从无限大到无穷小

        我们从何而来？我们又在哪里？这或许是一个永恒的问题，人类从崇拜天神到理性思考，无时无刻不在努力解释这样的问题。你或许出生在一个静谧的小城，从三分之一平米的摇篮到三尺见方的板床，从与街巷邻居的嬉耍到校园同学的打闹。如果你考上大学，你或许会乘上火车从一个城市到另一个城市，如果没有，你也可能会收拾行囊，向你向往而又未知的地方闯荡。人的一生总是这样，涉足的地域从小到大，结交的挚友从少到多。人类也是一样，从走出屈居的山洞到开发出万亩农田，从踏上风波远航到发现星罗大陆，人类始终在探索着宇宙的边际，始终在思考着自己所在的位置。

        人类对“天”的思考起源于历法，古巴比伦时代，人们为了方便农耕，便已经意识到了四季的判别，并且制定出了黄道十二宫，这也是最早的十二星座的由来。当时人们并不能放眼于自己所生存的地球之外，因此认为地球就是整个宇宙的中心，太阳也好，星辰也好，都是由神灵掌控。如此，为了天下太平，农作丰收，拥有学习天文特权的往往都是祭祀和僧侣。

        古典天文学的摇篮在古希腊。古希腊文明是一个神奇的文明，那里的人思想开放，喜欢思考。公元前387年，柏拉图在雅典城外开办了一所集算术、几何、天文等学科为一体的学堂，在巴拉图的学派中，认为“球形”是宇宙间最和谐、最美妙的结构，柏拉图的学生欧多克斯对其思想进行发展改进，提出了最早的宇宙模型：同心球模型。欧多克斯认为宇宙是一个透明球，地球位于中心，其他天体围绕着地球旋转。这就是后来大名鼎鼎的地心说，在当时这无疑是人类天文学的一大进步，而在近2000年后，地心说却被教会利用，将一位无辜无畏的科学家烧死在了审判柱上。

        人类对“天”的进一步理解归功于对新航路开辟的需要。1405至1433年间，郑和七下西洋，完成了航海业的壮举，50多年后的哥伦布，则从西班牙出发，4次横渡大西洋，到达美洲大陆。麦哲伦则首次完成了人类的环球航行，证明了地球是球形，回答了一个千年难题：终点也是起点，地球没有尽头。人类第一次发觉，自己居住千年的大陆海洋是如此的渺小，在时代的推动下，波兰天文学家哥白尼发表了自己的日心学说，“日心说”一经提出，就遭到了教会的强烈反对，由于“地心说”与教会的上帝创世不谋而合，否认地心说即是否认教会的权威，因此哥白尼的学说被斥为“异端邪说”，在被打压和责难中沉默了近30年的哥白尼，终在自己死前将他长期观察与计算完成的《天体运行论》发表于市。如果说哥白尼对教会依然略存胆怯，他之后的布鲁诺则是真正的勇士，布鲁诺生于哥白尼去世后五年，经过他对天文和自然科学的潜心研究，他深刻体会到日心说的正确性并勇敢的捍卫和发展了日心说。在教会看来，布鲁诺如此明目张胆、如此胆大妄为，唯除之而后快。1592年，布鲁诺被判为“异端”，烧死在罗马鲜花广场。布鲁诺成了捍卫真理的殉葬者，他也让更多的人们看到了教会的思想霸权与恐惧无知。哥白尼的日心说使人们开阔了眼界，后来经过伽利略的天文观测，众多数据都证明了日心说的正确性，人们终于将地球从宇宙的中心拿开，将这个位置还给了太阳。

        日心说让人类的宇宙观再一次拉大，太阳才是整个太阳系的老大哥。在晴朗的正午，太阳看上去只有餐盘大小，可是实际上，太阳的体积是地球的130万倍。如果你对这个数字没有什么概念，举一个更直观的例子，如果地球是一棵树，那么太阳就是一座森林。现代数学的进步与天文仪器的发展，使人类可以看到更远的宇宙深处，如果你觉得太阳系的尺寸已经触及无穷，那么还请你先收回想法，太阳系只是银河系中的一个恒星系统，整个银河系有1200多亿颗恒星，注意这里的单位是亿，每一颗恒星都有像太阳系一样的恒星系统。那么银河系就是整个宇宙了么？远远不是，宇宙中可观测到至少有1000亿个星系，银河系只是其中微不足道的之一。观测不到的星系更是无法预测。看到这我想你会相信，地外文明的存在简直太寻常不过，不存在才不寻常。

        在宇宙中如此微不足道的银河系，在银河系中又如此微不足道的太阳系，如此微不足道的地球，又如此微不足道的我们。然而，你真的微不足道么？让我们再把视野缩小，从你来到这个世界，你的第一口呼吸开始。

        当你深吸空气，在成千上万的膈肌和肋间肌细胞努力下，肌肉开始收缩，胸廓开始扩张，空气被吸入肺中，氧气通过肺泡进入毛细血管，毛细血管中的二氧化碳进入肺泡，这个过程要归功于血管中红细胞的运氧功能，在心脏引擎的搏动下，你的血液载着这些携带氧的红细胞传输到身体的各个部分，由动脉到静脉，从主干到分支，再反复分支到毛细血管，将养分提供到你身体的各个角落，并将代谢废物带走。人的一天将呼吸26000多次，每次呼吸，你的肺泡细胞，你的红细胞，你的血管细胞，你的肌细胞，你全身的各个部位的细胞都在协同完成一个浩大的工程。有了他们的努力，你才可以休闲的坐在摇椅上喝着咖啡，毫不费力的读着这篇科普文。

        你的全身，从头顶的发梢到脚趾指甲，共约有50万亿个细胞。对于这个概念，你一定又渺茫了，如果一个细胞是一个工厂大小，那么，一个你就是整个银河系。

        说一个细胞是一个工厂，这其实一点也不为过。人的细胞虽然功能各有差异、形态也很大不同，但是其组成结构相似，都有如内质网、线粒体、核糖体、中心体等。细胞的最外层有一层膜，其就像工厂的院墙，它可以控制哪些物质可以进入细胞这座工厂，哪些物质不能进入。细胞膜内是细胞质，其中悬浮着各种细胞器，线粒体是细胞的能源车间，它是呼吸作用的主要场所，将有机物氧化分解，产生能量供细胞生命活动使用。内质网则是运输车间，其是一个网状通道，连接细胞内外，进行物质传输。核糖体则是合成蛋白质的主要场所。中心体则影响细胞分裂。最后要说说细胞核，它是细胞这座工厂的办公楼，是细胞遗传信息DNA存放的地方，协调控制细胞活动。

        想想看，你的身体就是由这样50万亿个精密的工厂构成，并且他们协同开工确保你的生命活动正常进行，是不是很神奇。然而大部分细胞的寿命却很短，人的生命从一个受精卵细胞开始，经过一分二，二分四的分裂，最初的一个细胞最终分裂为50万亿个，在你身体内，平均每1分钟就有1亿个细胞死亡，也会有1亿个细胞诞生。人体的胃细胞与外界接触，寿命也较短，平均每周就会更换一遍，皮肤细胞每月更新一遍，红血球细胞每120天更换一遍，肝脏细胞每180天更新一遍。只需一年时间，你身体百分之九十八的细胞都会更换一遍，从这个角度讲，士别三日，当刮目相看的确很有道理，每天的你都是新的你。

        如果你再把细胞这个工厂的每一个车间分解开来，你就会惊奇的发现，组成你这鲜活的生命，有思想，能行动的人的竟然是一个个毫无生命意义的分子和原子。铁让你的血液可以携氧，并提供切割细菌保护机体功能，碳则是有机物的骨架，细胞工厂的基础，钠离子让你的神经可以传递信号，钙与磷组成了你刚硬而柔韧的骨骼，你的体重有60%都由水构成，而氧原子占了一个水分子九分之八的重量，因此，也可以说你的身体过半都是由氧原子构成，然而氧原子却不仅仅起到提供水的作用，它是地球的生命之源，陆地上的绿色植被、海洋中的绿藻通过光合作用释放氧气，动植物再通过呼吸作用消耗这些氧气，氧原子无拘无束的遨游在整个地球生命循环中，你刚才吸入的氧，可能进入你的皮肤，成为你身体的一部分，而你之后呼出的二氧化碳中的氧原子，可能才从你的肌细胞中脱离，重新回到自然，再次进入一个大树的体内，组成你的所有原子都有这样的循环链。如此来看，在细胞未能全部更新之前，你的身体的原子可能就已经更新了一遍，当下的你是你，也不是你。

        和细胞比起来，原子的确如九牛一毛，然而原子又是由原子核与电子组成，原子核中又有质子和中子。电子之于原子的关系又如地球之于太阳系，电子之下，还有夸克，夸克之下，还有量子。

        从量子到星系，你是如此的微不足道又是多少奇迹的产品。你是一堆毫无规律、毫无智能的分子原子，也是在万亿细胞协同努力，拥有思想和记忆，会开心，会流泪，懂得爱与被爱的独立个体。你是宇宙间时间中的短暂一瞬，空间中的虚无一尘，也是人世间留下痕迹，传承人类的真实灵魂。你从宇宙中来，也将回到尘土中去。宇宙中的原子在你体内进了出，出了进，像你从不曾留存，人世间的往事，让你嚎哭着来，微笑着去，却也不失为一种永恒。