實際上,再博學多識的科學家,也無法從無到有地製造出一個生命,哪怕這個生命是單細胞生命。在回答為什麼實驗室無法制造出單細胞生命之前,我們先看一下地球上的生命是如何起源的。
地球生命起源
地球形成於45.5億年前,當時在太陽附近有一個直徑約2光年的星雲物質,這些星雲物質之中出現了引力坍塌,逐漸在引力的作用下匯聚成了一個物體。
我們知道,物體的質量越大,引力就越大,就這樣物體質量不斷的增加,引力也不斷的增加,最終大多數的星雲物質形成了太陽,而剩下的邊角碎料形成了太陽系內的其他星球,地球就是其中之一。
地球在剛誕生之處,溫度非常高,星球表面呈熔融狀,此時的地球還沒有形成生命。
就這樣大概過了5-6億年,地球溫度逐漸冷卻,被汽化的水蒸氣也以降雨的形式落入地球表面,匯聚成為了海洋,然而此時由於沒有大量的遊離氧,所以臭氧層還未形成,紫外線可以透過大氣層直接照射到地球表面,破壞地球生命物體。
此時地球上其實已經出現了生命,只不過此時的生命還比較脆弱,它們生活在海底深處熱泉口附近。
米勒曾經做過一個模擬地球早期環境的實驗,他發現地球早期的空氣、海水可以在雷電的作用下,生成生命必備的物質——氨基酸。也就是說,生命物質可以從無機物中誕生。
但是有了氨基酸並不代表有了生命,氨基酸相當於建造房子的磚塊,而磚塊並不會自己建成房子。
最初的生命雖然是氨基酸組成的,但並不是大海所有的地方都可以組成生命,只有海底熱泉口才可以誕生生命。
這是因為,雖然此時生命已經出現了,但這種生命結構比較簡單,連細胞膜都沒有,而海底熱泉口由於常年從地幔層噴發物質,而噴發出的物質蓬鬆多孔,早期生命可以在這些小孔裡生存。
再者,由於海底熱泉口常年從地幔層噴發物質,所以海底熱泉口附近有高濃度的氫離子濃度差,可以為早期生命提供能量。
其次,科學家研究發現,早期生命很有可能利用RNA作為遺傳物質,這是因為RNA結構簡單,並且能夠自我剪下自己,不像DNA需要依賴蛋白質才能自我複製和剪下。
根據以上種種,科學家們提出了海底熱泉口假說以及RNA世界假說,既:生命最初誕生於熱海口,遺傳物質是RNA。
既然科學家們已經知道生命最初誕生的環境和要求了,那麼我們能不能利用這樣的環境來自己製造生命呢?
科學家可以人工製造生命嗎?
實際上,科學家只要建造一個實驗室,模擬地球早期環境以及熱泉口的環境,有很大的機率可以製造出生命的。但是這樣製造出來的生命,其實並不是人工製造出來的,因為人類只是將它們誕生的環境重現而已,想要從無到有的製造生命,對於科學家們來說,有非常高的難度。
首先,我們知道,最簡單的生命就是單細胞生命,而細胞又是由:線粒體、細胞質、細胞核、核膜、核仁等等組成的。
除此之外,細胞在工作時,還需要大量的蛋白質配合,這整個過程是自然界幾十億年造就的。即使一個單細胞生命,其精密程度都足以讓人類最頂級科學家望而卻步。
比如:我們現在研究指導了DNA是雙螺旋結構,也研究清楚了染色體上是由鹼基,氫鍵等組成,但是人類卻無法利用自己已知的材料,去製造出一條DNA鏈條,甚至連RNA鏈條都無法人工製造。
還有,我們知道細胞膜是雙層結構,但我們也無法利用已知的材料去製作出一個細胞膜。即使製造出來,也不能工作。
從以上這兩個可以看出,即使是最簡單的單細胞,它背後也是非常複雜的,而且遠遠超過了人類能夠操作的複雜程度,所以目前我們還無法在實驗室裡製造出一個生物。