正文

人體組成

企鵝的腳為什么不怕凍? 作者:(英)米克·奧黑爾


有沒有一個(gè)化學(xué)公式可以精確表示成人體內(nèi)化學(xué)元素(包括來自污染物質(zhì)的元素)的相對(duì)數(shù)量?我們有可能首次接觸到的地外生命形式估計(jì)會(huì)有怎樣的化學(xué)組成?

一個(gè)人的“化學(xué)公式”同許多因素有關(guān)。首先要考慮的是,我們談?wù)摰氖悄腥诉€是女人。男性身體所含的水分要比女性多,而女性則是脂肪比較多。按重量計(jì)算,我們的身體,氧元素所占比例最大,大約占67%,其次是碳,占20%,接下來是氫,占10%。至于來自污染物的元素,則只有微量,非常少。

如果把人體分解成一個(gè)一個(gè)的原子的話,那么可以得到一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式。按原子相對(duì)數(shù)量從多到少排列的順序是H15750,O6500,C2250,N310,Ca63,P48,K15,S15,Na10,Cl6,Mg3,F(xiàn)e1。原子相對(duì)數(shù)量的這個(gè)排列順序與按重量排列的順序不同,這是不同種類的原子具有不同的質(zhì)量的緣故。

至于與地球上生命形式完全不同的地外生命形式可能有怎樣的化學(xué)組成,那取決于兩個(gè)關(guān)鍵因素。首先,要看那種生命形式體內(nèi)的那些大分子(高分子)的“骨架”是由什么元素搭建起來的。迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的所有生命形式都是以碳元素為基礎(chǔ)的。許多碳原子連接起來構(gòu)成長(zhǎng)長(zhǎng)的鏈條,其他元素全都被黏附在這種碳鏈上。如果不是碳,那么最有可能代替碳原子成為大分子基本構(gòu)件的是硅原子,其次則可能是磷原子或氮原子。第二個(gè)因素,是使一種生物體具有生命特征的那些化學(xué)反應(yīng)得以在其中進(jìn)行的那種溶劑。如果不是水,那么最有可能就是氨(NH3),因?yàn)榘蹦軌蛉芙獯蠖鄶?shù)的有機(jī)分子,而且,氨在水的冰點(diǎn)以下也仍然是液體,并且在宇宙空間普遍存在。所以說,如果有一種同地球上生命形式完全不同的地外生命的話,它的化學(xué)基礎(chǔ)應(yīng)該是硅和氨。

成人體內(nèi)的化學(xué)元素分布在各種各樣的大分子中,并體現(xiàn)為各種不同種類的原子。把人體的化學(xué)組成用精確的公式表示出來是:7×1025H2O+9×1024C6H12O6+2×1024CH3(CH2)14+…。若要把這個(gè)公式寫完全,必須占用整本書的篇幅。實(shí)際上,我們根本無法搞清楚所有的分子種類和原子種類。生物體總是在進(jìn)行新陳代謝,也就是說,總是在不停地進(jìn)行化學(xué)交換和能量交換。這就意味著,你寫出任何一個(gè)這樣的公式,都需要不斷地修改。

對(duì)于一個(gè)過程,如果能用一個(gè)化學(xué)公式來表示,那當(dāng)然是再好不過了。如果知道了所有的元素,而且找到了適用于這每一種元素的全部數(shù)學(xué)表達(dá)式,那么,這整個(gè)過程就能夠加以確定。遺憾的是,事情沒有這樣簡(jiǎn)單。生命的特征就在于它能夠適應(yīng)環(huán)境并對(duì)自身的結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行廣泛的自我調(diào)節(jié),具有一種根據(jù)反饋進(jìn)行控制的機(jī)制。一個(gè)生物體是以其自身進(jìn)行整合的方式來利用它的資源的。化學(xué)反應(yīng)是一回事,但是這些反應(yīng)得以湊在一起,則依靠的是該生物體自身進(jìn)行整合的控制系統(tǒng)。這就意味著,不僅無法為一個(gè)人寫出一個(gè)精確的公式,而且也沒有必要去尋求這樣一種公式,甚至這樣做的本身就有可能是錯(cuò)誤的。生命是一種依靠化學(xué)物質(zhì)的過程,但絕不僅僅是化學(xué)。

我猜想,我們有可能遇見的地外生命形式也應(yīng)該是如此。我們?cè)?jīng)花費(fèi)了相當(dāng)多的時(shí)間去搜索電磁波譜,希望能夠探測(cè)到地外生命形式發(fā)來的信號(hào),而且我們也收到了大量的信號(hào)。但是,我們?nèi)绾文軌蛑榔渲惺欠裼衼碜缘赝馍男盘?hào)呢?我想,只能是那些顯示了生命特征的信號(hào):我處在自我控制之中,我不僅僅是由底層就確定了上層的一種化學(xué)過程。


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