“細(xì)胞自殺”與干細(xì)胞之謎

生物學(xué)家一直弄不明白，胚胎中的一團(tuán)細(xì)胞，怎么會(huì)變出手、足、頭腦，最終長(zhǎng)成一個(gè)胎兒的。經(jīng)過(guò)多年的研究探索，現(xiàn)在，科學(xué)家能肯定地告訴你，胚胎細(xì)胞是通過(guò)自殺，讓多余的細(xì)胞死亡，恰到好處地分裂生長(zhǎng)來(lái)塑造自己的。

細(xì)胞“自殺”

在細(xì)胞核的信息分子中，有一種死亡程序，它發(fā)出的指令能調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)與死亡。當(dāng)細(xì)胞接到死亡指令，細(xì)胞中的物質(zhì)就收縮成小顆粒，再“爆炸”成碎片，吞噬細(xì)胞將碎片“回收”，改造成新細(xì)胞的元件。這同病源微生物殺傷細(xì)胞的方式完全不同，病原體毒素使細(xì)胞中毒時(shí)，細(xì)胞脹大破裂，內(nèi)容物滲出，并引起疼痛、發(fā)熱等免疫反應(yīng)。而細(xì)胞自殺卻不痛不癢，是一種主動(dòng)的生理過(guò)程。

據(jù)科學(xué)研究，細(xì)胞自殺是生命過(guò)程不可缺少的，隨時(shí)隨地都在進(jìn)行，如果這種自殺一旦停止，就標(biāo)志著生命的死亡。拿人來(lái)說(shuō)，血液中的紅細(xì)胞每秒鐘自殺成千上萬(wàn)；表皮細(xì)胞不斷脫落死亡；肌肉細(xì)胞定期更換。對(duì)細(xì)胞的自殺程序，過(guò)去并不清楚。20世紀(jì)80年代，美國(guó)科學(xué)家約翰遜和他的助手，在研究神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞自殺的程序。神經(jīng)細(xì)胞又叫神經(jīng)元，是組成腦和神經(jīng)的基本單位。它的形狀就像一只帶刺的球形毛蟲(chóng)，生出了一條細(xì)長(zhǎng)的尾巴。這尾巴叫“軸狀突起”，細(xì)胞上分叉的毛，稱(chēng)為“樹(shù)突”。軸突和樹(shù)突，就是平常所說(shuō)的神經(jīng)纖維。神經(jīng)細(xì)胞在生長(zhǎng)時(shí)，先生出細(xì)胞體，再長(zhǎng)出突起。突起的生長(zhǎng)就像草發(fā)芽那樣，會(huì)長(zhǎng)出很多，但大部分突起是不必要的。這時(shí)，機(jī)體就啟動(dòng)自殺程序，讓多余的“芽”死去，必要的“芽”生長(zhǎng)，修飾成一個(gè)有正常樹(shù)突和軸突的神經(jīng)細(xì)胞。

在離體的神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)液中，實(shí)驗(yàn)人員加進(jìn)阻止自殺的基因程序，神經(jīng)細(xì)胞就長(zhǎng)出一身亂毛，成了“瘋子”神經(jīng)元，失去了傳遞信號(hào)的功能。如果加進(jìn)去過(guò)量的自殺基因程序，就不能長(zhǎng)出神經(jīng)纖維，這樣的神經(jīng)細(xì)胞即使長(zhǎng)成，也是廢品。在對(duì)其他細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)，也能用同樣的實(shí)驗(yàn)方法，使細(xì)胞生長(zhǎng)或自殺，這說(shuō)明細(xì)胞中確實(shí)存在有自殺程序。后來(lái)的研究又發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞的正常分裂和生長(zhǎng)，除營(yíng)養(yǎng)、激素和自殺程序外，還要有細(xì)胞生長(zhǎng)因子。科學(xué)家在研究癌細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)一種基因，將它種在老鼠的淋巴結(jié)上，它能發(fā)出一種蛋白質(zhì)信號(hào)，阻止細(xì)胞自殺，于是老鼠的淋巴結(jié)細(xì)胞就不斷分裂積累，變成了腫瘤。后來(lái)，科學(xué)家又找到另一種基因，它同前一種功能相反，能命令合成細(xì)胞自殺的蛋白質(zhì)，若將它接種到腫瘤上，癌細(xì)胞就開(kāi)始自殺，癌塊逐漸變小，最后奇跡般地消失了!科學(xué)家們認(rèn)為，生物體的生理活動(dòng)，有一系列的控制程序，基因控制是一切控制的總后臺(tái)。細(xì)胞自殺，過(guò)去只當(dāng)作一種生命現(xiàn)象來(lái)研究，現(xiàn)在成了免疫、癌癥和艾滋病研究的重要課題。

當(dāng)你不小心碰破皮膚，病菌就會(huì)乘虛而入，這時(shí)血液里的白細(xì)胞就會(huì)涌向傷口，吞食病菌，受傷處就紅腫起來(lái)。病菌消滅后，白細(xì)胞就引爆自殺成為碎片，吞噬細(xì)胞將碎片清除，紅腫逐漸消失?？茖W(xué)家在研究中還發(fā)現(xiàn)，病毒感染健康細(xì)胞后，淋巴細(xì)胞會(huì)給它插上標(biāo)記，命令帶病毒的細(xì)胞自爆死亡。這說(shuō)明細(xì)胞自殺，還是機(jī)體抗感染的重要手段。

下面的故事是“干細(xì)胞之謎”。

臺(tái)灣桃園國(guó)際機(jī)場(chǎng)，一架波音747客機(jī)在朝霞中起飛，在香港稍作停留后，直達(dá)北京航空港?？蜋C(jī)剛剛停穩(wěn)，扶梯上就急匆匆走下兩位穿白衣的人，他們護(hù)著一只方盒，向早已等候在跑道邊的救護(hù)車(chē)走去。汽車(chē)載著白衣人風(fēng)馳電掣般地行駛在大街上，不一會(huì)兒就到了首都醫(yī)院，前來(lái)迎接的醫(yī)生緊握著白衣人的手說(shuō)：“太感謝了!太感謝了!”這是怎么回事呀?原來(lái)，一位名叫小蘭的北京女孩得了白血病，需要進(jìn)行骨髓移植，但女孩的血型很特別，在上千萬(wàn)人里才能找到一個(gè)血型相符的。醫(yī)院在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)出求援信息，臺(tái)灣紅十字會(huì)的骨髓庫(kù)正好有這種骨髓，其用電話告知北京，送來(lái)了救命的骨髓。

白血病又叫血癌，是由于紅骨髓里的造血母細(xì)胞發(fā)生基因突變，產(chǎn)生過(guò)量的白細(xì)胞，破壞了血液正常功能形成的一種癌癥。小蘭被注入臺(tái)灣同胞的骨髓后，很快就康復(fù)出院了。

神奇的干細(xì)胞

人的血液中有紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板3種血細(xì)胞，它們有固定的比例，分別完成運(yùn)送氧氣、消滅病菌和小血管破裂出血后血液凝固的任務(wù)。血細(xì)胞每天要大量死亡，就靠紅骨髓里的造血母細(xì)胞分裂生成新的血細(xì)胞補(bǔ)充。生物學(xué)上稱(chēng)這種能生出新細(xì)胞的母細(xì)胞為“干細(xì)胞”。

科學(xué)家曾做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)：將一只小白鼠的肝臟切去2／3，要不了1個(gè)月，肝臟里的干細(xì)胞就分裂增生，長(zhǎng)出完好如初的肝臟；血液中的紅細(xì)胞每天要死去成千上萬(wàn)，120天更新一遍，靠的就是骨髓中的干細(xì)胞；表皮細(xì)胞不斷死亡，又不斷長(zhǎng)出新的，因?yàn)槠つw下有干細(xì)胞。但是，在手臂上割去一塊肉，就不能恢復(fù)，因?yàn)榧∪饨M織中沒(méi)有干細(xì)胞。

身體各處的干細(xì)胞，大多處在休眠狀態(tài)，只有骨髓、精巢和卵巢、皮膚等處的干細(xì)胞，一直在活動(dòng)，因?yàn)樗鼈冴P(guān)系生命存亡和延續(xù)后代的大事，是不能停止活動(dòng)的。生理學(xué)家認(rèn)為，發(fā)育著的胚胎都是干細(xì)胞，它們能不斷分裂分化，變成皮膚、肌肉、神經(jīng)、血細(xì)胞等。但一到胚胎發(fā)育成熟，成為胎兒，就失去了干細(xì)胞的特性，只有骨髓、生殖器官、肝臟、皮膚等器官中仍保留著干細(xì)胞。

干細(xì)胞是細(xì)胞更新、組織修補(bǔ)的原材料，在動(dòng)物育種、器官移植中神通廣大，所以科學(xué)家一直想弄清干細(xì)胞的秘密。要研究干細(xì)胞，先得把它們從普通細(xì)胞中分離出來(lái)，但科學(xué)家研究了10多年，也沒(méi)有把干細(xì)胞請(qǐng)出來(lái)。直到1981年，英國(guó)有一位科學(xué)家才從小鼠的胚中，分離出干細(xì)胞。一般細(xì)胞在體外只能分裂10幾代，而干細(xì)胞能繁殖150代，也不改變遺傳的特性。把它接種到小鼠的胚中，能形成各種組織。

在對(duì)干細(xì)胞的研究中，科學(xué)家意外地發(fā)現(xiàn)，干細(xì)胞有發(fā)育成多種細(xì)胞的本領(lǐng)。例如，紅骨髓干細(xì)胞不但能變成血細(xì)胞，還能變成腦細(xì)胞，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上意義重大，它能用到器官的再造和移植上。例如，一個(gè)人的心臟壞了，必須換一顆好的心臟，但得到捐贈(zèng)的機(jī)會(huì)是極少的，大多數(shù)壞了心臟的人只有等死?，F(xiàn)在，醫(yī)學(xué)家已初步學(xué)會(huì)了在體外讓干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的方法，能培養(yǎng)出血細(xì)胞、肌肉、肌腱、軟骨等組織。

鯊魚(yú)的趣事

在遼闊的海洋中，生活著各種浮游生物、多彩的藻類(lèi)、美麗的珊瑚、各種魚(yú)兒以及多種多樣奇特的海獸，它們共同組成了一個(gè)令人神往的海洋生態(tài)系統(tǒng)。在魚(yú)類(lèi)中，鯊魚(yú)王國(guó)是一個(gè)獨(dú)特的軟骨魚(yú)群體。它們的生活習(xí)性和醫(yī)藥功效引起了海洋生物學(xué)家的普遍關(guān)注，鯊魚(yú)的秘密正在被一個(gè)個(gè)揭開(kāi)。鯊魚(yú)有350多種，小者盈尺，大者如船，體重以噸計(jì)，但無(wú)論大小，它們?cè)诤Ｑ笾芯朱`活。有些鯊魚(yú)，如真鯊、噬人鯊、雙髻鯊，相當(dāng)兇猛，素有海中霸王之稱(chēng)。傳說(shuō)有一個(gè)漁民捕得一頭母噬人鯊，剖腹時(shí)見(jiàn)有一條小鯊(鯊為卵胎生)，就用手去撥弄，哪知小鯊竟一口咬住了漁人的手!食肉鯊的嗅覺(jué)特別靈敏，據(jù)科學(xué)研究表明，1米長(zhǎng)的鯊魚(yú)，鼻腔中的嗅神經(jīng)末梢如若展開(kāi)，面積可達(dá)4842平方厘米。而幾米長(zhǎng)的大鯊魚(yú)，靈敏的鼻子，能嗅到數(shù)千米以外的血腥。

兇猛的鯊魚(yú)

鯊魚(yú)的名聲雖然不好，但是，攻擊人類(lèi)與船只的鯊魚(yú)只有30多種。大部分鯊魚(yú)對(duì)人類(lèi)有百利而無(wú)一害，在海洋生物學(xué)家的眼里，鯊魚(yú)全身都是寶。大型鯊魚(yú)的肝臟很大，有的可占體重的15％～21％，含油率高達(dá)63％，內(nèi)含豐富的維生素A和維生素D，是制造魚(yú)肝油的重要原料。鯊魚(yú)油特別耐凍，有的在零下50℃仍保持液體狀態(tài)，是制作高級(jí)潤(rùn)滑油的首選材料。鯊魚(yú)皮細(xì)膩柔韌，為革中上品，用它生產(chǎn)的皮鞋皮包，精美別致，深受女士先生的青睞。鯊魚(yú)的鰭俗稱(chēng)魚(yú)翅，富含蛋白胨，清燉滑潤(rùn)可口，是筵席珍品。

鯊魚(yú)有極強(qiáng)的生存能力，早在20世紀(jì)50年代，生物學(xué)家就對(duì)此進(jìn)行了研究。他們把癌細(xì)胞接種到鯊魚(yú)體內(nèi)，要不了多久，癌細(xì)胞就自動(dòng)消失了。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著海洋生物工程的興起，海洋生物學(xué)家加快了鯊魚(yú)抗癌機(jī)理的研究，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，揭開(kāi)了鯊魚(yú)抗癌的面紗。他們將癌細(xì)胞小塊組織接種到雙髻鯊體內(nèi)，不久就發(fā)現(xiàn)癌組織萎縮脫落。把死亡的癌組織放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)癌組織周邊的血管大多已死去。經(jīng)過(guò)生化處理，科學(xué)家從這一癌組織中提取到一類(lèi)新型的多肽活性物質(zhì)，它能抑制腫瘤血管的生成，使癌組織得不到營(yíng)養(yǎng)和氧氣的供應(yīng)導(dǎo)致最終死亡，專(zhuān)家們將這種多肽命名為“血管生成抑制因子”。進(jìn)一步研究表明，“血管生成抑制因子”是由鯊魚(yú)的軟骨組織合成的?？茖W(xué)家把鯊魚(yú)的軟骨組織提取液注入已接種過(guò)癌組織的家兔角膜中，幾天后他們觀察到實(shí)驗(yàn)兔角膜小血管的密度降低，血管長(zhǎng)度也縮短了70％～80％，在癌組織周?chē)纬闪艘粋€(gè)明顯的抑制圈?，F(xiàn)在科學(xué)家認(rèn)為，鯊魚(yú)的血管生成抑制因子，是一種高效的抗癌物質(zhì)，它能使血管停止生長(zhǎng)，切斷癌組織與周?chē)M織的聯(lián)系，斷絕血液供應(yīng)，防止癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)張。

在鯊魚(yú)的血清中，還有一種抗體，能對(duì)各種癌細(xì)胞具有直接的殺傷功效，它是廣譜的抗癌藥；姥鯊肝臟中的角鯊烯，不但能抗腫瘤，還能治療心血管病。運(yùn)用化學(xué)方法合成的各種角鯊烯衍生物，已在食管癌、胃癌、肺癌的治療中發(fā)揮作用。

蛛絲的奇觀

蠶絲潔白無(wú)瑕，棉絲柔軟多姿，錦綸絲耐磨堅(jiān)韌，更稀奇的是蜘蛛絲，它輕盈無(wú)比，直徑只有0.00508~0.025毫米，比所有的動(dòng)植物絲都細(xì)，如果用蜘蛛絲繞地球一周，這4萬(wàn)千米的蜘蛛絲還可以裝進(jìn)你的書(shū)包。蜘蛛絲特別堅(jiān)韌，它的抗拉強(qiáng)度是鋼的5倍!勝過(guò)所有天然和人造的纖維。在長(zhǎng)期的進(jìn)化中，蜘蛛形成了特殊的產(chǎn)絲方式，蛛絲成了蜘蛛生存競(jìng)爭(zhēng)的特殊工具。蛛絲的種類(lèi)也千姿百態(tài)。

千姿百態(tài)的蛛絲

結(jié)網(wǎng)圓蛛有編織八卦網(wǎng)的習(xí)性。每當(dāng)夜幕降臨，躲在屋檐、樹(shù)枝和樹(shù)洞里的圓蛛就活躍起來(lái)了，它打開(kāi)腹部的紡績(jī)突，按照基因程序紡絲結(jié)網(wǎng)。先來(lái)回縱橫，拉起牢固的網(wǎng)架，再一道道旋轉(zhuǎn)編織，經(jīng)過(guò)精細(xì)的操作，一個(gè)漂亮的大網(wǎng)在空中張開(kāi)。猶如一片晶瑩的八卦網(wǎng)。結(jié)網(wǎng)圓蛛的“捕蟲(chóng)網(wǎng)”是濕絲，在成絲時(shí)，圓蛛身體里要分泌出一種叫吡咯烷酮的液體，均勻地涂布在蛛絲上。這種液體特別黏，在空氣中不易氧化干燥，當(dāng)一只倒霉的昆蟲(chóng)在飛行中不小心觸網(wǎng)，就會(huì)立刻被粘住。蛛網(wǎng)的震動(dòng)沿拉線傳給蟄伏的圓蛛，它立即螫射毒液，將俘虜麻醉，再用蛛絲將它捆綁。待昆蟲(chóng)在消化酶的作用下變成液體后，圓蛛才吸食享用這頓美餐。

生活在西雙版納森林中的一種圓蛛，它結(jié)的網(wǎng)能粘住小鳥(niǎo)。但蜘蛛在網(wǎng)上行走卻來(lái)去自由，從不被粘住，這多奇怪呀!如果你仔細(xì)觀察蜘蛛在網(wǎng)上行走的方式，就不難發(fā)現(xiàn)其中的奧秘了。原來(lái)，蜘蛛在網(wǎng)上行走總是沿著骨架來(lái)回，從不走到網(wǎng)格中，有時(shí)為了加快速度，蜘蛛還會(huì)沿著骨架滑動(dòng)，活像一位雜技演員。

干絲中有一根特別長(zhǎng)，一直通向蜘蛛的隱藏處，這是它的通訊線。當(dāng)有昆蟲(chóng)落網(wǎng)，震動(dòng)就沿通訊線傳到蜘蛛腿上的聽(tīng)覺(jué)分析器中，因此，蜘蛛就能準(zhǔn)確地爬向目標(biāo)。

大多數(shù)母蜘蛛在產(chǎn)卵前，會(huì)用比織網(wǎng)還細(xì)的絲編織卵袋。在這個(gè)時(shí)候，你能看到蜘蛛媽媽的兩條后腿不斷地交錯(cuò)忙碌，將紡出的絲層層交織，不一會(huì)兒一只大小適中，又很牢固的育兒袋就編成了。育兒袋就像一粒小珠子，拖在蜘蛛媽媽圓滾滾的肚子后面，待它產(chǎn)完卵，還得織一個(gè)袋蓋，將育兒袋封死，然后把育兒袋藏到隱蔽的地方，靠自然溫度來(lái)孵化。

有的蜘蛛編織的育兒袋十分漂亮，它先從紡績(jī)突吐出白絲，接著再吐出彩絲，一會(huì)兒棕色，一會(huì)兒褐色，一會(huì)兒黑色，像變魔術(shù)似的，鮮艷奪目。蜘蛛為什么會(huì)吐彩絲呢?目前還沒(méi)有搞清它的原理，不然，中國(guó)的絲綢將會(huì)更加多姿多彩。

小蜘蛛沒(méi)有翅膀，但它們遷飛的本領(lǐng)卻比會(huì)飛的昆蟲(chóng)還強(qiáng)。剛從育兒袋里孵化出來(lái)的小蜘蛛，只有芝麻大小，它們爬到高高的樹(shù)枝頂上、蘆葦尖上，然后像孫悟空似的連續(xù)翻筋斗，翻著翻著，突然從紡績(jī)突噴出一股“煙霧”，仔細(xì)一瞧，原來(lái)是一團(tuán)幾尺長(zhǎng)的飄浮絲。飄浮絲彎曲盤(pán)繞呈一個(gè)汽球狀，小蜘蛛用腿抓著它，隨著微風(fēng)飄呀飄呀，一會(huì)兒就“飛”出老遠(yuǎn)?！帮w”到合適的地方，小蜘蛛就收回飄浮絲降落下來(lái)。它們就是用這種辦法，散布到自然界的各個(gè)角落，捕食害蟲(chóng)。

蜘蛛的“婚戀”很不浪漫，有的甚至還有點(diǎn)殘酷。蜘蛛交配后，雌蜘蛛絲毫不念“夫妻”的情分，一口將“新郎”咬死!但有些雄蜘蛛?yún)s能逃脫殺身之禍，例如有一種蟹蛛，當(dāng)它相中一只雌蛛后，會(huì)突然用腳把雌蛛緊緊抱住，再用很粗的蛛絲將“妻子”綁起來(lái)，使它無(wú)法動(dòng)彈。完成交配任務(wù)后雄蛛便揚(yáng)長(zhǎng)而去，讓“妻子”自己慢慢松綁。蟹蛛的這種捆綁式戀愛(ài)，在自然界中并不多見(jiàn)，但它卻避免了雄蛛婚姻的悲劇。

蜘蛛捕食的昆蟲(chóng)大多是害蟲(chóng)。例如，農(nóng)田中的蜘蛛能夠捕食稻飛虱、稻葉蟬等農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。所以，蜘蛛是對(duì)人有益的動(dòng)物。我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的蜘蛛大約有1000多種，有人統(tǒng)計(jì)，每平方米稻田內(nèi)可以有蜘蛛45～120只之多，如果每只蜘蛛每天消滅5～8只農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，其防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)的能力就相當(dāng)可觀。

蛛絲的優(yōu)良性能早就引起了科學(xué)家的注意，它輕盈無(wú)比，又特別堅(jiān)韌，它的抗拉強(qiáng)度是鋼的5倍?？茖W(xué)家們想用蛛絲編成特殊的繩索和網(wǎng)具，制造防彈衣，生產(chǎn)布料。隨著生物工程科學(xué)的發(fā)展，生物學(xué)家已用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，搞清了蜘蛛紡績(jī)器的微觀結(jié)構(gòu)，并模擬了產(chǎn)絲過(guò)程。目前，科學(xué)家對(duì)蜘蛛合成蛛絲的基因的研究，也已取得了重大的進(jìn)展。如果搞清了蜘蛛成絲的全部程序，把它轉(zhuǎn)移到微生物細(xì)胞中，就能實(shí)現(xiàn)蛛絲的工業(yè)化生產(chǎn)，人類(lèi)將會(huì)得到無(wú)比輕盈、無(wú)比堅(jiān)韌的纖維材料。

啄木鳥(niǎo)的捕蟲(chóng)技巧

當(dāng)你走近森林，常常會(huì)聽(tīng)到“篤篤篤”的擊木聲，這是“森林醫(yī)生”啄木鳥(niǎo)在給樹(shù)木治病。若你進(jìn)入樹(shù)林子尋找，就能看到啄木鳥(niǎo)在樹(shù)干上一邊攀登，一邊啄著樹(shù)干。它們發(fā)現(xiàn)哪兒有蟲(chóng)，就啄破樹(shù)皮和樹(shù)干，用特殊的舌頭攝取害蟲(chóng)。據(jù)科學(xué)家研究，啄木鳥(niǎo)啄樹(shù)干的動(dòng)作迅猛有力，它的喙運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)555米/秒，比音速快1.4倍。同時(shí)，啄木鳥(niǎo)頸部的肌肉也快速搖動(dòng)，速度可達(dá)578米/秒，比子彈出膛的速度快1倍多。用如此快的速度啄食，頭腦受到的沖擊力和震動(dòng)力是相當(dāng)巨大的，奇怪的是啄木鳥(niǎo)卻從不得腦震蕩。

啄木鳥(niǎo)

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)的生物學(xué)家，仔細(xì)研究了啄木鳥(niǎo)頭部的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)它的骨質(zhì)疏松而有空隙，但又十分堅(jiān)硬，頭骨內(nèi)部有一層堅(jiān)韌的外腦膜，外腦膜與腦之間還有一個(gè)狹窄的空隙，能有效減低震動(dòng)波的傳入。這樣算來(lái)，啄木鳥(niǎo)的頭部有3層防震裝置，再加上頭部?jī)蓚?cè)肌肉有力旋轉(zhuǎn)時(shí)具有吸震消震作用，沖擊力再大也不會(huì)傷害腦子，難怪最新型的防震帽要搞成啄木鳥(niǎo)式結(jié)構(gòu)了。

在鳥(niǎo)類(lèi)中，啄木鳥(niǎo)以“長(zhǎng)舌”著稱(chēng)于世。有人曾做過(guò)一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：將一株病樹(shù)的朽木剖開(kāi)，露出白蟻的甬道，外面鑲上玻璃。一只啄木鳥(niǎo)飛來(lái)了，它完全不理會(huì)人造的機(jī)關(guān)，伸出長(zhǎng)達(dá)12厘米的舌頭，在蟻巢中粘食白蟻，動(dòng)作既靈活又快捷，舌頭還能隨著蟻道轉(zhuǎn)彎呢!啄木鳥(niǎo)的口腔長(zhǎng)不過(guò)3.3厘米，怎么能容下這么長(zhǎng)的舌頭呢?現(xiàn)在這個(gè)秘密已被生物學(xué)家弄清楚了。

原來(lái)，啄木鳥(niǎo)的舌頭并不長(zhǎng)，只是有一條帶彈性的結(jié)締組織連著舌根，因此加長(zhǎng)了舌頭。這條特殊的結(jié)締組織，從下頜穿出來(lái)，向上繞過(guò)后腦殼，再由腦頂前部進(jìn)入右鼻孔固定，當(dāng)它從后腦和下頜滑出時(shí)，舌頭就可以伸得很長(zhǎng)。在動(dòng)物界中，鼻子是用來(lái)呼吸的，在長(zhǎng)期的食蟲(chóng)進(jìn)化中，大自然竟讓啄木鳥(niǎo)“犧牲”一個(gè)鼻孔，以適應(yīng)高效食蟲(chóng)的功能。

白蟻、天牛等樹(shù)木害蟲(chóng)，隱藏在樹(shù)干里做壞事，一般的捕蟲(chóng)鳥(niǎo)對(duì)它們無(wú)可奈何，而啄木鳥(niǎo)卻能將這些壞東西全部消滅?？俊昂V篤”的音響差別，啄木鳥(niǎo)能判斷出哪兒有蟲(chóng)，然后啄開(kāi)樹(shù)洞，把帶黏液的舌頭伸進(jìn)洞里來(lái)回掃蕩，將小蟲(chóng)一掃而光。對(duì)付大齡幼蟲(chóng)，啄木鳥(niǎo)就用舌尖的鉤刺拉出；對(duì)付藏在深處的蟲(chóng)子，啄木鳥(niǎo)就使勁敲擊樹(shù)木，嚇得害蟲(chóng)在洞中亂竄，待它們竄到舌頭夠得到的“伏擊圈”，再一舉殲滅。

啄木鳥(niǎo)的食性很廣，除捕捉樹(shù)干中的害蟲(chóng)外，還吃甲蟲(chóng)、螟蛾、椿象、蝗蟲(chóng)卵等。啄木鳥(niǎo)的食量也很大，據(jù)研究，一只斑啄木鳥(niǎo)一天能吃1000～1400條害蟲(chóng)，在冬季，它能消滅60％～90％的柳樹(shù)蟲(chóng)癭，吃掉50％的果樹(shù)害蟲(chóng)。在1000畝(1畝=0.0667公頃)樹(shù)林中，如果有2對(duì)啄木鳥(niǎo)，就能控制住樹(shù)干害蟲(chóng)的蔓延危害了。

春江水暖，桃紅柳綠，鳥(niǎo)類(lèi)的生殖季節(jié)來(lái)到了。食蟲(chóng)鳥(niǎo)的生殖，需要一定范圍的營(yíng)巢區(qū)，才能保證幼鳥(niǎo)有足夠的食物。假如一對(duì)親鳥(niǎo)看中一塊地方適合筑巢，它們就在自己的勢(shì)力范圍內(nèi)飛來(lái)飛去鳴叫不停，向別的鳥(niǎo)宣布：這是我們的領(lǐng)地，請(qǐng)不要進(jìn)來(lái)!啄木鳥(niǎo)的歌，是那得意的擊木聲。在春天的森林里，一處“篤篤”聲起，另一處就會(huì)“篤篤”響應(yīng)，好似山谷的回聲：請(qǐng)注意，這是我們的領(lǐng)地，請(qǐng)走遠(yuǎn)一點(diǎn)!

揭秘鳥(niǎo)類(lèi)遷徙

鳥(niǎo)類(lèi)遷徙是鳥(niǎo)類(lèi)隨著季節(jié)變化進(jìn)行、方向確定、有規(guī)律和長(zhǎng)距離的遷居活動(dòng)。在動(dòng)物界中，類(lèi)似的活動(dòng)非常常見(jiàn)，在昆蟲(chóng)則稱(chēng)為“遷飛”，在魚(yú)類(lèi)則稱(chēng)為“洄游”，在哺乳動(dòng)物則稱(chēng)為“遷移”。遷徙是鳥(niǎo)類(lèi)生命周期中風(fēng)險(xiǎn)最高的行為，受到體能、天敵等因素的制約。

“人”字形鳥(niǎo)隊(duì)

鳥(niǎo)類(lèi)和其他生物遷徙行為的起源至今沒(méi)有定論，較多學(xué)者認(rèn)為，地球上交替出現(xiàn)的冰川期與鳥(niǎo)類(lèi)遷徙行為的起源有著密切的關(guān)系，冰川活動(dòng)期生活在緯度較高區(qū)域的鳥(niǎo)類(lèi)被冰川逼迫南移，冰川北退后出于本能鳥(niǎo)類(lèi)又遷回高緯度的繁殖地，從而形成遷徙的行為；也有學(xué)者認(rèn)為遷徙行為源自自然選擇的壓力，由于遷徙行為是鳥(niǎo)類(lèi)生命周期中最為艱苦和死亡率最高的階段，因而有著遷徙行為的鳥(niǎo)類(lèi)在遷徙過(guò)程中都經(jīng)歷了嚴(yán)苛的自然選擇，有著這一行為的鳥(niǎo)類(lèi)種群會(huì)在生存競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位，正是這種原則壓力造就了鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的行為。

遷徙中的鳥(niǎo)一般會(huì)結(jié)成群體，在遷飛時(shí)有固定的隊(duì)形。一般有“人”字形（西文稱(chēng)為“V”形隊(duì)）、“一”字形和封閉群。猛禽在白天遷飛，通常不結(jié)群遷徙，也會(huì)相對(duì)比較集中，但個(gè)體之間保持一定的距離。某些種的猛禽還會(huì)組成數(shù)量不等的混合群體進(jìn)行遷徙。

涉禽

不同的鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的時(shí)間也各自不同，大型鳥(niǎo)類(lèi)以及猛禽由于體形較大或由于性情兇猛天敵很少，因而常常在白晝遷徙，夜間休息，以便利用白天由于日照引起的上升氣流節(jié)省體力；但是更多的候鳥(niǎo)，包括體形較小的食谷鳥(niǎo)類(lèi)、涉禽、雁鴨類(lèi)等，則多選擇夜間遷徙，白晝蟄伏、覓食的方式，選擇夜間遷徙的鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)在凌晨異常活躍，在一些鳥(niǎo)道，遷徙季節(jié)時(shí)候凌晨鳥(niǎo)類(lèi)的喧鬧聲甚至能夠吵醒熟睡的人。研究顯示，白晝遷徙的鳥(niǎo)類(lèi)多利用太陽(yáng)或者地面景觀導(dǎo)航定位，夜間遷徙的鳥(niǎo)類(lèi)則利用月光和星座導(dǎo)航。部分鳥(niǎo)類(lèi)在穿越沙漠和大洋時(shí)由于沒(méi)有落腳點(diǎn)會(huì)采取晝夜兼程的遷徙方式。

影響鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的因素有很多，其中既有外在的氣候、日照時(shí)間、溫度、食物等，也有鳥(niǎo)類(lèi)內(nèi)在的生理因素。

(1)氣候：在緯度較低的熱帶、亞熱帶地區(qū)候鳥(niǎo)較少而留鳥(niǎo)較多，而在中高緯度地區(qū)候鳥(niǎo)較多而留鳥(niǎo)較少。其主要原因低緯度地區(qū)氣候變化較小，每年間各項(xiàng)氣候指數(shù)相對(duì)穩(wěn)定；而中高緯度地區(qū)季節(jié)鮮明，氣候變化較大。

(2)溫度：溫度不僅僅影響了鳥(niǎo)類(lèi)本身的感受，同時(shí)也會(huì)影響鳥(niǎo)類(lèi)的食物來(lái)源。當(dāng)高緯度地區(qū)溫度降低時(shí)，鳥(niǎo)類(lèi)便會(huì)隨之遷徙；而由于地形等因素的影響，中高緯度地區(qū)也會(huì)有一些區(qū)域會(huì)保持相對(duì)較高的溫度，生活在這里的候鳥(niǎo)就有可能轉(zhuǎn)變?yōu)榱豇B(niǎo)。

(3)日照時(shí)間：有相當(dāng)一部分候鳥(niǎo)，每年開(kāi)始遷徙時(shí)間非常穩(wěn)定，據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，這與日照時(shí)間有關(guān)，當(dāng)日照時(shí)間達(dá)到一定長(zhǎng)度以上或以下之后，會(huì)觸發(fā)鳥(niǎo)類(lèi)體內(nèi)的某種反應(yīng)機(jī)制，誘發(fā)其遷徙行為。

(4)食物：食物狀況是影響鳥(niǎo)類(lèi)遷徙一個(gè)重要因素。有學(xué)者認(rèn)為，由于鳥(niǎo)類(lèi)是恒溫動(dòng)物，本身對(duì)環(huán)境溫度的變化較不敏感，因而溫度因素對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的影響主要就是通過(guò)食物來(lái)實(shí)現(xiàn)的，溫度降低不僅食物本身的活動(dòng)停止，而且鳥(niǎo)類(lèi)的覓食活動(dòng)也受到很大限制，正是這一因素迫使鳥(niǎo)類(lèi)開(kāi)始遷徙。

(5)鳥(niǎo)類(lèi)生理因素：根據(jù)對(duì)籠養(yǎng)鳥(niǎo)類(lèi)的觀察，每到繁殖季節(jié)鳥(niǎo)類(lèi)會(huì)出現(xiàn)所謂“遷徙不安”的行為，部分物種會(huì)終日朝向遷徙方向站立；或不斷試圖起飛，一些夜間遷徙的物種會(huì)顛倒晝夜節(jié)律，在夜間顯示出異常的活躍，由于在籠養(yǎng)條件下，氣候、溫度、光照、食物的條件終年不變，因而籠養(yǎng)鳥(niǎo)在遷徙季節(jié)的“遷徙不安”行為說(shuō)明至少對(duì)部分物種而言，遷徙是其生命本能的一部分，受到其內(nèi)在生理因素的調(diào)節(jié)。

動(dòng)物多彩的血

如果有人問(wèn)：血液是什么顏色的?

你準(zhǔn)會(huì)毫不遲疑地回答：紅色!是的，哺乳動(dòng)物、人類(lèi)血管里流動(dòng)的是鮮紅的血。但在生物學(xué)家的眼里，動(dòng)物的血液卻是多彩的，除紅色外，還有藍(lán)、青、綠、白、褐、淡藍(lán)、紅綠相間、玫瑰色等9種。脊椎動(dòng)物的血液大多是紅色的，生物學(xué)家對(duì)紅色的血液研究比較多，不但搞清了高等動(dòng)物血液的成分和功用，而且對(duì)紅色血的色素也進(jìn)行了分析，并且了解到血紅素中含有二價(jià)的鐵離子，不但呈紅色，且有一股子鐵腥味。血紅素同蛋白質(zhì)相結(jié)合，生成的血紅蛋白有一種奇妙的特性，它能與氧分子和二氧化碳分子進(jìn)行不穩(wěn)定的結(jié)合，成為這兩種氣體的載體。血液從左心室泵出流經(jīng)肺泡時(shí)，血紅蛋白放出從組織細(xì)胞帶來(lái)的二氧化碳，同新鮮氧氣結(jié)合，這時(shí)的血液呈特有的鮮紅色，稱(chēng)為動(dòng)脈血；血液從右心室出發(fā)，流經(jīng)組織細(xì)胞時(shí)，血紅蛋白把氧氣供給細(xì)胞，同時(shí)將組織中的二氧化碳和廢物帶走，這時(shí)的血液呈現(xiàn)暗紅色，叫靜脈血。血紅蛋白從鮮紅到暗紅，又從暗紅到鮮紅的變化是生命體生生不息的動(dòng)力，如果這種變化一旦失調(diào)，生命就會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。

動(dòng)物界種類(lèi)最多、數(shù)量最大的是昆蟲(chóng)，據(jù)生物學(xué)家估計(jì)，地球上的昆蟲(chóng)，少說(shuō)也有100多萬(wàn)種。昆蟲(chóng)的血液有各種各樣的顏色，最常見(jiàn)的是黃色、橙紅色、藍(lán)綠色和綠色。在十字花科植物間飛舞的菜粉蝶，其幼蟲(chóng)、蛹或成蟲(chóng)的血液，雌雄有別，雌性為綠色，雄性則是金黃色或無(wú)色透明；大天蠶蛾、家蠶的血液為黃色；飛蝗的血液為淡綠色。環(huán)節(jié)動(dòng)物蚯蚓的血液是玫瑰紅色的，蛭的血液為紅色。所以，不同種類(lèi)的動(dòng)物，血液的顏色各不相同。同樣是血液，為什么顏色會(huì)不同呢?科學(xué)家認(rèn)為，血液的顏色是由血色素決定的，像鱗翅目昆蟲(chóng)，體液中多胡蘿卜素、核黃素、黃酮等，血液就呈現(xiàn)黃色。血液的顏色還與血蛋白中的金屬離子有關(guān)，所含離子不同，血液的顏色也不同。如果血液中有2種不同的血蛋白相互摻和，血液的顏色也會(huì)變化。例如，直翅目昆蟲(chóng)中的各類(lèi)螞蚱，血液中既有黃色蛋白，又有藍(lán)色蛋白，兩者相輔，血液就呈現(xiàn)淡綠色。

昆蟲(chóng)的血液是多彩的

在我國(guó)300萬(wàn)平方千米的海疆中，生活著幾十萬(wàn)種海洋生物，從低等的藻類(lèi)植物到高等的哺乳類(lèi)動(dòng)物應(yīng)有盡有，它們組成了充滿生機(jī)的海洋生態(tài)系統(tǒng)。有的海洋生物既原始又奇特，如福建沿海有一種定名為鱟的生物，模樣奇丑，雌性個(gè)體大小與老鱉相當(dāng)，它的進(jìn)化程度只與地質(zhì)史上的三葉蟲(chóng)屬同等，分類(lèi)則與蜘蛛同宗，是有名的活化石，它的血液是藍(lán)色的。經(jīng)科學(xué)測(cè)定。鱟的血蛋白中含有0.28％的銅離子，組成的是血藍(lán)蛋白。因?yàn)轺c在進(jìn)化上比較低等，它的血細(xì)胞沒(méi)有組織分化，只是一種變形細(xì)胞，因此抵抗微生物的能力很差。在鱟的生命歷程中，遇到病菌入侵，變形細(xì)胞就使出渾身的解數(shù)，用自己的凝固的辦法吞噬細(xì)菌，但卻經(jīng)不住眾多病菌的進(jìn)攻，變形細(xì)胞一個(gè)個(gè)崩潰，最后連血液也凝固起來(lái)。鱟也就命歸黃泉了，所以這種丑八怪的壽命極短。

鱟血的致命弱點(diǎn)，在醫(yī)藥衛(wèi)生上卻大有用處。科技人員把鱟的血液抽出來(lái)，經(jīng)過(guò)離心純化，得到白色的液體，里邊有大量變形細(xì)胞的溶解物，冷凍干燥后就成了粉狀的鱟試劑。鱟試劑是很靈敏的檢測(cè)試劑，在醫(yī)學(xué)上有著廣泛的用途。

雌雄之變的秘訣

生物大多都有性別的區(qū)分，或雄或雌，或公或母。生物是如何區(qū)分性別的呢?

秘密全在生物細(xì)胞核的染色體上。生物的染色體是成雙成對(duì)組合在一起的，不同的生物，染色體對(duì)的數(shù)目是不一樣的，像水稻有12對(duì)染色體，獼猴有21對(duì)染色體，而人體有23對(duì)染色體等等。在這些染色體中，只有1對(duì)是決定生物性別的，這對(duì)染色體叫“性染色體”，那么其他的則叫“常染色體”。生物的性染色體有型號(hào)的區(qū)別，如果蠅、人等，在一對(duì)性染色體中，一條用英文字母X表示，另一條用Y表示，如果生物細(xì)胞中的一對(duì)性染色體是XX，表示是雌性的；如果生物細(xì)胞中的一對(duì)性染色體是XY，表示是雄性的。這類(lèi)生物屬于XY型性別決定。而鳥(niǎo)類(lèi)等生物的一對(duì)性染色體中，一條用英文字母Z表示，另一條用W表示，如果生物細(xì)胞中的一對(duì)性染色體是ZZ，表示是雄性的；如果生物細(xì)胞中的一對(duì)性染色體是ZW，表示是雌性的。這類(lèi)生物屬于ZW型性別決定。在性細(xì)胞分裂形成精子和卵細(xì)胞時(shí)，姐妹染色體要分開(kāi)，對(duì)精子來(lái)說(shuō)就會(huì)有X精子和Y精子，卵細(xì)胞都是X卵子，Y精子和X卵細(xì)胞結(jié)合生下雄性的后代，XX結(jié)合就生下雌性的后代。當(dāng)然，還有其他形式的性別決定，像蜜蜂，性別由染色體的倍數(shù)決定。龜鱉等的性別由卵細(xì)胞的孵化溫度決定，在26～27℃下孵出的幼體大多是雄性，在29℃孵化出的幼體，80％是雌性。

染色體

在生物界，還有性逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。如黃鱔剛從受精卵里孵出來(lái)，都是雌性，到產(chǎn)卵后卵巢就逆向生長(zhǎng)變成精巢，長(zhǎng)到42厘米以上時(shí)，大部分都變?yōu)樾埸S鱔。這時(shí)的黃鱔體肥肉多，是加工黃鱔菜肴的上等原料。

性別變化是一種自然現(xiàn)象。有的生物大多產(chǎn)雄性幼體，有的大多產(chǎn)雌性幼體，在養(yǎng)殖業(yè)中人們根據(jù)市場(chǎng)需求，要進(jìn)行性別的人工控制。例如，羅非魚(yú)是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的熱帶淡水魚(yú)，雄魚(yú)體大肉多，雌魚(yú)長(zhǎng)得較小，因此多養(yǎng)雄魚(yú)，才有較好的經(jīng)濟(jì)收入。在雌雄混雜的魚(yú)池里。羅非魚(yú)的性成熟早，繁殖率高，大量的魚(yú)擠在一起不容易長(zhǎng)大，就是雄魚(yú)也難長(zhǎng)到200克以上的商品標(biāo)準(zhǔn)。如果將雄魚(yú)單獨(dú)飼養(yǎng)，每條魚(yú)都能長(zhǎng)到1000克，產(chǎn)量是原來(lái)的幾倍，如果用人工方法把雄魚(yú)苗挑出來(lái)也很不容易?？萍既藛T了解到，羅非魚(yú)是“XY”型性別決定，一般在孵化后25天左右才開(kāi)始性別分化。他們?cè)诘?4天向魚(yú)苗池中加進(jìn)雄性激素，大部分魚(yú)苗變成了雄魚(yú)，產(chǎn)量大大提高。但是加進(jìn)水里的雄性激素，在很長(zhǎng)時(shí)間里都不被分解，會(huì)污染環(huán)境。為了解決生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)的矛盾，科技人員想出了一個(gè)絕妙的主意：先用雌性激素叫一些雄魚(yú)變成“雌魚(yú)”（性染色體仍是“XY”），讓它們同真正的雄魚(yú)交配，得到了“YY”型雄魚(yú)。給一些“YY”雄魚(yú)喂以雌性激素，使它們變成雌魚(yú)。讓“YY”雄魚(yú)同“YY”雌魚(yú)交配，就育出了能穩(wěn)定遺傳的YY雄魚(yú)。這種雄羅非魚(yú)，外表與XY雄魚(yú)差不多，但比用激素處理的魚(yú)成活率高，產(chǎn)量也比激素魚(yú)高出30％，同混雜魚(yú)相比，產(chǎn)量要高出50％。

有些動(dòng)物的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)在雌性，如奶牛。為了多得母牛，英國(guó)劍橋大學(xué)的科學(xué)家，根據(jù)X精子中的DNA比Y精子多40％~50%，用儀器把90％以上的Y精子分離出來(lái)。這種方法現(xiàn)已在畜牧生產(chǎn)中啟用。

為何有的動(dòng)物可共生

對(duì)于不同種屬的生物，人們常見(jiàn)的是相互間的逐殺和爭(zhēng)斗?？墒?，奇妙的大自然中也存在著另一種動(dòng)物關(guān)系。這就是一種特殊的“共生”現(xiàn)象，即兩種不同的生物相互依存，互惠互生。很多動(dòng)物在它的生活中都會(huì)交上一些“異種”朋友。比如：兇猛的鯊魚(yú)也會(huì)有一些小伙伴，這些小魚(yú)叫擬獅魚(yú)。它們常常在鯊魚(yú)身旁來(lái)回穿梭，去吞食鯊魚(yú)吃剩的殘屑。鯊魚(yú)為什么能容忍這種“無(wú)視”它權(quán)威的小魚(yú)呢?原來(lái)，這些小魚(yú)不僅在它前面幫助導(dǎo)航，以找到魚(yú)群集結(jié)的地方，而且還常常游到鯊魚(yú)的嘴里幫助鯊魚(yú)剔牙，這種登上門(mén)來(lái)的“牙醫(yī)”和“向?qū)А保忯~(yú)還能拒絕嗎?

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海葵與雙鋸魚(yú)。在海洋中，最著名的共生伙伴是?？碗p鋸魚(yú)。?？势G麗，棲息在淺?；颦h(huán)形礁湖的海底。雙鋸魚(yú)很小，最長(zhǎng)的不過(guò)十幾厘米。雙鋸魚(yú)與?？麨槲椋饕菍で蟊幼o(hù)。海葵不但保護(hù)雙鋸魚(yú)，還給它們提供食物。雙鋸魚(yú)的主要食物是浮游生物，但也經(jīng)常把海葵壞死的觸手扯下來(lái)，吃上面的刺細(xì)胞和藻類(lèi)。雙鋸魚(yú)對(duì)海葵的好處，主要是幫助它們清理衛(wèi)生。?？荒芤苿?dòng)位置，因此很容易被細(xì)沙、生物尸體或自己的排泄物掩埋窒息而死。雙鋸魚(yú)在?？挠|手中間游來(lái)游去，攪動(dòng)海水，沖走?？砩系摹皦m埃”。如果有較大的東西落在?？砩希p鋸魚(yú)便立即叼走，為它除去一害。

雙鋸魚(yú)

犀牛與犀牛鳥(niǎo)。犀牛發(fā)性子時(shí)，連大象也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地躲避它。這個(gè)粗暴的家伙，卻也有它的“知心朋友”，那就是我們所說(shuō)的“犀牛鳥(niǎo)”。犀牛皮膚堅(jiān)厚，但皮膚的褶皺之間，卻非常嫩薄，是寄生蟲(chóng)和吸血昆蟲(chóng)理想的攻擊之處。犀牛除了往身上涂泥來(lái)防治害蟲(chóng)外，主要還是依靠這種小鳥(niǎo)。犀牛鳥(niǎo)停棲在犀牛背上，可以啄食那些害蟲(chóng)，作為自己的主要食物。此外，犀牛鳥(niǎo)對(duì)犀牛還有一種特殊價(jià)值，它會(huì)及時(shí)向犀牛報(bào)警。因?yàn)橄５男嵊X(jué)和聽(tīng)覺(jué)雖靈，視力卻非常差，有敵害悄悄地向犀牛發(fā)動(dòng)襲擊時(shí)，犀牛鳥(niǎo)就會(huì)飛上飛下，以此引起“朋友”的注意。

鱷魚(yú)與鱷鳥(niǎo)。鱷是一種善于游泳，性情兇惡的大型爬行動(dòng)物。它常棲息在水邊捕食。它的食域很廣：各種魚(yú)類(lèi)、蛙類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)，它都不放過(guò)，甚至有時(shí)襲擊人畜。因此，大多數(shù)的小動(dòng)物都避開(kāi)它。但是有一種小鳥(niǎo)卻從不躲避它，甚至鉆進(jìn)它的口腔中。這種小鳥(niǎo)叫鱷鳥(niǎo)，它是鱷的朋友，它們友好地生活在一起，有時(shí)鱷鳥(niǎo)鉆進(jìn)鱷的口腔里，鱷突然閉上嘴巴。不過(guò)你不要擔(dān)心，只要鱷鳥(niǎo)在里面輕輕叩擊鱷的上下顎，鱷就會(huì)張大嘴巴讓鱷鳥(niǎo)飛出。鱷為什么不吃飛進(jìn)它嘴里的鱷鳥(niǎo)呢?原來(lái)，鱷鳥(niǎo)可以細(xì)心地剔出鱷齒間的食物殘?jiān)⒆氖臣纳谄渲械男◎?。鱷的口腔得以清潔，鱷鳥(niǎo)也可以得到豐盛的美餐，并得到鱷的保護(hù)。

動(dòng)物界寄生現(xiàn)象簡(jiǎn)述

人們常把靠剝削別人勞動(dòng)成果，不勞而獲，坐享其成的生活斥之為過(guò)寄生生活。在動(dòng)物種間關(guān)系中，有一種損人利己的特殊形式，這就是寄生關(guān)系。這是指一種動(dòng)物生活在它種動(dòng)物身上，從中吸取營(yíng)養(yǎng)而使它種動(dòng)物受到損害的一種關(guān)系，前者叫寄生者，后者叫寄主或宿主。寄生現(xiàn)象普遍存在于動(dòng)物之中?？梢哉f(shuō)在自然界中很難找到一種不被其他寄生者寄生的動(dòng)物。寄生關(guān)系非但形式多樣而且非常復(fù)雜。按寄生的部位可以分為體內(nèi)寄生和體外寄生。如蛔蟲(chóng)寄生在寄主體內(nèi)就是體內(nèi)寄生；跳蚤、虱、蛑和螨等寄生在寄主體表就是體外寄生。一種寄主的體內(nèi)或體外被一種寄生動(dòng)物寄生的現(xiàn)象叫單寄生。這種寄生事實(shí)上不多見(jiàn)，因?yàn)?，在自然界一種動(dòng)物常被多種寄生動(dòng)物寄生共生。例如一只蝙蝠的毛皮上可以發(fā)現(xiàn)蜱、螨等多種體外寄生動(dòng)物，在它體內(nèi)的器官中同時(shí)也可發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)等多種體內(nèi)寄生動(dòng)物。更復(fù)雜的是復(fù)寄生或叫重寄生，如甲種昆蟲(chóng)可被乙種昆蟲(chóng)(一級(jí)寄生動(dòng)物)所寄生，而乙種昆蟲(chóng)又可被丙種昆蟲(chóng)(二級(jí)寄生動(dòng)物)所寄生，甚至可多達(dá)四五級(jí)。

跳蚤示意圖

人們習(xí)慣把寄生者叫寄生蟲(chóng)。其實(shí)寄生者并不一定限于蟲(chóng)。還有很多不是蟲(chóng)的動(dòng)物，甚至高等脊椎動(dòng)物也有過(guò)寄生生活的。

瘧疾是一種全球性的疾病。20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)全世界25億人口中有1/2以上人受到瘧疾的威脅。法國(guó)內(nèi)科醫(yī)生拉弗蘭從病人血液中鑒定出寄生物，指出病因是一種原生動(dòng)物叫瘧原蟲(chóng)寄生在人體紅細(xì)胞和肝臟的實(shí)質(zhì)細(xì)胞中所致。一位在印度的英國(guó)外科醫(yī)生羅斯指出是按蚊傳播這種疾病。我國(guó)最為常見(jiàn)的間日瘧原蟲(chóng)的生活史中有兩個(gè)寄主：一個(gè)是人，另一個(gè)是按蚊。感染瘧原蟲(chóng)的雌蚊叮人時(shí)，瘧原蟲(chóng)的子孢子隨蚊子的唾液進(jìn)入人體，在肝細(xì)胞和紅細(xì)胞中進(jìn)行無(wú)性繁殖，分裂成很多裂殖子，一些裂殖子可繼續(xù)侵入新的紅細(xì)胞，不斷循環(huán)裂體生殖，每一循環(huán)周期為48小時(shí)，所以病人每48小時(shí)出現(xiàn)一次發(fā)冷發(fā)熱，俗稱(chēng)“打擺子”。最后有一些裂殖子形成配子母體。當(dāng)雌蚊叮病人時(shí)，配子母體進(jìn)入蚊體，在蚊胃中完成雌配子和雄配子的結(jié)合生成合子，完成有性繁殖，最后形成千萬(wàn)個(gè)子孢子。

扁形動(dòng)物中具有吸盤(pán)的種類(lèi)全部過(guò)寄生生活，如對(duì)人類(lèi)危害很大的華枝罩吸蟲(chóng)。人被感染后，肝腫大，膽囊發(fā)炎，并可并發(fā)原發(fā)性肝癌。它有2個(gè)中間宿主和1個(gè)終末宿主。成蟲(chóng)寄生于人、貓和狗等的膽管內(nèi)，進(jìn)行有性繁殖，蟲(chóng)卵隨糞便排出，被第一中間宿主沼螺吞食，在螺體中發(fā)育成尾蚴。離螺體入水，侵入第二中間宿主淡水魚(yú)體，形成卵圓形的蚴。如果人吃了沒(méi)有煮熟的帶有蚴的生魚(yú)，囊蚴進(jìn)入肝中，1個(gè)月后就形成成體，其壽命可長(zhǎng)達(dá)15～20年。

曾經(jīng)威脅過(guò)我國(guó)江南水鄉(xiāng)人民的日本血吸蟲(chóng)，也是一種扁形動(dòng)物。兒童被寄生，不能正常發(fā)育，成為侏儒；成人則喪失勞動(dòng)力，婦女不能生育，甚至喪失生命。它有一個(gè)中間宿主和一個(gè)終末宿主。成體寄生于人、牛、貓等腸系膜的靜脈血管中，雌體在腸壁產(chǎn)卵，有的卵由肛門(mén)靜脈入肛，有的卵隨糞便排出，在水中孵化出毛蚴，進(jìn)入中間宿主釘螺，發(fā)育成尾蚴，離開(kāi)螺體在水中游動(dòng)，經(jīng)人的皮膚而入人體。

寄生動(dòng)物更換寄主的現(xiàn)象是由于與寄生主們?cè)谶M(jìn)化過(guò)程中相互關(guān)系形成的，在系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中較早出現(xiàn)的種類(lèi)就是最早的寄主，后來(lái)寄生動(dòng)物的生活史才擴(kuò)大到較后出現(xiàn)的類(lèi)群中去。這樣較早的寄主就成為中間宿主，而最后的寄主便成為終末寄主。此外，寄生生物大量的無(wú)性增殖是對(duì)寄生生活的一種適應(yīng)，只有大量增殖才能使寄生動(dòng)物繁衍，尤其是需要更換寄主的種類(lèi)以使得到寄主的機(jī)會(huì)增加。否則，就會(huì)在進(jìn)化的過(guò)程中被淘汰。

人疥螨是一種蛛形綱的小動(dòng)物，寄生于人體皮膚內(nèi)，形成疥瘡。有些人患了酒糟鼻，影響了形象美，也是一種螨類(lèi)寄生所造成的。蚤類(lèi)把一些動(dòng)物的疾病傳播給人，造成難以想象的后果。由鼠疫桿菌引起的鼠疫一般先在鼠類(lèi)中流行，由鼠類(lèi)叮咬而傳染給人。據(jù)史載，歐洲在古代和中世紀(jì)發(fā)生過(guò)12次由鼠疫形成的浩劫，最大的一次是14世紀(jì)鼠疫的流行，蔓延到世界上很多地方。在牛津大學(xué)當(dāng)時(shí)每3位學(xué)生就有2個(gè)因此而死亡。農(nóng)村和城鎮(zhèn)人口減少，結(jié)果從經(jīng)濟(jì)上的衰退導(dǎo)致政治和宗教上的混亂。以后雖然再也沒(méi)有如此大的流行，但威脅尚存。在近代，1941年美國(guó)洛杉磯就發(fā)生過(guò)一次。1947年我國(guó)東北也發(fā)生過(guò)一次鼠疫，這是日本軍國(guó)主義者于1937～1945年的8年間，喪心病狂地在我國(guó)各地實(shí)施細(xì)菌戰(zhàn)，導(dǎo)致鼠疫流行的結(jié)果，百姓遭殃，受害者達(dá)3萬(wàn)人。

七鰓鰻

七鰓鰻是一種圓口綱的水棲動(dòng)物，它是現(xiàn)代脊椎動(dòng)物中構(gòu)造相當(dāng)原始的類(lèi)群，過(guò)暫時(shí)性的寄生生活，常用它的口吸盤(pán)吸在魚(yú)體上，用角質(zhì)齒和舌銼破皮肉，吸食血肉，給漁業(yè)造成很大危害。有一種深海魚(yú)叫角斂鯨，雄魚(yú)居然用口吸附在雌魚(yú)身上，吸取養(yǎng)料，完全過(guò)寄生生活，在生物學(xué)上叫性寄生。許多種杜鵑，以及黃鶯科和指示鳥(niǎo)科的一些鳥(niǎo)類(lèi)，自己不筑巢，而把卵產(chǎn)在別的鳥(niǎo)巢中，并由別的鳥(niǎo)代為孵育，在生物學(xué)上稱(chēng)為社會(huì)寄生也叫巢寄生。

有些科學(xué)家認(rèn)為寄生現(xiàn)象起源于共棲，以后發(fā)展成體外寄生，然生再進(jìn)而形成體內(nèi)寄生。人們對(duì)動(dòng)物寄生關(guān)系的研究主要著眼于2個(gè)方面：①消滅和防治對(duì)人畜有害的寄生蟲(chóng)，如防治血吸蟲(chóng)病的關(guān)鍵措施是消滅血吸蟲(chóng)的中間宿主——釘螺和沼螺，使血吸蟲(chóng)不能完成其整個(gè)生活史。以及在感染區(qū)注意個(gè)人防護(hù)，不要讓皮膚直接與可能有血吸蟲(chóng)尾蚴的水接觸。防治瘧疾最主要是消滅蚊子，防治人體蛔蟲(chóng)是飯前便后洗手，糞便不能隨處亂倒。因?yàn)榛紫x(chóng)的傳染途徑是蟲(chóng)卵經(jīng)口而入人體的，生吃瓜果要去皮或用高錳酸鉀等消毒液加以消毒。②利用寄生關(guān)系進(jìn)行生物防治有害的昆蟲(chóng)，如世界各國(guó)都采用赤眼蜂防治玉米螟、地老虎和棉鈴等害蟲(chóng)。因?yàn)槌嘌鄯洚a(chǎn)卵于這些蟲(chóng)的卵中，整個(gè)發(fā)育過(guò)程都在被寄生的卵內(nèi)完成，這樣就可達(dá)到害蟲(chóng)為害之前就把它們消滅的目的。

在生物防治上特別注意重寄生現(xiàn)象，例如舞毒蛾的一級(jí)寄生蜂的幼蟲(chóng)有復(fù)寄生昆蟲(chóng)35種，其中2種還有三級(jí)寄生昆蟲(chóng)。如果用寄生蜂防治舞毒蛾，就要解決二級(jí)寄生物寄生在寄生蜂上的問(wèn)題，可以利用三級(jí)寄生物來(lái)防治有害的二級(jí)寄生物。

走進(jìn)人類(lèi)的返祖現(xiàn)象

我們都知道，生命的進(jìn)化是一個(gè)永無(wú)止境的過(guò)程。然而生物進(jìn)化的方向也不是我們所能控制的。達(dá)爾文的《物種起源》告訴我們，環(huán)境的變化是物種進(jìn)化的原因。有趣的是，在現(xiàn)代社會(huì)中出現(xiàn)了返祖現(xiàn)象。那么我們應(yīng)該如何認(rèn)識(shí)返祖現(xiàn)象呢？

返祖是指有的生物體偶然出現(xiàn)了祖先的某些性狀的遺傳現(xiàn)象。在人類(lèi)，偶然會(huì)看到有短尾的孩子、長(zhǎng)毛的人、多乳頭的女子等等，這些現(xiàn)象表明，人類(lèi)的祖先可能是有尾的、長(zhǎng)毛的、多乳頭的動(dòng)物。所以返祖現(xiàn)象也是生物進(jìn)化的一種證據(jù)。關(guān)于返祖現(xiàn)象，現(xiàn)代遺傳學(xué)有2種解釋?zhuān)虎儆捎谠谖锓N形成期間已經(jīng)分開(kāi)的，決定某種性狀所必需的2個(gè)或多個(gè)基因，通過(guò)雜交或其他原因又重新組合起來(lái)，于是該祖先性狀又得以重新表現(xiàn)；②決定這種祖先性狀的基因，在進(jìn)化過(guò)程中早已被組蛋白為主的阻遏蛋白所封閉，但由于某種原因，產(chǎn)生出特異的非組蛋白，可與組蛋白結(jié)合而使阻遏蛋白脫落，結(jié)果被封閉的基因恢復(fù)了活性，又重新轉(zhuǎn)錄和翻譯，表現(xiàn)出祖先的性狀。

返祖現(xiàn)象

返祖現(xiàn)象在人類(lèi)身上的體現(xiàn)，例如一生下來(lái)身上就長(zhǎng)滿毛發(fā)的毛孩，就是一種人類(lèi)毛發(fā)組織器官的返祖“退化”現(xiàn)象；耳朵可以大幅度移動(dòng)，可歸類(lèi)為神經(jīng)系統(tǒng)的返祖“退化”現(xiàn)象；天生長(zhǎng)有尾巴的人，可歸為退化器官的返祖“退化”現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，返祖現(xiàn)象顯現(xiàn)的部位具有不確定性。以此類(lèi)推，人類(lèi)的其他器官功能也不能排除會(huì)出現(xiàn)返祖“退化”現(xiàn)象，雖然上述一生下來(lái)身上就長(zhǎng)滿毛發(fā)、耳朵會(huì)動(dòng)和長(zhǎng)有尾巴的返祖現(xiàn)象嚴(yán)格地說(shuō)不是一種疾病，但如果人類(lèi)的某些具有特殊功能的器官也出現(xiàn)返祖“退化”現(xiàn)象，例如控制感情、道德觀的神經(jīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)、大腦系統(tǒng)出現(xiàn)返祖“退化”現(xiàn)象，由于古代人類(lèi)的重要部位的神經(jīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)與現(xiàn)代人不可能完全相同，其智力程度也相對(duì)較低，將使該人有可能表現(xiàn)出某種先天性心理障礙、先天性神經(jīng)系統(tǒng)疾病、先天性智障等現(xiàn)象。因此，不能完全排除個(gè)別先天性精神病、先天性智障的起因與神經(jīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)、大腦系統(tǒng)出現(xiàn)返祖“退化”現(xiàn)象有關(guān)，如果能夠研究證明先天性精神病、先天性智障的起因確實(shí)與神經(jīng)協(xié)調(diào)系統(tǒng)、大腦系統(tǒng)出現(xiàn)返祖“退化”現(xiàn)象有關(guān)，則可在治療時(shí)針對(duì)患者精神病、智障的不同成因區(qū)別對(duì)待，對(duì)癥下藥。

除了多毛，還有種種奇怪的返祖現(xiàn)象，如有的人的骶部長(zhǎng)有短的尾巴；有的人耳朵能像兔子和狗一樣隨意轉(zhuǎn)動(dòng)；有的人乳頭不是2個(gè)而是像豬等動(dòng)物一樣長(zhǎng)2排。這些都是與今天的人類(lèi)不同而與人類(lèi)祖先的某個(gè)階段相似的特征。

人類(lèi)的祖先具有的某些形態(tài)特征在人的進(jìn)化過(guò)程中已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，如腦量增大、體形改變、毛發(fā)稀疏、尾巴消失等等。人類(lèi)祖先的基因和基因調(diào)控在這個(gè)過(guò)程中也發(fā)生了很多變化，有的基因改變了，有的基因在人的發(fā)育的某一階段關(guān)閉起來(lái)。比如人的胚胎發(fā)育中到2個(gè)月末時(shí)，是有尾巴的，到6個(gè)月時(shí)全身有細(xì)密的毛，在胎兒成長(zhǎng)的過(guò)程中控制生尾的基因關(guān)閉了，因此胎兒的尾巴停止生長(zhǎng)變成骰骨；胎兒出生前濃密的體毛也消失了。胚胎發(fā)育的這一過(guò)程被認(rèn)為是重演了人的進(jìn)化過(guò)程，說(shuō)明人類(lèi)祖先的某些基因沒(méi)有消失，只是在適當(dāng)時(shí)候關(guān)閉。如果這些應(yīng)該適時(shí)關(guān)閉的基因沒(méi)有關(guān)閉，或是因某種原因重新打開(kāi)，這部分基因就會(huì)使人出現(xiàn)異常發(fā)育，重現(xiàn)祖先的某些特征。至于出現(xiàn)返祖現(xiàn)象的具體誘因，現(xiàn)在還是一個(gè)謎。

冷凍與生命

南極東方考察站鉆機(jī)歡唱，每一個(gè)考察隊(duì)員的臉都被朝霞映得通紅，一段段冰巖標(biāo)本整齊地碼放著，編號(hào)依次上升。科學(xué)家對(duì)這些小冰柱十分愛(ài)惜，因?yàn)檫@些冰柱加起來(lái)就是一本南極地層的教科書(shū)。

在400米深的地層里，科學(xué)家找到了許多古細(xì)菌，回到實(shí)驗(yàn)室慢慢將它們解凍后。這些細(xì)菌竟然從沉睡中醒來(lái)了!按1000米冰層10萬(wàn)年計(jì)算，這些小生命在又黑又冷的冰層中已冷藏了上萬(wàn)年，照這樣計(jì)算這些小生命已有12000歲了!

低溫與生命的微妙關(guān)系，是當(dāng)今科學(xué)研究的熱門(mén)課題。生物學(xué)家們進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究，取得了豐富的第一手資料。海洋中的刺魚(yú)在熱帶水域，生命周期是14～18個(gè)月；但在南北極低溫帶，它們要幾年才性成熟。在零下80℃的低溫中，一些細(xì)菌的繁殖，要比0℃時(shí)慢20倍。昆蟲(chóng)是最短命的，有的只能活幾個(gè)月；蠶蛾才活幾小時(shí)，但在低溫下，蠶蛾能活60年不死!一只青蛙在2℃的冷水里冬眠，壽命要比在21℃的水中高960倍。有的科學(xué)家認(rèn)為，人的體溫如能降低3℃，平均壽命就能增加20年。

1958年，美國(guó)科學(xué)家把紅細(xì)胞放在液氮(-196℃)中保存，使紅細(xì)胞新陳代謝停止，12年后再讓溫度回升，紅細(xì)胞又恢復(fù)了生機(jī)。1980年，醫(yī)學(xué)家將抽出的紅骨髓細(xì)胞放在甘油里冷凍至-196℃，幾個(gè)月后再解凍，并用于骨髓移植，最終取得了成功。

低等生物和細(xì)胞冷凍后還能回生，那高等的生物呢?如果將一條魚(yú)先放在0℃的水中生活一段時(shí)間，再漸漸冷卻到-20℃，把它凍在冰塊里，2個(gè)月后溫度再慢慢回升，死了的魚(yú)又活起來(lái)了!更令人驚奇的是死兔復(fù)活試驗(yàn)：將一只兔子悶死，抽出血液，待10分鐘后把死兔浸到冰水中，讓兔子的體溫維持在20℃。過(guò)了1～1.5小時(shí)，把含有氧氣的血液輸入兔子的血管里，同時(shí)升高體溫，兔子心臟又開(kāi)始收縮，接著恢復(fù)呼吸，最后睜開(kāi)雙眼站了起來(lái)。

1967年1月19日，世界第一位人體志愿者的冷凍試驗(yàn)在美國(guó)鳳凰城進(jìn)行，著名心理學(xué)家貝福德教授由于患上不治之癥治療無(wú)望，自愿冷凍處理。

試驗(yàn)一開(kāi)始，教授靜靜地躺在特制的玻璃棺中，醫(yī)生慢慢將他的血液抽出，再一點(diǎn)點(diǎn)降低體溫，當(dāng)降至-30℃時(shí)，在玻璃棺的夾層中注入液氮。人們崇敬地看著工作人員把教授送進(jìn)地下室，他的家人默默地祈禱，將來(lái)有一天科學(xué)家攻克了不治之癥，教授將再活過(guò)來(lái)?，F(xiàn)在，美國(guó)幾大著名的醫(yī)學(xué)研究所里，已冷凍著數(shù)十具男女志愿者的軀體。這些志愿者都在等待醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)創(chuàng)生命科學(xué)研究的奇跡。

冷凍人體的實(shí)驗(yàn)

冷凍人體的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?，許多專(zhuān)家表示懷疑。他們的理由是：人是特別復(fù)雜的有機(jī)體，細(xì)胞的構(gòu)型很多。不同類(lèi)型的細(xì)胞降溫和復(fù)溫的條件都不相同，現(xiàn)在的冷凍技術(shù)很難達(dá)到這一要求。冷藏人體，先得抽去病人的血液，注入抗凍劑，不同的組織要用不同的抗凍劑。至目前為止，還沒(méi)有研制出通用的抗凍劑，現(xiàn)在這樣的冷凍，在科學(xué)上很難解釋得通。防止細(xì)胞低溫?fù)p傷的關(guān)鍵，是排除細(xì)胞中冰晶的傷害，目前也沒(méi)有研究出消除冰晶產(chǎn)生的方法。另外，大腦對(duì)低溫十分敏感，怎樣保護(hù)大腦，使其在冷凍和復(fù)溫中不受傷害，也是一大難題。

揭開(kāi)智力之謎

有人對(duì)1243位科學(xué)家和發(fā)明家的1910項(xiàng)重大發(fā)明進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)他們的成就都在40歲以前取得。于是，得出結(jié)論：自古英才出少年。但是，達(dá)爾文的進(jìn)化論是在他50歲時(shí)創(chuàng)立的，牛頓提出的“光的微粒說(shuō)”時(shí)年已52歲，發(fā)明家愛(ài)迪生在50歲以后的發(fā)明專(zhuān)利有幾十件。因此，又有人說(shuō)人腦的重量決定著創(chuàng)造潛力。俄國(guó)大作家屠格涅夫腦重2014克，但同樣是大作家的法朗士，腦重只有1017克。有人說(shuō)書(shū)香門(mén)第才子多，但華羅庚、陳章良等數(shù)以千計(jì)的精英，都出自平常百姓家。還有人認(rèn)為某些“天才”的腦組織結(jié)構(gòu)特殊，然而生理學(xué)家對(duì)愛(ài)因斯坦的腦組織切片研究了幾十年，至今也未能發(fā)現(xiàn)與常人有什么區(qū)別。

人腦是奇特的、深邃的，它有千萬(wàn)億個(gè)信息觸點(diǎn)，有著無(wú)窮的秘密，有著無(wú)窮的創(chuàng)造潛力。人類(lèi)的大腦皮層由140億個(gè)神經(jīng)元構(gòu)成，平均腦重1500克。

那么，人的智力高低究竟依賴(lài)什么?著名的英國(guó)人類(lèi)學(xué)家高爾頓(1822～1911年)曾調(diào)查300位名人的家史，認(rèn)為這些高智商的社會(huì)名流都是家族遺傳的。他說(shuō)，4位著名法律家的兒子中，有一個(gè)可能成為法律家；如果是普通工人家庭，要4000人中才有一個(gè)法律家。

為了驗(yàn)證高爾頓的觀點(diǎn)，遺傳學(xué)家托爾曼用一群大白鼠做迷宮實(shí)驗(yàn)。他把一只只大白鼠放進(jìn)迷宮“考試”，看誰(shuí)進(jìn)去后出來(lái)最快。然后，選出最“聰明”的雌雄鼠各9只，讓它們交配生仔，同時(shí)再選出9對(duì)最笨的老鼠作對(duì)比。繁殖一代，考察一代，7～8代后發(fā)現(xiàn)，“聰明”的鼠父母生下的老鼠，一代比一代“聰明”；“笨”鼠的子孫，一代比一代“笨”。

瑞士生理學(xué)家海登，對(duì)老鼠的腦細(xì)胞進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)“聰明”大白鼠腦細(xì)胞中的DNA比“笨”鼠的高10％。DNA中儲(chǔ)存著合成蛋白質(zhì)的密碼，難道智力與蛋白質(zhì)有關(guān)嗎?經(jīng)過(guò)眾多科學(xué)家的努力，終于在腦中找到一種叫神經(jīng)激素的蛋白質(zhì)。神經(jīng)激素又叫神經(jīng)多肽，將它注射到一只“笨”大白鼠的身體中，結(jié)果它變得“聰明”起來(lái)了。以富爾克為首的幾位學(xué)者對(duì)245位青少年進(jìn)行了為期7年的研究，也證明了智力與遺傳有關(guān)。

近些年在人類(lèi)基因組的研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)同一遺傳位點(diǎn)上的小衛(wèi)星DNA，會(huì)因地域或民族而有所不同。例如，黃種人與白種人的數(shù)學(xué)才能基因著生頻率，大大高于黑種人與棕種人；黑種人的運(yùn)動(dòng)才能基因又高于白種人。

我國(guó)古代北宋政治家王安石，有一篇《傷仲永》，說(shuō)的是金溪神童方仲永，5歲即能作詩(shī)，鄰里稱(chēng)奇。其父貪圖鄉(xiāng)人的賞賜，每日帶著仲永四處拜訪，耽誤了他的學(xué)習(xí)，到了12～13歲，方仲永智力已不如幼時(shí)，20歲時(shí)智力同普通人完全一樣了。仲永的悲劇發(fā)人深省，這說(shuō)明遺傳的天賦只是智力發(fā)展的內(nèi)部條件，并非成才的決定因素。正如教育家凱洛夫所說(shuō)：“天賦僅給予一些種子，而不是既成的知識(shí)和德性。這些種子需要發(fā)展，而發(fā)展必須借助于教育和教養(yǎng)才能達(dá)到?！笨茖W(xué)家把一只“聰明”的大白鼠單獨(dú)關(guān)進(jìn)小籠子，每天讓它吃吃睡睡，無(wú)所事事。同時(shí)，將另一只“聰明”的大白鼠同其他白鼠關(guān)在一起，不僅有吃有喝，還蕩秋千，踩飛輪，聽(tīng)音樂(lè)。幾個(gè)月后，再進(jìn)行迷宮考試，結(jié)果表明，每天生活豐富多彩的大白鼠比整日無(wú)所事事的大白鼠要“聰明”得多。

神奇的大腦

青年時(shí)代的達(dá)爾文在神學(xué)院并非是出眾的學(xué)生。但他對(duì)大自然具有本能的追求，經(jīng)過(guò)27載的考察研究，最大限度地開(kāi)發(fā)了自身的潛在智能，終于提出了生物進(jìn)化論。木匠齊白石，半路出家學(xué)畫(huà)畫(huà)，日日磨礪，堅(jiān)持不懈，終于造化神奇，成為一代國(guó)畫(huà)宗師。同樣，吳敬梓用14年寫(xiě)出了《儒林外史》，孔尚仁15載捧出《桃花扇》，李時(shí)珍30年修出《本草綱目》，歌德58年終成《浮士德》，這些都不能用“遺傳”來(lái)解釋。還是著名作家夏衍說(shuō)得有哲理，“勤能補(bǔ)拙，業(yè)精于勤，這是中國(guó)的古話。無(wú)數(shù)事實(shí)證明，任何一個(gè)人的任何一點(diǎn)成就，都是從勤學(xué)、勤思、勤問(wèn)中得來(lái)的?！?/p>

發(fā)明家愛(ài)迪生有一句名言：“天才是百分之一的靈感，百分之九十九的血汗。”這位大發(fā)明家用親身的經(jīng)歷闡述了智力先天和后天的關(guān)系。

莫扎特在短暫的一生中寫(xiě)下了大量?jī)?yōu)秀的歌劇和交響樂(lè)曲，人們稱(chēng)贊他是音樂(lè)天才。他對(duì)朋友說(shuō)：“誰(shuí)和我一樣用功，誰(shuí)就會(huì)和我一樣成功?！笔獠恢刈呗泛咧?，理發(fā)想著樂(lè)曲，進(jìn)餐也未忘記音樂(lè)，正是天資加勤奮才造就了這樣一位世界級(jí)音樂(lè)奇才。

天資聰慧者是幸運(yùn)的，因?yàn)檫z傳注進(jìn)了大器的胚胎，但別忘了也有的人卻“聰明反被聰明誤”，稍不警覺(jué)，天才就會(huì)被扼殺在搖籃里；資質(zhì)遺傳平平是遺憾的，但別忘了“勤能補(bǔ)拙是良訓(xùn)”，只要努力，丑小鴨也會(huì)成為白天鵝。

記憶的秘密

夜深人靜，教室里亮起點(diǎn)點(diǎn)燈光，學(xué)生們正在挑燈夜讀。然而，在邁向知識(shí)殿堂的道路上，更需要科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，需要良好的記憶能力。

學(xué)習(xí)是知識(shí)積累的過(guò)程，記憶則是學(xué)習(xí)的第一關(guān)卡。三國(guó)時(shí)的張松過(guò)目不忘，把曹操的《孟德新書(shū)》一氣背誦；俄羅斯體育記者薩洛馬欣，掌握38種語(yǔ)言，能用8種語(yǔ)言同人交談。這些記憶奇才多么令人羨慕!

人的大腦有140億個(gè)神經(jīng)元(神經(jīng)細(xì)胞)，能貯存10~15比特信息，從理論上講，人腦可以把全世界圖書(shū)館的知識(shí)信息全部裝入。但是，由于種種原因，人的記憶能力遠(yuǎn)未達(dá)到最優(yōu)值，大部分青少年的記憶力平平。生理學(xué)家一直想搞清記憶的秘密，可至今記憶的生理機(jī)制仍是一個(gè)謎。

人腦聚積信息現(xiàn)象是有細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)的。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究探索，科學(xué)家對(duì)記憶的生理已有一定的認(rèn)識(shí)。一般認(rèn)為，短時(shí)記憶是感受器生物電傳導(dǎo)到腦細(xì)胞，轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱缒る娢弧?，再?jīng)G蛋白放大，轉(zhuǎn)化成記憶分子，一般保持時(shí)間為1～2秒至1～3分鐘。長(zhǎng)時(shí)記憶則與腦中的電化學(xué)反應(yīng)有關(guān)。人腦中有一種叫乙酰膽堿的化合物，是長(zhǎng)時(shí)記憶的基本物質(zhì)。經(jīng)過(guò)一系列腦激素的催化，以及神經(jīng)生長(zhǎng)因子的作用，神經(jīng)突觸長(zhǎng)出“小芽”，芽中包含著記憶的信息，許多小芽不斷地發(fā)育生長(zhǎng)組織成網(wǎng)，大量的信息就積聚其間。

對(duì)上述的記憶機(jī)制，腦科學(xué)家已找到了不少證據(jù)。他們分離到一種叫加壓素的多肽分子，它就是腦中能有效提高記憶的物質(zhì)。如果每天給50～60歲的人鼻孔里噴加壓素，3天后他們的注意力和記憶力就明顯提高。若給因車(chē)禍大腦受傷失去記憶的人噴加壓素，2周后記憶可以部分恢復(fù)?？茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn)一種能增強(qiáng)記憶的化學(xué)物質(zhì)CCK-8，如果沒(méi)有它，加壓素就不起作用。

人類(lèi)的生命活動(dòng)皆由基因控制，記憶也不例外。科學(xué)家已定位了一種記憶基因，它編碼了含鈣的一種激酶，能催化記憶物質(zhì)的生長(zhǎng)。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，控制記憶和存貯的基因不下2萬(wàn)種，若定位了一種基因，只是了解了記憶紅箱秘密的九牛一毛。

記憶是精神的，又是物質(zhì)的，弄清記憶的物質(zhì)性，搞清它的生理過(guò)程，是有一定難度的課題，科學(xué)家們已接觸秘密的邊緣。要深入記憶的中心，弄清它的來(lái)龍去脈，仍需要科學(xué)界不斷地探索。

記憶的生理結(jié)構(gòu)像云霧中的廬山，難識(shí)真面目，但對(duì)記憶成功的心理因素，科學(xué)家卻研究得比較透徹。這是因?yàn)橛洃浀暮脡目梢钥陀^測(cè)試，也可以通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)，找出記憶的最佳條件。總結(jié)國(guó)內(nèi)外思維科學(xué)研究的成果，心理學(xué)家認(rèn)為要產(chǎn)生良好的記憶，記得牢固長(zhǎng)久，必須具備以下的心理?xiàng)l件：

(1)要有明確的記憶目標(biāo)。優(yōu)良的記憶是自主的認(rèn)知活動(dòng)，你要記住一項(xiàng)知識(shí)，目標(biāo)愈明確愈具體，記憶的效果就愈上乘。有經(jīng)驗(yàn)的語(yǔ)文老師在要求學(xué)生背誦詩(shī)詞、美文時(shí)，總要規(guī)定背誦的時(shí)間和質(zhì)量，在通常的情況下，學(xué)生一般都能達(dá)到，這就是運(yùn)用了目標(biāo)原理。如果再加上競(jìng)爭(zhēng)條件或分?jǐn)?shù)激勵(lì)，效果則更佳。心理實(shí)驗(yàn)證明，沒(méi)有明確的記憶目標(biāo)，不規(guī)定具體的任務(wù)，即使反復(fù)閱讀，記住的東西也不會(huì)多。目標(biāo)是記憶的馬達(dá)，是記憶保持的黏合劑。

弈秋誨弈的故事

(2)要集中注意力。《弈秋誨弈》的故事幾乎無(wú)人不曉，同時(shí)學(xué)弈，專(zhuān)心與不專(zhuān)心，效果完全不同，這是因?yàn)樽⒁饬?，能使知識(shí)信息迅速聚焦，強(qiáng)烈刺激大腦皮層的興奮點(diǎn)，留下深刻的印象。心理研究表明，集中注意力識(shí)記某項(xiàng)材料2遍，比馬大哈地學(xué)習(xí)10遍，記憶效果要好得多。

(3)要有較豐富的知識(shí)貯備。一個(gè)人對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)能力，隨著知識(shí)的積累而提高，對(duì)事物的記憶能力，也因知識(shí)的豐富而加強(qiáng)。知識(shí)信息越多，大腦中管記憶的“芽”就越多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)就完善，信息溝通也快，容易舉一反三，迅速記住新學(xué)的東西，這就是學(xué)習(xí)心理學(xué)上說(shuō)的知識(shí)遷移過(guò)程。例如，已經(jīng)掌握了一門(mén)外語(yǔ)的人，要再學(xué)一門(mén)外語(yǔ)就能觸類(lèi)旁通，學(xué)習(xí)的速度要快得多。

(4)要打開(kāi)思維的大門(mén)。記憶與思維是一對(duì)孿生兄弟，在識(shí)記中多動(dòng)腦子想想，搞清知識(shí)的來(lái)龍去脈和前后聯(lián)系，記憶效果就很出色。假如背誦50個(gè)音節(jié)與意義不相關(guān)的字，需要讀75次方能背出來(lái)；而朗誦500個(gè)音節(jié)的一首抒情詩(shī)，8次就能成誦。對(duì)所記憶的知識(shí)理解程度，也是優(yōu)良記憶的基礎(chǔ)，所以，我們一定要想方設(shè)法弄清需要記憶知識(shí)的意義，反對(duì)死記硬背，即使是記無(wú)意義的東西，也要設(shè)法使它變得有意義。愛(ài)因斯坦的女友對(duì)他說(shuō)，我的電話是24361很不好記，愛(ài)因斯坦說(shuō)：“這有什么難記的?兩打的和與19的平方，我記住了。”這是多么巧妙的記憶！

(5)要及時(shí)復(fù)習(xí)和應(yīng)用。重復(fù)是記憶之母。寺院的小和尚之所以能成本地背誦難懂的經(jīng)文，就是因?yàn)樘焯炷睿?65天，從不間斷。這就像用一把刀子不斷地刻畫(huà)木頭，越刻刀痕越深，越不容易磨去。當(dāng)然，這種機(jī)械的重復(fù)是不可取的，我們應(yīng)該提倡多樣化的鞏固復(fù)習(xí)，讀、說(shuō)、寫(xiě)、做、想、游戲、競(jìng)賽等等，不拘一格。運(yùn)用也是鞏固記憶的良方，學(xué)打太極拳，只記住書(shū)本上的一招一式，或看幾遍錄像是不行的，必須動(dòng)手動(dòng)腳，跟著教練學(xué)，實(shí)踐的次數(shù)多了，太極拳的套路方能牢記腦中，打起來(lái)才會(huì)得心應(yīng)手。

“工欲善其事，必先利其器。”說(shuō)的是工具的重要性。對(duì)于記憶來(lái)說(shuō)，科學(xué)的方法就是利器，掌握了科學(xué)的記憶方法，就能做到事半功倍。

(1)協(xié)同記憶：人腦接收的信息，來(lái)自眼、耳、鼻、舌、身五種官能，腦對(duì)這五種器官信息的吸收率分別為 83％、11％、3.5％、1％和1.5％。視覺(jué)記憶的3天保持率為40％，聽(tīng)覺(jué)記憶的3天保持率為15％，視聽(tīng)并用的3天保持率則可達(dá)75％，如果5種器官協(xié)同用于記憶，更能優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高記憶效率。學(xué)習(xí)外語(yǔ)的人都有這樣的體會(huì)，記憶單詞，看、讀、寫(xiě)、聽(tīng)并用，比單單閱讀記起來(lái)要快得多。

(2)趣味記憶：興趣是最好的老師。我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)感興趣的科學(xué)知識(shí)、故事、影視、文字等很容易記住。據(jù)心理學(xué)家統(tǒng)計(jì)，對(duì)不感興趣的內(nèi)容，20分鐘忘記40％，2天后忘記66％，1個(gè)月后79％丟進(jìn)爪哇國(guó)。而對(duì)感興趣的知識(shí)，長(zhǎng)期記憶保持率可達(dá)90％以上，有的能終生不忘。所以，使學(xué)習(xí)的東西變得生動(dòng)有趣，變著法兒提高學(xué)習(xí)的興趣，在輕松愉快的環(huán)境里游戲，在生動(dòng)活潑的氛圍里學(xué)習(xí)，是提高記憶效率的好辦法。

(3)集中記憶：記憶外語(yǔ)單詞、理化公式、科學(xué)定律等，可以集中一段時(shí)間熟記，只要目標(biāo)明確，心理準(zhǔn)備充分，記憶效果就相當(dāng)好。但是帶有強(qiáng)制趕任務(wù)性質(zhì)的記憶，就容易遺忘，可以在記牢的情況下，隔一段時(shí)間再進(jìn)行復(fù)習(xí)，以彌補(bǔ)不足。

(4)分類(lèi)記憶：知識(shí)有系統(tǒng)性，也有板塊性。按記憶對(duì)象的性質(zhì)、內(nèi)容、特征進(jìn)行分類(lèi)，使知識(shí)系統(tǒng)化、條理化、塊狀化，再進(jìn)行記憶，就能提高記憶效率，容易保持。如學(xué)習(xí)英語(yǔ)單詞，把父、母、姐、妹、兄、弟、姑、姨、子、女放在一起，把四季、方位、顏色等歸類(lèi)，記起來(lái)不但有趣，而且高效。

(5)聯(lián)合記憶：利用知識(shí)的系統(tǒng)性，對(duì)知識(shí)點(diǎn)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、典型題進(jìn)行梳理式記憶，也是一種很好的記憶方法。例如，學(xué)完初中物理力學(xué)，對(duì)力的概念、力的合成分解、力的平衡等主要知識(shí)點(diǎn)、定律、公式、有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，緊閉雙眼回憶，睡覺(jué)前過(guò)一次“電影”，起身后再想一遍，就是一種不錯(cuò)的記憶方法。

(6)練習(xí)記憶：理科課程中的許多公式定理，均可以化為具體的算式運(yùn)算，這既是理解公式定理的需要，也是思維訓(xùn)練的需要。在記憶這些知識(shí)時(shí)，可選典型習(xí)題做練習(xí)，在演算推導(dǎo)過(guò)程中體會(huì)知識(shí)原理，這比死記硬背公式定理效果要好許多倍。

(7)聯(lián)想記憶：知識(shí)是相互聯(lián)系的，不但理科知識(shí)有聯(lián)系，文科與理科知識(shí)之間還有交叉聯(lián)系，因此運(yùn)用聯(lián)想是一種省時(shí)高效的記憶方法。一提到某人的姓名，就記起他的音容笑貌，這叫接近聯(lián)想。復(fù)習(xí)“book”想起“bookcase”、“bookish”、“booklet”等等，這叫類(lèi)比聯(lián)想?？吹絻磹旱膲娜耍肫鸶改傅拇认?；學(xué)到偉人的品格，憶起碌碌小人，這叫對(duì)比聯(lián)想。

(8)規(guī)律記憶：知識(shí)，無(wú)論是科學(xué)知識(shí)還是人文知識(shí)，都是有序的集合，都有自身的規(guī)律性，掌握了知識(shí)的規(guī)律性，記憶起來(lái)就十分方便。例如歐姆定律的公式I(xiàn)=U/R，知道了電流I與電壓U的關(guān)系成正比，與電阻R成反比，就容易記住了。

(9)歌訣記憶：根據(jù)某些材料的性質(zhì)和特點(diǎn)，編成歌訣或順口溜用于吟唱，也是記憶的一種好方法。例如24節(jié)氣的順口溜：“春雨驚分清明谷，夏滿芒至小大暑，秋暑露分寒霜降，冬雪雪冬小大寒?！北成蠋妆榫陀涀×?，而且始終不忘。

(10)筆記記憶：俗話說(shuō)好記性不如賴(lài)筆頭。記學(xué)習(xí)筆記不失為一種幫助記憶的好辦法。記筆記的好處是，通過(guò)記錄整理，大腦有較深的印象，即使忘了還能翻閱查找，十分方便，閱讀起來(lái)有曾似相識(shí)的感覺(jué)，能迅速引起回憶。筆記采取提綱、札記、批注、分類(lèi)摘要、知識(shí)卡片等形式。特別是分類(lèi)摘要，可據(jù)目錄條目查找，省時(shí)快速。把知識(shí)摘要分類(lèi)存入電腦，也是很好的辦法。電腦存貯，一只硬盤(pán)可以代替幾百本筆記本，查找起來(lái)十分方便。

科學(xué)的學(xué)習(xí)方法是人類(lèi)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，用它來(lái)掌握學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)習(xí)，就能走出愚勤低效的困境，走進(jìn)高效率記憶的殿堂。

探索再生

在山溝小溪的石塊下，人們常常能找到一種體長(zhǎng)1～1.5厘米的小蟲(chóng)。它身體柔軟，背腹扁平，灰褐的體色同泥土一致，要不是仔細(xì)觀察它是很難被發(fā)現(xiàn)的。從生物學(xué)課本中知道，它叫渦蟲(chóng)，是扁形動(dòng)物的代表。當(dāng)你取出一條渦蟲(chóng)放在玻璃板上展平，用小刀將它分割成許多小段，再放進(jìn)盛有清潔河水的燒杯中，將燒杯置于陰涼處放1～2周，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)每一小段都變成了一條小渦蟲(chóng)!真有意思，小小渦蟲(chóng)還有分身術(shù)呢!渦蟲(chóng)的這種分身本領(lǐng)，在生物學(xué)上叫“再生”。再生有2種類(lèi)型：①生理性再生，如鳥(niǎo)類(lèi)在冬季來(lái)臨之前換羽、人類(lèi)毛發(fā)脫落再生新發(fā)、紅細(xì)胞的新老更換等，這是一類(lèi)正常的新陳代謝活動(dòng)。②補(bǔ)償性再生，如傷口的長(zhǎng)平、骨折的愈合、樹(shù)樁上長(zhǎng)出新枝等等，這屬于修復(fù)性再生。

蚯蚓斷為兩截能復(fù)原

在大自然中，一條蚯蚓切為兩截，要不了多久，每一截又長(zhǎng)成一條完整的蚯蚓；橫行霸道的螃蟹折斷了螯肢，過(guò)不了幾天，一只小小的螯肢就從斷處冒出來(lái)；在旱地里奔爬的蜥蜴被你踩著了尾巴，它會(huì)果斷地“甩”掉尾巴，逃之夭夭，隔不了多久，一條新尾巴又在斷處長(zhǎng)出來(lái)；生活在淺海底的海參更是奇特，當(dāng)它被魚(yú)捉住時(shí)，體壁的環(huán)狀肌立即反射性地收縮，將肚腸“吐”出來(lái)喂魚(yú)，身體乘機(jī)逃脫，過(guò)些日子再長(zhǎng)出新的內(nèi)臟。海星是海產(chǎn)養(yǎng)殖的大敵，它們偷吃魚(yú)蝦、牡蠣，漁民恨透了這種棘皮動(dòng)物，常把它們剁成小塊拋入海中喂魚(yú)。其實(shí)，這正好幫了海星的大忙，因?yàn)楹Ｐ堑脑偕芰O強(qiáng)，一到海里，每一小塊都能長(zhǎng)成一只海星。

蜥蜴的尾巴能再生，螃蟹的螯肢能再生，為什么人的手臂斷了不能再生?腦袋掉了也不能再生呢?再生究竟是怎樣發(fā)生的?這一連串的問(wèn)題，引起了科學(xué)家濃厚的興趣。有1位科學(xué)家用青蛙做實(shí)驗(yàn)，他把蛙的后腿切斷，在斷面上測(cè)量到了微弱的電流，當(dāng)殘肢結(jié)疤時(shí)電流卻消失了?？茖W(xué)家推測(cè)，可能是斷腿產(chǎn)生的生物電，幫助了殘肢的修復(fù)。他又將一只老鼠的前肢切斷，人為地通上很小的電流，3天后，斷肢處的皮肉和神經(jīng)開(kāi)始生長(zhǎng)。這說(shuō)明只要有一定的電流，高等動(dòng)物也是能再生的。但是，老鼠斷肢生長(zhǎng)的結(jié)果只是結(jié)了一個(gè)肉疙瘩，并沒(méi)有長(zhǎng)成一條腿。電流為什么能刺激再生?老鼠的斷肢處為什么不能長(zhǎng)出新腿?這位科學(xué)家研究了一生，也沒(méi)有找到答案。

后來(lái)，經(jīng)過(guò)很多科學(xué)家的研究，發(fā)現(xiàn)生物電只是再生的一個(gè)條件，動(dòng)物器官的再生有復(fù)雜的原因。在進(jìn)行細(xì)胞外培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)液中除必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還要加進(jìn)一些從動(dòng)物組織中提取的促生長(zhǎng)物質(zhì)，不然的話，細(xì)胞就不能分裂生長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)分析化驗(yàn)，科學(xué)家首先找到了一種蛋白質(zhì)分子，它能加快表皮細(xì)胞的分裂生長(zhǎng)，所以將它定名為“表皮生長(zhǎng)因子”，在培養(yǎng)表皮細(xì)胞時(shí)，添加表皮生長(zhǎng)因子，表皮細(xì)胞就長(zhǎng)得又快又好。但對(duì)肌肉細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞的生長(zhǎng)卻沒(méi)有幫助。經(jīng)過(guò)深入的研究，科學(xué)家又找到了神經(jīng)生長(zhǎng)因子，這是一種促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)的蛋白質(zhì)類(lèi)激素，在神經(jīng)細(xì)胞的形成和生長(zhǎng)中不可缺少。把表皮生長(zhǎng)因子和神經(jīng)生長(zhǎng)因子放在實(shí)驗(yàn)狗腿的傷口上，腿傷的愈合速度立刻加快了4～5倍，在皮膚的傷口上使用，也加快了皮膚的生長(zhǎng)。

生長(zhǎng)因子的發(fā)現(xiàn)，打開(kāi)了醫(yī)學(xué)家們的思路，一場(chǎng)尋找生長(zhǎng)因子的比賽在各國(guó)的生物工程實(shí)驗(yàn)室里展開(kāi)了。在研究血管的形成與生長(zhǎng)中，發(fā)現(xiàn)了血管生長(zhǎng)因子；在軟骨細(xì)胞的研究中，找到了骨骼生長(zhǎng)因子；在血細(xì)胞的生成中，分離出了血細(xì)胞生長(zhǎng)因子。生長(zhǎng)因子是一個(gè)大家族，現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)找到了幾十種生長(zhǎng)因子，第一個(gè)發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)因子的兩位科學(xué)家科恩和蒙塔爾奇尼，因此獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。器官的再生需要很多生長(zhǎng)因子，它們?cè)诨虺绦蚩刂葡拢献?，才能完成再生的生理過(guò)程。例如，蜥蜴的尾巴超過(guò)了身體的長(zhǎng)度，這個(gè)尾巴是它快速爬行的助力器，又是前進(jìn)方向的控制器，但在長(zhǎng)期的生存競(jìng)爭(zhēng)中，蜥蜴又形成了斷尾自救的功能。當(dāng)一只蜥蜴與敵害遭遇并危及生命時(shí)，它就在尾根處自斷，斷下的尾巴仍能不停地?cái)[動(dòng)，吸引對(duì)手注意，自身就乘機(jī)逃走了。沒(méi)有了尾巴對(duì)蜥蜴來(lái)說(shuō)是很不方便的，蜥蜴身體里的基因就發(fā)布再生命令，在自斷處產(chǎn)生生物電，各種生長(zhǎng)因子基因先后啟動(dòng)，按固定的程序指揮合成生長(zhǎng)因子，向斷處的組織輸送，讓不同的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)，再造出一條尾巴。至于動(dòng)物是如何協(xié)調(diào)各種生長(zhǎng)因子，誰(shuí)先產(chǎn)生，誰(shuí)后產(chǎn)生，各自的比例是多少，又是如何調(diào)節(jié)生長(zhǎng)的，具體的細(xì)節(jié)目前還不清楚，需要進(jìn)一步研究。人們一定會(huì)想，要是人的手、足、頭等，也能像蜥蜴的尾巴那樣再生，那該多好啊!按科學(xué)家對(duì)生長(zhǎng)因子的研究和科學(xué)推測(cè)，理論上說(shuō)應(yīng)當(dāng)是可以的，但目前還辦不到，因?yàn)槿祟?lèi)對(duì)再生的機(jī)理還不很清楚。

生命過(guò)程是非常復(fù)雜微妙的，再生的基因程序需要努力探索。相信在新一代科學(xué)家的努力下，人類(lèi)終究會(huì)找到這些答案的！

人的生命有極限嗎

科學(xué)研究證明，人類(lèi)生命不僅有極限，而且還有客觀的規(guī)律可循。人類(lèi)的身體具有很強(qiáng)的生命力，大自然給予人的生命是很長(zhǎng)的。人類(lèi)生命的極限是多少？幾千年來(lái)，人類(lèi)不斷地在探索這個(gè)看似簡(jiǎn)單卻很深?yuàn)W的問(wèn)題。

在哺乳動(dòng)物中，生命最長(zhǎng)的應(yīng)該是人。然而人的生命到底有多長(zhǎng)？至今尚無(wú)明確的定論。據(jù)基督教《圣經(jīng)·創(chuàng)世記》第五章、第九章記載：亞當(dāng)活930歲，亞當(dāng)?shù)膬鹤尤鼗?12歲，塞特的兒子以挪士活905歲，以挪士兵的兒子該男活910歲，該亞的兒子瑪勒列活895歲，瑪勒列的兒子雅列活962歲，雅列的兒子以諾活365歲，以諾的兒子瑪士撒拉活969歲，瑪士撒拉的兒子拉麥活777歲，拉麥的兒子挪亞活950歲。

科學(xué)家對(duì)圣經(jīng)的記載無(wú)法進(jìn)行確認(rèn)，理由是這些長(zhǎng)壽者的生日沒(méi)有文字記錄，有關(guān)他們年齡的材料都來(lái)源于宗教。但是，在很多社會(huì)歷史與科學(xué)論著中卻不乏生命能活到100~200歲的長(zhǎng)壽者的記載，這種記載未被科學(xué)家所懷疑。

大家都知道，狗的生長(zhǎng)期是1~2年，狗的生命可活15~20年。馬的生長(zhǎng)期是3~4年，馬的生命可活30~40年。人的生長(zhǎng)期是20~25年，人的生命理應(yīng)活到200~250年。

非常遺憾，在當(dāng)今社會(huì)，很少有人能活到200年以上。為什么人的生命還沒(méi)活到200年以上就結(jié)束了？那是因?yàn)槿松瞬　Ｓ械娜嘶盍?00歲，在我們看來(lái)已經(jīng)是一位老壽星，老壽星如果沒(méi)有活到200歲以上就死了，那可不是因?yàn)樯硇运ダ蠈?dǎo)致自然死亡，他的身體一定是因?yàn)槟承┎∽儗?dǎo)致非自然性的早死。所以我們經(jīng)常會(huì)在高壽者死亡訃告上，看到“因病逝世”這幾個(gè)字。

既然人類(lèi)的生命極限遠(yuǎn)不止100歲，人類(lèi)的生命就有潛力可挖。如何挖掘生命的潛力，如何延緩人的衰老，讓青春永駐，將人的壽命延伸到生命的極限？幾千年來(lái)，人們總在苦思冥想著這個(gè)問(wèn)題。古希臘哲學(xué)家和科學(xué)家亞里士多德（公元前384~322年），在他的《論青春與老化》一文中指出：“機(jī)體的老化，是每一個(gè)生物體從它所產(chǎn)生的那一天起，所具有的先天熱量不斷消耗的結(jié)果?！北人?00多年的古希臘杰出醫(yī)生和自然科學(xué)家希波革拉第（公元前460~377年），也認(rèn)為人的衰老是先天熱量消耗所致。在這種理論基礎(chǔ)上，各國(guó)的科學(xué)家產(chǎn)生了“生命能”、“生命激素”等概念。

從古希臘哲學(xué)著作中，我們可以看到妖女美提亞用她獨(dú)出心裁的返老還童法，讓一批老人變成了青年，她使用的方法是把老人切成肉塊，放在大鍋里用魔草燒煮，這方法只有妖女美提亞敢用。羅馬教皇英諾森三世（1160~1216年）的父親特拉西蒙伯爵，相信血液能延長(zhǎng)人的生命，他為了讓自己能保持青春，每頓飯要喝3個(gè)小孩子的血。匈牙利伯爵夫人巴托爾克，對(duì)血液能延年益壽也深信不疑，她洗澡時(shí)用的都是斯洛伐克女奴們的鮮血。

1889年6月1日，法國(guó)巴黎科學(xué)協(xié)會(huì)通過(guò)了一項(xiàng)轟動(dòng)全世界的科學(xué)報(bào)告，法國(guó)著名生理學(xué)家和神經(jīng)病理學(xué)家布朗—塞卡爾（1817~1894年）宣布：“他從70歲開(kāi)始感到自己體力不支，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)他終于找到一種能使人重新煥發(fā)青春的方法。6年來(lái)他堅(jiān)持把活狗和活兔的睪丸提取物注入自己的體內(nèi)，結(jié)果感到自己年輕了30歲，不但恢復(fù)了生理功能，而且增強(qiáng)了體力?！?/p>

老鼠

20世紀(jì)初，奧地利外科醫(yī)生葉·施泰納赫在老鼠身上進(jìn)行了一項(xiàng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)。他把小雄鼠的睪丸移植到老雄鼠的身上，老雄鼠煥發(fā)了青春，它的毛不僅變厚了，而且有了光澤，喜歡與小老鼠打鬧，還會(huì)討好小雌鼠，它的性功能又有了活力。1919年，有個(gè)叫沃羅諾夫的外科醫(yī)生把雄性猩猩、綿羊的睪丸移植到男人身上，產(chǎn)生使人復(fù)壯的作用，這種手術(shù)受到人們普遍的關(guān)注。

許多科學(xué)家都贊成這樣的觀點(diǎn)，人的生命長(zhǎng)短，除了與遺傳、飲食衛(wèi)生、外界環(huán)境、生活方式等有關(guān)外，與大腦的發(fā)達(dá)程度更是密切相關(guān)，大腦越發(fā)達(dá)，人的生命力越強(qiáng)，就越能向生命的極限靠近。

一般而言，人類(lèi)從6歲開(kāi)始，大腦的重量就迅速增加。到了10歲，增加的速度有所減慢。到了20歲，增加的速度明顯減慢。到了30歲，大腦的重量維持一段不增不減的過(guò)程后，開(kāi)始逐漸減少。男人的大腦，在20~25歲的時(shí)候，平均約重1383克。在50~60歲的時(shí)候，平均約重1341克。在80~90歲的時(shí)候，平均約重1281克。由此可見(jiàn)，人類(lèi)生命力最旺盛的時(shí)期，也是大腦重量最重的時(shí)期；大腦重量最輕的時(shí)期，也是生命力最衰弱的時(shí)期。

生命是一門(mén)科學(xué)，人類(lèi)關(guān)于生命的研究，幾千年來(lái)從未停止過(guò)。人類(lèi)生命的極限究竟是多少？德國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)家古費(fèi)蘭德（1762~1836年）和瑞士自然科學(xué)家加勒爾（1708~1777年）等科學(xué)家都認(rèn)為，人類(lèi)的生命極限可以達(dá)到200歲。

科學(xué)家預(yù)言人類(lèi)進(jìn)化的方向

人類(lèi)的祖先是何時(shí)從低等動(dòng)物的大家族里分離出來(lái)并開(kāi)始成為這個(gè)星球的主宰者的，科學(xué)家們一直在探索著。但同時(shí)，生物的時(shí)鐘也在一刻不停地往前走。那么人類(lèi)究竟會(huì)通向何方？百萬(wàn)年后我們的后代又會(huì)是什么樣子呢？　

許多人都沉迷于這樣一種未來(lái)人類(lèi)的幻像：更大的大腦，更發(fā)達(dá)的認(rèn)知能力，以及退化的四肢，與我們有著本質(zhì)的不同。然而在現(xiàn)代世界中，只要不發(fā)生環(huán)境劇變，這種“火星人”形象出現(xiàn)的可能性就微乎其微。自從達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》以來(lái)，進(jìn)化論已成為統(tǒng)一生物學(xué)各分支的偉大學(xué)說(shuō)。推動(dòng)生物進(jìn)化的動(dòng)力是基因突變和自然選擇，某種突變?nèi)绻転閭€(gè)體帶來(lái)繁殖或者生存優(yōu)勢(shì)，就會(huì)在該個(gè)體所屬的種群中蔓延。

科學(xué)家一直在尋找自然選擇在人類(lèi)基因組中留下的印記，從而了解塑造人類(lèi)的最終力量。但由于人類(lèi)的大規(guī)模遷移，人類(lèi)種群的收縮或擴(kuò)張，以及不同文化中不同的婚配取向等等，都會(huì)在人類(lèi)基因組中留下痕跡，由自然選擇造成的基因組變化很難被由其他原因造成的基因組的變化區(qū)分開(kāi)來(lái)。所以直到今天還只有少數(shù)人類(lèi)基因被確認(rèn)在人類(lèi)誕生后經(jīng)歷過(guò)或還在經(jīng)歷自然選擇。

但這種情況正在逐漸改變?？茖W(xué)家們最近獲得了2個(gè)非常有力的武器：高效的DNA測(cè)序方法，以及完整的人類(lèi)基因組序列。由于這些工具的運(yùn)用，越來(lái)越多的基因被確認(rèn)自人類(lèi)誕生后經(jīng)歷了選擇。

經(jīng)歷著自然選擇的大腦人類(lèi)之所以成為萬(wàn)物之靈，是因?yàn)槲覀儞碛泻艽蟮哪X容量(腦體比例大于任何其他動(dòng)物)?！犊茖W(xué)》雜志曾經(jīng)報(bào)道了2個(gè)基因ASPM和microcephalin，它們的突變導(dǎo)致腦容量大幅減小，醫(yī)學(xué)上稱(chēng)微腦癥。芝加哥大學(xué)的人類(lèi)遺傳學(xué)家藍(lán)領(lǐng)導(dǎo)的小組，測(cè)定了90個(gè)代表全球不同種族的人的DNA序列，通過(guò)基因序列分析和比對(duì)，發(fā)現(xiàn)被自然選擇看好的microcephalin基因，出現(xiàn)在大約3.7萬(wàn)年前(可能范圍在1.4萬(wàn)~6萬(wàn)年之間)，剛好是象形文字在歐洲大量涌現(xiàn)的時(shí)期；而ASPM則更近，出現(xiàn)在大約5800年前(500~1.4萬(wàn)年的范圍)，和城市在遠(yuǎn)東的崛起同步。像ASPM如此新的一個(gè)基因，就在全球范圍有如此廣泛的分布，提示它可能為認(rèn)知提供了一定優(yōu)勢(shì)而受到很強(qiáng)的選擇。

他們分析了更大的樣本，從1184個(gè)個(gè)體中發(fā)現(xiàn)這些基因在不同的種族中的分布也有差異。microcephalin基因出現(xiàn)在75%以上的意大利人、俄羅斯人和中國(guó)漢族人，幾乎100%的哥倫比亞人中，而只出現(xiàn)于30%的坦桑尼亞和少于10%的喀麥隆和納米比亞的一些種族。

必須提醒的是，雖然擁有這2個(gè)基因，并不一定能讓人聰明，因?yàn)檫@可能只是許許多多控制智力的基因中的兩個(gè)而已。而對(duì)于這2個(gè)基因在不同種族間的分布的差別作過(guò)度或不正確的解釋也是危險(xiǎn)的。

我們天生就能說(shuō)話。某些基因產(chǎn)生于人類(lèi)進(jìn)化史上的關(guān)鍵時(shí)期，例如所謂的FOXP2語(yǔ)言基因就是這樣的基因。這一基因是2002年由牛津大學(xué)的莫諾克研究組以及倫敦兒童健康研究所的維加—哈德姆等人發(fā)現(xiàn)的。FOXP2基因的突變會(huì)導(dǎo)致一系列語(yǔ)言能力障礙，諸如口齒不清，無(wú)法區(qū)分一些基本音節(jié)，不能理解語(yǔ)法和句子，等等。

在發(fā)現(xiàn)FOXP2的同一年，德國(guó)馬普學(xué)會(huì)進(jìn)化人類(lèi)學(xué)研究所的帕博研究組對(duì)幾種靈長(zhǎng)類(lèi)和小鼠的FOXP2基因進(jìn)行了測(cè)序，并將其與人類(lèi)的FOXP2基因序列作了比較。結(jié)果表明：從大約7000萬(wàn)年前人類(lèi)和老鼠的共同祖先至今，這個(gè)基因編碼的蛋白質(zhì)只有3個(gè)氨基酸發(fā)生了變化，其中的2個(gè)發(fā)生在約600萬(wàn)年之內(nèi)，即人猿分離之后。直到200萬(wàn)年前，或者更晚，這個(gè)基因才完全演變?yōu)楝F(xiàn)代人類(lèi)版本；有趣的是，人屬動(dòng)物出現(xiàn)的時(shí)間也是在200萬(wàn)年前。擁有這種基因的人屬動(dòng)物可能有進(jìn)化上的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)?，有指?biāo)顯示FOXP2經(jīng)歷了很強(qiáng)的選擇壓力，也就是說(shuō)，現(xiàn)在的FOXP2幾近完美。由此看來(lái)，在某種程度上，人類(lèi)生來(lái)就有語(yǔ)言能力，并且很有可能是完善的語(yǔ)言能力推動(dòng)了現(xiàn)代人類(lèi)的出現(xiàn)和擴(kuò)張。

2004年哈佛醫(yī)學(xué)院的基因組學(xué)家赫塞豪恩和他的研究組在人類(lèi)基因組中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)含有乳糖酶基因的DNA大片段(100萬(wàn)個(gè)堿基對(duì))。攜帶者能分泌乳糖酶從而消化牛奶中的乳糖。幾乎80%的歐洲人和有歐洲血統(tǒng)的美國(guó)人都攜帶這個(gè)DNA片段，而大部分中國(guó)人以及非洲南部的班圖族人卻沒(méi)有。由于這個(gè)DNA片段的長(zhǎng)度很不一般，赫塞豪恩等人推斷，它的產(chǎn)生時(shí)間并不久遠(yuǎn)(因?yàn)樗€未被基因重組打斷)；計(jì)算結(jié)果顯示，在過(guò)去的5000～10000年間，這個(gè)DNA片斷經(jīng)歷了相當(dāng)強(qiáng)的選擇作用，而乳牛的養(yǎng)殖也大致始于那個(gè)時(shí)期。這是人類(lèi)基因組近期進(jìn)化的一個(gè)經(jīng)典例子。

沒(méi)有乳糖酶，我們?nèi)匀豢梢曰畹煤芎茫蝗欢?，在某些情況下，是否擁有某個(gè)基因卻是性命攸關(guān)的事情。在非洲，每天都有成千上萬(wàn)人死于傳染病，而某些人擁有能增強(qiáng)免疫力的基因，從而逃脫了死神的追捕，留下了較多的后代，使這些基因在種群中得到傳播，這就是自然選擇。

很多基因的突變型都能提供對(duì)瘧疾的抵抗力，許多證據(jù)都表明，這些基因在近期都受到了相當(dāng)強(qiáng)的選擇壓力。一個(gè)例子是基因G6PD的兩種突變型A-和med能提供對(duì)瘧疾的抵抗力。2001年，美國(guó)馬里蘭大學(xué)的遺傳學(xué)家提史科夫和她的同事利用G6 PD基因的地理分布差異，估測(cè)出突變型A-可能在6300年前產(chǎn)生于非洲，并且很快傳遍大陸；而分布于南歐、中東以及印度的突變型med，大概只有3300年的歷史。這些估計(jì)與下列考古學(xué)事實(shí)是相一致的：瘧疾的流行始于農(nóng)業(yè)產(chǎn)生之后，因?yàn)槿藗冃枰撤ド謥?lái)獲得農(nóng)田，這才接觸到了瘧蚊——瘧疾傳播者；原本這些小東西是躲在森林中隱秘的水塘里的，與人類(lèi)井水不犯河水。

在過(guò)去幾年的研究中，冰島科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些人的17號(hào)染色體上存在著突變：一個(gè)長(zhǎng)約90萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的DNA片段發(fā)生了倒位。這種倒位與以前發(fā)現(xiàn)的一種名為H2的人類(lèi)DNA片段是相聯(lián)系的。H2大約產(chǎn)生于300萬(wàn)年前。冰島H2攜帶者比例為17.5%，歐洲為21%，而非洲和亞洲各自只有6%和1%。

為何H2在歐洲會(huì)有如此高的比例？這是否與自然選擇有關(guān)？通過(guò)對(duì)幾萬(wàn)個(gè)冰島人的基因測(cè)序以及冰島家系數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，女性H2攜帶者的子女?dāng)?shù)量要比非H2攜帶者高3.5%，這個(gè)數(shù)據(jù)證明了H2確實(shí)能提高生殖力，因而很有可能經(jīng)歷了自然選擇。

然而奇怪的是，H2僅普及于歐洲地區(qū)，也就是說(shuō)，出于某種原因，H2所提供的優(yōu)勢(shì)只局限于歐洲?！盀槭裁?？我還不知道。”冰島科學(xué)家加里·斯塔凡森說(shuō)。然而，這確實(shí)是一個(gè)值得探討的問(wèn)題：生殖力對(duì)人類(lèi)進(jìn)化來(lái)說(shuō)到底有多重要？

由于選擇作用最近確實(shí)是在人類(lèi)基因組中留下了印記，許多科學(xué)家認(rèn)為，這意味著人類(lèi)仍在進(jìn)化，盡管這種進(jìn)化方式可能已變得極其微妙。但提到未來(lái)人類(lèi)的進(jìn)化方向，大多數(shù)研究者都表現(xiàn)得十分謹(jǐn)慎，只是根據(jù)現(xiàn)有條件來(lái)作出很有限的預(yù)測(cè)。

例如，科學(xué)家們預(yù)測(cè)，在艾滋病流行的地區(qū)(尤其是非洲)，CCR5的突變型可能會(huì)變得非常普遍?！叭绻麑?duì)艾滋病的治療沒(méi)有顯著進(jìn)展，會(huì)有越來(lái)越多的人死亡；可以預(yù)計(jì)，自然選擇會(huì)借此來(lái)提高突變型在人群中的比例。”桑格研究所的遺傳學(xué)家泰勒·史密斯說(shuō)道。他還認(rèn)為，能增強(qiáng)抵抗力的突變型完全有可能取得支配地位。

然而類(lèi)似于上述例子的進(jìn)化格局能否影響未來(lái)人類(lèi)的結(jié)構(gòu)和生理特征，甚至生活方式，則要另當(dāng)別論了。實(shí)際上，由于文化、科技尤其是醫(yī)藥方面的進(jìn)步，自然選擇幾乎已從工業(yè)社會(huì)中消失，能夠抹殺攜帶不良基因個(gè)體(當(dāng)然包括低智商)的外在壓力不復(fù)存在；在發(fā)展中國(guó)家，自然選擇確實(shí)仍然維持著它的威嚴(yán)，然而，要使人類(lèi)的基因庫(kù)組成發(fā)生顯著改變，需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，以及相當(dāng)穩(wěn)定的選擇壓力，但這一切都已被人類(lèi)社會(huì)瘋狂的變化速度沖刷得一干二凈了；在某種意義上，人類(lèi)已經(jīng)止步不前了。

但是，一些研究者認(rèn)為新一輪的自然選擇會(huì)再度降臨。例如，愛(ài)丁堡大學(xué)的進(jìn)化遺傳學(xué)家凱特利指出，人類(lèi)維持這種低強(qiáng)度選擇壓力的局面是暫時(shí)的，隨著資源的消耗、人口的激增、氣候的劇變，我們將會(huì)面臨極大的困境，從而不得不接受自然的選擇。

盡管不少人對(duì)這種可能性表示憂慮，大多數(shù)科學(xué)家對(duì)這種預(yù)言并不太感興趣?！斑M(jìn)化并沒(méi)有什么明確的目標(biāo)，”泰勒·史密斯說(shuō)，“進(jìn)化只有短期計(jì)劃，它只關(guān)注于如何讓當(dāng)前一代的個(gè)體存活并繁衍得更好?！爆F(xiàn)在來(lái)預(yù)測(cè)人類(lèi)進(jìn)化的未來(lái)，比用水晶球算命得到的胡言亂語(yǔ)好不了多少——比起科學(xué)研究，或許這更適合于科幻小說(shuō)。