例地球上的第一個細胞的產生。

更新:例如地球上的第一個細胞的產生,是多種反應和隨機偶然事件而生成的一個細胞,人類有沒有可能在已知的細胞里所有的元素,化學反應等一系列事情情況下,模擬如第一個由地球產生的細胞的情況,並且成功。


少年你太年輕單純了,你可能還沒有經歷過化學的蹂躪。

只是知道元素比例,什麼用都沒有!

葡萄糖和醋酸的元素比例都是C:H:O=1:2:1,他倆一個甜的,一個酸的。

你如果只知道元素比例而不知道分子結構,你合出來的天知道會是什麼東西。

假設你想著葡萄糖還是醋酸隨機出都能忍,然後按照C:H:O=1:2:1輸入,然後發現輸出口啥東西都看不到,只聞到一股刺鼻的氣味,然後喉嚨疼痛、胸悶氣短,那麼恭喜你,合成出來了甲醛——最簡單的該比例分子。

這還只是合成一個簡單的物質而已。

像mRNA,同樣的鹼基比例,那麼一定有同樣的元素比例,但是排成AUGAUGAUG就是三個甲硫氨酸的密碼子,排成UAGUAGUAG就是三個終止密碼子,你只知道元素比例,根本區分不出來這個RNA是什麼序列,合出來的就是一堆不同序列組成的亂碼。

退而求其次,即便你知道每個分子都是什麼結構,而且都可以準確地生成出來,生物體內的每個蛋白質、每個DNA和RNA都能合成出來,將它們組裝成一個完整的細胞,目前依舊是不可能的。

事實上,我們現在連人工組裝出一個有功能的核糖體都做不到。據我了解,目前的技術最多是在細胞裂解液里將遊離的核糖體蛋白與核糖體RNA組裝成一個核糖體,但是沒有人能夠在一個完全人工的溶液環境中,將核糖體組裝成功。

核糖體只是細胞中最小的細胞器,它都這麼難搞,別說想要做出一個完整的人工細胞了,難度堪比登天。

這是世界上所有合成生物學研究者的終極目標了。


第一個細胞的產生也不是一下子產生的,是慢慢進化的。

別說細胞這麼複雜的系統,就假設很簡單的東西,你把一根鉛筆掰斷成兩截,放在鉛筆盒裡,一年之後去看看它們能不能自動組裝成一根完整的鉛筆?


第一個問題,早期地球什麼環境呢?

(個人觀點: 有人說是,高溫,有機物豐富,有水)

第二個問題,當初第一個細胞產生是多大的溶液池子,用了多久的時間?

(個人觀點:海里幾億年)

第三個問題,最基礎能自持的細胞需要什麼結構?

(個人觀點:能生產RNA,能合成蛋白質,化能合成)

可以先算一算給定體積的溶液里產生第一個有用的蛋白質要多久。(溶液應該要提供氨基酸吧,不然感覺時間無限久……)

人工合成應該是可以的,只要科技不斷發展。還要自發的話,估計多久都沒戲。


不能

生命體的本質是有化學物理數學在後面做支撐的

可不是鍊金術

先不拿整個細胞來講,不說用最簡單的基礎元素從頭開始合成,就用葡萄糖和嘌呤,合成2脫氧腺苷,我隨便找了個論文,要十步,且收率慘不忍睹,你這倒好,從最基礎的元素合成,那麻煩和複雜程度呈指數上升

而且有機合成有個特點,副產物比無機複雜的多

且你就算知道元素比例又怎樣?

一堆磷脂分子放一塊就能自己變成磷脂雙分子層了?

核糖體都合成不出來,更別說更複雜的細胞器了

細胞活動還有很多未知要探索

當前人類的技術化學全合成個可活動的細胞是不可能的事情

科學可不是鍊金術


元素的比例,是一個沒有太多意義的數據。

比元素比例更重要的是化學鍵。

比化學鍵跟重要的是化合物的組織形式。

細胞是一個自組織的低熵系統,表面上混沌,其實高度有序。不幸的是,目前細胞內的各個分子是如何發生相互作用的,現在還不清楚。這也是現在生物學的主要研究課題。

至於人造細胞,現在已經有完全人工合成基因組的人工細胞。


你先合成一個最簡單的細胞器,比如 溶酶體、核糖體 試試?

要不要試試相對於核糖體,難度為究極變態的線粒體?

連細胞器都做不出來,還想做細胞?


你確定元素比例是細胞生成的全部因素?


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