法就是將這個星球上的生命體而濃縮著成為某種的分子性,而當這個星球或遇到什麼的變故或某種的毀滅性,亦可以使到這些細胞分子能夠保全下來了,而在太空中漂浮著了,當遇到適宜性的生存環境星球時,而就可以使到細胞生長起來了。而這些細胞可能就象是氣態分子液體性中的水了,而有水就是有生命的,而水亦是來自於太空中的,當遇到適宜的環境時,而生命就會從水中而生長出來了。但不知是不是這樣的認為,而下面就交給磚家們繼續的討論吧!


踏浪而來37326050


朋友,你家是剛通網絡嗎。早在2010年的時候美國人就已經通過人造基因實現了單細胞細菌。而且克隆人都已經出現了。不要小瞧人類的創造力


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