儘管氮元素只構成你身體總重的3％，但是在那些讓你的外形和動作都獨一無二的分子中，它們卻是關鍵成分。你身體中的碳水化合物和脂質主要由三種元素構成，也就是構成二氧化碳和水的碳、氫、氧，但要想形成幾千種蛋白質維持生命，你還需要將氮加入其中。你肌肉乾重的10％～15％都是氮原子，而在你血液裡的血紅素中，是四個氮原子搭建成一個搖籃環抱著一個鐵原子。你身體中所有的酶、抗體和基因都含有氮原子，神經元中的離子泵還有鼻子中的軟骨也不例外。如果食物中沒有氮原子，只利用碳、氫、氧三種元素，你頂多只能構建出脂肪和體液。
讓氮氣對陽光做出散射的電子雲，還需要有一種細胞，其中含有一些像扳手一樣的特殊分子，能把氮氣分子緻密的電子雲拆解開，並利用這些被拆分出來的原子碎片做點別的事。對我們來說很幸運的是，有些生物就擁有這樣的細胞。一些寄生在榿樹灌根中的微生物就可以從事類似的工作；但全球最主要的固氮微生物還是各種各樣的藍細菌，它們或是住在浮游生物體內，或是存在於地衣褶皺的組織中；還有就是寄生在苜蓿、三葉草與大豆等植物根部的土壤細菌。由於這些細菌和它們寄主的聯姻，種上幾畝苜蓿就如同是播撒了氮肥一般。
固氮細菌中的分子扳手是固氮酶，一種含鐵的酶。固氮酶會將氮氣分子一分為二，然後給每一個氮原子配上三個氫原子，從而形成在生物學上很有用途的氨。不同於一般化學物質，固氮酶這樣的酶都非常穩定，不會在反應中被消耗或中和，只要能量與原料持續供應，它們就會一直完成自己的任務。
長久以來，這些固氮細菌壟斷了含氮化合物的生產，為了獲取氮化合物，地球上的其他生物都要有求於它們，因此如果按照人類的商業邏輯，它們一定會成為最富有的企業聯盟。然而，根瘤菌的需求僅僅是免費而舒適的地下居住環境，至於水生藍藻，也只是利用化學防禦來懲罰那些打算以它們為食的生物。
你身體中氮原子的兩種潛在來源。上圖：含羞草，一種熱帶豆科植物，其根瘤部位有固氮細菌寄生。下圖：顯微鏡下的魚腥藻，一種生活於湖泊中的藍藻細菌。圖中顯示，在一串細胞的中心位置，一個膨脹的細胞正在固定氮氣。照片由科特·施塔格拍攝
除了細菌以外，只有閃電是值得關注的非人工氮源。閃電的厚度未必有你的拇指粗，卻比太陽表面的溫度還要高。超高溫度將氮氣分子從中撕開，從而給了氧氣與自由氮原子結合的機會。每一次撕開空氣的轟擊都會留下一些氮氧化物，它們擴散到大氣中，最終隨著雨雪降落到地面，經植物吸收後進入不同的食物鏈中。幾乎可以肯定的是，你和其他大多數生物一樣，此時此刻就攜帶著這樣的閃電灰燼。
日常生活中能夠遇到的氮元素多數是看不到的，這也使得我們很難建立起跟它有聯繫的直觀感受。不過只需要一點科學知識和正常的想像力，你還是可以透過熟悉的表象探知更為深刻的原子真相的。為了便於說明，這裡要說的是一個你非常熟悉的場景——經典電影《綠野仙蹤》裡的堪薩斯龍捲風——氮元素就隱藏於其中。
狂風在越來越暗的天空下肆虐，濃雲中一條強健的觸手像游蛇一般伸向一片可憐的農場，還有一棟小屋和穀倉立在農場與煙囪之間。扭曲的龍捲風不斷逼近，人們混雜在雞崽馬匹中間跑向掩體。現在請按下「暫停」鍵，看看此刻氮原子正在做些什麼。
這部電影的場景還是用黑白膠卷拍攝的，所以即便不是濃雲密佈，你也看不到長錐形的漏斗雲背後那一片藍色天空。不過無所謂——空氣的運動比它的顏色更足以引發思考。在這種毀滅性的狂風之中，大部分作用力都是飛行中的氮氣分子在尋找庇護所時對地面和劇中角色的衝擊。強烈的氣流主要是由高空中氮氣分子不平衡的熱運動所引起的，太陽照射帶來的升溫作用，讓原子在不斷上升而膨脹的空氣中加快了舞蹈節奏。當分子運動更快的熱氣流遭遇堪薩斯上空分子運動較慢的寒冷氣流時，由此產生的激烈衝突，就孕育出了災難性的暴風。
閃電也可能在電影裡的同一片雲中出現。每一次爆炸性的閃電都會在湍流的空氣中留下一串氮氧化物，其中一部分氧化物會溶解到雨滴中，被土壤所吸收，隨後幫助那些在災難中倖存下來的莊稼生長。
這幅場景中看不到的是，那些富含氮元素的氣體正在從田野中不斷升騰。土壤中的細菌會將前一年的農業廢棄物分解，在給土地施肥的同時，也不斷將蛋白質分解散發到空氣中，而那裡也正是孕育這些蛋白質的源頭。而在穀倉背後的廁所中，細菌也在做著同樣的事。
農場上堆著的乾枯秸稈中也藏著些氮原子，殘留在那些曾是綠色的葉綠素中。雞群在曬場上一邊奔跑一邊鳴叫，而它們羽毛的角蛋白中，氮元素還要更為豐富一些。
這部電影的開頭是埃姆嬸嬸在大風中呼喚桃樂茜，富含氮氣的風掠過她那花白頭髮中富含氮元素的角蛋白。桃樂茜呢，在這場令人目眩的大風中瑟瑟顫抖，富含氮元素的肌肉疲於應付，甚至不能再對嬸嬸那穿越氮氣的聲波做出回應。她的小狗托托比她還要害怕，因為它那鋒利的角蛋白之爪正牢牢地扒在地面上。
現代社會裡，同樣的氮元素關係仍然操控著你身邊的一切，還比電影場景中多了些新東西。機動車引擎的火花塞就像是微型的閃電，它們對氮氣的作用也類似於閃電。平均每一天，你會吸入將近3000加侖含有氮氣的空氣，這相當於36個大浴缸的體積。而相比之下，一輛普通的緊湊型轎車每小時可以吸入30倍的量，如果在一年的時間裡你駕駛著它開上12500英里（2萬千米），那麼它可以產生大約18磅（8千克）的氮氧化物。大貨車的吸氣速度是小轎車的4倍，而一架飛機更是相當於它的100倍。所以你也就能明白，為什麼機動車尾氣會與火力發電廠的廢氣一樣，成為如今全球氮元素循環的主要來源。
加拿大氣象學家路易斯·波林（Lewis Poulin）估算，2001年，蒙特利爾市內及周邊的機動車每天排放的氣體，大約是其180萬市民總排放量的175倍。不過與人類將氮氣分子吸入後又原封不動排出的過程不同，經過超高溫發動機缸的很多氮氣分子都形成了氮氧化物。美國環境保護局的科學家經過調查後發現，在常年流行的西風作用下，大西洋沿岸的每一座大城市都會將含氮廢氣和其他污染物一起遠遠地輸送到海上。而這些東部城市，又處在深入內陸的城市與高速公路下風口，類似的廢氣也會向著它們飄來。
如今，這個星球上大約一半的生物質氮元素，包括你身體中的大部分，都是通過燃燒化石能源從空氣中提煉而來，然而這一工藝最初的工業化生產，卻是出於給「一戰」期間的德國提供炸藥的目的。這種人工固氮工藝的最終產物，可以是從TNT（三硝基甲苯）到笑氣（一氧化二氮）的各種物質，甚至化肥（硝酸銨）也在人類的「努力」下，被用於從抵禦飢餓問題到恐怖爆炸案的方方面面。所有這些都是一個人的遺產，這也使得他成為人類歷史上最有影響力的人物之一。