- 生命的運作方式
- (美)馬倫·霍格蘭 伯特·竇德生
- 861字
- 2022-04-21 11:15:01
往小處想
這本書很大的一部分是在描述細胞內部的情形。如果你對這樣微觀的尺度并不熟悉,那你就要充分發揮想象力才能夠理解那到底是多么小的空間,其中的分子數量又是多么龐大。
蘇格蘭偉大的數學家和物理學家開爾文爵士(Lord Kelvin)曾經說過:“假設你能給一杯水里的每個分子都做上標記,然后把這杯水倒回海中,并且能夠充分攪拌,使這杯有標記的水分子能和七大洋中所有的水充分混合,那時候你再從海中舀起一杯水,在這杯水里你至少能夠找到100個做了標記的分子。”
大小和速度是兩個相關的概念。一般來說,一個物體越小,它移動的速度越快。在你的體內,水分子和其他成千上萬類分子正以驚人的速度飛來竄去,每一秒的百萬分之一的百萬之一的瞬間內,它們或是擦肩而過,或是猛烈相撞。
生命的存在非常依賴于這種頻繁又劇烈的碰撞。若想輕松一點理解你的身體細胞中維持生命活動的化學反應持續發生的速度有多么高(至少每秒幾千次)的話,你需要先認知到參與反應的分子們都在以數百萬倍于前者的更快速度移動和相撞著。
當我們說起身體的某一部分,我們總是想到肌肉、心臟、大腦這樣具體的器官。要想真正理解身體,我們必須“縮小”尺度,去探究那些構成器官的細胞。這個縮小的程度非常非常大。人的細胞大約只有圓珠筆尖的1/10那么小,而你的身體由大約5萬億個這樣小的細胞構成。每個細胞內又有不計其數的原子、分子以及各式各樣由分子構成的復合結構——這些便是本書中的重要角色。
當我們介紹這些角色時,上面的插圖或許能幫助你了解他們相對的大小。
想象下你正站在一個碼頭上:你一只手拿著一個氣槍小彈丸——它代表著一個原子的大??;另一只手拿著一個彈珠——它相當于一個簡單分子;你的旁邊蹲著一只貓——它代表了一個鏈分子;遠處停著一輛大卡車——這是一個分子復合體;碼頭邊上泊著一艘海輪——這是一個細胞。這個碼頭位于北美洲的海岸線上——那整個北美大陸才相當于一個人體的大?。?/p>
接下來的四頁,我們描繪了一場視覺盛宴,力求清晰地展現微觀尺度的事物。請注意,這四幅表現不同尺度的場景圖,其實涵蓋了從原子到細胞的尺度變化范圍(尺度轉換了200 000倍)。
