W我们无法控制自己，我们对大事很着迷。我们将冒险数英里去看世界上“最大”的步枪(33.3英尺长;密歇根州伊什培明)，高跟鞋(6.1英尺高;或线球(780万英尺散开;重晶石的城市,堪萨斯)。
和什么?抛开奇观不谈，再大的事情也没什么意义。用最大的煎锅煎一个美味的鸡蛋更难，而不是更容易，或者用最大的螺丝刀驱动一个螺丝。
在自然界中，尺寸通常也会带来成本。
最大的元素寿命最短
真实世界的不可能的数学
克雷格·卡普兰（Craig Kaplan）用硬纸和透明胶带组合成了一个美丽的圆形，看起来像是巴克敏斯特·富勒（Buckminster Fuller）的作品或一种别致的新型足球。它由四个正十二边形（12边多边形，具有所有角度和。。。阅读更多
在化学世界中，尺度定义了同一性：在原子核中加入一个质子，就会产生一个全新的元素。但对于超重元素来说，一个非常大的原子序数意味着一个非常短暂的存在。将太多的质子聚集在一起，你可能会发现根本不可能制造出一个原子。
在铀(92)之外，排斥带正电荷的质子的力(库仑力)开始超过将它们结合在一起的力(核力)。所以当元素变重时，它们就会变得越来越不稳定。GSI亥姆霍兹重离子研究中心和德国美因茨约翰内斯古腾堡大学的核化学家Christoph Duellmann说，这解释了为什么(就所有人所知)自然界中不会出现比铀大的元素。
科学家们用粒子加速器将原子核粉碎在一起，人工制造出较重的元素。（杜尔曼和他的同事去年证实了非最佳元素117的存在。）然而，这些原子的寿命很短。铀最丰富的同位素的半衰期为45亿年，而爱因斯坦的同位素（99）的半衰期长达472天。有史以来最重的元素unonotium（118）的持续时间不到1毫秒。
Duellmann推测，如果一种理论元素拥有大约170个或更多的质子，那么它的半衰期将不到100万亿分之一秒——也就是产生一个电子层的时间。“因此它不是原子，”他说。
最大的基因组适应得最慢
如果你解开一个人类细胞的DNA——包含32亿个碱基对——它将延伸2米。然而，与科学界已知的最大基因组相比，这个长度就不那么令人印象深刻了，后者将达到100米。这个1500亿个碱基对分子属于日本白花冠层植物巴黎粳稻.
不同物种的基因组大小差异很大，为什么有些生物进化出比其他生物更大的基因组在很大程度上是个谜。加拿大盖尔弗大学的进化生物学家T. Ryan Gregory说：“基因组大小与生物体的复杂性没有关系。”“有些蝗虫的DNA是人类的五倍。”甚至一些单细胞原生生物的基因组也比我们的大得多。
这些超大的基因组是通过在繁殖过程中或何时复制错误而积累非编码DNA或“垃圾”DNA而增长的后代继承一组以上的父母染色体。后一种情况被称为多倍体，在植物中很常见，这可能解释了为什么它们的基因组在自然界中是最大的。大多数动物基因组小于50亿个碱基对。与此同时，开花植物的基因组平均约60亿个碱基对，而非开花植物的基因组平均约180亿个碱基对。
英国皇家植物园(Kew)的植物遗传学家伊利亚·利奇(Ilia Leitch)领导了这个测量小组，她说，大的基因组有很大的缺点巴黎粳稻2010年，美国的基因组发生了变化。更大的基因组需要更长的时间来复制，从而减缓生物体的生长、繁殖和最终适应速度。例如，在拟南芥有些物种(芥菜植物的微小亲戚)拥有大约1.35亿个碱基对的基因组，它们的生殖细胞分裂大约需要33个小时。在巴黎粳稻Leitch估计，这个过程需要6到8周。
更大的基因组也需要更大的细胞来保存所有的遗传物质。大小差异可能很小，但它可以显著影响细胞过程。例如，在动物体内，较大的血细胞输送氧气的效率较低。格雷戈里说，这就是为什么鸟类和蝙蝠等新陈代谢旺盛的动物的基因组往往特别小。
最大的大脑并不是最聪明的
抹香鲸的大脑以20磅的重量位居体型表之首，大约是我们3磅大脑的六倍。这就是质量的极限。大脑不能长得更大，因为重量会开始切断供血动脉的血流。
对于非灵长类动物来说，这个大小上限也限制了智力，因为它限制了神经元的数量，从而限制了可以进入大脑皮层的神经连接，大脑皮层是负责高级大脑功能的区域。根据里约热内卢联邦大学神经科学家Suzana Herculano Houzel的研究，较大的非灵长类大脑也倾向于有更大的单个神经元，从而减少了尺寸的好处。例如，小鼠大脑神经元的平均质量约为80亿分之一克，而大象神经元的重量约为1810亿分之一克。
然而，在灵长类动物中，进化逆转了这一趋势。赫库兰诺-乌泽尔说，通过容纳重量约为300亿分之一克的更小的神经元(大约在“老鼠和兔子之间”)，灵长类动物的皮层可以在更小的空间里塞进更多的神经元。人类大脑皮层大约有160亿个神经元，比其他任何动物都多，这给了我们明显的认知优势。相比之下，大象的大脑皮层是人类的两倍大，但它的神经元只有人类的三分之一。
世界上最大的有机体正在变得不育
最大的生物重达6600吨，比海洋中的巨兽蓝鲸大33倍，比高大的陆地巨人红杉大3倍。潘多，也被称为颤抖巨人，是一个基因相同的群体，由一只颤抖的白杨组成，已在犹他州缓慢蔓延了数万年它的47000根树干共享一个共同的根系，并从中长出新的无性系。
科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的生态学家和进化生物学家迈克尔·格兰特(Michael Grant)说，这种生长模式使Pando避免了通常限制单茎植物大小的因素，包括把水举到很高的地方的能力。理论上，Pando可以无限增长。到目前为止，它在适量的野火、泥石流和雪崩中蓬勃发展，这些都让更高的竞争对手望而却步。
但潘多也不能幸免于时间的摧残，它的巨大年龄——这使得它的巨大尺寸——可能是它的阿喀琉斯之踵。DNA研究表明，随着年龄的增长，山杨群落会积累基因突变，从而影响花粉的产生。没有花粉，蜂群将无法有性繁殖，减少了基因库的多样性，并使其在面对疾病或气候变化时变得不那么强壮。
最大的星系产生的恒星越来越少1.
拥有数千亿颗恒星的银河系，与宇宙中已知的最大星系IC 1101相比，不过是沧海一粟。这颗椭圆巨行星被认为包含大约100万亿颗恒星，跨度600万光年，是我们银河系直径的60倍。
这样的超级巨型星系是罕见的，是年龄较大的样本——它们是近140亿岁的宇宙还很年轻时形成的大部分老恒星的家园。英国杜伦大学(University of Durham)的宇宙学家理查德·鲍尔(Richard Bower)说，它们是如何变得如此巨大的还不得而知。一些星系可能与类似大小的星系相撞并合并在一起。其他星系可能会吞噬它们较小的星系邻居。
年轻的星系是通过产生新的恒星而成长的，这些恒星是由尘埃和气体云在自身的引力作用下坍缩成热而致密的核心而形成的。但鲍尔说，随着星系年龄的增长和膨胀，恒星的形成就会减慢。当星系变得比银河系稍微大一点时，它们中心的黑洞就会变得活跃，释放出高能量的喷流。这些强大的风赶走了产生恒星的气体，慢慢地排出了星系中形成恒星的物质。
随着宇宙的膨胀，像IC 1101这样的超大星系可能会通过合并和收购继续增长。但随着恒星成分的消耗和星系的分离，其增长速度将会越来越慢。鲍尔说:“因为可观测宇宙的大小是有限的，所以我们所能看到的最大星系也是有限的。”“我们可能已经看到了。”
许云杰是纽约市的科技记者。他目前为以下出版物撰稿：科学美国人和IEEE综览.
