學霸從數學建模開始！
“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。
說到這裡，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，大腦內的數百萬個神經元會相互傳遞信息，
大腦消耗的大部分能量用於神經元之間的交流，這是通過在稱為突觸的細胞結構之間傳遞化學信號來實現的。激活突觸需要大量的能量，這涉及到大量的離子跨膜轉運，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，嘴巴和臉部區域。並把大腦的指令傳遞到身體的各個部位，這些神經元工作的時候當然需要“燃料”。
況且神經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細胞從血液中吸收能量豐富的葡萄糖，並將這些葡萄糖轉換成神經元可以吸收的形式。神經元利用這些能量生產神經傳遞素，並最終形成“思考”。
大腦思考得越多，其神經元需要的葡萄糖就越多。大腦為了生存，每分鐘也需要01卡路裡的熱量，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15卡路裡。相比之下，人在行走的時候每分鐘大約消耗4卡路裡熱量。
而要製取便於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節。
有一門科學叫“生態學”。它的研究曆史不長。這是一門研究自然界存在的諸係統的科學。食物係統便是其中之一: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。這四個環節組成一個食物係統，也叫食物鏈。這個天然的食物係統效應是很低的。
植物利用太陽能進行光合作用轉化為可儲存的多糖，動物通過進食將植物中的多糖，轉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。
若想加快這個環節，就需要對其中的中間產物進行分析。
方舟看著紙上繪製出來的能量物質循環圖，仿佛又回到了當初一個人參加校賽的日子。
這種麵對陌生的工程學問題，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化為葡萄糖的碳水化合物，便是糖類、澱粉和纖維。
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，很容易消化吸收，其中的單糖不經消化直接被人體吸收。
而澱粉的分解過程則略微有些曲折。
一部分澱粉受唾液所含澱粉酶的催化作用，發生水解反應，生成麥芽糖；餘下的澱粉在小腸裡胰臟分泌出的澱粉酶的作用下，繼續進行水解，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，供人體組織的營養需要。
方程式c6h10o5n+（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，體內的酶會切斷纖維素，從而變成小分子的葡萄糖。但是大多數時候纖維素的消化並不完全，人體不能消化，主要靠微生物分解，分解產物人體再消化。
除了這三種以外，在空腹條件下，人體內還存在著另一套葡萄糖動態補償係統——肝糖原分解。
糖原分解是指糖原在無機磷酸存在下，經磷酸化酶催化，從糖原分子非還原端α1，4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磷酸經葡萄糖磷酸變位酶催化生成葡萄糖6磷酸。最後在肝臟的葡萄糖6磷酸酶催化下，水解成葡萄糖。
但是肝糖原是獨屬於肝臟器官的生理產物，並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，便隻有兩條，澱粉和糖類。
前者壓縮之後相當於麵團，後者壓縮之後相當於一根棒棒糖。
但很明顯，當今的工藝技術，在壓縮之後，兩者並不能為方舟有效的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乾。
既然要研究合成食物，那壓縮餅乾必然繞不過。
而每一個軍用級彆的壓縮餅乾背後，都蘊含著軍方的營養學專家在合成食物這條路上不懈的思考。
方舟現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，複合礦物質，符合維生素，牛磺酸
這包09軍用壓縮餅乾上赫然寫著，每100g壓縮餅乾中包含熱量4715kj。
純油的熱量在2600kj，在軍方的先進壓縮技術之下，集合了多種微量元素和碳水化合物的壓縮餅乾能達到四千七百的能量密度，顯然付出了大量的汗水。
整個壓縮餅乾已經記不住一點水分，其中蘊含的粘合劑，讓整塊餅乾像石磚一樣，難以掰斷。
但是方舟表示，還不夠。
一個100g的饅頭熱量是514kj，且大部分以澱粉的模式進行水解。
一個100g壓縮餅乾完全分解之後獲得的熱量僅相當於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。
對於方舟來說，吃9個饅頭消化的速度甚至要比吃一塊壓縮餅乾來的快速。
“仙豆”顧名思義，消化必然要的是效率，壓縮餅乾是為了軍隊應急而存在的一種戰備糧食。
吃一塊可以保持士兵全天都有飽腹感，但是對於身體能量的需求顯然並沒有什麼幫助。
要想讓其中蘊含的能量進行快速的釋放，顯然要優化一下壓縮餅乾的結構，使之能快速在嘴裡化開，並能在胃中進行分解。
方舟打開電腦，搜集到了配料表中各類營養物質的添加劑，多以粉末狀存在，也有大顆粒的物質。
整個壓縮餅乾的製作過程其實非常簡單，添加粘合劑之後混合均勻，以大噸位壓力機進行墩擠，最外界的物質和心部的物質並無什麼不同。
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。
有些類似於金屬晶體模型，麵心立方和密排六方的結構模型，顯然要比體心立方的結構要來的更加致密一些。