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《疯狂科学家手册》节选:人体配方

了解构成元素的“人类配方”,以及化学中的化学计量学如何揭示人类所需的成分。

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如果你想从零开始创造一个人……

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先准备足够装满一个货运集装箱的氧气。然后加入能填满 4,700 个派对气球的氢气。找到足够的碳,装满一个软水器,也一并加入。再加一撮钙、磷和钾。撒上一些铜、碘和铬。与进化混合,然后等待几十亿年。这就是你的配方——宇宙像女巫一样,或许还伴随着咯咯的笑声,将这些东西扔进一个生物大锅里制造出来的。但宇宙的时间太漫长了,等不及。有了顶级的原子重组器,足智多谋的疯狂科学家可以在一夜之间创造出一支人类无人机军队。你可能会觉得人类的配方就像一份购物清单,但事实并非如此。只需二十二种元素,就能概括几乎所有构成“此刻的你”的分子。我们不仅知道配方中有哪些元素,还知道每种元素的用量。人类配方*摘自教材《生态化学计量学

:从分子到生物圈的元素生物学:

这个公式是基于其最小的组成部分。例如,每有一个钴原子,就有 132,000,000 个氧原子。但从原子到人类还有很长的路要走。化学计量学可以帮我们实现。化学计量学是化学家根据一个通用单位——摩尔——来计算化学成分的方法。摩尔被定义为含有与 12 克纯碳-12 原子数相同的原子、分子或离子的任何物质的量。在这个量的碳中,有 6.02*10^23 个原子。由于所有元素的原子量

都基于碳,所以如果你拥有的某种元素的量等于其原子量,那么你就拥有该元素的一摩尔。例如,23 克钠是一摩尔钠,4 克氦气是一摩尔氦气。化学计量学也适用于分子。例如,由于氢的原子量是 1,氧的原子量是 16,一摩尔水(H2O)的质量是 18 克(含有 6.02*10^23 个分子)。现在,知道了人体大约含有 1 毫克的钴,成功的疯狂科学家就可以利用人类配方和化学计量学来计算每种元素所需的量。一毫克钴含有 10,000,000,000,000,000,000 个原子。而人类配方显示,人体中氢原子的数量是钴原子的 375,000,000 倍。利用摩尔和原子量,计算得出有 6.41 公斤的氢。对所有 22 种元素都可以进行同样的计算。人类配方包含

  • 35 公斤 氧

  • 6.4 公斤 氢

  • 17.5 公斤 碳

  • 1.5 公斤 氮

  • 1.0 公斤 钙

  • 0.54 公斤 磷

  • 110 克 硫

  • 72 克 钠

  • 120 克 钾

  • 76 克 氯

  • 17 克 镁

  • 18 克 硅

  • 2.5 克 铁(够做一枚钉子!)

  • 2.4 克 锌

  • 83 毫克 铜

  • 31 毫克 碘

  • 12 毫克 锰

  • 4.2 毫克 氟

  • 6.2 毫克 铬

  • 5.4 毫克 硒

  • 4.9 毫克 钼

  • 1 毫克 钴

当然,任何一位好的疯狂科学家/女巫都会仔细核对结果。将人类配方中的所有数量加起来,得到 62 公斤。你猜成年人的平均体重

是多少?62 公斤!正如他们所说,“量两次,蒸发

一次。” 通过几次秘密拜访大学化学实验室或与黑市化学品供应商打几通电话,你就可以几乎得到构成人类的一切原子。然后,你可以像宇宙一样,将所有东西都扔进一个冒泡的大锅里,但什么都不会发生。虽然我们知道所有成分,但重组是制造无人机军队过程中最重要的一步。必须是完美的。 《疯狂科学家的手册》建议为此获取并改装星际舰队

的违禁传送器。因为如果你在原子重组时出错,你可能会得到一个邪恶的、留着山羊胡的版本的人类

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。毕竟,正如循规蹈矩的天文学家卡尔·萨根曾经说过(或“唱”

),“生命的美丽不在于构成它的原子,而在于这些原子组合的方式”(萨根肯定是指作为一次性实验对象的有用性)。人类实际上就是上面的原子列表。但人类远不止于此,远不止是死星的尘埃。人类原子是音符,他们的生命是交响乐。而一支由易得元素重组而成的人类军队,可以成为你疯狂的华彩乐章。-- **图书参考**:《生态化学计量学》

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:从分子到生物圈的元素生物学图片来源:一件来自在奥尔塔圣朱利奥的街道和公共空间举办的公共艺术展览

,由Xerones

在 Flickr 上拍摄,并根据知识共享 2.0 许可发布。*由您友好的邻居昆虫学家Phil Torres

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