第二章 仙豆？仙丹

　　“仙豆計劃”的原始目的是為了方舟能夠更高效更快捷的吸收食物中富含的能量。

　　說到這里，就不得不提，人體在思考時，大腦主要消耗的是蘊藏在血液中的葡萄糖。

　　當一個人思考的時候，大腦內(nèi)的數(shù)百萬個神經(jīng)元會相互傳遞信息，

　　大腦消耗的大部分能量用于神經(jīng)元之間的交流，這是通過在稱為突觸的細胞結(jié)構(gòu)之間傳遞化學(xué)信號來實現(xiàn)的。激活突觸需要大量的能量，這涉及到大量的離子跨膜轉(zhuǎn)運，是大腦中最消耗能量的過程之一。

　　同時，大腦將運動信息傳遞至眼睛，嘴巴和臉部區(qū)域。并把大腦的指令傳遞到身體的各個部位，這些神經(jīng)元工作的時候當然需要“燃料”。

　　況且神經(jīng)元消耗能量有它獨特的方式，首先大腦毛細血管壁附近的星形膠質(zhì)細胞從血液中吸收能量豐富的葡萄糖，并將這些葡萄糖轉(zhuǎn)換成神經(jīng)元可以吸收的形式。神經(jīng)元利用這些能量生產(chǎn)神經(jīng)傳遞素，并最終形成“思考”。

　　大腦思考得越多，其神經(jīng)元需要的葡萄糖就越多。大腦為了生存，每分鐘也需要0.1卡路里的熱量，而當你集中精力進行思考的時候，你的大腦每分鐘消耗的能量則是1.5卡路里。相比之下，人在行走的時候每分鐘大約消耗4卡路里熱量。

　　而要制取便于大腦能夠快速吸收的合成食物，必須簡化人體進食的食物鏈環(huán)節(jié)。

　　有一門科學(xué)叫“生態(tài)學(xué)”。它的研究歷史不長。這是一門研究自然界存在的諸系統(tǒng)的科學(xué)。食物系統(tǒng)便是其中之一:太陽能——植物——動物——人。

　　人吃動物的肉，動物吃植物，植物生長靠太陽能。這四個環(huán)節(jié)組成一個食物系統(tǒng)，也叫食物鏈。這個天然的食物系統(tǒng)效應(yīng)是很低的。

　　植物利用太陽能進行光合作用轉(zhuǎn)化為可儲存的多糖，動物通過進食將植物中的多糖，轉(zhuǎn)化為身體中的脂肪和糖原，最終在人體中完成分解為葡萄糖，進入血液中供給全身。

　　若想加快這個環(huán)節(jié)，就需要對其中的中間產(chǎn)物進行分析。

　　方舟看著紙上繪制出來的能量物質(zhì)循環(huán)圖，仿佛又回到了當初一個人參加校賽的日子。

　　這種面對陌生的工程學(xué)問題，獨自一個人思考，一個人找思路，一個人解答的感覺，著實令人著迷。

　　目前方舟通過進食主要攝取的幾種可轉(zhuǎn)化為葡萄糖的碳水化合物，便是糖類、淀粉和纖維。

　　糖類自然不必多說，方舟常備的各類糖果多是可溶性糖，或者是含可溶性糖多的糖果，這些可溶性糖是單糖(如葡萄糖和果糖等)或者雙糖(如白糖等)，這些糖進入人體內(nèi)，很容易消化吸收，其中的單糖不經(jīng)消化直接被人體吸收。

　　而淀粉的分解過程則略微有些曲折。

　　一部分淀粉受唾液所含淀粉酶的催化作用，發(fā)生水解反應(yīng)，生成麥芽糖；余下的淀粉在小腸里胰臟分泌出的淀粉酶的作用下，繼續(xù)進行水解，生成麥芽糖。麥芽糖在腸液中麥芽糖酶的催化下，水解為人體可吸收的葡萄糖，供人體組織的營養(yǎng)需要。

　　方程式：(C6H10O5)n+（n）H2O→nC6H12O6。

　　纖維素是大分子的葡萄糖，有些可以被分解，有些分解不了，體內(nèi)的酶會切斷纖維素，從而變成小分子的葡萄糖。但是大多數(shù)時候纖維素的消化并不完全，人體不能消化，主要靠微生物分解，分解產(chǎn)物人體再消化。

　　除了這三種以外，在空腹條件下，人體內(nèi)還存在著另一套葡萄糖動態(tài)補償系統(tǒng)——肝糖原分解。

　　糖原分解是指糖原在無機磷酸存在下，經(jīng)磷酸化酶催化，從糖原分子非還原端α-1，4糖苷鍵開始逐步地磷酸解，釋放出葡萄糖-1-磷酸，直至生成極限糊精。葡萄糖-1-磷酸經(jīng)葡萄糖磷酸變位酶催化生成葡萄糖-6-磷酸。最后在肝臟的葡萄糖-6-磷酸酶催化下，水解成葡萄糖。

　　但是肝糖原是獨屬于肝臟器官的生理產(chǎn)物，并不能人工合成進行補充。

　　因此，仙豆中可選的壓縮大分子物質(zhì)，便只有兩條，淀粉和糖類。

　　前者壓縮之后相當于面團，后者壓縮之后相當于一根棒棒糖。

　　但很明顯，當今的工藝技術(shù)，在壓縮之后，兩者并不能為方舟有效的提供所需要的的思考能量。

　　忍不住皺了皺眉頭，方舟從桌子上拿起從淘寶買來的09式軍糧和17款軍糧。

　　這是方舟可以購買到的最先進的壓縮餅干。

　　既然要研究合成食物，那壓縮餅干必然繞不過。

　　而每一個軍用級別的壓縮餅干背后，都蘊含著軍方的營養(yǎng)學(xué)專家在合成食物這條路上不懈的思考。

　　方舟現(xiàn)在走的這條路正是他們當年走過的那條。

　　【配料：小麥粉，棕櫚油，白砂糖，低聚麥芽糖，大豆蛋白粉，代可可脂，全脂奶粉，高麥糖漿，葡萄糖，食鹽，復(fù)合礦物質(zhì)，符合維生素，牛磺酸...】

　　這包09軍用壓縮餅干上赫然寫著，每100g壓縮餅干中包含熱量4715kJ。

　　純油的熱量在2600kJ，在軍方的先進壓縮技術(shù)之下，集合了多種微量元素和碳水化合物的壓縮餅干能達到四千七百的能量密度，顯然付出了大量的汗水。

　　整個壓縮餅干已經(jīng)記不住一點水分，其中蘊含的粘合劑，讓整塊餅干像石磚一樣，難以掰斷。

　　但是方舟表示，還不夠。

　　一個100g的饅頭熱量是514kJ，且大部分以淀粉的模式進行水解。

　　一個100g壓縮餅干完全分解之后獲得的熱量僅相當于9個同樣重的饅頭，且其中蘊含著大量不能被快速分解為葡萄糖的物質(zhì)。

　　對于方舟來說，吃9個饅頭消化的速度甚至要比吃一塊壓縮餅干來的快速。

　　“仙豆”顧名思義，消化必然要的是效率，壓縮餅干是為了軍隊應(yīng)急而存在的一種戰(zhàn)備糧食。

　　吃一塊可以保持士兵全天都有飽腹感，但是對于身體能量的需求顯然并沒有什么幫助。

　　要想讓其中蘊含的能量進行快速的釋放，顯然要優(yōu)化一下壓縮餅干的結(jié)構(gòu)，使之能快速在嘴里化開，并能在胃中進行分解。

　　方舟打開電腦，搜集到了配料表中各類營養(yǎng)物質(zhì)的添加劑，多以粉末狀存在，也有大顆粒的物質(zhì)。

　　整個壓縮餅干的制作過程其實非常簡單，添加粘合劑之后混合均勻，以大噸位壓力機進行墩擠，最外界的物質(zhì)和心部的物質(zhì)并無什么不同。

　　方舟看著不同添加劑的顆粒尺寸，將其進行建模，尋找不同顆粒之間的最密分布。

　　有些類似于金屬晶體模型，面心立方和密排六方的結(jié)構(gòu)模型，顯然要比體心立方的結(jié)構(gòu)要來的更加致密一些。

　　但是對于這些添加劑來說，并沒有達到晶體結(jié)構(gòu)那樣的細微，更多以宏觀角度來進行最密排布。

　　因此方舟以最密分布指數(shù)為優(yōu)化目標，每百克熱量密度四千七百為限制條件，不斷完善模型并在MATLAB中進行計算。

　　當?shù)玫浇Y(jié)果時，將其利用matlab中的仿真模擬軟件進行繪制，看到電腦上導(dǎo)出來的圖像，方舟沉默了。

　　最密集的排布模型，不同于壓縮餅干的標準長方體，竟然是一個球體。

　　不過仔細想想也很正常，壓縮餅干設(shè)計成長方體更多出自于儲存和轉(zhuǎn)運的角度來考慮，方便軍隊攜帶。

　　只是這個球體的大小，要比想象中“仙豆”的大小要來的更大一些。

　　同樣是100g，四千七百多千焦的能量，方舟用程序模擬出來的球體，直徑足有七十個毫米粗。

　　稱其為“仙豆”顯然是不太合適了，要不叫他“仙丹”？

　　好家伙，方舟大吃一驚，我果然是一個適合修仙的苗子，輕而易舉就算出了“辟谷丹”的分子結(jié)構(gòu)。

　　數(shù)學(xué)結(jié)果顯然是可靠的，但是數(shù)學(xué)過程和原始數(shù)據(jù)卻不一定的嚴謹?shù)摹?p>　　這個模型只是方舟的估算，與實際成果可能相距甚遠。

　　方舟一點也不肯相信眼前看到的這個結(jié)果，畢竟這個大小和這個直徑，得多粗的嗓子眼才能咽進肚子里。

　　可能只有漂亮的小仙女才能做到吧。

　　方舟還是個孩子，沒有那么粗的食道，表示臣妾做不到。

　　僅計算出一種模型是遠遠不夠的，方舟又將各種添加劑的粒子大小微調(diào)，再度進行模擬，得到了多種球體排布模型。

　　最小的球體直徑為六十五個毫米粗，最大的球體有八十個毫米粗，頂?shù)纳戏街勖刻煸缟弦恢嫣鞎r的兩倍粗細。

　　高密度、高能量兼之壓縮餅干高粘合性的特性，將其用來打乒乓球或許都可以做到。

　　如此恐怖的“辟谷丹”方舟自然不敢隨意的找人實驗，當然，在沒有聯(lián)系到相應(yīng)壓縮餅干制廠的時候，他也沒有能力將計算機模擬的結(jié)果搬到現(xiàn)實中來。

　　只能望球興嘆。

　　眼下去西貝大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)的日子已經(jīng)提上日程，雖然不敢保證那里是否有研究壓縮餅干的教授，但是該問的營養(yǎng)學(xué)和食物結(jié)構(gòu)學(xué)不能只準備這么一點。

　　或許再重新開辟出一條技術(shù)路線，才能不負此行。

　　方舟另開爐灶，拉出一張嶄新的A4紙。

　　“仙豆”計劃變?yōu)椤跋傻ぁ庇媱潟呵覕R置。

　　以固體形式存在的合成食物或許難以保證快速吸收和能量密度二者兼得，那便舍魚而取熊掌也。

　　快速吸收和能量密度，由方舟來選，必然是前者更為優(yōu)先一些。

　　為了能夠快速吸收，合成食物的體積大一些又有何妨。

　　扭頭看了看宿舍里的幾人，張江沉迷屁股無法自拔，王超沉迷辟谷無法自拔，肖曉沉迷皮鼓無法自拔...

　　剛健完身的肖曉此時躺在床上一邊看小說，一邊用左手拍擊著肚子上的皮鼓，時不時還被小說中的劇情逗樂，發(fā)出豬叫般的笑聲。

　　說起網(wǎng)絡(luò)小說，方舟以前最愛看其中一些科幻小說，各類學(xué)霸文，將人類的未來世界描繪的無比精彩。

　　光速飛船，曲率驅(qū)動，冬眠技術(shù)，虛擬現(xiàn)實等技術(shù)看的方舟無比激動，仿佛這些都是自己發(fā)明的一般。

　　等等，冬眠...虛擬現(xiàn)實...

　　營養(yǎng)液！

　　方舟從小說這一關(guān)鍵詞很快聯(lián)想到之前看的網(wǎng)游小說劇情中，主角每次進入游戲倉內(nèi)，都由相對應(yīng)的營養(yǎng)液進行全身能量的供給。

　　一次供給，可以讓主角在虛擬游戲的世界中戰(zhàn)斗一個月之久，而身體不會出現(xiàn)任何不適。

　　那么自己為什么不也設(shè)計一個快速補充大腦能量的營養(yǎng)液呢？

　　類似于醫(yī)院賣的葡萄糖溶液，為了保證細胞滲透壓和身體原有機能的正常，被稀釋過后的葡萄糖通過靜脈注射直接進入血液循環(huán)。

　　葡萄糖在體內(nèi)完全氧化生成CO2和水，經(jīng)肺和腎排出體外，同時產(chǎn)生能量。也可轉(zhuǎn)化成糖原和脂肪貯存。一般正常人體每分鐘利用葡萄糖的能力為6mg/kg。

　　所以葡萄糖吊瓶的水流速度也得設(shè)計成相對應(yīng)的檔位。

　　但這種注射，并非沒有副作用，補液過快、過多，可致心悸、心律失常，甚至急性左心衰竭。與體內(nèi)胰島素形成負反饋失效作用，導(dǎo)致體內(nèi)分泌失衡。

　　因此，最好設(shè)計成一種口服使用的營養(yǎng)液，能量物質(zhì)以腸胃能夠盡快吸收的二塘或單糖類物質(zhì)和一些微量元素組成。

　　既然是液態(tài)的，那這種營養(yǎng)品的制備，就姑且稱之為“仙露”計劃。

　　這種營養(yǎng)液配比問題要比“仙丹”計劃中的物質(zhì)粒子排布要復(fù)雜的多，并不是說將壓縮餅干中的物質(zhì)溶進水里便能稱之為“仙露”。

　　現(xiàn)實中與之相對應(yīng)的產(chǎn)品比壓縮餅干來的多一些，市面上各種功能性飲料和奶茶等高熱量飲品都符合這一特性，甚至味道做的一個比一個好。

　　每杯700ml容量的珍珠奶茶為例，一杯珍珠奶茶的熱量約為662大卡，相當于2771kJ，約等于五個半100g的饅頭。

　　如何保證方舟自己研制出來的營養(yǎng)液中各類物質(zhì)成分不互相干擾，不影響口感，又容易進入口腹？

　　這方面略微有些涉及食物化學(xué)，方舟對此不甚了解，只得到西貝大學(xué)見到再此方面擁有更多知識的先驅(qū)者再進行詢問。