03.03 为什么人类可以制造芯片、利用核能、发明智能机器人,却不能制造一片树叶和一粒米?

不起因


答案很简单,因为以人类目前的科技水平,真的办不到。为什么?因为树叶和米粒的零件即细胞,是丧心病狂的复杂。打个形象的比方,如果制造一片树叶或一粒米的复杂程度是大学本科水平,那么人类制造芯片、利用核能、发明智能机器人就相当于幼儿园水平。

真的不是夸张。目前人类操纵原子能力的最高水平,是IBM公司用扫描隧道显微镜将35个单原子排列出“IBM”的LOGO。见下图:

人类顶尖科学家用顶尖设备,也就能做到让35个原子排排坐而已,而制造树叶或米粒,则需要调动上亿亿的原子,其复杂程度说丧心病狂一点不夸张。

我们从初中时就熟悉的碱基对开始,来见证生命的复杂。下图是一个碱基对模型,至少有三种原子,比IBM的单原子LOGO复杂数倍。

碱基对只是DNA的基本单位,它们组成的一段DNA是这样子的,注意是一段DNA,见下图:

复杂的是不是让人晕头转向?这还只是开胃菜,DNA和多种蛋白质组合成染色体,复杂度再次上升。

染色体在显微镜下呈现杆状或棒状(感觉说火柴棍比较形象好记),染色体又组成染色质。染色质在细胞核中的大小和位置见下图,复杂程度再次上升,涉及的原子数量已经是亿级。

细胞核看起来不简单了,但在细胞中还是个小不点。大小和位置见下图,别忘了细胞里的各种细胞器,比如线粒体,它也是有自己的DNA的。

这时候,细胞已经复杂的像一座大城市,我们肉眼还无法看见,而一片树叶由上亿的细胞组成,相当于上亿座大城市互联互通。

看见了吧,要调动原子制造一片树叶或米粒,其复杂程度与工作量早已超出了人类目前的技术极限。相比之下,芯片制造、核能利用和智能机器人有点小儿科了。

可以这么说,当人类能制造出树叶或米粒时,人类消灭癌症将不是梦,平均寿命达到120岁不再是天方夜谭。

不知道大家对我的回答是否满意?欢迎在留言里发表不同观点。(图片来自网络,版权归图片作者所有。)



魔铁的世界


答:那是因为:生物每个细胞的复杂度,都不比一整块CPU的复杂度低。


在细胞中,高度的分工协作,复杂到不可思议。

比如所有动植物细胞中,几乎都有线粒体,线粒体提供能量转化,就像一个“电池”,而这个电池只给所在细胞提供能量。




再来看我们的设备,无论电脑、电视还是手机,都需要一个独立的电源。

然后电池负债供电,CPU负责计算,显示屏负责显示,所有功能都是独立的;可是动植物的每一个细胞几乎都拥能量提供、能量转化、能量输出、能量收集、细胞核控制中心、细胞膜信息传递等等。



一系列复杂的分工,集中在每一个细胞当中,这种复杂度是不可思议的,而且可替换性极高,一个细胞坏死,立马有其他细胞替补上,保证了整个生物组织的协同运行。


人类最先进的显示屏,能显示一千多万种颜色;但是和鱿鱼章鱼的变色功能比起来,简直就是小巫见大巫。



章鱼变色依靠合成的反射素蛋白,通过控制蛋白的排列方式,反射不同的光线,能对整个彩虹色域进行模仿,完成一次全色域显示循环只要15秒,变色对能量的利用率超过95%,远远高于人类显示屏的效率。


生物这种复杂度,几乎精确到每一个分子,比如DNA链的复制就是以分子为单位、蛋白质的合成以氨基酸分子为单位,这些都是CPU远远不能比拟的。



作为人类科技的最高智慧,CPU的发明确实了不起,但是和大自然中,生命的精细度比起来,还差了很远很远。

人类可以制造无数个功能相同的CPU,但是却制造不出一片能进行光合作用的叶子。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


有灵魂和无灵魂的两种东西,本就不能相提并论。

芯片也好,核能也罢,追根究底都是人类造出来的机器,没有灵性更别提生命力,只能算是一个东西一个物品,而一片树叶是有生命的,它来自树木,树的根埋与地下,树的枝叶伸向天空,古时候树是被当做神灵供奉的,树惊人的生殖力和顽强的生命力正如《韩非子,说林上》所说:“横树之即生,倒树之即生,折而树之又生”,有生命使树叶和冷冰冰的机器分开。

树叶也好,米也好,不论科技发展到什么地步,起码目前还无法造出带生命的东西,细胞与细胞之间密切的联系维持着树叶的生机,每一个细胞每一个组织都有它本身存在的意义,它们配合默契缺一不可,以我们目前的科技知识水平来说,在大自然面前只能说是懂得了一点皮毛,更别提想制造带生命东西。

人类才诞生几百万年,而地球却是很早就存在了,大自然更是早与人类之前改造着地球,当拥有适合我们生存的环境时,人类才开始出现,人类享受着大自然赋予的一切才得以生存,对大自然来说,人类,还嫩的很呢!

如果有一天,人类真的可以制造出带生命的东西时,那么才可以说是真正的读懂了大自然,在没有读懂之前,爱护自然,就是爱护我们人类自己。


镁客网


说在前面,问题所列举的事物可以分为两类,一种是人类创造、一种是自然存在。1、为什么会存在这个事物?

人类创造事物存在着一个固有的属性,即所谓的需求带来创造,很多东西不是凭空创造而是为了不断满足大众的各类需求。

第一次工业革命解放我们的双手,创造了力量更大的工业机器;第二次工业革命拉近我们之间的距离,创造了互联网;第三次革命将会解放我们的大脑,创造了人工智能等等。

以上所创造的工具根本上就是为了满足人类日益增长的需求。生活中的手机、电脑等日常必备产品无一不用到芯片;因为人口增多对于资源的需求,应运而生的核能解决了我们的供电问题;再说到智能机器人,家中扫地、吸尘、家具机器人更是直接解放了我们。

2、为什么不会存在这个事物?

一方面是由需求驱动,另一方面呢?关键还是创造出的事物的价值,包括产品价值、服务价值等等。

假设科学家制造了一片树叶,在科学家眼中它存在的价值可能是颠覆自然,人造树叶用到的理论和制作过程因为它的独有性而拥有特殊的价值,但对于我们普通人而言,它的意义是什么呢?可能就是它的观赏价值,除此之外别无他用。

假设人类创造了大米,免费给你吃,你敢吗?我是完全拒绝的,人类几千年的历史都是土地孕育了我们,这种莫名其妙的人造食物我还是完全拒绝的。

毕竟现存的食物种类中还没有哪一种完全是人工合成材料制作,避开大气、水、阳光而产生。

3、技术是存在的?

人类基因都可以重组,未来的人工智能技术会发展到另一个高度,所以 制造树叶和大米、在未来随着人类科学技术的不断进步,我相信是完全能够做到的,但是价值规律为自动删选出这类物品。


stormzhang


纵观近百年历史,我们会发现人类的进步是非常快的,从蒸汽火车到电力高铁,从海里的到太空的,人类的脚步一直在探索着,在发展着。近些年,人类可以制造各类SoC,发明了智能手机,发展了云技术、AI技术等等,好像人类的创造在不断被挖掘。

但有网友好奇,为什么强大的、极具创造力的人类,却没法制造一片树叶或者一粒米?其实,这是不同领域的碰撞,我以我浅薄的知识,尽可能解释,就拿智能手机与一片树叶来做对比。

1.

现在的人类是能够批量生产nm级别的处理器,一块小小的移动处理器内含了成千上万的晶圆体,这是人类能实现的技术,或许会有更先进的技术。而一片小小的树叶则是由无数的细胞构成,通常情况下我们要借助放大60倍的显微镜才能看到它们的存在,长度通常在20~100微米之间。

好似人类能制造比细胞更小物品,人类更厉害,但是细胞之内还存在更复杂的结构,有着角质层、上表皮、叶脉、气孔、海绵组织等等,这就比人类制造更为复杂了。

2.

树叶与智能手机,它们属于不同科学范畴,前者属于生命科学,智能手机只是我们多种技术结合体。相比人类制造,树叶的产生比人类出现得更早,更远古,它是自然花了数亿年几十亿年演化,而人类诞生具现在发现也才几百万年,而科技的研发也才近百年才有的快速进步,以百万年的历史怎么可能敌得过上亿年的演化。

所以,人类的进步空间是非常大的。如果您有什么想说的,可以在评论区留言,一起讨论。如果你喜欢我的文章,动动手指点个赞,就是对我最大鼓舞!


我的保险人生abc


每个细胞确实很小,但继续放大观看,那又将是一个复杂且有序的微观世界。细胞由细胞壁(高等植物具有)、细胞膜、细胞器、细胞质、细胞核组成,其中细胞器与细胞核构成更加复杂。

叶绿体、液泡、线粒体、高尔基复合体、中心体、溶酶体等细胞器,试问现代科技可以制造出来吗?

而最为复杂的并不是这些,最复杂的是细胞核,细胞核是细胞遗传物质的主要所在地,DNA(脱氧核糖核酸)就在细胞核里面,可别以为DNA很小,DNA作为大分子结构,还有比它更小更细腻的存在。

DNA分子链是由不同种核苷酸构成的长链聚合物,而在这整个的长链聚合物中含有多达数百万个核苷酸,每个核苷酸很小,宽度仅为0.33纳米,稍微大一点的染色体中可能就含有1-2亿个碱基对。

如此复杂的结构,并且DNA在做复制时,不能出现错误,这本就不是现代人力所能达到的,人类如今的制造工艺确实很高,但仅停留在纳米层次。虽然有点接近核苷酸的0.33纳米了,但还要知道核苷酸亦是由不同的物质组成的化合物。

人类制造出来的纳米工艺,或者是那些智能机器人,在大自然的创造力面前都不值一提,复杂程度更是远远比不上。想造一片树叶?一粒真正的米?500年后都不可以。


科学船坞


在科技发达的今天,我们看到并感受到科技发达的成果,使人类社会产生了翻天覆地的变化,也给我们的生活带来了不少便利。


今天,我们的科学家已经能制造出微小的芯片,制造出原子弹,发明机器人,制造航天器上九天揽月,似乎人类已经无所不能了,然而事实上并非如此,我们对世界的认识还微乎其微,服自然界的认识和利用还只是“新手期”。必须得承认,在非生命体系的研究是非常值得骄傲的,然而在生命体系的研究却任重道远。

题主的的疑问是:我们能制造微小纳米材料,能制造巨大的航天器,似乎制造树叶和大米应当是轻而易举的事。然而题主搞错了,这完全是不同的。

一片树叶看似简单其实却极其复杂,一个机器人看似复杂却相对简单。

一个机器人看似复杂,其实只是一堆数据和各种机械的组合,相对于整个自然界复杂程度来讲是微不足道的。

而树叶和大米是自然界经历了亿万年的演变进化而成的,看似简单,其中却包含着一整套生命体系,一个生命体系中细胞的制造、组合和排序是极其复杂的。如果能制造细胞,人类的癌症等疾病也就不再有难度,能够制造细胞,制造生命体系,人类就相当于有了长生的能力,相当于我们有了“神”一样的力量。而目前我们对自然界生命体的认识还只是九牛一毛,沧海一粟,甚至更微小。



所以说我们虽然能制造原子弹,却无法制造一片树叶,一粒大米。如今我们唯一能做的只是用我们的双手,用我们的劳动去植树造林,种植水稻,为人类社会繁衍生息、科学技术的发展贡献自己微薄的力量。

关注是一种支持,也是一种爱!

但愿人类有一天能攻克难题,创造“神”一般的力量,实现题主的愿望!


原来娱此


这是两种不可比拟的事物。大自然的生物体是几十亿年进化演化的结晶,精细程度无法比拟;而人造的东西不管做到怎么细致,相比自然生物体还是很粗陋的。

人造物品在某一个方面有可能突破生物体的功能,但综合方面就相差万里了。所以人造物体只能叫仿生。

不管是一片树叶或者一粒米,都是大自然几十亿年进化演化的产物,它们之所以成了现在这个样子,是大自然精雕细琢选择的结果,它们里面的每一个细胞,都是异常复杂的亿万种物质组合。

所以生物的复杂性是人类目前无法仿制的。

比如一粒米,是植物水稻生长出稻谷,再由稻谷加工成大米,是中国南方主要的粮食来源。

稻谷由外到内分别有稻壳(颖)、糠层(果皮、种皮、糊粉层的总称)、胚及胚乳等部分组成,每一个部分都含有若干子部分,在生长环节中起着不同的作用。

大米含有的营养成分很复杂,有蛋白质、脂肪、碳水化合物、粗纤维、钙、磷、铁、维b1、维b2、烟酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、赖氨酸等等,无法一一列举。

但这些只是其成为食品后的外在表现,自然界植物最精细和复杂的是它们生长期间的内在机制和奇妙组成。

自然界不管是动物还是植物,都是由细胞组成。细胞才是生物的精华,人类真正制造不出来的是细胞。

细胞只有微米级大小,要在显微镜下才能看到,每个细胞里都是异常复杂的结构,所包含的物质名称数也数不清,每一种物质都在植物的生命里起着不同的作用。

含有遗传基因的脱氧核糖核酸(DNA)在细胞核、细胞质等处,只有2nm直径,要用放大5万倍的显微镜才能看到,而遗传基因只是DNA链条上的几个片段,这些遗传基因的碱基对就有上亿到几十亿对。

这些遗传物质保证了动植物的特性代代相传。但在漫长的自然选择演化过程中,动植物不断的发生变异和突变,才成为今天的样子。

而不管是植物还是动物,组成其本体的细胞都有数亿甚至几十万亿个。

人类如果要真正制造出自然界的生物模式东西,就要首先制造出含有各种遗传信息的细胞。

自然的产物更为奇妙的是它们能量转换的方式,每种动植物的身体都是一座世界上最复杂的化工厂。

比如人吃食物就有力量。人体里面可以把吃进去的食物通过心肝五脏产生各种化学反应,转化为脂肪、糖分、氨基酸、蛋白质等等,最终以智力和力量的方式转化出来。

植物通过吸收阳光水分和土壤中的养分就能转化为叶绿素、氨基酸、糖分、蛋白质、脂肪、各种纤维和微量元素,为人类和其他动植物提供养分,还能吸收二氧化碳和呼出氧气。

这些复杂的玩意是人类永远无法制造出来的。所以人类仿生只是学习利用动植物身上某一点特性,在某一个方面可以大大超出动植物的能力,但综合性能上就是小巫见大巫了。

但现在人类已经越来越多的认知和了解了自然规律,已经能够从分子层面改造动植物,这种改造比制造业更为强大和精细。

比如基因工程,就能够改变某些动植物的特性,克服基因缺陷,加强某些有利于动植物生长和人类需要的功能。

人类还能克隆,通过非自然的方式复制某些动植物。

这些高精尖的技术实际上绝大多数还是利用了自然遗传功能,只是利用自然规律人为改变了其中很少部分,所以不能说完全是人造。

综上所述,人类制造的太空探测器已经到达冥王星考察,但做不出一片真正的树叶。但可以通过基因技术改造自然生物,使其更好地满足人类需求。

比如制造业可以加工出绿色的叶状物(里面不是由细胞组成,也没有遗传基因),但只是徒有其表;可以合成大米里面的某几种营养成分等,但无法穷尽。

人类仿生,比如学习鸟类的飞翔功能,制造出了比鸟飞得又高又快的飞机,但不是靠吃鸟食提供动力,而是采用“喝”油驱动相对简单的转换方式,产生动力飞翔。

航天飞机虽然有几百万零件组成,但比起真正的鸟类一根羽毛的复杂程度都不如。

旅行者一号已经飞离地球200多亿公里,但依然做不出一个细胞。

基因工程的发展,解决了人类这个难题,人类可以通过基因的手段来培育出与自然界同样复杂的生物,但其中起主要作用的还是自然界的鬼斧神工。

这就是时空通讯的观点,欢迎点评。


时空通讯


因为我们还没破解生命之谜

现代科技产品是科研成果的具体体现

芯片、核能和智能机器人都是现代科技产品的代表之一。虽然他们高端而又复杂,但是人类可以完全掌握,因为这些科技产品科技产品本身就是利用人类科学研究的掌握的知识来制造出来的。芯片再复杂,至少有公司或科研单位能做(就如目前美国对我国公司进行芯片购买方面的限制,虽然我们做不了,但美国人能做),核能也是掌握了核裂变的原理与控制工艺,才可利用其为人类服务。智能机器人也是各种科技成果有序汇集而已。

生命科学领域还有太多科学问题尚未解决

一片树叶一粒米粒缺代表着生命体的复杂性。一片树叶和一粒米粒的形成涉及到千千万万个生物化学反应和各种调控。若人工去制造他们,就算是你控制形成一个外表像树叶和米粒的外壳都难。别说什么3D打印就行,因为生命体器官的质地单个细胞的形态与组成都不是目前的技术所能很好的完成的。目前的合成生物学技术也只是合成基因组,具体单个细胞的形成的所需要物质与能量,以及发育阶段的各种精细调控都是靠其自己来完成的。并不是人工来控制的。因为,我们对生命活动的本质与调控机制还了解有限。因此,目前为止生命科学领域的科研人数与范围依然是最广的。

上图是一个叶片的示意图,图中标识了各种类型的细胞与组织,那么问题来了,这种细胞间差异与组织之间的差异是怎么来的。下图是植物细胞的组成成分,这些成分是如何有序组装诚意个植物细胞,如何保证其生命活力等都是没有全部掌握的知识。

所以,我们虽积累了一些科研成果,但尚不能从头合成一个活生生的高等生命体或者是高等生命体的一个组织与器官。


柳小庆


题主恐怕误会了一个概念:智能AI,核子能,芯片这些技术比制造树叶高?

非也,这些技术和树叶的区别就像机械和人的区别这么大!一点没有夸张!

人,树叶,米粒都是自然进化的产物,是在最初大爆炸之初就已经开始的物理作用开始的。大简单,小是最难的,芯片对于自然物体来说太粗糙了实在,最精密的芯片也不过到次分子级,对于原子作用,人类才刚刚起步,而哪怕最常见的树叶,其原理也得从原子甚至质子夸克开始起作用。

同样这也是为什么人造设备的维护使用周期都不长,而自然物体却可以循环使用,因为人造物体本来就是“粗制滥造”的产物


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