人體有趣小知識——制造一個人要花多少錢（轉載）

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“多像個天神!”
                   ——威廉·莎士比亞，《哈姆雷特》
      
          很久以前，還在美國念初中的時候，我記得生物老師教過，構成人體的所有化學物質，花上差不多5美元，就可以在五金店買到。我不記得實際的數目了，可能是2.97美元，也可能是13.5美元，反正即使是放在20世紀60年代，那也是筆小錢。我還記得當時自己大吃一驚：居然只要花這幾個錢，就能造出一個像我這樣滿臉疙瘩的懶家伙？

            這件事讓人深感丟臉，以至于這么多年我一直難以忘懷。問題是：這是真的嗎？我們真的只值這么點錢嗎？
            
            許多權威人士(你或許可以把這里的“權威人士”解讀為“星期五都沒人可約會的科學系本科生”)嘗試過許多次(主要是為了好玩)，計算構建一個人要花上多少材料費。近年來最值得尊敬、最全面的一個嘗試，或許來自皇家化學學會。它在2013年的劍橋科學節上，計算了構建演員本尼迪克特·康伯巴奇(Benedict Cumberbatch)必需的所有元素要花多少錢。(那一年，康伯巴奇是科學節的客座導演，用起來正趁手，而且他也算是個有著典型體格的人類。)

             總的來說，根據皇家化學學會的計算 ，構建一個人需要59種元素。其中6種——碳、氧、氫、氮、鈣和磷——占了我們身體的99.1％，其余的大部分元素都有點出人意料。沒有體內的鉬，或者釩、錳、錫和銅，誰會想到我們不完整呢？必須說的是，我們人類對部分元素的需求量其實非常少，只能以百萬分之幾，甚至十億分之幾來度量。例如，身體中每出現999,999,999又1/2個其他所有原子，其中就只有20個鈷原子
和30個鉻原子。

              人體里最多的成分是氧，占可用空間的61％。所以說，幾乎2/3的我們是由這種無味氣體組成的，這似乎有點違反我們的常識。我們之所以不像氣球那么輕盈有彈性，原因是氧大多跟氫相結合(氫占了你的另外10％)，構成了水——而水，重得嚇人，如果你曾試過搬動一個兒童戲水盆，或是穿著完全濕透的衣服走過路，你就一定會知道水有多沉。自然界中最輕的兩種東西——氧和氫——組合成了一種很重的東西，這個事實不免讓人覺得有些諷刺，但這就是你作為人的本質。氧和氫也是你體內較為廉價的兩種元素。假設你的體形跟本尼迪克特·康伯巴奇相當，你體內的氧價值8.90英鎊，氫價值16英鎊多一點。你里面的氮(占2.6％)單價更高，但按體內的含量，僅值27便士。但之外的一切就相當昂貴了。

              根據英國皇家化學學會的數據，你需要大約30磅的碳，這將花費44,300英鎊(對各種元素，他們只用純度最高的那種。英國皇家化學學會可是不會用便宜貨來造人的)。鈣、磷和鉀，雖然需要的量極少，但它們會讓你的價值再增加47,000英鎊。其余的大多數元素，每單位體積的價值更加昂貴，好在你只需要很微小的分量。釷的價格差不多是每克2000英鎊，但因為它只構成了你的0.0000001％，所以，按你的身體所需，你用21便士就能買到。你需要的所有錫，價值4便士，而鋯和鈮只花你2便士。0.000000007％的你是釤，但它顯然都不值得你花錢，在皇家化學學會的賬本上，它的登記費用是0.00英鎊!

              在我們體內發現的59種元素里，有24種傳統上被稱為“基本元素”，因為我們沒了它們真的不行。其余的則好壞參半：有些顯然是有益的；有些興許有益，但我們說不準是哪些方面有益；其他的既不有害也不有益，只是搭了個便車；只有極少的幾種是徹底的壞家伙。例如，鎘是體內最常見的第23種元素，占你體重的0.1％，但毒性嚴重。我們擁有它不是因為身體渴望它，而是因為它通過土壤進入了植物，而我們吃植物時也順便攝入了它。如果你住在北美，你可能每天會攝入大約80微克的鎘，它對你可沒有半點好處。

                 人體在元素水平上的絕大部分運作方式，都是我們至今仍在研究的課題。把你體內幾乎所有的細胞抽出來，它們還包含100多萬個硒原子，但不久之前，還沒有人知道硒原子的用途。我們現在知道，硒能制成兩種重要的酶 ，高血壓、關節炎、貧血、某些癌癥都與缺少硒有關，甚至還可能使精子數量減少。因此，為體內加入一些硒(堅果、全麥面包和魚類中的硒很豐富)是個好主意，但要是攝入過多，你的肝臟會受到無可挽回的毒害 。跟生活中的大部分事情一樣，找平衡是一樁微妙的活計。

                總的來說，按皇家化學學會的說法，構建一個全新人類的全部成本(以親切的本尼迪克特·康伯巴奇為樣板)是個非常精確的數字：96,546.79英鎊。當然，勞動力和增值稅會進一步提高成本。用不到20萬英鎊換一個能帶回家的本尼迪克特·康伯巴奇，應該是個很合理的價格——考慮到方方面面的情況，這不能算一筆大錢，但顯然比我初中老師說的區區幾美元要貴多了。據說，2012年，美國電視網PBS在老牌科學節目《新星》(Nova)里播出了名為《尋找元素》(Hunting the Elements)的一集，做了一項和英國皇家化學學院完全相同的研究，計算出人身體內基本組成要素的總價值是168美元。這說明了一個隨著本書的推進會變得越發明顯的觀點：有關人類身體的各種細節，往往都十分不確定。

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當然，這其實并不重要。無論你花多少錢，也不管你怎么精心地裝配材料，你都沒法用這些材料造出一個人來。你可以把現在在世或者已經去世的所有最聰明的人都召集在一起，賦予他們人類知識的總和，他們也沒法制造出哪怕一個活體細胞，更別說復制出本尼迪克特·康伯巴奇了。

                 毫無疑問，最叫我們震驚的事情是：我們只是一堆惰性成分，就跟你在一堆泥土里找到的東西一樣。這里不妨再說一遍：構成你的元素唯一特殊的地方，就在于它們構成了你。這是生命的奇跡。

                在這顫悠悠的溫暖肉體里，我們延續著自己的存在，而且將之視為理所當然。我們中有多少人知道脾臟在哪兒，它是干什么的？哪怕只知道個大概也行。肌腱和韌帶之間的區別是什么？我們的淋巴結是做什么的？你認為自己一天里會眨多少次眼睛？500次？1000次？顯然，你一點兒概念也沒有。聽好了，你每天眨眼14,000次——相當于你在清醒的一天里閉著眼長達14分鐘。然而，你從來沒想過這件事，因為每一天的每一秒，你的身體都承受著次數幾乎無法量化的任務：1015 次、1030 次、1048 次、1063次(a quadrillion，a nonillion， a quindecillion，a vigintillion，這些都是真實存在的尺度)。在你根本來不及注意的一瞬間，發生了數量大得超乎你想象的事情。

                   在一秒之間，或者說，就在你開始讀這句話之后，你的身體已經制造了100萬個紅細胞。它們在你周身飛馳，在血管里穿梭，維持你的生命。每一個紅細胞都會在你身體里游蕩差不多150,000次，不停地向你的細胞輸送氧氣，接著磨損毀壞，把自己交給其他的細胞，為了你的更大利益，它們靜悄悄地被殺死。

            要制造出一個你，總共需要7000億億億(7,000,000,000,000,000,000,000,000,000或7×1027 )個原子。沒有人能說出為什么這7000億億億個原子這么迫切地渴望成為你。說到底，它們是無意識的粒子，它們自己沒有任何想法或概念。然而，不管怎么說，在你存在的時間長度里，它們將建造、維護數不清的必要系統和結構，讓你哼哼作響，讓你成為你，賦予你形狀和相貌，讓你享受到一種稀罕而又極為愉悅的狀態，而這種狀態就叫作“生命”。

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這是一份你根本意識不到的龐大的任務。倘若把你拆解開來，你無比巨大。把你的肺攤開，能覆蓋一座網球場，肺里的呼吸道能從倫敦延伸到莫斯科。把你所有血管的長度加起來 ，可繞地球兩圈半。意義最深遠的部分是你的DNA。你的每一個細胞中包含著1米多長的DNA，如果你把體內所有的DNA搓成 一根細細的線，它能延伸100億英里，比從地球到冥王星的距離還遠。想一想這件事吧，光靠你自己就足夠離開太陽系了。從字面意義來看，你就是宇宙。

            但你的原子僅僅是積木塊，它們本身并不是活的。生命是從什么地方開始的，這不大容易說明白。生命的基本單位是細胞——人人都同意這一點。細胞里充滿了各種忙忙碌碌的東西：核糖體和蛋白質、DNA、RNA、線粒體，還有其他大量微觀層面上的神秘東西——但它們本身無一是活的。細胞本身僅僅是一個隔間，一個容納上述種種的小房間 ，它本身沒有生命，就跟其他所有的房間一樣。然而，天知道怎么回事，所有這些東西聚攏到一起，你就擁有了生命。這是科學無法解釋的部分。我有點兒希望它永遠保持這種神秘狀態。
            
            最值得注意的地方是，細胞中的任何東西都不行使掌控之責。細胞的每一個組成部分都響應著來自其他部分的信號，這些信號就像許多輛碰碰車一樣碰撞反彈，但不知道怎么的，當細胞與你個體宇宙不同部位的其他細胞進行溝通時，在細胞之間，也在人的整個身體之間，這些隨機的運動產生了平穩、協調的動作。

            細胞的核心是細胞核。它包含了細胞的DNA——我們已經提到過，一米長的DNA，蜷縮進了一個可以合理地稱之為“無窮小”的空間。這么多DNA能縮在細胞核里的原因是，它非常細。200億股DNA并排起來 ，才頂得上人類最細的頭發那么粗。你身體里的每個細胞(嚴格來說，每個帶有細胞核的細胞)都有兩份DNA拷貝。這就是為什么光靠一個你，就足夠擴展到冥王星甚至更遠的太空去。

               
           DNA只為了一個目的而存在——創造更多的DNA。簡單地說，你的DNA就是一本制造你的指導手冊。就算沒學過生物學，你也肯定從無數個電視節目里聽說過，DNA分子由兩條梯級相連、呈著名雙螺旋形狀的長鏈構成。一段DNA可分為名叫染色體的片段及名為基因的較短單位。你所有基因的總和就是基因組。

              DNA非常穩定，可以延續數萬年。如今，靠著DNA的穩定特點，科學家們得以演算出遙遠過去的人類學。你現在擁有的東西，大概沒有哪一件——不管是信件、珠寶，還是珍貴的傳家寶——到了1000年之后還存在，但只要有人肯費心尋找，你的DNA幾乎肯定存在，而且可以恢復。DNA以非凡的保真度傳遞信息。它每復制10億個字母只產生一個錯誤。即便按照這樣的精確度運行，每次細胞分裂大概也會出現三個錯誤或突變。身體可以忽略大多數的突變，但偶爾，突變也會帶來持久的影響。這就是演變(evolution)。

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點開前可激動以為真的可以造一個人幫我寫作業.....

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