第1322章 不做燃油车,做电车(2 / 2)

三个学生再度傻眼,老师试图让他们对细胞内的能量变化有个印象,但此刻描述的概念过于宏大,已经超出了想象力极限!

只能勉强想象成,每秒钟都有一场宇宙大爆炸在人体内产生,无数闪亮的恒星散布全身……但宇宙大爆炸也是无法想象的巨大概念。

“质子运送完之后,在膜两侧形成质子浓度差,而它本身又带正电荷,因此膜两侧形成了电位差。”宋河继续讲。

“电位差是多少呢?150到200毫伏。”

“听起来很小对吧?但别忘了咱们是在微观尺度,膜的厚度只有6纳米,因此形成的电场强度是每米三千万伏特,猛烈堪比闪电!”

“如此巨大的质子动力用来干什么?用处很多,细菌会用质子动力来驱动鞭毛,咱们现在聊线粒体,那么就是驱动纳米级的蛋白质机器,Atp合酶!你们刷论文的时候见过Atp合酶的图吗?”宋河问。

“见过,像一个旋转马达。”卢庚接话,“非常精致复杂,转速比车轮胎还快。”

“那个东西精致到不像自然进化出来的,像上帝设计的。”安东尼奥插话,“我相信是上帝做出来的。”

“我相信是自然进化出来的。”宋河说,“我见过一个数学模型,计算蠕虫身上原始的感光眼点多久能进化成眼球,假设蠕虫能活一年,每代形态的改变不超过1%,最后只需要五十万年就能进化出眼睛!生命进化了多久?五十万年不过弹指一挥间,生命是以亿年为单位进化的,出现复杂的结构毫不奇怪。”

安东尼奥耸耸肩,“你是数学家,你对概率有判断,我看不透概率,只能惊叹上帝造物的神奇。谁知道地球上的生命有没有被设计过呢?”

“言归正传。”宋河说,“刚刚你们听了Atp合成的能量来源,印象最深刻的是什么?”

“楼。”卢庚说,“从宏观视角看,都是很小的东西,但我们缩到Atp大小之后,那些蛋白会变得像楼一样巨大,而且结构复杂。”

“很好!”宋河点头,“刚刚你们用了工厂的比喻,其实工厂太小了,细胞内能量流动带动这些巨型蛋白机械,就像城市运转一样复杂,即便只看每一个单独的蛋白,结构也像汽车发动机一样精致。”

“下面要进入一个重要的概念了。”宋河说,“路径依赖!”

三个学生若有所思,似乎已经想到了什么。

“卢庚,你说。”宋河抬抬下巴,“你想到了什么?”

“细胞内的蛋白质机器极度复杂,这种特别复杂的机制很难修改,因为稍微改错一点,整个机器就会土崩瓦解,只能在原有基础上微调,也就是路径依赖。”卢庚说。

“没错!”宋河微笑,“继续!”

“如果我们人工设计生命,可以打破这种路径依赖,重新设计蛋白质机器?”卢庚瞪大眼睛,“院长您是想告诉我们这个吗?”

“悟性不错!”宋河欣赏夸赞,“自然界已存在的细胞,就像燃油车,经过漫长的修改,燃油发动机越来越趋近于性能上限。”

“但如果重新做车子,可以走截然不同的道路,譬如做一台电车,一台平价电车的加速破百时间,可以直追百万豪车!”

虞半梦开口,“而且电车的自动驾驶效果更好,燃油车的自动驾驶效果差,不止是性能上限突破了,功能限制也可以突破!”

“说到点子上了!”宋河赞许,“谈到功能限制,咱们要进入一个重要话题,原核生物和真核生物的基因规模!”

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