地球 PK 人类科学家 让我们想象有两个公司在竞争制造第一个单细胞生物。 其中一家公司拥有一个叫地球的星球，他们的实验室就是地球本身，拥有地球庞大的资源、能源供应和数亿年的时间 。而另一家公司则只有狭窄的实验室，几只破试管，极其有限的能源和物质供应以及短暂的数百年时间 （科学起源到现在也才数百年而已）。 如果让你押注，你觉得哪家公司会赢呢？ 我想只要不是傻瓜，都会押第一家公司啊，他们啥也不用干，等着就行。 事实正是如此，地球就是在形成后大约数亿年的时间里，诞生了第一个原始细胞，演化至今有了人类。只要条件合适，生命诞生是必然的，就像只要温度降下去，水就会变成冰。这也是人类探索外太空，认为地外生命必然存在的原因所在。现在最大的争论是，复杂生命的诞生是否也是必然的。甚至在太阳系中，别的星球或卫星上就可能存在生命，当然很可能是单细胞生命，而不是外星人。 图示：疑似有生命迹象的火星陨石。电镜照片。一些科学家认为这块陨石上的某些痕迹应该是远古火星单细胞生命存在过留下的痕迹。 为什么科学家的实验室还没有做出第一个单细胞生物，那是因为做实验很费钱的，没钱啥都做不成！ 至于大自然，它不管干啥事儿，它需要花钱吗？ 它不需要啊，我的朋友，仔细想想是不是这么回事儿。 当然除了不花钱之外，它还有非常庞大的实验规模 ，让我们养成用数字来思考的习惯吧。 图示：对原始地球化学环境的猜想，以及生命起源都经历了哪些化学阶段的推测 生命起源本质上是个化学反应 ，而且我们现在知道生命来源于水，地球生命是从海洋中起源的，那么海洋中有多少水呢？海洋有大约14亿立方千米的水！ 而实验室的一只试管里有能装多少水呢？ 图示：玻璃试管，有了它才有了真正的化学 只能装大约15ml水，等于1.5*10^-2升 而一立方千米相当于10^12升，所以一立方千米的海水可以装满大约10^14个玻璃试管。每只玻璃试管的重量大约为0.2896kg，那么装下一立方千米的海水需要2.9*10^13千克玻璃，也就是大约2.9*10^10吨，再转换到通常的万吨单位，也有2.9*10^6万吨，即290万吨。 你可以不用玻璃试管，你可以用玻璃烧杯，玻璃瓶来做实验，但没关系，你要想装下一立方千米的海水，你就得有消耗足够多的玻璃，一立方千米的海水需要290万吨玻璃做的器皿来装。而2015年全球玻璃产量也才5600万吨，只够装19立方千米海水用的。而且，我们可能把这些玻璃都消耗在实验中了吗？当然不能，绝大多数玻璃生产出来，并不是供应给科学家做实验用的，它们用在建筑上、汽车上等等地方。 图示：人类生产的玻璃主要用于建筑业和汽车工业 而地球拥有14亿立方千米的海水，你要把整个地球的海洋都当成一个巨大的化学实验基地，你立刻就会发现人类的实验能力和地球相比，完全不在同一个等级上。除了拥有庞大的海洋外，生命现象是从简单分子到复杂分子的转变，这是一个必须消耗的能量的过程，人类现在每年只能生产大约6亿兆焦耳的能源。 而地球每年仅仅从太阳那里接受的能源就相当于100亿亿度电，如果将地球接受的所有太阳能分摊给每个人，那么你会得到1.7亿度电！一度电一毛钱，你都相当于拥有1700万元的巨款，还是每年1700万元。 图示：相对于科学家在实验室中消耗的 能源，地球每年从太阳那里得到的能源，可以说近乎无限了。 而且地球花了至少数亿年时间才形成第一个原始细胞，您现在要求人类科学家在极其拮据的实验条件极短的时间中，从无到有完成制造第一个原始细胞的制造，这样的要求本身就是强人所难呀。 图示：科学家对地球生命起源的推测路线图，从海洋形成到生命起源大约花了八亿年时间，其间经历了小有机分子到复杂有机分子，比如原始核糖核酸和原始多肽，最后形成生命运转的核心联盟：核酸-蛋白质联盟，最后装上原始细胞膜，第一个原始细胞诞生了，然后它开始分裂繁殖，最终它的子孙后代遍布海洋、河流、湖泊、陆地和天空。 对生命起源的探索 图示：和地球这个实验室相比，人类科学家对生命起源的探索实验实在太寒酸了，简直惨不忍睹。要做一个真正的生命起源实验，我们需要一个人造星球。 我们的科学技术达到了制造一个人造星球的能力了吗？ 还差得很远很远很远 今天就算我们在实验室里，从简单的分子开始做出原始的细胞，也很难让人相信这就是地球生命真实起源的过程。要做真正的生命起源实验，人类先得学会如何制造一颗星球。 图示：无厘头科幻小说，《银河系漫游指南》中就有一个真造星工厂，专门接受客户的星球定制计划 为什么有人说科技现在这么发达，实验室都不能人工制造一个单细胞生物，而远古大自然竟然全凭巧合能衍生出生物来？ 地球的形成历史距今长达46亿年，看似非常漫长，但与无比浩瀚、无穷无尽宇宙的发展演化相比，也仅仅是其中非常微小的部分。而地球生命的诞生，离不开宇宙环境的孕育，也离不开地球自然环境变化的驱动，其中有生命形成的客观必然性，也具有不可复制的多种偶然性，这也决定了我们目前的科学技术水平无法合成一个生命，哪怕是一个单细胞生物。地球的诞生 地球的形成历史，是与太阳的诞生密不可分。大约在46亿年以前，太阳所处的区域，还只是由一些气体物质和星际尘埃所＂填充＂，据推测，这些星际物质是由另外一颗历史更为悠久的恒星，在其生命历程结束之后，向外喷洒出其大部分的组成物质所形成的，其主要成分是氢和氦，还包括氮、碳、氧这些现在看来生命形成所必须的＂生命元素＂，以及微量的钾、钙、铁等金属元素。如果从时间跨度很长的大尺度来看，任何恒星从诞生、到发展、再到衰老死亡，也是各种物质和能量的循环演化、不断反复的一个过程，与生命的历程是何等的相似呀。 这些星际物质受到外界巨大恒星引力波的影响不断地发生扰动，改变其原有相对静止的存在状态，持续发生着碰撞，一些固态物质逐渐发生聚合，体积和质量越来越大，同时在碰撞能量的输入下温度也缓慢增加，形成恒星的胚胎。当聚积的物质越来越多，就会按照动量守恒定律围绕核心开始转动，同时吸收更多的气体和尘埃物质，达到一定程度以后，就会触发氢元素的核聚变反应，按照质能转换定律，质量的亏损部分以能量的形式向外释放，于是太阳就诞生了。 而在太阳引力不足于将星际物质吸入的外围区域，原来的星际物质也同时在进行着碰撞，在太阳辐射压力的推动下，质量较轻的气体元素被更多地推到较远的轨道，而质量较重的元素则保留在近日轨道，在这些近日轨道内，逐渐聚合成不同的固态岩质行星，它们又经过不断地碰撞、分离和重组，慢慢地形成能够清理出各自轨道内小型天体的能力，最终形成了四个固态行星，分别是水星、金星和地球。地球生命诞生的难以复制性 这么多年来，科学家们对地外行星的探索持续深化，也发现了很多和地球状态相似的类地行星，其中一部分和地球与恒星的相对位置非常吻合，人们称之为＂超级地球＂，但是无一例外，这些星球上面至今还没有观察到任何生命迹象，只有一些生命形成所具备的若干条件，这也从侧面印证了地球上生命的诞生，是一个集客观条件和概率于一身的＂完美组合＂，离开了哪一样或者缺少了哪一个条件，地球的生命诞生之路必将变得非常困难。 从碳基生命形成所依赖的必需条件来看，地球上之所以产生生命，必须拥有以下的基本条件： 适宜的温度。 处在太阳系的宜居带范围之内特别是宜居带的中心，温度不高也不低，保障了液态水的存在。 初期的还原环境。 地球在形成早期，虽然拥有浓密的大气层，但氧气含量非常低，为有机物的合成提供了完美的还原环境，有效避免了在宇宙辐射环境中有机物质发生氧化而变性或者分解。 持续稳定的能量输入。 地球早期大气层中，氧元素的稀少，还造成大气层中臭氧几乎不存在，太阳辐射特别是紫外线，可以不受任何阻挡照射到地表，这种能量的持续输入，为地球大气层中形成闪电激发有机物的合成创造了得天独厚的条件。 以原始海洋为核心的稳定水汽循环。 地球刚形成时，地表水分含量非常低。据科学家推测，后来在几亿年的漫长演化过程中，在大量彗星降落和地球火山喷发的影响下，带来了大量的水源，一方面逐渐冷却了地球的温度，另一方面又持续地进行着蒸发、凝结，在地势较低处逐渐聚集起来，形成了原始海洋，为生命的诞生提供了＂温床＂。 适宜的地球磁场环境。 由于地球内核的持续运动，内核大量液态物质随之进行周期性流动，在与固态岩层碰撞和摩擦过程中产生了稳定的磁场，将大部分宇宙射线和高能粒子从地球外围反弹出去或者引导到两极地区，避免了高强度的辐射对原始简单生命形成所造成的冲击和伤害。 除此之外，木星和月球对地球也无时无刻地不在进行着保护，将原本向地球进发的、来自伊柯伯带和小行星带的大量小行星和彗星，吸引到它们的＂怀抱＂，为地球生命的诞生又增加了成功率。人工合成生命的难点 先前有一些科学家，在实验室中模拟宇宙特别是地球的早期环境，为系统源源不断地提供各种参数的输入，但是也仅能创造出一些简单的有机物质，比如氨基酸等，始终无法合成生命形态哪怕是一个单细胞生物。我想，之所以出现这种情况，主要的原因有： 一是为生命形成创造必要的环境与合成生命有本质的区别。 刚才提到科学家们所做的实验，无非是模拟地球原始的各种环境，在能量输入、物质输入的前提下，给予一定的时间，让其自然发展和演化，这和动物的＂散养＂和＂饲养＂相类似，只是提供的环境不同而已，没有通过必要的科学技术手段，通过人工的方式合成生命形成所必备的结构和条件。 二是人工难以合成生命的基本组成单元。 无论是动物还是植物细胞，都具有明显的结构性组成，拿动物和植物的祖先原核生物来说，虽然是单细胞生物，但是我们还无法通过合成的手段，利用相应的元素和分子，创造出细胞质、细胞膜或者DNA片断中的任何一种结构。 三是对于生命激发点的机理没有掌握。 即使我们通过科学技术水平的提升，创造出了细胞质、细胞膜、DNA片断，也进行了组装，但是从物质形态到生命形态转变的激发点是什么、在什么条件下激发、通过什么手段激发，我们目前还无从知晓，这个量变到质变的过程，将是决定着我们能否人工合成生命最关键的地方，也是最大的难点。总结一下 地球之所以能够形成生命，既有整个太阳系形成之后，各项客观条件综合作用的结果，也是很多保障性、支撑性条件综合作用之下多种偶然性叠加的结果。生命的诞生，正是在这种必然性和偶然性同时存在，又极难复制条件下的＂幸运儿＂。从目前情况看，我们可以模拟生命形成的条件，但却始终无法合成生命，这既有技术层面的因素，也有我们认知方面的缺陷，似乎总有一道无法逾越的＂鸿沟＂，这也是让众多科学家们为之兴奋和持续探索的源动力。 实际上，再博学多识的科学家，也无法从无到有地制造出一个生命，哪怕这个生命是单细胞生命。在回答为什么实验室无法制造出单细胞生命之前，我们先看一下地球上的生命是如何起源的。 地球生命起源 地球形成于45.5亿年前，当时在太阳附近有一个直径约2光年的星云物质，这些星云物质之中出现了引力坍塌，逐渐在引力的作用下汇聚成了一个物体。 我们知道，物体的质量越大，引力就越大，就这样物体质量不断的增加，引力也不断的增加，最终大多数的星云物质形成了太阳，而剩下的边角碎料形成了太阳系内的其他星球，地球就是其中之一。 地球在刚诞生之处，温度非常高，星球表面呈熔融状，此时的地球还没有形成生命。 就这样大概过了5-6亿年，地球温度逐渐冷却，被汽化的水蒸气也以降雨的形式落入地球表面，汇聚成为了海洋，然而此时由于没有大量的游离氧，所以臭氧层还未形成，紫外线可以通过大气层直接照射到地球表面，破坏地球生命物体。 此时地球上其实已经出现了生命，只不过此时的生命还比较脆弱，它们生活在海底深处热泉口附近。 米勒曾经做过一个模拟地球早期环境的实验，他发现地球早期的空气、海水可以在雷电的作用下，生成生命必备的物质——氨基酸。也就是说，生命物质可以从无机物中诞生。 但是有了氨基酸并不代表有了生命，氨基酸相当于建造房子的砖块，而砖块并不会自己建成房子。 最初的生命虽然是氨基酸组成的，但并不是大海所有的地方都可以组成生命，只有海底热泉口才可以诞生生命。 这是因为，虽然此时生命已经出现了，但这种生命结构比较简单，连细胞膜都没有，而海底热泉口由于常年从地幔层喷发物质，而喷发出的物质蓬松多孔，早期生命可以在这些小孔里生存。 再者，由于海底热泉口常年从地幔层喷发物质，所以海底热泉口附近有高浓度的氢离子浓度差，可以为早期生命提供能量。 其次，科学家研究发现，早期生命很有可能利用RNA作为遗传物质，这是因为RNA结构简单，并且能够自我剪切自己，不像DNA需要依赖蛋白质才能自我复制和剪切。 根据以上种种，科学家们提出了海底热泉口假说以及RNA世界假说，既：生命最初诞生于热海口，遗传物质是RNA。 既然科学家们已经知道生命最初诞生的环境和要求了，那么我们能不能利用这样的环境来自己制造生命呢？ 科学家可以人工制造生命吗？ 实际上，科学家只要建造一个实验室，模拟地球早期环境以及热泉口的环境，有很大的概率可以制造出生命的。但是这样制造出来的生命，其实并不是人工制造出来的，因为人类只是将它们诞生的环境重现而已，想要从无到有的制造生命，对于科学家们来说，有非常高的难度。 首先，我们知道，最简单的生命就是单细胞生命，而细胞又是由：线粒体、细胞质、细胞核、核膜、核仁等等组成的。 除此之外，细胞在工作时，还需要大量的蛋白质配合，这整个过程是自然界几十亿年造就的。即使一个单细胞生命，其精密程度都足以让人类最顶级科学家望而却步。 比如：我们现在研究指导了DNA是双螺旋结构，也研究清楚了染色体上是由碱基，氢键等组成，但是人类却无法利用自己已知的材料，去制造出一条DNA链条，甚至连RNA链条都无法人工制造。 还有，我们知道细胞膜是双层结构，但我们也无法利用已知的材料去制作出一个细胞膜。即使制造出来，也不能工作。 从以上这两个可以看出，即使是最简单的单细胞，它背后也是非常复杂的，而且远远超过了人类能够操作的复杂程度，所以目前我们还无法在实验室里制造出一个生物。 大家好，我不是权威，我是漫步科研路。 可以说任何生命的产生都是奇迹。不管是单细胞生物还是多细胞生物，能在地球上生存这么长时间，说明他们都具有一套完整的适应性生存机制。人类是一种高级的多细胞生物，拥有发达的大脑，能够使用和创造工具。人类掌握的科技让人类成为了地球的统治者。题主提到的人工制造单细胞生物到底人类可不可以做到呢？答案是人类已经做到了。 早在2010年5月，美国科学家就宣布了世界首例人造生命的诞生。这个人造生命就是单细胞生物：一种完全由人造基因控制的单细胞细菌。 科学家将它命名为＂人造儿＂。那么这个人造生命到底是如何实现的呢？当时美国科学家将一种丝状支原体细菌的染色体解码。接着他们通过化学方法一点一点地重新合成DNA片段并将这些片段进行排列，得到重组DNA。然后他们 将这些重组DNA碎片放入酵母培养液使他们重新聚合。这样他们就得到了人造DNA。然后他们只需要将人造DNA引入另外的一个受体细菌中，通过不断的人工选择就可以获得不断增殖的人造单细胞细菌。 该工作 具有里程碑意义。我们通常觉得新的生命需要通过进化来实现，但是该研究完全打破了这种认识，新的生命体完全可以在实验室里＂被创造＂。不过科学总是具有两面性。该研究也让很多人产生了担忧：人造生命涉及伦理，并且万一被不法分子利用，后果不堪设想。所以类似的实验必须配有严格的管控机制。 不管怎么样，以人类现有科技，创造单细胞生物是完全可能的。 不过就像题主说的 远古大自然竟然全凭巧合能衍生出生物来，不得不说真的是一种奇迹。人类目前只能创造简单单细胞生物，而大自然已经创造了各种复杂的生命体，不得不说人类在大自然面前还是非常的渺小。 以人类现有的技术，也只能在大自然生命体的基础上进行再创造，而没法完全自己创造一种全新的生命体。人类科技的局限显而易见！另外伦理道德的约束也让人类科技有所顾忌。 人类本身就是自然的产物，所以我们根本没法主宰自然，相反，我们要对自然常抱敬畏之心，我们要跟自然和谐共处，才是人类长久之道！ 看这个问题，我忘记在哪里看过人类制造出来单细胞了，上网查了一下，2010年5月20日美国科学家向世界宣布了＂完全由人造基因控制的单细胞细菌诞生。＂他们在《科学》杂志上说＂他们人工合成了一种名为蕈状支原体的细菌的脱氧核糖核酸（DNA），并将其植入另一个内部被掏空的、名为山羊支原体的细菌体内。经过多次失败的尝试后，最终他们使植入人造DNA的细菌重新获得生命，并开始在实验室的培养皿中繁殖。＂ 从这些看，人类还是制造了单细胞生物，那年的新浪网新闻在标题中还用了＂美国研究人员首次合成人造单细胞生物＂。 可是要看到，人类技术比大自然还是差得太远太远了，何况人类也是大自然制造出来的。 但是从这个单细胞生物所引发的争议看，这个技术的负面影响还是非常大的。在网上可以看到＂反对者认为，人造的有机体如果扩散到自然界，引发生物基因变化，有可能造成环境灾难，它们还有可能被用来制造生物武器。＂ 这才是需要重点重视的。 科技发达不等于无所不能，而自然孕育事物则充满无限的可能。人类的科技实力太有限了，而自然界物质的随机活动却是超越人类掌控的无数个数量级，自然可能＂无中生有＂诞生生命。 人类的科技都是有目的的创造活动，可以掌控的行为都是人类认知已经触及的、人类能力已经达到的水准。然而即便是对于生命人类还有很多未知的东西，核酸的具体结构未完全明确（虽然目前确定主体是双螺旋结构，但是还发现了三叶草之类的结构），蛋白质的空间构象研究因为物质颗粒很小而很艰难，而人体中蛋白质的种类非常之多，人类尚不能全部分离出来并研究其功能；就连最关键的问题，为什么是核酸和蛋白质结合在一起构成生命的主体也是未知，我们只是知道这么一种事实。所以在人类对生命构成了解这么少的情况下，人类如何制造生命？ 相较于自然来说，人类的科技实力实在是太弱了，迄今还不能自由操纵物质微粒的活动，顶多就是操纵原子针在铁块上面做一个小图案，这种科技实力怎么去创造生命？在模拟地球环境的米勒尤里实验中，仅仅是几个月的实验，就从二氧化碳、氨气、水等无机物中诞生了有机物，而地球生命的诞生数十亿年前，到生命诞生有数亿年的时间，以地球这么大的体量，以这么漫长的岁月，类似于米勒尤里实验中物质的随机碰撞反应会有无数种，仅仅从规模上看地球当然可能＂无中生有＂诞生生命。所谓的地球科技发达，也仅仅是你个人认为而已。 原因在于对科技的期待过高，人类所掌控的能量级别却很低，有很多自然事件的演化超越了人类的认识可控制范畴。就拿气象预测这件事来说，看起来很简单，无非是地面测物理化学数据，卫星观测云层，可是云层那么庞大的规模，其中一个十分微小的变化就会导致结果完全不同，这就是所谓的＂蝴蝶效应＂，所以人类对气象的预测不能百分之百的准确，有时候预测有雨结果却滴水未下。科技能做到很多事情，可是科技上做不到的事情实在是太多太多了。然而就是人类对生命了解尚不完全的情况下，人类已经可以编辑基因改造生物，未来制造生命也是有可能的。 目前认为生命是无中生有，地球的生命就是在地球上演化来的，除了不能解释最初地球是怎么形成蛋白质和核酸、以及这两种物质是如何结合在一起构成生命的主体，人类已经发现了生命演化的大体脉络，而这是通过化石证据重现的历程，因为化石的缺失，对进化的历程研究确实还存在不足，可能还存在很多的分支尚未发现。但是如今的证据表明地球的生命起源只有一次，要不然解释不了为何生命的构成高度相似、都是由蛋白和核酸为主体的事实。数十亿年的生命演化历程却相对清晰，就是从简单的生命中孕育了复杂的生命，因为生物核酸的行为有了如今生命的多样性。 人类科技才哪到哪，即便是宇宙中也有诞生生命的可能，彗星、火星等天体上都存在有机物，它们都是无机物自由碰撞的结果，若是给予足够长的时间没准也能由有机物诞生生命。囊括的范畴越大，可能性就越大，至于整个宇宙，因为实在是太大了，蕴含无限种可能，人类触及的一丁点宇宙知识，对于了解无限的宇宙还是很不足。 支持作者观点，和我想得一样。评论中有人自以为自己很聪明，说既然地球制造能力这么厉害，怎么连人类能造的手机都造不出来？我觉得问这类问题的人，就是傻逼。他忽略了一个事实，就是——＂专业不同＂，地球的专业就是制造生命，制造生命它有合适的条件。就好比太阳的专业是——太阳系最牛逼的核聚变公司，制造能量的能力比全世界70亿人加起来，还多几乎无穷倍数。你不要用地球造不出手机，来否定她造生命的能力。就好比你没有狗