构成我们身体所有化学物质的成本是多少?不要惊讶!#人体结构##人体化学元素##人体构成##科普[超话]#

在五金店里,我们可以买到构成人体的所有化学物质,不要惊讶,真的有人这么干了。在2013年的剑桥科学节上,来自皇家化学学会的科学家计算了构建演员本尼迪克特·康伯巴奇必需的所有元素要花多少钱。

根据皇家化学学会的计算(详见学会官网),构建一个人需要59种元素。其中6种——碳、氧、氢、氮、钙和磷——占了我们身体的99.1%(称之为常量元素),其余的大部分元素是由微量元素钼、钒、锰、锡和铜等组成了我们身体所需,我们人类对部分元素的需求量其实非常少,只能以百万分之几,甚至十亿分之几来度量。例如,身体中每出现999,999,999​又​1/2个其他所有原子,其中就只有20个钴原子[2]和30个铬原子。

人体里最多的成分是氧,占可用空间的61%。所以说,几乎2/3的我们是由这种无味气体组成的,这似乎有点违反我们的常识。我们之所以不像气球那么飘浮,原因是身体里的氧跟氢相结合后,构成了水(氢占10%),而水的重量也不轻。你试试下雨天穿着衣服走在大街上,或穿着衣服游泳,你就知道水有多沉了。自然界中最轻的两种东西——氧和氢——组合成了一种很重的东西,这个事实可能大多数人都不知道(对化学一无所知的人),但这就是你作为人的本质。

氧和氢也是我们体内较为廉价的两种元素。据皇家化学学会的描述:假设你的体形跟本尼迪克特·康伯巴奇相当,你体内的氧价值8.90英镑(按当年的成本约等于73人民币),氢价值16英镑多一点(按当年132人民币)。身体面的氮(占2.6%)单价更高,但按体内的含量,仅值27便士。

听到这里,你会不会觉得很惊讶“觉得完美很廉价”?但这却是由权威机构皇家化学学会测算的结果。讲到这里,不由让我想起我国的一句古语“物以稀为”,这句能深刻概括构成我们身体的常量化学元素为什么这么便宜,即便一个普通的没学过经济学人人都能理解,这里我就不占用篇幅了。

从整个成本结构看,在构成人体所需的所有元素中,微量元素是最昂贵的。

为了方便国人的阅读体验,接下来涉及钱的部分,我会用人民币标价。根据英国皇家化学学会的数据,你需要大约13.6千克的碳,花费367490元成本购买,并且各种元素只用纯度最高的那种。英国皇家化学学会是不可能用便宜货来造人的。钙、磷和钾,虽然需要的量极少,但它们会让你的价值再增加389888元人民币。其余的大多数元素,每单位体积的价值更加昂贵,好在你只需要很微小的分量。钍的价格差不多是每克16591元,但因为它只构成了你的0.0000001%,所以,按你的身体所需,你用1.7元就能买到。你需要的所有锡,价值0.33元,而锆和铌只花你0.16元。0.000000007%的你是钐,但它显然都不值得你花钱,在皇家化学学会的账本上,它的登记费用是0.00英镑!

在我们体内发现的59种元素里,有24种传统上被称为“基本元素”,因为我们没有它们是不行的。其余的则好坏参半:有些是有益的;有些也许有益,但科学家们还说不准是哪些方面的有益;其他的既不有害也不有益,只是搭了个便车;只有极少的几种是彻底的坏家伙。例如,镉是体内最常见的第23种元素,占你体重的0.1%,但毒性严重。我们拥有它不是因为身体渴望它,而是因为它通过土壤进入了植物,而我们食用植物时也顺便摄入了它。日常生活中,蔬菜水果是我们必不可少的,你可能每天会摄入大约80微克的镉,但它对人体来说并没有半点好处。

人体在元素水平上的绝大部分运作方式,都是科学家们至今仍在研究的课题。把你体内几乎所有的细胞抽出来,它们还包含了100多万个硒原子,我们现在知道,硒能制成两种重要的酶,高血压、关节炎、贫血、某些癌症都与缺少硒有关,甚至还可能使精子数量减少。因此,多食用一些硒(坚果、全麦面包和鱼类,是很有必要的(这些食物中的硒很丰富),但是,如果摄入过多的话,你的肝脏会受到无可挽回的毒害。所以,在饮食方面,我需要找到一种平衡,特别是营养类物质,摄入过多未必是件好事。

总的来说,按皇家化学学会的说法,构建一个全新人类的全部成本(以本尼迪克特·康伯巴奇为样板)约为800904人民币。当然,劳动力和增值税会进一步提高成本。用不到1659100人民币换一个能带回家的本尼迪克特·康伯巴奇,应该是个很合理的价格——考虑到这是个人,所以不能算一笔大钱。据说,2012年,美国电视网PBS在老牌科学节目《新星》(Nova)里播出了名为《寻找元素》(Hunting the Elements)的一集,做了一项和英国皇家化学学院完全相同的研究,计算出人身体内基本组成要素的总价值是168美元。

在科普的道路上,我才刚刚开始!有你们的支持才是我持续更新的动力。当我的文章被阅读时,我会很高兴,因为我夜以继日地调阅各种文献,实际上很耗费精力。但是,有了你们的支持、陪伴和转发,我就觉得特别满足!

谢谢每一位阅读过我文章的朋友,祝你们一切顺利、身体健康!

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