水的第四形态｜（二）云和细胞的相似之处

在上一篇文章中，我们提到了水在体内会呈现出第四种形态——在亲水表面，水会形成结构水隔离层，这些隔离层呈负极，并且会排斥其他分子。在远红外光的照射下，结构水隔离层还可以被继续扩大，也就是说，结构水可以储存光能。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington水珠为何聚拢成云

亲水表面不仅可以是平面，还可以是曲面。比如，当我们将一颗圆形亲水颗粒放入水中后，这个颗粒旁也会慢慢形成一圈负极结构水。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington那假如我们把两颗亲水颗粒放在一起，它们是会彼此靠近还是彼此远离呢？可能大部分人可能都会猜测它们会彼此远离，因为我们都知道同极互斥。

然而在实验环境中，Pollack博士发现，它们反而会互相靠近。这是因为在两个负电荷颗粒之间分布着更密集的正电荷（由两个颗粒共同提供），而颗粒外沿正电荷密度较低。由于密集的正电荷对负电荷颗粒更有吸引力，因此两个颗粒反而会互相靠近。直到靠近到一定程度，两个负电荷颗粒之间的互斥力抵消了吸引力，最终它们将处在一个相对稳定的位置。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington而如果水里散布着很多亲水颗粒时，它们就会互相靠近，但又会保持最后一点点距离不会碰到，呈现出相对均匀分布的结构特性。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington现在，把这些亲水颗粒换成小水珠，我们就能够解释为什么云会聚拢在一起。这是因为小水珠的表面也可以形成结构水，使这些水珠互相靠近彼此但又不会融合在一起，最终聚拢成云。直到这个稳定结构受到影响而被打破，小水珠触碰在一起，最终形成降雨。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington细胞如何工作

理解了的云的结构，我们也可以更好地理解细胞内部结构，因为它们有很多共同之处。

在细胞质当中，有许多蛋白质和核酸，按理来是说相当拥挤的。由于这些蛋白质、核酸的表面也具有亲水特性，因此，在同样的原理下，它们可以相对均匀地分布在细胞内部。这允许它们与外界有最大的接触面积，同时，结构水表面的“电池”特性可以为生化反应提供能量。包括氨基酸最终折叠行成各种工作的蛋白质，从而实现各种各样的细胞功能。

图片版权所有：Gerald H. Pollack, PhD -Professor of Bioengineering, University of Washington能量来源之一

水在生物体内起到了异常重要的作用，这或许也是科学家在探索太空时会首先寻找水的踪迹的原因，没有了水，生物反应难以产生，有水才可能有生命。

结构水的形成机制非常简单，正因为如此，它的应用无处不在。简单的规则，不断重复，自然界是天然的工程师。

人类可以从食物获得能量，而结构水的存在，也可以让我们利用光能，来实现更基础的细胞功能。而现代生活方式对结构水的形成制造了不少障碍，比如过多的时间处在室内、与大自然的接触时间减少、加工食物摄入过多等等，都会影响人体内结构水的形成，从而降低了细胞的工作效率，而疾病可能是一种代偿策略带来的后果。

或许，健康的“诀窍”就存在于这些看上去稀疏平常，但又无比重要的日常习惯当中。

发布于 2021-08-15 11:10