我保留了多少原子?

我们出生时有多少原子,死亡时有多少原子?
2017年2月7日

问题

阿德尔-假设西方人的平均寿命,我们出生时所携带的原子的百分比,我们死亡时所携带的原子的百分比是多少?

回答

Chris Smith在向团队提问后回答了Adel的问题。

理查德:嗯,这是一个伟大的哲学问题,不是吗?如果我们再生我们的细胞,我们还会是我们吗?你可以把这个问题应用到飞行的苏格兰人身上,比如,把它带到火车上。

苏格兰飞人火车头,建于30年代,重建了很多很多次。最近完全重建了-它还是和最初建造的引擎一样吗,因为很多部件都被替换了?

克里斯——在那部伟大的喜剧《愚人与马》中,我记得触发器说——他给德尔·博伊看他的扫帚,说“这是我曾祖父的扫帚。”罗德尼说"什么是真的? "他说,从那以后它有了一两个新的柄和头,但是的,是的,它是原来的扫帚

丹妮,你想推测一下你体内有多少原子是与生俱来的吗?

丹妮:我想在大学的头几年里,我的很多朋友都被我害死了。但是我认为你所说的大脑占你体重的5%,而你的眼睛和其他部位,我认为大约占3%。

克里斯:所以我们从丹尼那里得到了3%。蒂姆,你有什么想法吗?

蒂姆:我认为这个比例应该很低。我们知道有相当多不同的细胞死亡,然后你替换这些细胞,这在你的身体里以不同的速度发生。我认为这种情况会发生在你的大部分细胞中,所以当你死的时候,我认为你已经替换了相当一部分细胞。

克里斯,我认为要知道这个问题的确切答案其实很难。但把它变成一个最简单的问题,你可能会争论一个新生婴儿有多重?大约七磅半,或者是新货币,三斤半左右。成年人的平均体重是多少?七十公斤。因此,你的出生体重占成年体重的比例是3.5除以70乘以100。这意味着你出生时的体重大约是你成年后体重的5%。因此,如果你从百分之五成长到现在的大小,根据定义,你体内只有百分之五的原子是你天生的。因此,如果这个问题的答案不能超过5%,我认为。因此,它必须小于5%但不是零。

现在我们知道,像你的大脑和神经系统,这些细胞,以及一些肌肉细胞,也都是终身存在的。例如,你的心脏细胞可以维持你的一生。因此,答案可能是大脑在你的整体体重中所占的比例是多少?只有几个百分点。所以你一生中出生时携带的原子大概在2%到5%之间。因为你的大脑中确实有一些细胞会伴随你一生,而这些神经细胞中的DNA因为细胞没有分裂,这些细胞中的DNA不会被替换。所以我认为这个数字接近2.5%到3%。这是我的猜测。

理查德:是的。我喜欢你展示作品的方式。

克里斯-你会得到分数的。

理查德:太好了。很好。

评论

我喜欢你的计算——基于脑细胞不会随着你的成长而更新这一事实。然而根据https://faculty.washington.edu/chudler/facts.html婴儿的大脑重量约为350-400克,所以相对于成年人死亡时的体重,我们一生中保持的原子的上限约为60公斤,大约占6%

我的研究还假设细胞的整个质量是DNA,并且DNA在一生中不会改变。事实上,细胞不断地修复和替换DNA中的原子,所以这是我的进一步简化。然而,就大脑重量而言,神经发生在出生时就基本完成了。

大脑的生长主要是细胞间连接的创建和修改,以及非神经元细胞数量的增加。这种情况在产生髓磷脂的少突胶质细胞中尤为明显。它们包裹在神经纤维上,“隔离”它们,改善神经细胞间的交流。但由于它们占据了空间,发育中的大脑直到出生后才会形成许多非必要的髓鞘;髓鞘形成是神经系统生长、发育和成熟的重要组成部分。但由于涉及的细胞不是终身实体,所以我在我的(极其简化的)估计中忽略了它们……

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