這些磷原子究竟來自何處？它們還將為地球上這幾十億人服務多久？在所有這些生命原子中，磷或許是在任意給定時間裡，最可能對地球人口形成限制的資源，儘管專家們對限制我們的資源是什麼這個問題還有不同意見，或者更確切地說，他們對這些資源在什麼時間以什麼方式對全球人口形成限制尚未形成統一意見。
舉個例子，我們已經聽過太多有關「石油峰值論」的故事。煤炭、石油和天然氣是由植物與浮游生物經過數百萬年形成的，而當它們被用作能源時，我們撕開它們的原子並送到風中，一同被揮灑的還有將這些原子保持在一起的能量。我們永遠也不會將構成它們的這些原子耗光，因為碳原子和氫原子的數量都非常龐大。但我們可能很輕易地在一個世紀左右的時間裡將物美價廉的化石烴類分子消耗殆盡，因為我們使用的速度遠快於它們形成的速度。
理論上講，種植糧食作物或水藻也可以將空氣與水轉化成烴類，從而替代我們所焚燒的燃料，然而成本、物流或倫理方面的問題，卻使得這些生物燃料難以達到足夠的規模以滿足人類需要。然而最終，不管人類的技術與社會適應力如何發展，生命所能獲取的原子絕對數量，將決定地球人口的極限。
用最簡單的話來說，就是我們並沒有製造用於維持身體的原子，而僅僅是從環境中借來了它們。那麼，增長的純粹原子極限是什麼呢？如果能對此進行估算，那麼我們至少可以明確一個長遠的界限從而更好地預測人類的未來。
任何移民月球或火星的理論計劃都先放到一邊吧。現在的問題不是像擴散孢子那樣保存人類這一物種，而只是關係到必須在地球上繼續生活的這幾十億人，因為他們永遠也不可能登上那些想像中的星際飛船。太空探索以及實現這一過程的技術給我們帶來的震撼，很容易讓我們對一件客觀事實產生盲目——迄今為止，在我們能力所及的範圍內，這裡仍舊是對我們來說最適合定居的故土。相比於太空中冷酷的虛無，以及宇航員跟星際移民不得不生活的那些監獄般的條件，即便地球上最沒有吸引力的城鎮也勝似天堂了，所以當我們向其他星球進發之時，可不能忘了跟地球保持聯絡。
為了開始這個思維實驗，你的很多原子都會派上用場，當然準確的數目不可能被測定。你在不斷地掉落原子，但同時也在從呼吸與食物中獲取新的原子，因此隨著時間變化，原子總數也在因人而異地發生波動。並且毫不奇怪，不同專家對人類平均原子數目的估算結果也不同。不過與其花太多心思去顧慮數據的精確性，還不如為了便於說明選擇一組合理的數據。
1998年，一篇題為《納米醫學》的文章發表在「前瞻協會」的網站上，作者羅伯特·弗雷塔斯（Robert Freitas）提供了這樣一個數據庫，這也是我書中相關數據的來源。根據弗雷塔斯的測算，你身體內的原子總量是個天文數字。如果你的體重是150磅（68千克），那麼你的原子總數將會大大超過宇宙中可以看到的恆星總數，用科學計數法簡單書寫出來就是7×1027個原子，但如果要完整寫出來，那就是數字7後面帶上27個0，或者說是7千億億億。而至今我們所知的恆星總數，大約是這個數字的幾千分之一。
如此巨大的數字還是需要一些更直觀的形式來加以描述。如果你的原子大小和沙子體積相仿，那麼你可以用它們填滿大約兩萬億個奧運會標準游泳池。那麼兩萬億個游泳池看起來又是什麼樣子的呢？如果你真想尋找答案，那麼找個地方挖出這些游泳池首先就是個麻煩，因為這相當於整個地球表面積的五倍。
我們還可以用錢來舉例。如果每一個原子都是一張百萬美元的鈔票，而你每秒鐘都可以花掉其中一張，那麼全部花完它們需要多少時間？別去考慮實際情況了，因為這樣你每年可以豪擲36.5萬億美元，如果你樂意的話，足以在半年內付清整個美國的債務了（按2013年底的數據計算）。但如果你要花光剩下的部分，從現在算起還需要222萬億年，屆時，宇宙中的所有恆星早就耗光了它們的氫燃料，並已被黑洞、白矮星或寒冷的灰燼所替代。
然而更富想像力的畫面還是出自詩人奧利弗·溫德爾·霍姆斯（Oliver Wendell Holmes）的那一句話：「用我的靈魂，再築三座市政廳。」與市政廳一樣，你的身體是由幾種相對簡單的原材料構成的，儘管從巨型超新星爆發而產生的少數稀有重金屬——如鋅和銀——會像給地板拋光一樣修飾你的分子，但你身體內主要的原子種類屈指可數。
在你身體的這座「市政廳」中，氫原子和氧原子就好比是磚塊和灰漿。一個150磅（68千克）的成年人體內大約有90磅（41千克）都是水，這也是你身體中最主要的氫和氧。這兩種原子在遍佈著海洋的地球上非常豐富，在我們對原子極限的探索中根本用不著考慮。
當然對於一座大廈而言，光有主材是遠遠不夠的，而且其他相對稀少的材料才會讓市政廳變得獨一無二。這些「次要」元素中最主要的一種就是碳，你可以將它想像成市政廳中的木材。根據弗雷塔斯的數據，碳大約貢獻了體重的1/4，也就是說，150磅的成年人大約含有35磅（16千克）的碳元素。
地球上的碳儲備可以「造」出多少人？其實光算上大氣就足夠多了，因為風中以二氧化碳形式飄散的碳元素總量有大約5000億噸。如果將這些碳都轉化成構建人體所需的形式，足以供大約30萬億人使用。
要實現如此奇異的結果，當然還需要在其他元素可以充足獲取的前提下，而且你還需要在造出每個人後讓他們都待在乾爽的陸地上。然而如何實現後一個需求就很值得懷疑。如果你讓30萬億人全部緊挨站著，每個人只佔一平方米的空間，那麼這麼多人將覆蓋整個北美洲、中美洲和差不多三分之一個南美洲。在這樣的場景下，你在擔心碳被用完之前，早就應該需要考慮基本的生存空間是否夠用，畢竟這還只是考慮了大氣中的碳而已：海洋與沉積物中的碳還要多上好多倍。
除去上面考慮到的氧、氫和碳，其他可能對實際人口上限有影響的元素總量加起來只在你的體內占4％，於是你身體這座「市政廳」的價值也變得更為清晰。為了破壞建設計劃，你其實不需要限制主要的原材料供應：比例雖小但同樣必要的某種材料出現短缺，一樣可以有效地形成限制。在這個比喻中，磷原子可以被想像成螺絲、釘子以及你身體中的電池，而很多專家都在擔心這些原料的供應已經極度短缺。《外交政策》雜誌於2010年發表的一篇文章說到「磷元素峰值危機」可能是「你從未聽說過的最嚴峻的自然資源短缺」，而最近《新科學家》又發文稱其為「潛在的全球性主要環境危機」之一。
那麼能夠為你的牙齒、細胞膜及身體其他部分提供磷元素的源頭都分佈在這個星球的哪些角落呢？它們中的大多數都被你踩在腳下。儘管堅硬厚實的玄武岩以及其他火成岩有時也可以被用來開採磷，但它們很低的礦石含量（很少能高於5％）和開採難度，迫使我們用更集中的資源用以餵養這個飢餓的世界。我們如今開發的最有價值的磷礦，都是由發生過富營養化的古老海洋「再生」而來。
在遠比恐龍誕生更久遠的年代，真菌與植物都從早期的土壤中開採磷元素。雨水將一部分磷原子沖刷到海洋中，浮游生物將其截獲，而剩餘的那些還在供養著陸地生物。駐紮在你體內的那些磷原子曾經屬於數億年前很多種不同的生物，其中一部分甚至會讓你感到不可思議。想像一下，你身體中的部分磷原子曾經以你想成為的各種生命形式，在地球上翱翔、游弋、爬行或蠕動，而且這些關於生命的幻想很有可能曾經就是現實。
如果你是一名典型的美國人，那麼給你吃的素食與家畜的飼料增肥的磷，主要來自北卡羅來納州或佛羅里達的古海洋沉積物，還有一小部分來自摩洛哥。而海洋食品中的磷，主要是從海洋食物鏈中直接得到；培根、雞蛋這些畜禽食品中的磷，則由魚類飼料提供。不過追本溯源，最終這些都會帶著你回到海中，而這也是限制我們增長的終極問題。