问题

为什么能吃的固体那么多,而能喝的液体几乎只有水?

回答
这个问题很有意思,它触及到了我们日常生活中的一个基本认知:食物的形态如此多样,而我们赖以生存的饮品却似乎只有水这一种“纯粹”的液体。但仔细想想,这背后其实有着非常合理的生物学和物理化学原因。

首先,我们得明白“吃”和“喝”这两个动作在生理上的根本区别。吃,顾名思义,是通过口腔咀嚼、消化系统进行分解和吸收的过程。而喝,则更多地意味着将某种物质直接吞咽,并依靠其流动的特性迅速被身体吸收利用。

为什么我们能“吃”的固体那么多?这主要是因为我们的消化系统经过漫长的进化,发展出了一套非常高效且灵活的物质分解能力。

多样化的营养需求: 人类是杂食动物,我们需要从各种食物中获取能量(碳水化合物、脂肪)、构建身体的材料(蛋白质)、以及维持生理功能所需的维生素和矿物质。这些营养素存在于不同的化学形态和物理形态中。
碳水化合物: 糖类,可以以淀粉(米饭、面条)、纤维素(蔬菜)等固体形式存在,它们需要经过酶的分解才能转化为葡萄糖被人体吸收。
蛋白质: 肉类、豆类、蛋奶制品等,本质上是氨基酸的长链分子。它们同样是固体,需要胃酸和蛋白酶的分解。
脂肪: 动植物油、坚果等,是甘油和脂肪酸的酯类。它们在常温下有固体(如黄油)也有液体(如植物油),但最终都需要在肠道中乳化和分解。
维生素和矿物质: 它们更像是催化剂或构件,存在于各种食物的基质中,通过消化系统一同被吸收。

物理形态的优势: 固体食物的形态多样性,比如坚果的脆,蔬菜的韧,肉类的嚼劲,这不仅提供了感官上的乐趣,也意味着它们可以提供不同的咀嚼体验,促进唾液分泌,为消化做准备。更重要的是,固体食物的分解过程是缓慢的,这有助于更稳定地向身体供应能量和营养,避免血糖的剧烈波动。

能量密度和储存: 许多营养素以固体形式存在时,能量密度更高,也更便于储存。比如,脂肪以固态(或半固态)形式在体内储存,是重要的能量储备。植物将能量储存在种子(如谷物)和块茎中,这也是我们获取能量的重要来源。

那么,为什么我们能“喝”的液体几乎只有水呢?这里面有几个关键原因:

生理的直接需求: 身体最基础、最直接的需求就是水分。水是构成细胞、血液、组织液的基石,是所有生化反应的介质,是调节体温、运输营养、排泄废物不可或缺的物质。身体需要一种能够快速、高效地被吸收并渗透到全身各处的液体。

水的特殊物理化学性质: 水具有独特的极性分子结构,使其成为一种优秀的溶剂。这让它能够溶解许多重要的营养素和离子,方便身体吸收和运输。同时,水的比热容高,这意味着它能够有效地吸收和散发热量,帮助我们维持稳定的体温。水的表面张力、蒸发吸热等特性,也都在生理过程中扮演着重要角色。

消化系统的设计: 我们的消化系统主要是为分解固体食物而设计的。虽然我们也能喝一些“液体状”的食物(比如汤、牛奶),但这些液体本身往往是复杂混合物,其中仍然含有可被消化分解的固体成分(比如汤中的肉渣、牛奶中的蛋白质和脂肪)。它们之所以能被“喝”,是因为它们在消化系统中有助于溶解和流动,但最终仍需要经过分解过程。

其他“液体”的性质: 如果我们尝试“喝”许多非水基的液体,会发生什么?
高浓度糖液(比如纯糖浆): 会非常粘稠,难以吞咽,且可能引起渗透压问题,影响水分平衡。
高浓度盐液: 同样会因为渗透压问题而导致脱水。
高浓度酒精: 虽然可以被吸收,但它不是直接满足身体基本需求的物质,而且过量会损害身体机能。
油类: 大多数油在常温下要么是粘稠的液体,要么是半固体,难以直接大量吞咽,而且它们需要胆汁等物质的帮助才能被消化吸收,不像水那样可以直接进入血液循环。

效率和便捷性: 水能够迅速被小肠吸收,直接进入血液,并快速到达身体的各个角落,满足细胞的水分需求。这比需要经过复杂的消化分解过程才能被吸收的物质要高效得多。

当然,我们也不能完全排除其他液体。比如,牛奶可以被视为一种营养丰富的“液体食物”,它含有水、蛋白质、脂肪、糖类等,但它的消化过程比纯水复杂得多。一些果汁、蔬菜汁也含有大量水分和可溶性营养素,但它们往往也需要一定的消化过程,而且其营养价值和水的直接生理功能是不同的。

总而言之,之所以我们能“吃”的固体食物形态千变万化,是因为我们的身体需要从多种来源获取复杂的营养素,并通过精密的消化系统进行分解和吸收。而我们能“喝”的,能够直接快速被身体利用且不受消化系统限制的液体,几乎只有水,因为它最直接、最有效地满足了生命最基本的水分需求,并且其独特的物理化学性质使其成为完美的生理介质。那些“液体食物”的出现,更多地是水与其他可消化成分的结合,而非纯粹意义上可以直接被身体“饮用”并立即发挥主要生理作用的独立液体。

网友意见

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你是不喝酒吗?

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这个问题怎么会这么冷?

从生物学的角度,完全可以由果推因,这个地球上的生命体就这样了,起源就在水里,总能够给你找出为什么喝液体光喝水的理由来,不过还有一个最简单的回答,那就是液态的物质相对而言实在是太少了,而水恰恰是地球上最常见的(基于有评论说我答非所问,此处加一句,“液体种类太少”就是对这个问题题面的回答,地球上的已知物质,熔沸点间隔和0-50摄氏度区间重叠的物质,百分之一都不到,就这还是高估了,其中绝大部分还是因为有了生命之后产生的有机物,无机物寥寥可数。不少人可能觉得液态物质还挺常见的,但是换到火星上,恐怕就不会这么认为了。)

不过,事情并没有就这么结束。


首先,人真的能吃很多“固体”吗?

拿一块压缩饼干来,咬一大口,不喝水,看看你最快几秒钟可以咽下去?

(如果真的要试,请务必准备好一杯水,可别真噎住了。)

我们总有一个错觉,就是觉得我们吃的食物状态一般都是固态的,然而像压缩饼干这样极端的例子就可以看出,这么干的食物,正常人是吞不下去的,因为干燥的饼干容易吸水,即便强行咽下去,它也会吸干食道中的水,然后堵在食道里,所以不喝水就想吃压缩饼干,非常危险。实际上,即便不是饼干这种食物,固体的金属就吞得下去了?吞剑练起来可是很痛苦的。再比如说,巧克力在口中不化开,又有多少人能咽的下去?

所以,我们吃的食物,虽然它入口的时候可能是固体,但我们一般都需要在口腔中让它“液化”,这样才能顺利地通过食道。这里的液化,包括了很多种变化:有物理变化,比如巧克力会因为温度而融化,或者还有很多食物会溶解在液体里;也有生化反应,很多食物都会被口腔里的酶进行第一步分解。

从这个角度来说,我们吃的食物,在进入食道的时候大多数都是呈糜状的固液混合物,纯粹从物理的角度来说,它们其实属于液体,且一般都是非牛顿流体。

于是,我们这就解决了第一个问题,人其实并没有吃很多固体。


第二个问题,虽然这些食物发生了液化,可它们还都是水体系。吗?

不得不承认的是,我们吃下去的食物,就算变成了液体,一般也是以水作为分散剂。

但前面提到了巧克力,巧克力在口腔中会融化,它融化的产物并非是水体系,而是——油脂。

实际上,我们能够吃的液体并不只有水,吃下去的糜状食物,主要成分也未必都是水。

之所以让我们感觉不到,其中一个原因是物质的液态只能保持在相对比较窄的温度区间内,就算是巧克力这种可以“喝”的液体,它也只有在34-36℃才融化,所以你并不觉得自己吃下去的是液态的油。这并非是在强辩,我们可以回忆一下,志愿军在朝鲜的时候,经常是吃炒面就雪,雪当然是固体的,但是吃雪的目的不就是为了喝水吗?所以吃下去的食物究竟是不是液体,要以37℃的状态为准。

另一个让我们注意不到的原因是,很多人没有尝过别的液体。试问,人类都能喝哪些液体?

答案是很多,多得超过我们的想象。

酒是粮食精,越喝越年轻……

乙醇就是可以喝的,而它在常温下也是液体。但是千万不要喝它的近亲甲醇。

中外各国的传统杂技中都有喷火这一项,考虑到安全性,现代艺术在表演的时候已经采用了其他一些手段模拟,然而真实的喷火是在喝下汽油或煤油之后完成的,所以,烃类也是可以喝的。

人类的远祖也和鱼类一样,可以在水中呼吸,但是现在就算是专业的潜水员,也只能在水下憋气几分钟而已。不过,有一类液体,可以供人类呼吸,只是喝下去算什么?

图片来自:

全氟烃目前已经被研究得比较多了,它在化学上是一种惰性的溶剂,但是在生理上却奇特得很,因为能够溶解氧气和二氧化碳,并且不和身体组织发生反应,所以人类可以淹没在里面正常地呼吸,就跟鱼类在水里一样,还不用额外安装一个“鳃”。这类物质已经在一些肺部疾病、心血管疾病的治疗方面开始应用,未来甚至有可能用它作为人工血液。

所以,人类能够喝的,并不只是水。


最后一个问题,人类依赖的液体,不能只有水。

水是生命之源,关于水在生命中所起的作用,翻开高中课本就能略知一二,不再赘述。

但是,水的各种功能,也恰恰说明了另一个问题,我们还需要其他的液体,特别是油脂。

水是优良的溶剂,油脂也是,但水和油脂却不能自发互溶,这是热力学决定的。

水和油脂的两大体系,让人体内也形成了水溶性和脂溶性物质两大类,比如维生素,A、D、E是脂溶性,但B和C就是水溶性。两个体系共存的好处在于,可以对一些物质进行识别,最简单的一个案例就是细胞膜。众所周知,细胞膜是双层磷脂膜,两层之间是脂溶性的,所以就可以看到,细胞膜不容易让水溶性物质通过,但是比较容易让脂溶性物质通过。这就好比,计算机语言一定要有0和1两种不同的指令,这样才能组合出更多的信息。

换句话说,对于人体来说,也是对于绝大多数生命体来说,水是必要的,但油脂同样也是必要的,我们未必会直接喝油,但是身体中却不能少了这种液体。


总结一下——

1、我们吃的食物,一般都不是“固体”状态;

2、我们能喝的液体,并不只有水;

3、我们要“喝”的液体,不能只有水。


延伸阅读——

我在2019年新翻译的《迷人的液体》,其中讲了不少液体的有趣性质,作者米奥多尼克,前几年的现象级作品《迷人的材料》也是出自于他手。译作由未读出品,已经正式上市,如果有兴趣的话,可以参考。

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不能这么说,因为在你的语境里,能吃的固体和能喝的液体并没有使用同一个标准。

同一个标准的话,那么能吃的固体只有碳水化合物,能喝的只有水;

要么就是能吃的有好多肉啊菜啊,能喝的也有好多酒啊饮料啊。

你不能一边使用一个标准,另一边使用另外一个标准。

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