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

北京時間2月4日消息，據(jù)英國《衛(wèi)報》報道，科學(xué)領(lǐng)域的很多激動人心的發(fā)明，均無法與人體相媲美，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)的每一個原子都有幾十億歲。氫是宇宙中最常見的一種元素，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非常原始：其實你就是一個星團(tuán)。

2.闌尾的價值

闌尾的價值

闌尾一直聲名狼藉。它常被視為人體的一個組成部分，但數(shù)百萬年前就失去了功能。它讓我們意識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)，闌尾其實對那些幫助消化的細(xì)菌來說是很有用的。在內(nèi)臟里瘋狂活動后，這些細(xì)菌可以在闌尾里得到休息，有時還可以把這里當(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，它們從由簡單的原子對(例如氧分子)到復(fù)雜的有機(jī)結(jié)構(gòu)，可謂五花八門。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對染色體，每個都是一個很長的DNA分子。染色體1是其中最大的一個，包含大約100億個原子。

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)個原子組成。

5.毛發(fā)

毛發(fā)

這似乎很難令人信服，但事實上我們?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，幾乎不被人們意識到。我們不清楚為什么我們會失去具有保護(hù)作用的毛發(fā)。據(jù)稱這種變化是為了早期人類更容易排汗，更不易生長虱子和扁虱等寄生蟲，甚至是因為我們的祖先的一部分時間會在水上生活。但是，也許最令人著迷的觀點是，早期人類從森林遷徙到大草原上后，他們需要更多合作。當(dāng)動物為了合作的目的而繁育后代時，就像我們曾經(jīng)把狼馴化成狗那樣，它們會變得更像它們的嬰孩。在一項從20世紀(jì)50年代開始的為期40年的迷人試驗期間，俄羅斯狐貍通過一代代繁育進(jìn)行馴化。在這期間，成年狐貍變得越來越像大一些的幼崽，它們花更多時間玩耍，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遺留物。當(dāng)每根毛發(fā)根部周圍的微小肌肉收緊，令毛發(fā)變得豎起來時，就會出現(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。但是人類稀拉拉的體毛讓我們的皮膚看起來很奇怪。我們在感到害怕或者在體驗感情性記憶時，也會有汗毛豎起的感覺。很多哺乳動物在受到威脅時會豎起毛發(fā)，讓它們看起來顯得更大，因此更有威脅性。人類豎起體毛也是出于類似防御機(jī)制，但是現(xiàn)在這種效果已經(jīng)不復(fù)存在。我們?nèi)詴畜w毛豎起的感覺，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，要是你在沒穿太空服的情況下被從飛船里推出來，將會發(fā)生非?？膳碌氖虑?。但這通常是虛構(gòu)場景。體內(nèi)的空氣發(fā)生膨脹時，將會感覺有些不舒服，但是并不會像好萊塢影片里描繪的那樣，人體會發(fā)生爆炸。盡管液體確實會在真空環(huán)境下沸騰，但是人體血液受到循環(huán)系統(tǒng)的壓迫，將不會發(fā)生上述情況。雖然太空溫度很低，但是你不會很快失去熱量。就像保溫瓶顯示的那樣，真空是一個很好的絕緣材料。實際上，在太空中將會奪去你生命的事情是缺少空氣。在1965年的一項試驗中，一只動物的太空服在美國宇航局的真空室里炸開一個口子。動物在大約14秒后仍意識清醒，而且它也幸存了下來。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，但是如果沒有這些真空區(qū)，你將會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)一個邊長小于五百分之一厘米的的一個立方體里。中子星是由經(jīng)歷這種壓縮過程的物質(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)比我們的太陽重，而它只是一個直徑大約相當(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)不會碰觸到對方。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，事實上并未接觸到它，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。你可以通過把一個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地球產(chǎn)生的萬有引力。

10.量子體

其中一個科學(xué)之謎，是像人體一樣顯然是固體的簡單東西，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出他們體內(nèi)的一個原子的圖案，他們將會畫出一個像微型太陽系的東西，核子相當(dāng)于太陽，電子像行星一樣繞其運行。這的確是原子的一個早期模型，但是現(xiàn)在我們知道，這種原子頃刻就會分崩離析。這是因為電子擁有電荷和一個不斷加速的帶電粒子，這會導(dǎo)致它以光的形式釋放出能量，致使電子螺旋運動，最終撞上核子。事實上，電子被禁錮在特定軌道上，這就如同它們在鐵軌上運行。它們無法在這些軌道之間存在，但是能夠通過“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面，是電子在核子周圍的運行路線看起來像是真的貝殼一樣。

11.紅色血液

你看從割破的手指里滲出的血液時，你可能會以為它是紅色的，這是因為它里面含有鐵元素，而不是鐵銹呈現(xiàn)的微紅色。紅色出現(xiàn)，是因為鐵被禁錮在稱之為卟啉的血色素里的一個原子環(huán)里，正是這個結(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，卟啉的形狀就會發(fā)生改變，讓紅色血細(xì)胞變得更鮮艷。

12.來源于病毒

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的，有些是從別的地方“借來的”。你的DNA包含的基因至少來源于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，并接管一個細(xì)胞。在人類歷史的某個階段，這些基因逐漸與人類DNA結(jié)合到一起。DNA里的這些病毒基因現(xiàn)在在人類的繁衍生息過程中起著至關(guān)重要的作用，然而相對于我們的遺傳血統(tǒng)而言，它們完全是外來物。

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)超過人類本身。人體內(nèi)的細(xì)菌是細(xì)胞量的10倍多。很多稱你的身體為“家”的細(xì)菌都是非常友好的，它們不會對你構(gòu)成任何危害。有些是有益的。20世紀(jì)20年代，美國一位工程師研究動物是否能在無菌環(huán)境下生存，他希望證明無菌的世界更健康。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)造一個可供動物生長的無菌世界。結(jié)果顯而易見，這并非不可能實現(xiàn)。但是瑞尼爾斯養(yǎng)的很多動物都死掉了，幸存下來的也必須用特殊飼料喂養(yǎng)。這是因為腸道里的細(xì)菌有助于消化。你可以在無菌環(huán)境下存活，但是如果你的腸道里沒有細(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有螨蟲。這些微小動物依靠衰老的皮膚細(xì)胞和人類毛囊產(chǎn)生的天然油脂(即皮脂)生活。通常情況下它們是無害的，不過也會導(dǎo)致一些人產(chǎn)生過敏反應(yīng)。睫毛螨蟲一般體長達(dá)三分之一毫米，而且?guī)缀跏峭该鞯?，因此你根本無法借助裸眼看到它們。把一根睫毛放到顯微鏡下，你有可能會發(fā)現(xiàn)這些小東西，因為它們大部分時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，而且這一比例會隨著年齡增長而增長。

15.光子探測器

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借助裸眼也能看到。如果你能辨認(rèn)出那個微小的光斑，那么你看到了在沒有科技輔助下的人類極限。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術(shù)語，仙女座距離地球250萬光年。撞上你的眼睛的光子在開始它們的旅行時，地球上還沒有人類。我們通過進(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

不管你聽到過什么，其實你并非只有5種感官。舉個簡單的例子，把你的手放在距離炙熱的鐵塊幾厘米的地方。雖然沒有一個感官會告訴你你將會被燒到，但是你能感覺到炙熱的鐵塊就在不遠(yuǎn)處，你不會去碰觸它。這要歸功于我們的另一個感官——皮膚里的熱感應(yīng)器。與此類似，我們還能感覺到疼痛，或者分辨出我們的身體是否上下顛倒。另一個簡單測試是閉上眼睛，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。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.真實年齡

就像一只小雞，你的生命是從一個卵子開始的。這指的并不是一個蛋，而是一個卵子。然而，人類卵子和雞蛋之間存在的巨大不同會對你的年齡產(chǎn)生驚人影響。人類的卵子非常小，它們只有一個細(xì)胞那么大，直徑一般是大約0.2毫米——與打印出來的句號大小差不多。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歲時生了你，那么在你18歲生日時，你的真實年齡其實已經(jīng)超過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)為是毫無用處的，直到最近科學(xué)家才意識到，表觀遺傳學(xué)——基因以外的發(fā)展過程，對我們的發(fā)展也具有重大影響。一些部分相當(dāng)于控制“開關(guān)”，能夠開啟或者關(guān)閉基因，或者安排其他關(guān)鍵化合物的生產(chǎn)。大約2萬個基因是如何精確定義我們的長相的，長期以來這個問題一直困擾著科學(xué)家。現(xiàn)在他們終于發(fā)現(xiàn)，原來我們DNA的另外97%也相當(dāng)重要。

19.意識行為

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所在，就像那里坐著一個小人，它正在操控一個更大的機(jī)器——你的身體。你清楚那里并沒有什么小人，正在操作控制桿，而是你的意識似乎是一個獨立的存在，指揮著身體其他部位應(yīng)該怎樣做。事實上很多身體控制行為都來自于潛意識。一些任務(wù)通過不斷實踐已經(jīng)實現(xiàn)自動化，因此我們不用再思考這些基本行為。這個過程是由靠近腦干的大腦最原始的一個部位控制的。然而，即使是一項清醒的意識行為，例如撿起地上的東西，似乎也涉及到一些潛意識前體細(xì)胞，大腦被激活后，你才能做出上述決定。有關(guān)意識行為到底起著多大作用的問題，一直存在很多爭議，但是很顯然我們對潛意識行為了解還不夠。

20.光學(xué)錯覺

我們所“看到的”這個世界是人造的。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)建出這個世界的模型。這使大腦更容易去除掉盲點，即視網(wǎng)膜內(nèi)視神經(jīng)彼此相連的地方，這里沒有感受器。它還補(bǔ)償了所謂掃視的快速眼部移動，提供一個平穩(wěn)視力的錯誤圖像。但是這一過程的不利方面，是它我們的雙眼很容易被愚弄。電視、電影和幻覺就是通過誤導(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比實際上，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孔的大小類似。