星期四, 24 12月 2020 06:58

儿童篇:细胞中的马达

本文摘自《创造》杂志中文版第40卷第1期

科技对我们生活的影响无处不在,很多科技成果令人惊奇!

进化论者进化论者说:

“轮子就是一例工程设计十分明显的案例,这是进化尚未达到的工程解决方案。”

——(Richard Dawkins,全球主要进化论者和无神论者)理查德•道金斯

 

就拿法拉利 812 超跑来说,它不仅拥有炫酷的流线型外观,更值得称道的是它强大的马达,最高时速可达 340 公里(210 英里)。竞速X(Racer X)无人机有 4 个螺旋桨,转速可达每分钟 46000 转,最高时速 283 公里(176 英里)。这些机器的构造非常复杂,需要整支工程师团队来研发和测试,才能确保马达和运转部件之间配合良好。

不过,汽车马达的一个主要缺点就是,大量能量没有转化成动能,而是变成热能,浪费掉了。这也是为什么汽车都需要安装冷却系统,否则马达会非常热。效率更高的马达浪费掉的能量更少,可以把更多的能量转化为动力。最好的汽油马达的热效率大约为 30%(只有不到三分之一的能量转化为动力)。而最好的混合动力车的热效率为 45%。

技术进步的关键一步在于如何缩小马达的体积。做到这一点远比想象中困难,因为要让马达的所有零部件配合良好,而它们的体积有一个制造商难以突破的下限(小到一定程度就很难制造了)。如果一项技术需要借助显微镜才能观察,那就叫做纳米技术。 

©www.kisspng.com
无人机马达

 

ATP马达

细胞里的微型马达

你知不知道,人体的每个细胞中都有数以亿计的马达在工作,它们可比最复杂的人造马达要复杂得多。世界上最小的马达叫做三磷酸腺苷合成酶(左),简称 ATP 合成酶,你的身体中就有几万亿个。10 万个这样的马达并列排在一起也就 1 毫米长。

这些马达为我们的细胞提供能量,所以运行是否正常至关重要。这种马达会生产一种名为 ATP 的化学物质 —— 你身体每天产生的 ATP 和你的体重差不多。氰化物之所以是可怕的剧毒,是因为中毒后人体就不能再产生 ATP 了。

这个马达靠一股电流提供动能,这股电流来自细胞中的类似小电池一样的可以发电的东西。马达每分钟能转 1 万圈,每转 1 圈会产生 3 个 ATP 分子。

ATP 马达的热效率几乎是 100%:电几乎全都变成了 ATP。

ATP 合成酶不可能是进化而来的,因为在生物可以自我复制以前,不可能发生进化,而且所有的生物都有 ATP 合成酶 —— 这是维持生命的必需品。

ATP

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观看 ATP 合成酶的运作原理。

另一个奇妙的 “ 神创技术 ”就是驱动蛋白马达。人体能够合成维持健康所需的所有蛋白质 —— 这些蛋白质需被送到到指定部位。这里驱动蛋白可要大显身手了。驱动蛋白分子可以跟人一样走路,它沿着细胞内一条路,根据蛋白质的地址标号,把它们送到正确的位置上。每移动 1 微米,驱动蛋白要走 12.5 万 “ 步 ” 相当于每秒钟走 100 步。 

 

©123rf.com/Viacheslav Iakobchuk
创意

 

 

 

 

 

扫码或登录 chuangzaolun.com/the-kinesin-linear-motor 观看关于驱动蛋白的运作原理。


这些马达是谁发明出来的?

ATP 是细胞通用的 “ 燃料 ”,所有生物都有ATP 合成酶(一些寄生细菌除外,这些细菌可能原本是有 ATP 合成酶的,只是后来退化没了)。所有真核细胞里都有驱动蛋白,这说明,如果真发生了进化,那么这些复杂的马达在生命出现之初就已经存在。但是,这些复杂的马达怎么可能在没有智慧工程师的设计下凭空产生呢?

前面提到的汽车和无人机都需要整支研发团队来设计和维护,这些细胞里的马达相比之下更加复杂。只有上帝才能创造出如此复杂的细胞马达。

圣经中的诗篇有载:“ 我的肺腑是你所造的,我在母腹中,你已覆庇我。”

这就是说,上帝不仅创造了我们,还创造了细胞中神奇的马达。

人们从不怀疑那些人造马达是不是被设计出来的,因为没有人会认为一阵龙卷风席卷垃圾场后反能造出一辆豪华轿车。但是进化论者却不愿意承认细胞中马达的神奇设计。


与大家聊一聊吧!

我们今天了解了细胞中存在一些有趣的机器。了解这些有什么用呢?我们很多朋友和家人都还不相信上帝是造物主。你可以把今天学到的细胞中的马达,说给他们听听,用这个话题引入我们的创造主耶稣基督!

生活中还有哪些马达呢?你怎么知道这些马达是设计出来的? 

Evolution's Achilles' Heels, Zac Bavas.
驱动蛋白

驱动蛋白正在运送“一大袋”蛋白质。

 

 
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