如何制造一个细胞

制造一个细胞需要哪些条件呢?地球上所有的活细胞,都有以下六项基本特征。我们先把它们都列出来,希望不会太像教科书:

1. 持续的活化碳供应,用来合成新的有机物;

2. 自由能供应,用来驱动代谢生化反应,包括新的蛋白质和DNA等物质的合成;

3. 催化剂,用来加速和引导代谢反应;

4. 排泄废弃物,遵循热力学第二定律,驱使化学反应以正确的方向进行;

5. 区隔化(compartmentalization),细胞式的结构,把内部和外部分隔开;

6. 遗传物质,即RNA、DNA或同等物质,用来承载信息,规定具体的结构和功能。

其他一切特征(你在生物课上背下来的那些,比如运动和感觉等),从细菌的角度看,都是并非必要的锦上添花。

很容易理解,这六种特征紧密地互相依存,而且在最开始就应该都出现。持续的有机碳供应,很明显对细胞的生长、复制等所有方面都是关键。简化考虑,即使是“RNA世界”,也需要复制RNA分子。RNA是由核苷酸串连起来的长链分子;每一个核苷酸都是一个有机小分子,一定有其来源。研究生命起源的科学家之间有一个久远的分歧:新陈代谢和复制,到底哪一个先出现?当然争不出什么结论。复制就是倍增,以指数级的增长速度消耗原料;除非能以同样的速度补充原料,不然复制很快就会停止。

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