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天造地設!每個人看到這場景 都會大吃一驚

這是一個細菌鞭毛馬達……自然界最精密的分子機器之一——一個嵌入細胞膜中的旋轉馬達,由約25-30種蛋白質類型組成,總共20,000-50,000個原子,形成轉子、定子、驅動軸和螺旋槳的多部分結構。以100-300 Hz(6,000-18,000 RPM)運行,有些物種可達1,700 Hz(約100,000 RPM),效率接近100%,這個納米級引擎具有轉子蛋白FliG/FliM/FliN形成C環、MotA/MotB定子複合物、FlgG杆蛋白驅動軸、FliC鞭毛蛋白螺旋槳絲,以及FlgE鈎蛋白作為萬向節,所有這些都由跨膜的質子或鈉離子流動提供動力,通過定子複合物的構象變化產生扭矩。

阿波羅網孫瑞後報導/2月1日,以色列特拉維夫大學教授張平在X平台分享了一段文字與視頻,介紹一種被公認為自然界最精密的分子機器之一——細菌鞭毛馬達。這一結構嵌入細胞膜內部,像一台真正的旋轉發動機,由約25至30種不同蛋白質精密組裝而成,整體包含轉子、定子、驅動軸、萬向節和螺旋槳等完整機械結構。

張平指出,該馬達在納米尺度下高速運轉,常見轉速為100至300 Hz,相當於每分鐘6,000到18,000轉,部分物種甚至可達1,700 Hz,約等於每分鐘10萬轉,且能量轉換效率接近100%。其動力來源並非燃料,而是跨膜的質子或鈉離子流,通過定子蛋白構象變化持續產生扭矩,驅動鞭毛旋轉推進細菌前進。

不過,有網友Jo Hans提出質疑,認為張平提到的「總共2萬至5萬個原子」明顯低估規模。因為單個蛋白質本身就往往包含數千至上萬個原子。隨後阿波羅網評論員王篤然核查指出,據牛津大學物理系等多個來源證實,鞭毛馬達的分子質量約為11兆道爾頓(MDa),由多個蛋白複合體構成,整體原子數量應在百萬量級,約150萬原子,遠超最初描述。

這一修正反而讓外界更加震撼。網友Freeman直言,如此高度集成、功能完整、效率驚人的分子機器,很難被視為「隨機進化」的產物,更像是精密設計的結果。網友肖子日感嘆,與之相比,人類引以為傲的納米晶片幾乎不值一提。

網友牛白則分享個人經歷稱,自己曾是堅定的科學主義無神論者,但第一次看到鞭毛馬達模型時被徹底震住。他形容,相信這種結構是偶然進化形成的,就像相信在荒野里撿到一塊手錶是自然生成的一樣——邏輯上難以成立。

一台在細胞內部運行的「納米引擎」,不僅刷新了人類對生命複雜性的認知,也再次把「進化」「設計」「偶然與秩序」的根本問題,推回到公眾視野中央。

 

責任編輯: 方尋  來源:阿波羅網孫瑞後報導 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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