正文

人体组成

企鹅的脚为什么不怕冻? 作者:(英)米克·奥黑尔


有没有一个化学公式可以精确表示成人体内化学元素(包括来自污染物质的元素)的相对数量?我们有可能首次接触到的地外生命形式估计会有怎样的化学组成?

一个人的“化学公式”同许多因素有关。首先要考虑的是,我们谈论的是男人还是女人。男性身体所含的水分要比女性多,而女性则是脂肪比较多。按重量计算,我们的身体,氧元素所占比例最大,大约占67%,其次是碳,占20%,接下来是氢,占10%。至于来自污染物的元素,则只有微量,非常少。

如果把人体分解成一个一个的原子的话,那么可以得到一个经验公式。按原子相对数量从多到少排列的顺序是H15750,O6500,C2250,N310,Ca63,P48,K15,S15,Na10,Cl6,Mg3,Fe1。原子相对数量的这个排列顺序与按重量排列的顺序不同,这是不同种类的原子具有不同的质量的缘故。

至于与地球上生命形式完全不同的地外生命形式可能有怎样的化学组成,那取决于两个关键因素。首先,要看那种生命形式体内的那些大分子(高分子)的“骨架”是由什么元素搭建起来的。迄今为止已经发现的所有生命形式都是以碳元素为基础的。许多碳原子连接起来构成长长的链条,其他元素全都被黏附在这种碳链上。如果不是碳,那么最有可能代替碳原子成为大分子基本构件的是硅原子,其次则可能是磷原子或氮原子。第二个因素,是使一种生物体具有生命特征的那些化学反应得以在其中进行的那种溶剂。如果不是水,那么最有可能就是氨(NH3),因为氨能够溶解大多数的有机分子,而且,氨在水的冰点以下也仍然是液体,并且在宇宙空间普遍存在。所以说,如果有一种同地球上生命形式完全不同的地外生命的话,它的化学基础应该是硅和氨。

成人体内的化学元素分布在各种各样的大分子中,并体现为各种不同种类的原子。把人体的化学组成用精确的公式表示出来是:7×1025H2O+9×1024C6H12O6+2×1024CH3(CH2)14+…。若要把这个公式写完全,必须占用整本书的篇幅。实际上,我们根本无法搞清楚所有的分子种类和原子种类。生物体总是在进行新陈代谢,也就是说,总是在不停地进行化学交换和能量交换。这就意味着,你写出任何一个这样的公式,都需要不断地修改。

对于一个过程,如果能用一个化学公式来表示,那当然是再好不过了。如果知道了所有的元素,而且找到了适用于这每一种元素的全部数学表达式,那么,这整个过程就能够加以确定。遗憾的是,事情没有这样简单。生命的特征就在于它能够适应环境并对自身的结构方式进行广泛的自我调节,具有一种根据反馈进行控制的机制。一个生物体是以其自身进行整合的方式来利用它的资源的。化学反应是一回事,但是这些反应得以凑在一起,则依靠的是该生物体自身进行整合的控制系统。这就意味着,不仅无法为一个人写出一个精确的公式,而且也没有必要去寻求这样一种公式,甚至这样做的本身就有可能是错误的。生命是一种依靠化学物质的过程,但绝不仅仅是化学。

我猜想,我们有可能遇见的地外生命形式也应该是如此。我们曾经花费了相当多的时间去搜索电磁波谱,希望能够探测到地外生命形式发来的信号,而且我们也收到了大量的信号。但是,我们如何能够知道其中是否有来自地外生命的信号呢?我想,只能是那些显示了生命特征的信号:我处在自我控制之中,我不仅仅是由底层就确定了上层的一种化学过程。


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