37 Rb 銣 不速之客
2024-10-02 07:44:57
作者: [英] 凱薩琳·哈卡普
你知道嗎?有些家庭里每個成員都有世界級的才華。媽媽是腦外科醫生,老大的公司剛剛起步就賺了一百萬,老二是舞蹈家並獲獎無數,最小的孩子是一個很有前途的大提琴家。然而,在這個天才之家裡還有一位我們還沒提過——那個平凡的、沒有絲毫亮點和天賦、與很多人一樣想辦法混日子的傢伙。銣就是這種。
銣是著名的鹼金屬元素家庭的普通成員。它總是被那些成績斐然的兄弟們所忽視或掩蓋。或許情況稍有不同,它可能就會像它的兄弟們一樣家喻戶曉。然而,銣似乎一直在等待一個永遠不會到來的機會,在稍顯冷僻的科學領域,它已經成為不起眼的小角色。
元素周期表的每一族裡,元素一個接著一個,呈現明顯的規律。從上到下,每一種元素的原子都隨著電子殼層的增加而變得更大,如同一層又一層的洋蔥。每增加一層電子,我們可以據此對元素屬性進行規律性的、可預測的修正。上下方相鄰的元素有時候驚人的相似:銣和鉀的相似性就非常驚人。銣也很容易失去電子,帶上一個正電荷,大小也和鉀離子差不了太多,可以替代鉀的工作,而且做得不賴。它會贏得所有與鉀元素的競爭,但二者的作用並不完全等同。
生物系統是建立在不同元素的化學和物理特性之上的。鈉和鉀的大小剛好合適,它們之間的化學平衡剛好可以在神經中產生電信號。因為鉀是如此重要,所以人體會從食物中迅速吸收鉀。銣也存在於我們的環境中,所以也可以潛入我們的食物,從而進入我們的身體冒充鉀。由於這種錯誤的身份識別,你的體內可能會有半克銣。它是人體內濃度最高的一種未知生物作用的元素。事實上,銣在人體內的濃度比在環境中要高,因為銣比鉀更容易被人體吸收和留住。它不請自來,不引人注目,只是等待機會來展示它真正的能力。
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銣就像聚會上未被邀請的來客,似乎沒有人認識他,卻混在人群中,和每個人都相處得很好。一旦進入體內,它就會占據鉀的位置,取代鉀的工作。它實在太像鉀了,以至於你吃下去很多的銣也很難注意到。但這只是「幾乎」。無鉀飲食的小鼠會停止生長,但用銣替代鉀可以讓它們恢復正常生長,至少可以維持一段時間。如果將老鼠體內一半的鉀元素替換成銣元素,它們仍然可以非常快樂地生活,但這也得有個限度。當給老鼠大量餵食銣元素的時候,如果沒有鉀的協助,這兩種元素之間的細微差別就會變得非常明顯。幾周以後,只被餵食銣的小鼠變得越來越易怒,最終會因為神經電信號失調而死於抽搐。
令人驚訝的是,老鼠的身體竟然能容忍如此之多本不該出現的東西。從這裡能看出銣和它那才華橫溢的兄弟鉀是多麼地接近。只是銣非常稀有,而鉀則很豐富,所以我們體內的銣並不多。如果我們的星球在形成之初銣的量更高,進化可能會走上一條非常不同的道路。我們的神經可能會使用鈉和銣來產生電信號,而且,如果銣承擔了通常由鉀來扮演的角色,就會有其他無數的微妙變化。如果不是因為銣缺少機會,生命可能會變得完全不同。