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第30章 人体学科猜想(2)

巴封认为,100~175岁是人类的自然寿命。之所以人类目前的平均寿命不足自然寿命的一半,甚至远不及其他哺乳动物相对长寿实在是事出有因。这主要有四个方面的原因,首先,运动姿势的变化。人类从爬行进化到双足直立行走,骨骼、关节、肌肉、韧带等运动幅度缩小,脊柱负荷重,大脑位置高,易缺血缺氧,心脏功能减退,大脑、心脏、脊椎易患病;其次,呼吸方式改变。哺乳动物为腹式呼吸,肺活量大。人类胎、婴儿以腹式呼吸为主,学会走路后改为胸式呼吸为主,大部分肺细胞闲置,肺功能退化,影响长寿;再次,消化功能萎缩。人类消化功能明显退化,咀嚼能力下降,吞食能力几乎丧失,胃肠菌群衰退,易出现代谢等疾病;最后,循环功能退化。舒适的环境使人类变懒、生活方式不良、心血管锻炼少,全身微循环系统退化,心脑血管易硬化。此外,人类神经系统和智力高度发达,心理情绪却复杂、恶化,饮食失衡,免疫力下降,都是人类的短寿因素。鉴于这种种的原因,巴封认为,合理运动、饮食均衡、心理调节等,是人类恢复自然寿命的长寿方向。

知识链接

科学界目前认为:人的寿命主要通过内外两大因素控制。内因是遗传。遗传对寿命的影响,在长寿者身上体现得较突出。一般来说,父母寿命高的,其子女寿命也长;外因是环境和生活习惯。许多研究表明,通往长寿之路的关键还在于个人科学的行为方式和良好的自然环境、社会环境。完全按照健康生活方式生活,可以比一般人多活10年,即活到85岁以上。

超级大脑之谜

谁不想有个聪明的脑子?然而,什么样的脑子才算是聪明的呢?有人说“脑大聪明”。他们以为,聪明人的脑子一定是又大又重,这种说法起源于1832年。当时,法国学者在解剖已故动物学家居维叶时发现,他的脑子重量要比一般人重400多克,而居维叶曾被选为法国科学院院士,有过《地球表面的生物进化》和《比较解剖学教程》等众多著作,在科学史上是占有一席之地的著名学者。因为居维叶的脑量重,“脑大聪明”之说就流传了开来。

总体说来,在从猿向人的进化过程中,脑量的比重和绝对量都是逐步增加的。大猩猩脑重不足500克,南方古猿脑重700克,北京猿人的脑重是1075克。那现代人的脑重呢?据统计:现代成年男性大脑平均重1325克,成年女性重1144克。而鲸的脑重有7000克,象的脑重有5000克,海豚的脑重有3000克,都比人脑重得多,虽说鲸、象、海豚也很聪明,可它们的智力与人类却无法相比。再以脑量比较而论,长颈鹿的脑重是700克,狗的脑重仅70克,而狗的智力绝不比长颈鹿差。当然,如果以脑重与体重相比,人的脑重约是体重的1/50,而象是1/1000,鲸是1/25000。就相对重量说,人的脑重在生物界是占第一位的。

从整个动物界来看,脑子的大小和智慧的高低有一定的关系,但并不是“脑重决定一切”。有人曾经研究过几十个有一定成就的科学家、文学家等著名人物的解剖材料,发现他们的平均脑量同正常人差不了多少。有意思的是,俄罗期著名作家屠格涅夫的脑重是2012克,曾获得1921年诺贝尔文学奖的法国作家佛朗斯的脑重却只有1017克。如此看来,聪明与否并不在于脑的大小,而可能与大脑的结构有关,于是许多科学家对此进行了多年的探索,至今才渐露端倪。

爱因斯坦是当代最杰出的天才之一。他26岁时就发现了相对论,发现了布朗运动的原理,对光电效应作了光量子解释。这三项都是世界一流的成就,每一项都有资格获得诺贝尔奖。人们猜想,作出这些发现的爱因斯坦的大脑一定与众不同。于是,在他1955年去世后,生理学家赫佩伊解剖并保管了他的大脑。美国神经解剖学家达阿蒙托从赫佩伊处得到爱因斯坦的大脑切片标本后,把它与另外11个普通人的大脑切片进行比较研究,发现爱因斯坦大脑的神经元附近的胶质细胞特别丰富,数量比一般人要多73%。这个结论与达阿蒙托的动物脑研究的结果是一致的。她曾对在丰富环境下和单调环境下生长的老鼠的脑组织进行比较研究,发现前者的大脑重量不仅比后者重10%左右,而且神经元附近的胶质细胞特别丰富。胶质细胞对大脑功能肯定有十分重要的作用,是成为天才的一个重要原因。

现在,脑科学家正在揭示胶质细胞在思维、认识中究竟起什么作用,它的生长需要什么条件。如果对胶质细胞有了较深入的认识,就有可能有效地促使胶质细胞生长,推动天才大脑的诞生。

学科展望

科学家正在设想把智能纳米机器人通过毛细血管植入人脑,与人的生物神经细胞直接交互作用,让人类更加聪明、记忆力更好。此外,让机器与人类合二为一还有助于提高人体健康。

唾液新发现

唾液是一种无色且稀薄的液体,人们俗称“口水”。人的口腔里始终保持着湿润,这就是唾液不断分泌的结果。

唾液是由大大小小的唾液腺分泌的,通过导管排入口腔。小的唾液腺遍布口腔粘膜深处,有唇腺、舌腺、颊腺、腭腺;大的唾液腺有腮腺、下颌下腺、舌下腺等。成人平均每天要分泌1000毫升左右的唾液。所以,人在一天中,总是时不时地在咽唾液的,只是因为注意力集中在工作、学习、游乐等上面,没有感觉到罢了。

因为有唾液,口腔温暖湿润,成了细菌趋之若鹜的“乐园”。人所共知,口臭并非疾病,主要是口腔卫生不良所致。然而,随着社会的进步、卫生知识的普及,大多数人已养成了良好的口腔卫生习惯,但仍然摆脱不了口臭的困扰,人们不禁要问:口臭的原因究竟何在?科学家后来在唾液中寻找到了答案。原来,口臭源自蛋白的分解物,而蛋白的分解需要依赖一种由细菌分泌、存在于唾液中的蛋白酶。根据这个原理,以色列的微生物学家发明出一种衡量蛋白酶数量的试纸,在口腔中轻轻蘸取一丁点儿唾液后,如果试纸的颜色变为蓝,那就意味着使用者需要注意自己的口气了。

唾液中不仅含有导致口臭的“坏”蛋白,还有方便诊断的“好”蛋白,心肌酶就是其中的一种。当人罹患心脏病时,心肌会不时地发生缺氧,这时心肌酶就会产生,经由机体内的各种循环系统,唾液中也会出现心肌酶的身影。因此取少许唾液,对其中的心肌酶加以检测,便可帮助诊断心脏病。目前心脏病的最佳诊断方法是心电图,不过即便是经验丰富的心内科医生亲自上阵,依据心电图得到的信息来判断心脏病的有无,也只能实现75%的正确率。经测试,将心电图和唾液心肌酶检测相结合,可以实现高达95%的正确率。有专家认为,在不远的将来,唾液检测法有望成为救护车上使用的标准检测方法。

由于唾液的取样比血液、尿液等其他体液方便很多,科学家挖掘出了越来越多的唾液新功能。比如唾液中含有的免疫球蛋白A就能够帮助人们衡量自身的免疫力如何,这种蛋白原本发挥的是抗菌作用,英国研究人员发现唾液中这一蛋白的数量与人体免疫力呈正相关。他们花费了3年多时间,对38位参加过美洲杯帆船赛的赛手进行了测试,观察到大约有3/4的赛手在患上感冒前的两周时,尽管当时感觉良好,但唾液中免疫球蛋白A水平已经急剧下降。这一结果启发研究者去发明一种家庭用便携式的检测装置,在免疫力低下时及时提醒采取措施,以防疾病袭扰。

很多人都曾注意到,不少动物在受到外伤时,会通过舔舐伤口来促进愈合。在人体中,研究者也观察到,拔牙造成的创口愈合速度比身体其他部位同等级别的伤口要快很多。这些现象让科学家推测:或许这些促进愈合的物质存在于唾液之中。后来,荷兰一个科研小组发现了其中的奥秘。他们首先从人的口腔中采集到一些上皮细胞,然后置于培养皿中培养。当增殖的细胞布满培养皿后,研究人员利用人工手段,在细胞层中划去一小片,模拟出一处伤口,接着用人的唾液来处理这些细胞。18小时后,奇迹出现了。经过人唾液处理的模拟伤口差不多完全愈合,而未经处理的对照伤口则几无变化。随后科学家利用各种技术手段,把唾液中所含的物质逐一分离,并挨个进行模拟伤口愈合实验。很快他们就发现,唾液中的富组蛋白才是真正的有功之臣。有同行科学家对此评论道,由于富组蛋白可在体外大量制备,这对烧伤和糖尿病相关创口等慢性创伤的治疗真是个好消息。如果安全性过关,在未来的某一天,由富组蛋白制成的药物或许能够成为像抗生素软膏和外用碘酒那样的常见药物。

学科展望

科学家发现,血液中的各种蛋白质成分同样存在于唾液中,只是浓度相对稀一些。人体很多疾病的发生和发展都能在唾液中留下“化学记号”。因此,在不久的将来,验唾液将彻底取代血液检查和尿检,成为疾病诊断的最新手段。

记忆移植

记忆,是一种奇异的生命现象。随着研究的不断深入,近几十年来,记忆究竟能不能够移植,成了科学家关注的焦点。

所谓“记忆移植”,就是把一个有记忆能力的生命体的脑中的记忆转移到另一个生命体的脑中,这听起来很不可思议,但是有科学家曾经做过很多实验来表明这是可行的。

20世纪60年代到70年代,美国密执安大学的麦康纳尔和德国马田教授分别在蜜蜂身上实现了记忆移植。他们的做法是:选择两只健壮的蜜蜂,对其中一只作专门训练,每天让它在一个固定时刻从蜂房飞到另一个指定地方寻找一碗糖蜜,时间久了,这只蜜蜂养成了定时飞行的习惯。接着,将它杀死,把脑神经中浸出物移植到另一只未经训练的蜜蜂的脑神经细胞中。结果,后者也像前者那样,会作定期飞行。由此可以证明,前两只蜜蜂的记忆被移植到了后者的脑中,移植记忆的实验成功了。

昆虫的记忆移植研究,只是记忆移植领域的第一课,后来的记忆移植研究,逐渐向哺乳动物的情绪记忆移植方向发展。

我们都知道,胆小的老鼠喜欢在黑暗中行动,可是在1994年5月,英国科学家沃克却改变了老鼠的这个习惯。沃克先是通过多次强烈刺激,改变本来“喜暗怕亮”的老鼠的情绪记忆,而建立相反的“喜亮怕暗”情绪。然后,他把这种记载特殊情绪的脑内记忆物质,移植到普通的老鼠脑内。具体移植方法是:把具有特殊情绪记忆的脑汁抽取之后,再注入到普通的老鼠脑中。这种把“源大脑”的某种记忆部分,直接抽输到“目标大脑”的方法,称作“脑汁抽注法”。“脑汁抽注”后,普通的老鼠竟也变得“喜亮怕暗”了。

还有一种更为直接的记忆移植方法,那就是“记忆切割移植”。第一次“记忆切割移植”,是由美国加利福尼亚大学的动物神经研究所进行的。这次试验用“记忆切割移植”法将两只牧羊犬互换大脑,测定“换脑术”后的牧羊犬的记忆情况。其中一条牧羊犬,绰号为“天才”。它从小经过严格训练,能够记住并执行主人的近百个口令,明晓主人各种手势的意义。另一条牧羊犬,绰号“白痴”。“白痴”是“天才”的“亲弟弟”,“白痴”从出生开始,就被研究人员关进了一个单独的狗圈。为尽量使“白痴”的大脑记忆成为一片空白,研究者不让它与任何人接触,更别提对它进行各种训练了。

手术完毕,“天才”与“白痴”苏醒后,科学家们期望的奇迹出现了。“白痴”一眼便在人群中找到了主人,并即刻跳跃着迎上去。主人发出了一系列口令与手势,“白痴”均能会意而动。而“天才”竟然对主人视而不见,对他的任何口令与手语,没有一点反应。不幸的是,仅仅过了一个多月的时间,两只狗就相继死去。病理解剖表明,它们死于一种至今原因不明的脑病。

科学家们进行了各种各样动物的记忆移植试验,最终目的还是想为人类进行记忆移植。

1999年2月,美国亚拉巴马大学心理科技研究中心进行了一项记忆移植手术,为损伤了大脑平衡器的中学生凯利植入“复制的运动员运动记忆芯片”。美国业余体操运动员西尼尔,自愿为凯利输出记忆。西尼尔获得过全美大学生体操赛冠军,平衡能力强,并具有出色的动作记忆能力,大量的体操动作过目不忘。被输入记忆的凯利,也爱好运动,车祸后,他的大脑缺少了平衡能力,常常站立不稳,走路时身体摇摇晃晃。

移植手术做得非常成功,在凯利的神智与体力恢复正常后,能做出优美的伸腰、踢腿、跑跳、空翻等体操动作。几天后,记忆衰减,一星期后,他觉得自己已经不会任何体操动作了,而最终取出芯片以后,凯利又同以前一模一样了。

专家们预计在21世纪“人造脑”将可问世。那时,就可以用生物晶片拷贝一个人大脑所储存的全部记忆信息,再将载有这全部信息的生物晶片植入另一个人的大脑中。如果将来某一天,我们可以随意删除、储存记忆,甚至能将科学伟人的记忆有选择地移植于后人,将会是怎样一番情景呢?

学科展望

有科学家指出,未来人类的死亡是以记忆或意识为依据的。一个人如果想要在寿命终结时继续生存下去,可以先复制一个自己的克隆人,然后,再把自己的记忆等移植到克隆人的大脑中去,达到长生不死的目的。当然,这就涉及克隆的伦理和法律问题,是个需要人类慎重对待的重大问题了。

与生俱来的人体缺陷

我们总是说人体进化的结果是完美的,然而,医学专家提出,我们身体的各个部位,一共存在着20个致命的进化缺陷,轻则给我们的生活带来许多不便,重则危害我们的健康。

(1)女性骨盆太小,很难让胎儿的脑袋生出来,且容易出现产期伤害,引起胎儿感染。

(2)人类眼睛看起来如此复杂和完美,但其结构表明这是一种无计划的进化。眼睛存在最明显的进化缺陷,眼睛视网膜的静动脉分布在视网膜的上面和前面,此缺陷容易导致失明。

(3)智齿其实并不会让一个人变的更聪明,相反只会带来难以忍受的疼痛,还可引发脑脓肿、脑膜炎和硬脑膜上脓肿。

(4)喉咙的位置太高,常常导致窒息死亡。

(5)齿状突是上颈椎关节重要的骨性联结结构,其借助于寰横韧带将齿状突束缚在一定的解剖范围来保持寰枢关节的稳定。齿状突和横韧带发育不良是造成寰枢椎不稳的主要先天因素。此缺陷导致它很容易骨折,特别容易患风湿性关节炎。如果情况严重,还会导致瘫痪和死亡。其实更为简单的旋转球套关节会更好且更安全。

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