關(guān)于人類身體的二十個(gè)驚人事實(shí)
所有科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)都有最令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)，人類身體在此有大量體現(xiàn)。
從DNA到我們體內(nèi)的原子，人類身體就是科學(xué)奇跡。（圖片：Davia Smith/Alamy）
【1】盲腸的逆襲
盲腸有一個(gè)壞名聲。它通常被認(rèn)為是在數(shù)百萬年前喪失功能的身體器官。它能做的好像就是偶爾感染并引發(fā)盲腸炎。但是最近的研究表明，盲腸對有助于消化系統(tǒng)功能的細(xì)菌大有益處。消化系統(tǒng)利用盲腸從腸道緊張的活動(dòng)中獲得喘息之機(jī)，培育并保證腸道內(nèi)菌群的充足。所以，向你的盲腸保持敬意吧。
【2】巨型分子我們所面對的一切本質(zhì)上都是由分子構(gòu)成的。從簡單的雙原子（如氧分子）一直到復(fù)雜的器官組織，分子的大小各異。但是，自然界最大的分子就住在你的身體里。它就是1號染色體。一個(gè)正常的人體細(xì)胞在細(xì)胞核內(nèi)包含了23對染色體，每一對都是獨(dú)立的、很長的DNA分子。1號染色體是最大的，包括了約100億個(gè)原子，里面塞進(jìn)了大量在分子中被編碼的信息。
【3】數(shù)數(shù)原子，一個(gè)兩個(gè)三個(gè)......
如果不看看如下一組數(shù)字，你就不知道組成我們身體的原子究竟有多小。一個(gè)成人是由約7 000 000 000 000 000 000 000 000 000 （7千的9次方）原子組成的。
【4】終于失去了你，我的毛發(fā)
我們身體上毛發(fā)的數(shù)量和黑猩猩一樣多，這似乎很難相信，我們的毛發(fā)沒有什么用，它們太過細(xì)小而難以察覺，僅此而已。相當(dāng)程度上，我們并不知道為何喪失了保護(hù)性的毛發(fā)。曾有觀點(diǎn)認(rèn)為，這是為了幫助早期人類可以更容易的出汗，或者讓諸如虱子、蜱蟲等寄生蟲難以存活，或者是因?yàn)槲覀兊淖嫦纫徊糠质窃谒猩畹摹?/span>
但是最引人注目的看法或許是，當(dāng)早期人類從叢林來到草原的時(shí)候，他們需要更多的合作。當(dāng)我們?yōu)榱死枚曫B(yǎng)動(dòng)物的時(shí)候，就像曾經(jīng)為得到狗而飼養(yǎng)狼那樣，動(dòng)物變得更像它們嬰兒時(shí)期的樣子。在一項(xiàng)長達(dá)40年（始于20世紀(jì)50年代）的有趣實(shí)驗(yàn)中，一群俄羅斯狐貍被馴化飼養(yǎng)。在此期間，成年狐貍變得越來越像大的幼崽，它們花更多的時(shí)間玩耍，長出下垂的耳朵、松軟的尾巴和帶圖案的皮毛。類似的，人類擁有與嬰猿相同的特征——大腦袋、小嘴巴以及特別顯著的，更細(xì)的體毛。
【5】雞皮疙瘩的進(jìn)化
雞皮疙瘩是進(jìn)化史上的前輩留給我們的。當(dāng)每根毛發(fā)周圍的微小肌肉緊繃時(shí)，就會起雞皮疙瘩，使得毛發(fā)更加直立。如果表面覆蓋著大量毛發(fā)，雞皮疙瘩會讓表皮變得稀松，以便更多的空氣進(jìn)入，使表皮變成更好的絕緣體。但是考慮到人類稀薄的體毛，這只會讓我們的皮膚顯得很奇怪。
同樣的，當(dāng)我們受驚嚇或是體驗(yàn)一種情緒化的記憶時(shí)，就能獲得到毛發(fā)直立的感受。許多哺乳動(dòng)物在受到威脅時(shí)豎起皮毛，使自己看上去更大或更具危險(xiǎn)性。人類曾經(jīng)也有類似豎起毛發(fā)的防御手段，但是，這一效果再一次湮滅。我們?nèi)匀挥忻l(fā)直立的感覺，但是在視覺上，這不會讓我們變大。
【6】太空殺戮
如果科幻電影可信，那么當(dāng)你在沒穿太空服的情況下被推出航天飛船，可怕的事情就會發(fā)生。但這主要是虛構(gòu)的。當(dāng)你身體里的氣體膨脹時(shí)，確實(shí)有一些不舒服，但是不會出現(xiàn)好萊塢電影中身體爆炸的橋段。盡管液體能夠在真空中沸騰，但是你的循環(huán)系統(tǒng)會對血液保持壓力，所以一切都還好。還有，盡管太空中非常寒冷，但你不會迅速喪失熱量。如同熱水瓶所顯示的那樣，真空是極好的絕緣體。
實(shí)際上，太空中置人于死地的就是缺乏空氣。1965年，一名受測者的太空服在Nasa的真空倉內(nèi)泄漏。受害者保持意識約14秒，他事后挺了過來。精確的生存極限不得而知，但可能是一到兩分鐘。
【7】原子坍縮
構(gòu)成我們身體的原子幾乎是中空的，盡管原子數(shù)量如此之多，但是如果沒有這些中空的空間，我們就會萎縮成細(xì)小之物。原子內(nèi)的絕大部分物質(zhì)集中在原子核上，原子核之于原子就如同蒼蠅之于教堂。如果失去了所有的原子中空，你的身體就可以塞進(jìn)一個(gè)每邊小于五百分之一厘米的立方體內(nèi)。中子星的組成物質(zhì)就完完全全經(jīng)歷過這種坍縮。每立方厘米的中子星物質(zhì)重達(dá)一億噸。一個(gè)完整的中子星比太陽還要重，但懷特島【英國南部島嶼，面積381平方公里——譯注】就能盛下它。
【8】磁鐵蓋地球構(gòu)成物質(zhì)的原子從來不相互碰觸。它們靠得越近，其組成部分上的電荷間斥力就越強(qiáng)。這就像把兩塊強(qiáng)力磁鐵北極對北極的靠在一起。甚至是在物體看上去相互接觸時(shí)，這也是適用的。當(dāng)你坐在椅子上時(shí)，其實(shí)被沒有接觸它。由于原子間相互排斥，你以極其微小的距離漂浮在椅子上方。這種電磁力是大大強(qiáng)于重力的——大約要強(qiáng)十億的四次方倍。拿著一塊磁鐵靠近冰箱然后松手，你就能體會到這種相對強(qiáng)度。來自微小磁鐵的電磁力就可以蓋過整個(gè)地球的引力。
【9】我們是星塵
我們體內(nèi)的每一個(gè)原子都有億萬年的歷史。氫，作為宇宙中最常見的元素和我們身體的重要成分，在137億年前的宇宙大爆炸中既已產(chǎn)生。較重的原子，如碳和氧，在7億年前到12億年前形成了星球，并在星體爆炸時(shí)被轟擊而跨越空間。其中一些爆炸是如此巨大，它們制造出比鐵還要重的元素，這些元素?zé)o法再次構(gòu)成星球。這就意味著，我們身體的成分相當(dāng)古老，我們就是星塵。
【10】量子的身體科學(xué)界最神秘的事情之一就是，和我們身體一樣顯然是固態(tài)和簡單的物體是怎么由像原子以及原子構(gòu)成物這些奇怪的量子顆粒構(gòu)成的。如果你讓別人把他們身體內(nèi)的一個(gè)原子畫出來，大部分人畫的都會是一個(gè)類似微型太陽系的東西，原子核是太陽，而電子如行星一樣嗖嗖的繞著它轉(zhuǎn)。這確實(shí)是早期原子的模型，但是人們意識到，這樣的原子會在瞬間坍縮。這是因?yàn)殡娮訋в须姾?，并且使得帶電粒子加速，這是為保持電子在軌道上所必須的，而帶電粒子就會以光的形式釋放出能量，只留下電子螺旋鉆入原子核。
實(shí)際上，電子被限定在特殊的軌道上，就好像在鐵軌上運(yùn)動(dòng)。它們在這些軌道之間無法存在，則使得電子之間出現(xiàn)了“量子躍遷”。此外，作為量子顆粒，電子是作為概率集合出現(xiàn)的，而非在特定位置存在，所以一幅更好的圖畫是電子像一套模糊的外殼包圍著原子核。
【11】真血如紅
當(dāng)看到血從手指上的傷口滲出的時(shí)候，你可能會認(rèn)為因?yàn)橛需F元素，所以它是紅色的，就像鐵銹是紅色的那樣。但是鐵的存在是一個(gè)巧合。紅色的出現(xiàn)，是因?yàn)樵谘t蛋白里，鐵元素被束縛在一系列被稱為卟啉的原子內(nèi)部，而這種結(jié)構(gòu)形狀生成了紅色。你的血紅蛋白有多紅，僅僅取決于它是否帶氧。如果有氧的存在，它就會改變卟啉的形狀，給紅色的血細(xì)胞帶來更加生動(dòng)的暗影。
【12】來點(diǎn)病毒吧！
令人驚奇的是，我們?nèi)旧w中有用的DNA并非全部來自老祖先的遺傳——有一些來自他處。我們的DNA中的基因至少有八個(gè)來自于逆轉(zhuǎn)錄酶病毒【HIV就是典型的逆轉(zhuǎn)錄酶病毒——譯注】。這種病毒利用細(xì)胞給DNA編碼的機(jī)理而侵占細(xì)胞。在人類歷史的某一點(diǎn)上，這些基因被納入人類的DNA。這些DNA中的病毒基因現(xiàn)在對人類生殖起著重要作用，然而對于我們的遺傳血統(tǒng)而言，這完全是外來的。
【13】細(xì)菌之家純就細(xì)胞的數(shù)量而言，我們身體內(nèi)細(xì)菌生物要多于人的活性物。我們自己的細(xì)胞數(shù)量大約是10的14次方，但細(xì)菌數(shù)量要比這多上10倍。許多把你當(dāng)成家的細(xì)菌對你不會造成傷害。一些細(xì)菌則是有益的。
一位美國工程師在19世紀(jì)20年代進(jìn)行調(diào)查以確定動(dòng)物在沒有細(xì)菌的情況下是否能夠生存，他希望看到一個(gè)無菌世界將是更加健康的世界。詹姆斯?雷尼耶畢生都在創(chuàng)造一種培育動(dòng)物的無菌環(huán)境。結(jié)果很清楚。這是可能的。但是，雷尼耶的許多動(dòng)物死了，幸存下來的則必須食用特殊飼料。這是因?yàn)槟c胃中細(xì)菌有助于消化。沒有細(xì)菌，你可以生存，但是如果沒有細(xì)菌在腸胃中生成的酵素的幫助，你就必須食用比一般餐飲含有更多營養(yǎng)的食物。
【14】睫毛上的入侵者
根據(jù)你的年紀(jì)，大概就可以知道你是否有睫毛螨。這種小生物生依靠老皮膚細(xì)胞和人類毛囊產(chǎn)生的天然油（皮脂）為生。它們通常是無害的，盡管可能會對小部分人造成過敏反應(yīng)。睫毛螨一般可以長到三分之一毫米長并且近乎透明，所以你用肉眼是不可能看到的。但如果把睫毛或者眉毛放在顯微鏡下，你就可能發(fā)現(xiàn)它們，它們一生的大部分時(shí)間都在毛發(fā)接觸皮膚的基部生活。大約一半的人類都有睫毛螨，年紀(jì)越大，比例越高。
【15】光子探測器
你的眼睛相當(dāng)敏感，能夠察覺到哪怕是幾個(gè)光子的光線。如果你在晴朗的夜晚抬頭注視仙女座星云，用肉眼就可以看見那有一點(diǎn)模糊的光斑。如果你能辨認(rèn)出那微小的小斑點(diǎn)，那你就達(dá)到了人類在不使用儀器條件下目力所至的極限。仙女座是距離我們銀河系最近的大星系。但是“近”在星際空間中是一個(gè)相對概念——仙女座星系距離我們有250萬光年之遙。進(jìn)入你眼簾的光子在開始其旅程的時(shí)候，還沒有人類。我們還沒有演化。你看到了不可想象的距離并穿越時(shí)間回到250萬年前。
【16】感官世界盡管你可能已經(jīng)知道，你的感觀不只有五種。這有個(gè)簡單的例子。把你的手放在距離一塊燒紅的鐵幾厘米的地方。你的五感中沒有哪一個(gè)會告訴你會被鐵灼傷。但是你可以在隔開一段距離的情況下感受到鐵的熱量，所以不會去碰觸它。這都要?dú)w功于另外的感官——你皮膚上的熱傳感儀。同樣的，我們可以感受到疼痛護(hù)或者察覺到頭沖地兩腳朝天。
另一個(gè)快速測驗(yàn)。閉上眼晴然后摸你的鼻子。找到鼻子不是依靠五感，而是“本體感知”。這種感知可以探測到你身體部分和其他部分之間的關(guān)系，它是一種“元感知”，能夠把大腦中關(guān)于你的肌肉正在做什么認(rèn)知和關(guān)于你身體大小與形狀的認(rèn)知連接起來。不用煩勞你的基礎(chǔ)五感，你仍然能夠用手準(zhǔn)確無誤的找到你的鼻子。
【17】真實(shí)年齡
就像小雞一樣，你的生命是從一個(gè)卵開始的。雖然這不是殼內(nèi)的敦實(shí)東西，但仍然是一個(gè)卵。人類的卵細(xì)胞和雞蛋之間有著顯著區(qū)別，前者對你的年齡有著令人驚異的影響。人類卵細(xì)胞很小，它們畢竟只是一個(gè)個(gè)細(xì)胞，通常直徑約0.2毫米——大概是一個(gè)印刷體的句號的大小。你的卵細(xì)胞來自于你的媽媽——但令人稱奇的是，這個(gè)卵細(xì)胞在她還是胚胎的時(shí)候就形成了。你的卵細(xì)胞的形成，以及你來自于媽媽的一半DNA可以被視作你存在的初始。而這在你媽媽出身前就發(fā)生了。假如你媽媽30歲時(shí)生下了你，當(dāng)你18歲的時(shí)候，你其實(shí)已經(jīng)48歲了。
【18】表觀遺傳的影響我們習(xí)慣于把基因看成決定我們每一個(gè)人實(shí)際上是什么樣的控制因素，但是基因只是我們DNA的極小部分。直到最近，其他97%的部分還被認(rèn)為是無用之物，但是我們現(xiàn)在認(rèn)識到表觀遺傳學(xué)——在基因之外進(jìn)行的程序——對我們的發(fā)展也有著重要影響。一些部分掌控著打開和關(guān)閉基因的開關(guān)，或者規(guī)劃其他關(guān)鍵化合物的產(chǎn)生。長久以來不甚明了的是，大約2萬個(gè)基因（遠(yuǎn)比一些稻米的品種少）究竟是如何足夠精確的規(guī)定我們是什么樣的?，F(xiàn)在明確的是，我們基因DNA的97%是同等重要的。
【19】有意為之
如果你和大多數(shù)人一樣，那你大概就在你的雙眼后來探明自己的主觀意識，就像有一個(gè)小人坐在那里，控制著一個(gè)大得多的機(jī)器人——你的身體。你知道實(shí)際上并沒有那個(gè)一個(gè)小人在那兒推動(dòng)杠桿，但是你的意識看上去確實(shí)是一種獨(dú)立的存在，告訴你身體的其他部分該做什么。
事實(shí)上，大部分的控制行為來自于你的無意識。一些任務(wù)是實(shí)踐中的自動(dòng)行為，以致于我們不再需要考慮這些基本動(dòng)作。當(dāng)這一狀況發(fā)生時(shí)，該過程由大腦中最簡單的部分控制，它位于腦干附近。然而，即便是一個(gè)明顯的自覺行為，例如撿起一個(gè)東西，似乎也具有一些無意識的先導(dǎo)體，它們在你決定行動(dòng)之前啟動(dòng)大腦。對于有意識的想法所發(fā)揮的作用明顯有爭論，但毫無疑問的是，我們的無意識行為遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于有意識的行為。
【20】錯(cuò)覺
我們所“看到”的世界圖景是經(jīng)過加工的。我們的大腦并不按照攝像機(jī)的工作方式產(chǎn)生影像。相反，通過測量光影、邊緣、曲率等的模塊所提供的信息，大腦構(gòu)建出世界的模型。這使得大腦可以容易的覆蓋盲點(diǎn)，這是你視網(wǎng)膜中連接視神經(jīng)的一個(gè)沒有視覺細(xì)胞的區(qū)域。它也彌補(bǔ)了我們眼睛快速忽動(dòng)忽停的運(yùn)動(dòng)（被稱作掃視），從而制造一個(gè)穩(wěn)定視覺的假象。
但是，這一過程的缺點(diǎn)是，我們的眼睛很容易被欺騙。電視、電影以及視覺幻象的原理是就眼睛所看到的東西來對大腦進(jìn)行誤導(dǎo)。這也就是為什么月亮看上去比實(shí)際大上許多而且有大小變化：月亮真實(shí)視覺大小與伸臂可達(dá)之處的打孔器打出的小孔近似。
