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叮！您有一份原子探险指南请查收！

未读 2020-09-14 16:45:28

你血中的铁，是组成血红蛋白的重要元素，也是造成2亿年前一次恒星爆炸的元凶；你呼吸中的碳元素，可能变成树干的一部分；钠将把你眼中的泪水与远古时就消失的沧海联系在一起……组成世界万物的元素，和组成你身体的每一种元素是毫无二致的。

我们究竟是谁？我们和宇宙有什么联系？手机、超市以及城市生活正将我们跟自然割裂开来。而事实上，我们永远也无法离开宇宙和自然。因为原子把我们和环境紧紧捆绑在一起。

在《诗意的原子：8种联结你和宇宙万物的无形元素》一书中，杜克大学生物学与地质学博士科特·施塔格揭示了我们与宇宙中不可思议的事情之间的联系。准备好了吗？翻开这本原子探险指南，从原子的角度重新认识你自己。

1. 你不仅由原子构成，你其实就是原子

原子可以制造出炸弹和毒药，因此很多人惧怕原子。但事实上，最伟大的生命也是由原子构成的，包括你和我。

你的体重大约有60%是由水构成，而水分子中九分之八的重量属于其中那硕大的氧原子。如果你是一个身材中等的成年人，那么你的体内携带了将近两千亿亿亿颗氧原子，比任何森林中的树叶总数都要多。在氧原子边上，上万亿的氢原子正在支撑你，还有很多放弃成为水蒸气分子，而紧紧依偎在你头发的原子骨架上。

想象一下你身体里九成的原子突然失去了颜色，剩下的那一成呈现幽灵般的半透明，那么现在的你就好像是一尊烟色玻璃的塑像。如果你能想象出来，那么你将会看到你身体里嵌着800亿亿亿颗碳原子。

钠元素让你的汗水和血液变得有味道，并协助你的所思所行，让你能够认知这个世界。如果你的体液中没有足够的钠，那么大多数细胞都会膨胀而死；反之，如果钠的含量太高，细胞则会干瘪，变成微型话梅干。

肌肉干重的10%~15%都是氮原子，而在你血液里的血红素中，是四个氮原子搭建成一个摇篮环抱着一个铁原子。你身体中所有的酶、抗体和基因都含有氮原子，神经元中的离子泵还有鼻子中的软骨也不例外。

单独的钙离子可以帮助协调你的心跳，并有助于凝血功能。磷元素使你的基因骨架变强，并可以帮助你储存或释放食物中的能量。不过更确切地说，是钙与磷合作产生的磷灰石才更强有力地支撑了你的身体。

当然，这些原子都不是固定不变的。你身体中几乎所有的原子每年都会被替换一遍。仅仅是水的周转过程就可让你的身体的近三分之二在两到三周内完成更替，皮肤细胞的平均更新时间是39天，也就是只要两周的时间，你的最外层皮肤就会脱落上亿个细胞。

你的骨骼与肌肉也会不断地改造。每年，骨骼密实的最外层中有3%会被更新，而在你四肢关节的多孔骨骼中这个数字则会高达四分之一。总的来说，你的身体组织就是由新生细胞、永生细胞和将死细胞构成的混合物，大多数还是比较年轻的。

如果你想活得更久一些，就必须在失去原子的同时，以相同的速度对其进行吸收。所以，对于周边环境而言，你就像一条河流一样，既是消费者也是源头，而且这些原子关系可以远远地延伸到你身体之外。

2. 没有人是一座孤岛

原子会和你一起做些什么？可以说是任何事。

你曾经闻到的每一丝气味，看到的每一篇景色，欣赏的每一曲旋律，以及唇间发出的每一声哭喊与叹息，皆因那些游走于空气与你身体最深暗角落的原子而产生。

大多数你吸入的氧气分子来自远方，并且拥有很长的历史，你下一次呼吸的氧气中，也只有很少是在过去一年内生成的。你现在呼吸的一部分空气分子，也是列奥纳多·达·芬奇曾呼吸过的。

氢原子可以在你的发梢荡漾。当你的头发吸收或释放水分子时，毛发纤维中的蛋白质也会跟这些过客做一些氢原子“交易”。你的头发不仅会和空气共享氢原子——通过这种方式，你与居于一室的其他所有人都共享了这些位于发梢的原子。

你体内的大多数氯原子都来自火山灰以及超高温的熔岩，而你眼泪中的钠，最初则是从凝固的岩浆或熔岩风化而来；你呼出的碳，会成为玉米秸秆的一部分，进而又进入一头矫健公牛的肌肉中，再后来还可能成为狐狸胡须的一部分；

你还会发现，你肌肉中的很多氮原子，是帮助天空变蓝的功臣，而你的骨骼中的磷，曾经让远古的波浪变绿过；你牙齿中的钙可能是蘑菇从岩石上开采下来的，而血液中的铁，既会杀死细菌，也会杀死一颗恒星。

你体内的原子也许曾经历过穴居熊的呼吸或是其他前身，但这记忆并不会让它们分心；同样，那些排放物中的碳原子，现在成为你肉体的一部分之后，对你的健康或容颜也没有直接影响。人类的身体一直都在由过去其他人或事物使用后又丢弃的碎片回收再利用而成。

这种原子级别关联的认识，让我们想起这句话：“没有人是一座孤岛。”

古代人或许会更容易感受到他们与土地、水和空气的联系，也会更容易感知他们生活中的自然限制。如今，我们似乎忘了超市并不生产它容纳的商品，也会认为下水道与垃圾桶是什么都能丢进去的无底洞。

而事实上，从原子的视角来看，我们居住在一个有限的世界，并且被它深刻地影响着。在这个原子建构的疆域里，物质只会被回收或重构，而不会真正地被创造或毁灭。在这个地球上，并不存在什么地方是我们可以将它们永远“扔掉”的。

3. 任何物质都不会永恒，但你却一直都在

通常伴随死亡的原子消散过程，其实是我们的生命中正常而持续的一部分，自打出生后，我们就在不断地“融入”这颗星球的元素大池塘。你可以把你认为永恒的事物列个清单，而原子观点却可以说明其中没有任何一样是真正的永恒。

想象一下，当你死去以后，世界会有什么变化？所有我们熟悉的地貌最终都因为抬升、下沉或者风化而消失。大陆会碰撞，海洋会闭合或者重生，新的山脉也会发育或消亡，物种也是如此。

如今供养着我们的太阳，最终将膨胀成一颗红巨星。从现在起大约10亿年后，太阳会增亮大约10%，导致水分子容易蒸发，不能像现在这般稳定凝聚。浮游生物不再能够生产氧气，而植物也会因为雨水匮乏，温度攀升，以及厚重的云层而灭亡。没有了原子营养源的基本供给，动物也随之灭亡，只留下地下的细菌伺机而动，直到地球上的环境不再能够满足任何生命生存。