例地球上的第一个细胞的产生。

更新:例如地球上的第一个细胞的产生,是多种反应和随机偶然事件而生成的一个细胞,人类有没有可能在已知的细胞里所有的元素,化学反应等一系列事情情况下,模拟如第一个由地球产生的细胞的情况,并且成功。


少年你太年轻单纯了,你可能还没有经历过化学的蹂躏。

只是知道元素比例,什么用都没有!

葡萄糖和醋酸的元素比例都是C:H:O=1:2:1,他俩一个甜的,一个酸的。

你如果只知道元素比例而不知道分子结构,你合出来的天知道会是什么东西。

假设你想著葡萄糖还是醋酸随机出都能忍,然后按照C:H:O=1:2:1输入,然后发现输出口啥东西都看不到,只闻到一股刺鼻的气味,然后喉咙疼痛、胸闷气短,那么恭喜你,合成出来了甲醛——最简单的该比例分子。

这还只是合成一个简单的物质而已。

像mRNA,同样的碱基比例,那么一定有同样的元素比例,但是排成AUGAUGAUG就是三个甲硫氨酸的密码子,排成UAGUAGUAG就是三个终止密码子,你只知道元素比例,根本区分不出来这个RNA是什么序列,合出来的就是一堆不同序列组成的乱码。

退而求其次,即便你知道每个分子都是什么结构,而且都可以准确地生成出来,生物体内的每个蛋白质、每个DNA和RNA都能合成出来,将它们组装成一个完整的细胞,目前依旧是不可能的。

事实上,我们现在连人工组装出一个有功能的核糖体都做不到。据我了解,目前的技术最多是在细胞裂解液里将游离的核糖体蛋白与核糖体RNA组装成一个核糖体,但是没有人能够在一个完全人工的溶液环境中,将核糖体组装成功。

核糖体只是细胞中最小的细胞器,它都这么难搞,别说想要做出一个完整的人工细胞了,难度堪比登天。

这是世界上所有合成生物学研究者的终极目标了。


第一个细胞的产生也不是一下子产生的,是慢慢进化的。

别说细胞这么复杂的系统,就假设很简单的东西,你把一根铅笔掰断成两截,放在铅笔盒里,一年之后去看看它们能不能自动组装成一根完整的铅笔?


第一个问题,早期地球什么环境呢?

(个人观点: 有人说是,高温,有机物丰富,有水)

第二个问题,当初第一个细胞产生是多大的溶液池子,用了多久的时间?

(个人观点:海里几亿年)

第三个问题,最基础能自持的细胞需要什么结构?

(个人观点:能生产RNA,能合成蛋白质,化能合成)

可以先算一算给定体积的溶液里产生第一个有用的蛋白质要多久。(溶液应该要提供氨基酸吧,不然感觉时间无限久……)

人工合成应该是可以的,只要科技不断发展。还要自发的话,估计多久都没戏。


不能

生命体的本质是有化学物理数学在后面做支撑的

可不是炼金术

先不拿整个细胞来讲,不说用最简单的基础元素从头开始合成,就用葡萄糖和嘌呤,合成2脱氧腺苷,我随便找了个论文,要十步,且收率惨不忍睹,你这倒好,从最基础的元素合成,那麻烦和复杂程度呈指数上升

而且有机合成有个特点,副产物比无机复杂的多

且你就算知道元素比例又怎样?

一堆磷脂分子放一块就能自己变成磷脂双分子层了?

核糖体都合成不出来,更别说更复杂的细胞器了

细胞活动还有很多未知要探索

当前人类的技术化学全合成个可活动的细胞是不可能的事情

科学可不是炼金术


元素的比例,是一个没有太多意义的数据。

比元素比例更重要的是化学键。

比化学键跟重要的是化合物的组织形式。

细胞是一个自组织的低熵系统,表面上混沌,其实高度有序。不幸的是,目前细胞内的各个分子是如何发生相互作用的,现在还不清楚。这也是现在生物学的主要研究课题。

至于人造细胞,现在已经有完全人工合成基因组的人工细胞。


你先合成一个最简单的细胞器,比如 溶酶体、核糖体 试试?

要不要试试相对于核糖体,难度为究极变态的线粒体?

连细胞器都做不出来,还想做细胞?


你确定元素比例是细胞生成的全部因素?


推荐阅读:
相关文章