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科學(xué)領(lǐng)域的很多激動(dòng)人心的發(fā)明，均無(wú)法與人體相媲美

北京時(shí)間2月4日消息，據(jù)英國(guó)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，科學(xué)領(lǐng)域的很多激動(dòng)人心的發(fā)明，均無(wú)法與人體相媲美，從我們體內(nèi)的DNA到原子，人體本身就是一個(gè)科學(xué)奇跡。

1.人體由星塵組成

人體由星塵組成

你體內(nèi)的每一個(gè)原子都有幾十億歲。氫是宇宙中最常見(jiàn)的一種元素，也是人體的主要組成成分，它是在137億年前的宇宙大爆炸中產(chǎn)生的。碳和氧等更重的原子是70億到120億年前在恒星體內(nèi)產(chǎn)生的，并在恒星爆炸時(shí)擴(kuò)散到太空中。其中一些爆炸的威力很大，它們還產(chǎn)生了比鐵更重的元素。這意味著人體的組成成分確實(shí)非常原始：其實(shí)你就是一個(gè)星團(tuán)。

2.闌尾的價(jià)值

闌尾的價(jià)值

闌尾一直聲名狼藉。它常被視為人體的一個(gè)組成部分，但數(shù)百萬(wàn)年前就失去了功能。它讓我們意識(shí)到它的存在的唯一方式，就是偶爾感染，引起闌尾炎。然而最近科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，闌尾其實(shí)對(duì)那些幫助消化的細(xì)菌來(lái)說(shuō)是很有用的。在內(nèi)臟里瘋狂活動(dòng)后，這些細(xì)菌可以在闌尾里得到休息，有時(shí)還可以把這里當(dāng)作繁殖地，給腸道補(bǔ)充細(xì)菌新成員。因此你需要尊重自己的闌尾。

3.超大分子

實(shí)際上我們遇到的每一樣?xùn)|西都由分子組成。這些分子的大小變化多樣，它們從由簡(jiǎn)單的原子對(duì)(例如氧分子)到復(fù)雜的有機(jī)結(jié)構(gòu)，可謂五花八門(mén)。但是自然界最大的分子就在你的身體里。這就是染色體1。正常人體細(xì)胞核子里含有23對(duì)染色體，每個(gè)都是一個(gè)很長(zhǎng)的DNA分子。染色體1是其中最大的一個(gè)，包含大約100億個(gè)原子。

4.原子數(shù)量

在不知道組成人體的原子有多少前，你很難理解這些原子到底有多小。一名成年人由大約7000000000000000000000000000(七乘以千的九次冪)個(gè)原子組成。

5.毛發(fā)

毛發(fā)

這似乎很難令人信服，但事實(shí)上我們?nèi)梭w上的毛發(fā)數(shù)量與黑猩猩身上的同樣多，只是我們的毛發(fā)的用處更小，因此它們變得很細(xì)，很短，幾乎不被人們意識(shí)到。我們不清楚為什么我們會(huì)失去具有保護(hù)作用的毛發(fā)。據(jù)稱(chēng)這種變化是為了早期人類(lèi)更容易排汗，更不易生長(zhǎng)虱子和扁虱等寄生蟲(chóng)，甚至是因?yàn)槲覀兊淖嫦鹊囊徊糠謺r(shí)間會(huì)在水上生活。但是，也許最令人著迷的觀點(diǎn)是，早期人類(lèi)從森林遷徙到大草原上后，他們需要更多合作。當(dāng)動(dòng)物為了合作的目的而繁育后代時(shí)，就像我們?cè)?jīng)把狼馴化成狗那樣，它們會(huì)變得更像它們的嬰孩。在一項(xiàng)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始的為期40年的迷人試驗(yàn)期間，俄羅斯狐貍通過(guò)一代代繁育進(jìn)行馴化。在這期間，成年狐貍變得越來(lái)越像大一些的幼崽，它們花更多時(shí)間玩耍，并形成下垂的耳朵、松軟的尾巴和有圖案的皮毛。人類(lèi)同樣擁有嬰兒期猿的一些特征，例如大腦袋、小嘴巴和身上更細(xì)的毛。

6.雞皮疙瘩的進(jìn)化

雞皮疙瘩的進(jìn)化

雞皮疙瘩是正在進(jìn)化中的我們的祖先的一個(gè)遺留物。當(dāng)每根毛發(fā)根部周?chē)奈⑿〖∪馐站o，令毛發(fā)變得豎起來(lái)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)雞皮疙瘩。當(dāng)身上有足夠多的毛發(fā)覆蓋在上面，這會(huì)導(dǎo)致皮毛變得更蓬松，使更多空氣進(jìn)入毛內(nèi)，令其變成更好的絕緣體。但是人類(lèi)稀拉拉的體毛讓我們的皮膚看起來(lái)很奇怪。我們?cè)诟械胶ε禄蛘咴隗w驗(yàn)感情性記憶時(shí)，也會(huì)有汗毛豎起的感覺(jué)。很多哺乳動(dòng)物在受到威脅時(shí)會(huì)豎起毛發(fā)，讓它們看起來(lái)顯得更大，因此更有威脅性。人類(lèi)豎起體毛也是出于類(lèi)似防御機(jī)制，但是現(xiàn)在這種效果已經(jīng)不復(fù)存在。我們?nèi)詴?huì)有體毛豎起的感覺(jué)，但卻看不到體積增大。

7.太空創(chuàng)傷

太空創(chuàng)傷

如果科幻影片可信的話，要是你在沒(méi)穿太空服的情況下被從飛船里推出來(lái)，將會(huì)發(fā)生非常可怕的事情。但這通常是虛構(gòu)場(chǎng)景。體內(nèi)的空氣發(fā)生膨脹時(shí)，將會(huì)感覺(jué)有些不舒服，但是并不會(huì)像好萊塢影片里描繪的那樣，人體會(huì)發(fā)生爆炸。盡管液體確實(shí)會(huì)在真空環(huán)境下沸騰，但是人體血液受到循環(huán)系統(tǒng)的壓迫，將不會(huì)發(fā)生上述情況。雖然太空溫度很低，但是你不會(huì)很快失去熱量。就像保溫瓶顯示的那樣，真空是一個(gè)很好的絕緣材料。實(shí)際上，在太空中將會(huì)奪去你生命的事情是缺少空氣。在1965年的一項(xiàng)試驗(yàn)中，一只動(dòng)物的太空服在美國(guó)宇航局的真空室里炸開(kāi)一個(gè)口子。動(dòng)物在大約14秒后仍意識(shí)清醒，而且它也幸存了下來(lái)。在這種環(huán)境下的精確幸存極限還不得而知，也許是1到2分鐘。

8.原子瓦解

組成人體的原子主要是真空，因此，盡管人體由那么多原子組成，但是如果沒(méi)有這些真空區(qū)，你將會(huì)被壓縮成很小的體積。組成原子里的物質(zhì)的大部分體積的核子與整個(gè)結(jié)構(gòu)相比，就相當(dāng)于一只蒼蠅與它所在的一座大教堂相比。如果你失去體內(nèi)的所有真空區(qū)，你的身體將能放進(jìn)一個(gè)邊長(zhǎng)小于五百分之一厘米的的一個(gè)立方體里。中子星是由經(jīng)歷這種壓縮過(guò)程的物質(zhì)組成。一立方厘米中子星的重量就有大約1億噸。整顆中子星的重量遠(yuǎn)比我們的太陽(yáng)重，而它只是一個(gè)直徑大約相當(dāng)于懷特島直徑的球體。

9.電磁斥力

組成物質(zhì)的原子永遠(yuǎn)不會(huì)碰觸到對(duì)方。它們相距越近，它們的組成部分?jǐn)y帶的電荷之間的斥力就越大。這就如同想把兩塊極其強(qiáng)大的磁體北極對(duì)著北極放在一起。這甚至適用于似乎將要接觸的物體。當(dāng)你坐在椅子上時(shí)，事實(shí)上并未接觸到它，而是飄浮在它的上面，與它保持著一定距離，原子之間的斥力導(dǎo)致這種懸浮狀態(tài)。這種電磁斥力比地心引力不知強(qiáng)多少倍。你可以通過(guò)把一個(gè)電冰箱磁體拿到電冰箱附近，然后松手，進(jìn)行演示。微小磁體的電磁力可以完敗整個(gè)地球產(chǎn)生的萬(wàn)有引力。

10.量子體

其中一個(gè)科學(xué)之謎，是像人體一樣顯然是固體的簡(jiǎn)單東西，如何能夠用行為怪異的原子和它們的組成成分等量子粒子組成。如果你要求大部分人畫(huà)出他們體內(nèi)的一個(gè)原子的圖案，他們將會(huì)畫(huà)出一個(gè)像微型太陽(yáng)系的東西，核子相當(dāng)于太陽(yáng)，電子像行星一樣繞其運(yùn)行。這的確是原子的一個(gè)早期模型，但是現(xiàn)在我們知道，這種原子頃刻就會(huì)分崩離析。這是因?yàn)殡娮訐碛须姾珊鸵粋€(gè)不斷加速的帶電粒子，這會(huì)導(dǎo)致它以光的形式釋放出能量，致使電子螺旋運(yùn)動(dòng)，最終撞上核子。事實(shí)上，電子被禁錮在特定軌道上，這就如同它們?cè)阼F軌上運(yùn)行。它們無(wú)法在這些軌道之間存在，但是能夠通過(guò)“量子躍遷”，從一條軌道進(jìn)入另一條軌道。此外，作為量子粒子，電子以一個(gè)集團(tuán)的形式存在的可能性，比處于特定位置的可能性更大，因此顯示電子的更好畫(huà)面，是電子在核子周?chē)倪\(yùn)行路線看起來(lái)像是真的貝殼一樣。

11.紅色血液

你看從割破的手指里滲出的血液時(shí)，你可能會(huì)以為它是紅色的，這是因?yàn)樗锩婧需F元素，而不是鐵銹呈現(xiàn)的微紅色。紅色出現(xiàn)，是因?yàn)殍F被禁錮在稱(chēng)之為卟啉的血色素里的一個(gè)原子環(huán)里，正是這個(gè)結(jié)構(gòu)的形狀產(chǎn)生了紅色。血色素有多紅，主要取決于包圍它的是不是有氧分子。當(dāng)有氧氣存在時(shí)，卟啉的形狀就會(huì)發(fā)生改變，讓紅色血細(xì)胞變得更鮮艷。

12.來(lái)源于病毒

令人吃驚的是，并非你染色體里的所有有益DNA都是從祖先那里遺傳下來(lái)的，有些是從別的地方“借來(lái)的”。你的DNA包含的基因至少來(lái)源于8種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒。這些病毒利用細(xì)胞的機(jī)制復(fù)制DNA，并接管一個(gè)細(xì)胞。在人類(lèi)歷史的某個(gè)階段，這些基因逐漸與人類(lèi)DNA結(jié)合到一起。DNA里的這些病毒基因現(xiàn)在在人類(lèi)的繁衍生息過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，然而相對(duì)于我們的遺傳血統(tǒng)而言，它們完全是外來(lái)物。

13.其他生命

僅從細(xì)胞的角度看，你體內(nèi)的細(xì)菌量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人類(lèi)本身。人體內(nèi)的細(xì)菌是細(xì)胞量的10倍多。很多稱(chēng)你的身體為“家”的細(xì)菌都是非常友好的，它們不會(huì)對(duì)你構(gòu)成任何危害。有些是有益的。20世紀(jì)20年代，美國(guó)一位工程師研究動(dòng)物是否能在無(wú)菌環(huán)境下生存，他希望證明無(wú)菌的世界更健康。這位名叫詹姆斯-A-瑞尼爾斯的科學(xué)家一生都在努力創(chuàng)造一個(gè)可供動(dòng)物生長(zhǎng)的無(wú)菌世界。結(jié)果顯而易見(jiàn)，這并非不可能實(shí)現(xiàn)。但是瑞尼爾斯養(yǎng)的很多動(dòng)物都死掉了，幸存下來(lái)的也必須用特殊飼料喂養(yǎng)。這是因?yàn)槟c道里的細(xì)菌有助于消化。你可以在無(wú)菌環(huán)境下存活，但是如果你的腸道里沒(méi)有細(xì)菌產(chǎn)生的酶的幫助，你就必須食用比通常飲食含營(yíng)養(yǎng)成分更多的食品。

14.睫毛侵入者

不管你有多大年齡，你的睫毛里都有可能長(zhǎng)有螨蟲(chóng)。這些微小動(dòng)物依靠衰老的皮膚細(xì)胞和人類(lèi)毛囊產(chǎn)生的天然油脂(即皮脂)生活。通常情況下它們是無(wú)害的，不過(guò)也會(huì)導(dǎo)致一些人產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng)。睫毛螨蟲(chóng)一般體長(zhǎng)達(dá)三分之一毫米，而且?guī)缀跏峭该鞯模虼四愀緹o(wú)法借助裸眼看到它們。把一根睫毛放到顯微鏡下，你有可能會(huì)發(fā)現(xiàn)這些小東西，因?yàn)樗鼈兇蟛糠謺r(shí)間都生活在睫毛與皮膚接觸的毛囊根部。大約半數(shù)人擁有睫毛螨蟲(chóng)，而且這一比例會(huì)隨著年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。

15.光子探測(cè)器

你的眼睛非常敏感，它們甚至能夠發(fā)現(xiàn)少量光分子。如果你在晴朗的夜晚觀察仙女座，即使是一小塊模糊的光點(diǎn)借助裸眼也能看到。如果你能辨認(rèn)出那個(gè)微小的光斑，那么你看到了在沒(méi)有科技輔助下的人類(lèi)極限。仙女座是距離我們的銀河最近的大星系。但是“近”是銀河間距離的相對(duì)術(shù)語(yǔ)，仙女座距離地球250萬(wàn)光年。撞上你的眼睛的光子在開(kāi)始它們的旅行時(shí)，地球上還沒(méi)有人類(lèi)。我們通過(guò)進(jìn)化，已經(jīng)能夠看到幾乎令人難以想象的遙遠(yuǎn)距離，回溯大約250年。

16.感覺(jué)

不管你聽(tīng)到過(guò)什么，其實(shí)你并非只有5種感官。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，把你的手放在距離炙熱的鐵塊幾厘米的地方。雖然沒(méi)有一個(gè)感官會(huì)告訴你你將會(huì)被燒到，但是你能感覺(jué)到炙熱的鐵塊就在不遠(yuǎn)處，你不會(huì)去碰觸它。這要?dú)w功于我們的另一個(gè)感官——皮膚里的熱感應(yīng)器。與此類(lèi)似，我們還能感覺(jué)到疼痛，或者分辨出我們的身體是否上下顛倒。另一個(gè)簡(jiǎn)單測(cè)試是閉上眼睛，并觸摸你的鼻子。你并不用5種感官告訴你應(yīng)該怎樣找到它，而是憑借本體感受。這就是能夠察覺(jué)身體不同部位的感官。這是一種后感官(meta-sense)，它結(jié)合了大腦有關(guān)你的肌肉感知身體大小和形狀的知識(shí)。不用你的5種基本感官，你仍能準(zhǔn)確引導(dǎo)自己的手去觸摸自己的鼻子。

17.真實(shí)年齡

就像一只小雞，你的生命是從一個(gè)卵子開(kāi)始的。這指的并不是一個(gè)蛋，而是一個(gè)卵子。然而，人類(lèi)卵子和雞蛋之間存在的巨大不同會(huì)對(duì)你的年齡產(chǎn)生驚人影響。人類(lèi)的卵子非常小，它們只有一個(gè)細(xì)胞那么大，直徑一般是大約0.2毫米——與打印出來(lái)的句號(hào)大小差不多。你的卵子是在母體內(nèi)形成的，但是令人吃驚的是，當(dāng)你的母親還是胚胎時(shí)它就已經(jīng)形成了。母體為你提供的卵子結(jié)構(gòu)和你的一半DNA，可被視為是你生命的最初階段。而這一切發(fā)生在你母親出生以前。假設(shè)你母親是在30歲時(shí)生了你，那么在你18歲生日時(shí)，你的真實(shí)年齡其實(shí)已經(jīng)超過(guò)48歲。

18.后生影響(EPIGENETIC INFLUENCE)

我們經(jīng)常認(rèn)為基因是決定我們的外表的控制因素，但是基因只是DNA的一小部分。另外97%曾被認(rèn)為是毫無(wú)用處的，直到最近科學(xué)家才意識(shí)到，表觀遺傳學(xué)——基因以外的發(fā)展過(guò)程，對(duì)我們的發(fā)展也具有重大影響。一些部分相當(dāng)于控制“開(kāi)關(guān)”，能夠開(kāi)啟或者關(guān)閉基因，或者安排其他關(guān)鍵化合物的生產(chǎn)。大約2萬(wàn)個(gè)基因是如何精確定義我們的長(zhǎng)相的，長(zhǎng)期以來(lái)這個(gè)問(wèn)題一直困擾著科學(xué)家。現(xiàn)在他們終于發(fā)現(xiàn)，原來(lái)我們DNA的另外97%也相當(dāng)重要。

19.意識(shí)行為

如果你像大部分人那樣，你將能在眼睛后面查找到你的意識(shí)所在，就像那里坐著一個(gè)小人，它正在操控一個(gè)更大的機(jī)器——你的身體。你清楚那里并沒(méi)有什么小人，正在操作控制桿，而是你的意識(shí)似乎是一個(gè)獨(dú)立的存在，指揮著身體其他部位應(yīng)該怎樣做。事實(shí)上很多身體控制行為都來(lái)自于潛意識(shí)。一些任務(wù)通過(guò)不斷實(shí)踐已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此我們不用再思考這些基本行為。這個(gè)過(guò)程是由靠近腦干的大腦最原始的一個(gè)部位控制的。然而，即使是一項(xiàng)清醒的意識(shí)行為，例如撿起地上的東西，似乎也涉及到一些潛意識(shí)前體細(xì)胞，大腦被激活后，你才能做出上述決定。有關(guān)意識(shí)行為到底起著多大作用的問(wèn)題，一直存在很多爭(zhēng)議，但是很顯然我們對(duì)潛意識(shí)行為了解還不夠。

20.光學(xué)錯(cuò)覺(jué)

我們所“看到的”這個(gè)世界是人造的。我們的大腦產(chǎn)生圖像的方式與攝像機(jī)不同。大腦通過(guò)感知光、陰影、邊緣、弧度和其他因素的分子提供的信息，構(gòu)建出這個(gè)世界的模型。這使大腦更容易去除掉盲點(diǎn)，即視網(wǎng)膜內(nèi)視神經(jīng)彼此相連的地方，這里沒(méi)有感受器。它還補(bǔ)償了所謂掃視的快速眼部移動(dòng)，提供一個(gè)平穩(wěn)視力的錯(cuò)誤圖像。但是這一過(guò)程的不利方面，是它我們的雙眼很容易被愚弄。電視、電影和幻覺(jué)就是通過(guò)誤導(dǎo)大腦相信眼睛看到的東西產(chǎn)生作用的。這也是為什么月亮看起來(lái)比實(shí)際上，而且似乎大小有變化：月亮的真正光學(xué)大小與用鉆孔機(jī)在伸手可及的地方鉆的一個(gè)孔的大小類(lèi)似。