作者：学习委员
出版社：吉林电子出版社
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医学探谜试读：
前 言
把兴趣引进课本,使爱好代替讲台,将学生的被动接受知识变为主动学习吸收,激发学生的阅读热情与探索精神,奠定良好的知识基础与创新素质,这就是本套全书的宗旨。
本套全书根据全国中小学教学大纲的要求,同时根据创新素质教育的要求,再结合全国中小学各科课本的同步内容编撰而成,是各学科的有益补充和知识范围的深层挖掘,是现代中小学生都必须掌握的知识内容。这些百科未解知识之谜,能够增长中小学生的知识,开拓他们的视野。
我们的学校教学都是一些已知的基础文化知识,其内容一般都比较简单和死板,都已有比较科学而清楚的定论,这些知识是前人创造的,也是比较容易掌握的,其实,教学的真正目的是在掌握已知知识的基础上,探索未知的知识,创造未知的领域,不断推动科学文化知识向前发展,使我们真正成为自然的主人。
目前,我们中小学生手中的薄薄课本的知识面显得单调而不足,事实上,我们生活在一个迷宫一样的地球上,已知的知识是很少的有形板块,而未知的领域才是很大的无形部分。人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜和科学现象,不得不密切关注和发出疑问。我们应不断地去认识它,勇敢地去探索它。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但无数新的奇怪事物和难解之谜,又不得不使我们向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
作为中小学生,我们应该站在前人知识的终点上,接过前人手中的火炬,勇敢地探索未来知识的巅峰,跑到未来知识的最前沿,推动人类社会不断向前发展。
为此,我们在综合了国内外最新研究成果的基础上,根据全国中小学生学习和阅读的特点,编辑了这套《最佳课堂》。本套全书包括《数学探谜》、《物理探谜》、《化学探谜》、《语文探谜》、《政治探谜》、《历史探谜》、《文化探谜》、《文学探谜》、《文艺探谜》、《体育探谜》、《娱乐探谜》、《生物探谜》、《生理探谜》、《医学探谜》、《自然探谜》、《地理探谜》、《海洋探谜》、《军事探谜》、《文明探谜》、《考古探谜》、《科学探谜》、《天文探谜》、《宇宙探谜》、《侦破探谜》。
本套全书全面而系统地介绍了中小学生各科知识的难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科普性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂,目的是使广大中小学生在兴味盎然地领略百科知识难解之谜和科学技术的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,探索创新,并以此激发中小学生的求知欲望和探索精神,激发中小学生学习的兴趣和热爱科学、追求科学的热情,使我们全国的中小学生都能自觉学习、主动探索,真正达到创新素质教育的目的。
“换头术”能成功吗
在清代蒲松龄所著的《聊斋志异》中,有这样一则故事:有一名姓朱的书生,结识了阴间姓陆的判官。朱书生的妻子脸长得不漂亮,陆判官就将一个死去的美女的头换在朱书生妻子的身上,使朱书生妻子也有了花容月貌。《聊斋志异》是一部专门描写鬼狐的小说,所说的事当然不会是真的。但是,随着现代医学技术的发展,心脏、肾脏等重要器官已能移植,那么,“换头术”是否也可以做到呢?科学家们对此进行了研究。
早在70年代,美国科学家罗伯特·荷华就提出,人类的大脑可以移植,最完美的方法,就是把整个人头原封不动地移植过去。这具有爆炸性的医学论点曾被人当作无稽之谈,但也是美国医学界争议的话题。
为了给“换头术”做准备,医学专家首先在动物身上做了实验。罗伯特·荷华早在1980年就成功地把一只猴子的头颅移植到另一只猴子的脖子上。这只经过换头的猴子活了2星期左右。前苏联医学家则成功地接合了双头狗。他们采取植物上最常用的“接树法”诞生的双头狗,因中枢神经未和移植的狗头相连,因此移植的狗头要指挥躯体行动是不可能的,但移植的狗头可以自由转动。
医学专家认为,事实上大脑移植要比换心换肾容易,这与人体移植器官时常见的“排斥反应”有关。“排斥反应”即“自动防御系统”,是当人体有异物入侵时,体内的淋巴细胞能马上识破异物的动向,展开猛烈的抗拒行动。假如该移植器官的抵抗力弱,而且又是人体不可缺少的器官,那么它不仅要防御淋巴细胞的抗拒,同时也要防止本身随时会迸发其他的疾病,不然就会造成生命危险。因此,换心换肾的失败,通常是“排斥反应”造成的。但是人脑都不会发生这种现象。
话虽如此说,但要做到头颅移植,又谈何容易。不仅头颅移植手术精细复杂,而且中枢神经和末梢神经的处理也异常艰难。中枢神经传达“意志”,而末梢神经则起着“把脑的意志改变为行动”的作用。如果切断了某个部位的末梢神经,肉体上的某部分就不能活动,但不致影响其他部分的机能。切断了中枢神经,脖颈以及身体以下部分便麻痹,不能动弹,所以人遇到车祸时,往往因脊髓受破坏而引起残废或瘫痪。
在临床中,末梢神经被切断后,由于再生作用,不久还能恢复正常,断指再植就应用了这个原理。而中枢神经则没有再生现象。如何使中枢神经再生,直接关系到“换头术”能否成功。
令人兴奋的是,美国、前苏联医学专家在中枢神经再生方面取得了很大进展,前苏联医学专家将参与脊髓再生实验的350只老鼠中的140只再生成功。在美国也有人研究后证明,借助某种发热物能使中枢神经再生。
如果“换头术”有一天能实现的话,像车祸中头颅完好但身体毁坏的人与头颅毁坏但身体完好的人就可以“合二为一”,将完好的头颅与完好的身体连接起来。诸如此类原因进行“换头术”后,可能会遇到严重的法律问题,这个换头者究竟是谁!是那个拥有躯体者,还是那个拥有头颅者!这在将来有待于从法律上予以确认。
探寻人脑的秘密
人类利用自己的大脑来认识整个世界,改造整个世界,但是人类却无法认识自己的大脑,改造大脑。尽管人们对大脑已有所了解,但是目前还只是很肤浅,往往知道的东西比不知道的要少得多。
人脑如同一台电子计算机,它可以储存亿万个信息,这个信息储存量远远超过世界上任何一台计算机。这些信息不断地变换、更新,因而使我们接受、懂得了新的知识,而且一种信息的反复应用,便会长久储存,随用随调——这就是记忆。记忆力的好坏、强弱是大脑发达的一个重要标志,世界上一些著名科学家都有着博闻强记的特长,但是并不是说记忆力好的人都是智商高的人,大脑发达的人也并非记忆力都好。日本有位名叫友寄英哲的人,在1979年10月的一天,创造了人类史上的一个记忆新记录,他将圆周率(π)背诵到了小数点后2万位,令全世界研究记忆的专家们大为惊叹,然而,友寄英哲仅为一公司的职员而已。人类对于一些事物有着长久的记忆,即使并不像其他记忆那样总是重复使用,但是也同样保持这种记忆70~80年,直到死亡。
我们在小说或电影、电视中也许见到过那些曾有过外伤史的病人,由于其大脑损伤后使得短时记忆力消失,这就是说他对新接触的事物很快就会遗忘,比如给他看一盘新的录像带,无论故事情节多么激动人心,场面多么感人,他也许会边看边哭,然而当看过之后,却丝毫没有留下什么印象,当你再重复地给他看时,每一遍对于他来说都很吸引人,每一次都会被其中的情节感动得热泪盈眶。这就是近期记忆力消失,可是他却能记得几年前、甚至几十年前所发生的一些事情,这种远期记忆存在却令人感到十分吃惊,难怪有人说大脑的确太神秘了。
人体的大脑从外形上看并没有十分特别的,脑组织从正中一分为二,形成左右两个大脑半球,每个大脑半球又像桃核一样有着许多的沟、回、裂,然而,正是这些沟、回、裂才是大脑真正的奥秘所在。从外形上来看,大脑的左右半球没有明显的差别,然而在功能上却有着严格的不同。在婴幼儿时期人体的左、右大脑半球尚未有明显差别,但是进入成年,则98%以上的人形成优势半球,即左半球为优势半球,右半球为次要半球,人们对于两个半球有着更为具体的命名,左半球为逻辑思维半球,右半球是富有创造力的半球。
此外,大脑还存在着各种中枢,如语言中枢、记忆中枢、感觉中枢、运动中枢等等。这些中枢不均匀地分布在大脑的表面,司管着人体不同的活动,从而构成了一个活灵活现的人。尽管人与动物的大脑有着相似之处,但最为不同的是动物的大脑没有优势半球的存在,对于它们来说用哪个手取食物都是一样的。
我们对于大脑的研究比对其他器官的研究多得多,但是,我们所知道的却比那些器官少得多。因为人脑十分复杂,大量细胞纵横交错,同时工作,从这一点上来说,计算机比起人的大脑要差得很远了。但是计算机可按我们的人脑行事,而人脑却又是如何工作的呢?我们目前还无法解答,这一切还有待于今后的研究能给我们一个明确的答案。
最可怕的病
所谓世界上最可怕的病,并非是指70年代危害人类健康、夺走成千上万人生命的癌症,也不是指80年代被医学界公认为“超级癌症”的艾滋病,而是比癌症和艾滋病更危险的疾病。目前,国际医学界将“拉塞”、马尔堡病和埃波拉出血热,列为最危险的三大传染病,这是自然界的病毒变换新的方式向人类发起的进攻。“拉塞”病是在非洲尼日利亚的一个叫“拉塞”的小村子发现的,因为找不出病因,所以只好以村庄的名称作为这种病的病名——“拉塞”。
患了这种病的人,开始背部剧烈疼痛,然后扩展到胸部,体温不断升高,口中两腮布满黄色小脓包,白血球大量减少,血液凝固,失去循环能力,两只胳膊上出现紫色斑块,最后因呼吸窒息而死亡。
1969年1月,尼日利亚北部拉塞地区教会医院,一位美国护士突然患上“拉塞”。病人还未送到附近较大的乔斯敦教会医院,就已断气了。奇怪的是,抢救过这位病人的两名护士也受到感染而相继死去。
研究人员曾取“拉塞”病者的血样化验分析,发现血小板上有如衣服虫蛀的小孔。“拉塞”病菌在显微镜下放大100000倍进行观察,发现它外形像网球,周围有很细很细的绒毛,样子十分难看可怕。然而令人遗憾的是,做化验的几位研究人员也不同程度地受到感染。于是,有关方面马上采取严格的隔离措施,可是危险仍然存在,传染仍在继续,病人逐渐增多,传播范围也在扩大。令人担忧的是:一个由美国教授负责的研究小组刚从事这一研究,全体成员就因感染而全部身亡。
目前,对于“拉塞”人们只知道它是由病毒而引起的急性传染病,主要通过非洲一种多乳头家鼠的唾液污染食物、水源和谷物传播。人吃了或接触了这些物品就会感染。“拉塞毒”几乎可侵犯人体的所有器官,会引起咽炎、局部急性肺炎、肌炎、心肌炎、脑病、肾病和出血热等病症,最后导致全身生理功能衰竭死亡率高达36%~67%。最令人担忧的是它通过病人的唾沫、接触的物品传染给其他人。
更令人疑惑不解的是,得“拉塞”病的都是白种人,黑种人虽有接触,却不受传染,原以为黄种人或许也可能幸免,然而前不久日本横滨发现首例“拉塞”病患者,打破了人们的这一幻想。这位患者49岁,在1987年2月曾去非洲工作,而染上了此病。
然而,到目前为止,由于“拉塞”病的传染性极大,使医学专家对它束手无策。
除了“拉塞”之外,还有二种有待研究的传染病:马尔堡病与埃波拉出血热。
1967年,联邦德国法兰克福附近的马尔堡和南斯拉夫的贝尔格莱德的实验室工作人员同时患了一种奇怪的致命病毒性出血热,造成一些实验人员的死亡。这一事件引起了有关方面的重视。一个国际性调查机构发现传染源是实验里刚从非洲乌干达进口的绿猴和黑叶颏猴。正是这些来自非洲供实验使用的猴子携带的病毒引起了疾病的流行。接着,世界各地又不断发现了马尔堡病例,不少人因此而身亡,于是引起了医用病毒学家们的注意。目前,研究人员虽已分离出致病性很强的马尔堡病毒,但仍未对该病毒作出精确的分类。
1976年6月27日,非洲苏丹南部恩扎拉棉布厂, 284名职工和家属都得了一种奇怪的出血热,几天内死了151人。同年9月,怪病又蔓延到了离苏丹恩扎拉约900千米的扎伊尔,引起280人死亡。这是近30年来世界罕见的一种急性病毒性疾病的爆发流行。经专家研究发现,这是由埃波拉病毒引起的,传染源也是老鼠。如何制止这种病毒再危害人类健康及生命,乃是科学家们进一步要研究的课题。
奇妙的天生神医
从未进过医学院校,也不用消毒剂、麻醉药和缝合手术,仅凭他的超能力,就能轻松地施行各种外科手术,医治了许多令医学专家们棘手的顽疾,他的“医术”令拉美地区的医学界震惊。他就是被人们誉之为“神医”的巴西人阿里戈。
阿里戈的医术初露头角是在1950年。一次偶然的机会使他和一位严重的肺癌患者巴西参议员比当古同住一家旅馆。半夜,参议员的房门突然开了,只见阿里戈目光迟钝,手执一把剃头刀走了进来。平时讲葡萄牙语的阿里戈,这时却用夹着法国腔的声音说:“情况紧急,非得动一次手术不可?”说着就用闪光的剃刀向比当古刺来,参议员不觉得疼痛,却吓得昏了过去。参议员苏醒过来时,房内别无他人。他觉察睡衣被割破了并有一滩血迹,背部肋骨部位有一道明显而平整的切口。第二天,他把伤口给阿里戈看并告诉他昨夜所发生的事,阿里戈虽想不起是怎么回事,但他相信是可能发生的。因为几年来,一阵阵奇怪的医疗幻觉总是困扰着他。他祈祷着:但愿比当古的医生证明他没有做害人的事情。比当古乘飞机到里约热内卢找他的医生,不久传来了难以置信的消息:肿瘤已被干净利落地切除了。医生满以为这是在美国做的外科手术,于是,参议员才向医生讲明了真相。几天之内,这条新闻通过各种报刊,让全巴西都知道了。此后不久,阿里戈的一位朋友患了子宫癌行将去世。他偕同妻子来到临终病人床前向她告别,就在他低头做祈祷时,他的头脑开始感到刺痛,眼睛也模糊了。突然,他冲到厨房拿起一把刀奔回房里,他命令大家向后靠,便拉下盖在女病人身上的裹尸布,分开了她的两腿,拿刀直接刺入下腹,接着使劲将手伸入切口,用力拉出了一个血淋淋的大瘤。不久,病人完全恢复了健康。这条新闻又震撼了这座小镇。从此,人们开始在阿里戈房子外面排队,恳求他治病。阿里戈曾试图拒绝,但头脑中的一个幻觉不让他安宁,总是要他每天诊治成百的病人。越来越多的医生也开始认真对待阿里戈了。“神医”阿里戈的消息引起了美国人的注意。1963年8月,美国西北大学的普哈里奇医生等一行4人,专程前往阿里戈的诊所进行实地考查。阿里戈当着他们的面,从病人队伍中拉出一个老人,用一把不锈钢水果刀,从眼皮底下深深插人老人的左眼窝。接着用刀在眼球和内眼睑之间猛刮,把眼珠撬得从眼窝里突了出来,老人没有丝毫疼痛感觉,而普哈里奇却给吓呆了。就这这样,阿里戈仅用一把水果刀,迅速地治愈了许多患者的肿瘤和疾病。没有麻醉,不用催眠术,无防菌方法,出血也极少。这究竟是怎么回事!普哈里奇和他的同行们苦苦思索,仍不得其解。普哈里奇左肘内侧长着一个脂肪瘤,他决心亲自体验一番。手术前,他们精心作了摄影准备。阿里戈用一把巴西折刀,不到10秒钟的工夫,将普哈里奇臂上的肿瘤挖了出来。普哈里奇几乎不敢相信眼前所发生的事。他的臂膀并没有感到疼痛,只是稍有异样的感觉,尽管阿里戈没有做伤口缝合手术,伤口却愈合得很好。普哈里奇一遍又一遍地放映手术影片,影片证实从切口到排除脂肪瘤所花的时间只有5秒钟,动作简直太快,无法辨别他是怎样切除的。他们也仔细研究了拍摄的其他病例的影片,同样也弄不清真相。
1968年8月,普哈里奇医生和由他组织起来的美国科学家小组,再次来到阿里戈的诊所,对阿里戈诊断疾病的能力集中进行研究。办法很简单:阿里戈对病人先作出诊断,然后由科学家小组查看病人的病历和诊断,再将二者作比较。结果发现,阿里戈对其中518个病例诊断的正确性与医生诊断的不相上下,两者的一致程度达到95%。阿里戈不仅能事先不了解病情就可作出正确诊断。更奇怪的是,他还能详尽地指出一个瘫痪病人是15岁时一次潜水时,折断了颈椎骨而引起瘫痪的。通过对阿里戈治病时拍下的影片研究,美国医生们发现,阿里戈开刀的切口边缘好像会自己“粘合”。他的手术惊人的敏捷和正确,其熟练程度甚至超过经过高级训练的外科医生。奇迹,简直是奇迹。那么,阿里戈充满了神秘色彩的医术究竟是怎么得来的?这个谜还有待医学科学工作者继续研究以求得解答。
针刺治疗
死而复生,还目睹自己的葬礼,当然是骇人听闻的经历。中国古代的虢公,死了之后万人哀悼,而他竟然复生,就更是众人瞩目的大事。大约2500年前的一个早上,虢公遽然倒下,看来是一命呜呼。虢公的死讯传出后,一个叫扁鹊的游方郎中,到皇宫请求见一见虢公尸体。扁鹊发现虢公尚有微弱气息,两腿之间,犹有余温,这些众御医没有发觉的现象,使扁鹊知道虢公的症状病情。原来虢公还没有死,他只是昏迷不醒。扁鹊向弟子子阳示意,子阳就取出一套应急用的针,由扁鹊指点子阳把针一根根插入虢公身上不同部位。不久,虢公开始蠕动,跟着便睁开眼睛并且坐起来。于是取消丧礼,不出一个月,虢公也就完全康复了。
人民听说国君仍然活着,许多人都认定虢公不是从濒死中救回来的,而是死而复生,扁鹊则必然是个术士。可是扁鹊自己辩解,根本不曾施什么法术。虢公没有死,只是昏迷,是运用一种极古老、极可靠的针刺治病方法救活的。
根据一个传说,针刺的效能,起初是因为一名猎人冷不防鼻梁上中了一箭,久久不愈的头痛却霍然痊愈而发现的。果真如此,这种医术的起源似乎可溯至石器时代,因为许多不同地方,都发现用来戳皮肤的石制尖锐工具。虽然针刺疗法总是和中国联系在一起,但爱斯基摩人、古埃及人和非洲土著班图人,也有相似的治病方法,在医治某些疾病时,把身体某些部位划破。巴西有一个吃人部落,据说也使用吹管,将箭刺入身体相当于针灸穴道的部位。
最早见于文字的针刺治病记载,出自于古代医学杰作:《黄帝内经》。《黄帝内经》实是中国古代医学的宝典。是春秋战国及西汉时期,不少古代医学家的宝贵经验总结,各时代积累起来的医学汇辑。书中对人体解剖、生理、病理、病源、诊断、治疗原则,都有颇为详明的介绍。《内经》的“素问”部分,阐述阴阳、五行、藏象、经络、病因、病机、治则、针刺、摄生和运气等医学原理。“素问”对针刺疗法的解释极为详尽,介绍九种不同的针,长度由约3厘米到24厘米,并为人体表面总共365个穴道命名,同时全按适于医治哪些病痛和疾病方式编列。至于制针所用的各种不同原料,书中指出金针虽然价格昂贵,但医治某些疾病格外有效,因其能刺激身体的功能,而银针则有显著的镇静作用。
虽然《黄帝内经·素问》所载的医疗办法,似由黄帝创意施行,但除了黄帝,中国历代还有许多帝王,对生理学,特别是对神经系统,有浓厚的兴趣(要在内外科有效使用针刺疗法,先明了人体神经系统是极有必要的)。公元一世纪,王莽在医生和御屠协助下,据称曾切开一名敌对者的尸体,用竹签细查人体神经系统。1000年后,宋徽宗雇了一个画家,画出经支解的罪犯器官,徽宗之前,宋仁宗叫工匠打造了一个显示人体整个神经系统的铜人。《黄帝内经·素问》还提出了以五脏为中心的奇恒之府和转化之府的名称,论述了脏腑生理功能的不同特点,说明了气血能反映全身内脏变化的道理。
尽管针刺疗法在中国极为流行,事实上也颇有疗效,西方人对针刺疗法,则到近代才逐渐有所了解。欧洲人对针灸所知不多,1712年,东印度公司一位叫威廉·登·赖默的荷兰医生,出版了一本介绍针灸的书,才使之认识较多。到了20世纪,美国和欧洲一些医生,开始对针灸发生浓厚兴趣,不过有些中国医生,则置针灸于不顾,而崇奉他们感觉更精密的西方医术。
针灸怎样发生作用,至今尚无人真正知道。我们只能说,针插进身体一个特殊部位,往往能够解除另外一个表面看来完全无关部位的痛苦。这是怎么一回事?好像从来无人予以充分的解释。
针刺疗法,以人体器官与皮肤表面间的神经联系为基础。器官因病而使人感到痛楚,用针在皮肤下面,与生病器官相通的穴道一刺,因而产生解除痛楚的作用。虽然某些穴道与某些器官直接相通,但穴道和器官在人体可能距离很远。举例来说,医治头痛有时需把针插在脚趾上,医治胆汁过多,更在肩膀上扎针。
古代中国人把神经系统分成12条经络,即连接针灸穴位和各主要器官,如心、肺、肝、肾与膀胱的通路。例如,心脏经络沿臂膀内侧直至小指。这条通路说来有趣,几乎正是心脏病引起痛苦感觉的通行路线。12条经络中,每条经络的穴位都有各自的名字和功能,如肺经络的“云门穴”,经针刺后,能治气促、气喘、风湿、扁桃体炎和粉刺,脾脏经络的“天蹊穴”,与支气管炎、咳嗽及消化性溃疡之类的疾病有关。
近年来,仍以古代经络学说为依据的中国针灸,引起世人注意,因为针刺以麻醉的功效证据确凿。进行医疗手术时,充分利用针刺的麻醉作用,能够代替药物麻醉。这方法不仅避免了麻醉剂的副作用,简便安全,有利于患者手术后恢复健康,而且针刺麻醉可以广泛地应用于头部、颈部、胸腔、腹腔和四肢等部位的各种大小手术,所以越来越被医学界重视。
怀疑针灸功效的西方人,将大部分针刺麻醉的成功事例,归因于某种精妙的催眠术,但有许多理由足以说明这种猜想的不当,比如蒙古人好几百年来,就用针刺方法为动物治病。然而有一件事倒是真的,即针刺麻醉能否成功,视病人的精神状态而定,针刺麻醉并不是人人有效的。因此,病人先要经过严密甄别,然后决定是否使用针刺麻醉法,抑或仍使用现代麻醉方法做手术。
人造心脏
大家都知道,在高科技的今天,人造心脏也是近些年才制造成功的。可令人惊奇的是,一具最近被发掘出来的史前穴居人尸骸,竟然在他的胸膛内,发现了一颗构造精密、由多件金属配件组合而成的人造心脏。
这具史前穴居人的尸骸,是一考古队在非洲突尼斯北部一处偏僻森林内进行研究工作时,偶然发现的。根据碳14测定,证明这位穴居人死了至少50000年以上。
考古队长梅沙·夏维博士说:“那尸体早已腐化,但他体内的人造心脏仍然十分完好,如果稍加修理便可再次使用。我们深信这确是一具来自50000年前的人造心脏。如果在这之前有人对我说这么一件事,我准会大声嘲笑他,并指责为无稽之谈,可事实就摆在眼前。制造心脏的人,绝对不可能是穴居人,更不会是我们这个星球上的人。”
一位研究古代UFO的美国专家奇顿·兰拿说:“我们说古埃及人是首批与外星人接触的地球人,但现在很明显地就可以证明,早在地球有人类踪影的时候,便已经有外来的高智慧生物存在。那具在穴居人身上找到的心脏,虽然十分简单,但却有金属管道和一个类似泵的东西,看起来跟我们今天的人造心脏差不多。说明某种高智慧生物早在50000年前便已来到地球,并给这个人进行了这样的心脏移植手术。或许这个穴居人并非真的有心脏病,只是被他们用作实验的试验品而已。”
另一位考古学家雷福·柏斯提出了另外一种看法:“这可能是人类进化过程中失去的某一个重要阶段。或许我们这个世界曾经一度十分文明,但却在很久以前一次核战大灾难中毁灭了,然后经过一段极长时期,一切生命才又重新开始。这具人造心脏极可能是由旧世界一位侥幸生还的科学家将它移植到一个穴居人身上,从而被我们所发现。
现在这具史前人造心脏已送往西班牙马拉加市,供来自世界各地的科学家、历史学家和UFO专家研究。
但愿在不久的将来,对此能有一个科学的论断。
成功的脑外科手术
19世纪60年代,美国外交家、人类学家斯奎尔在秘鲁发掘到一个石器时代人的头盖骨,它的上面有两条切割得非常精确的平行细沟槽,另有两条槽与其相交,四条沟槽围住那块完整的头骨,显然是曾被人打开过。于是,一宗史前的脑外科手术遗迹被发现了,这种开切的方法现在叫作环钻术。经最有权威的体质人类学家布洛卡博士实验,证实颅骨是远古那个人活着的时候被打开的。并断定切口周围的骨头有感染迹象,病人在开刀后大概只活了15天。
其后20年,从俄国的西部到大西洋沿岸的各处考古场,都发现了石器时代、铜器时代和铁器时代人类施用环钻术做手术的证据。这些颅骨上的切口的形状和大小不尽相同,最多见的是圆形、椭圆形、菱形和四方形。更令人惊讶的是,1936年在巴勒斯但发现的两个开颅颅骨,上面的割锯方式竟与远隔重洋、在秘鲁所发现的那个完全一样。
史实证明,直到20世纪初,太平洋各岛国仍有人采用环钻术做手术。有鉴于此,人类学家向现代“石器时代”的钻脑医师提出几个问题:这样做的目的是什么?在这样做手术的过程中,医师是如何对付病人流血和减除其痛苦的呢?
原来,这些岛民和史前的钻脑医师一样,对人脑的功能一无所知,因此做起手术来毫无顾忌。他们看见有人因脑部受伤而昏迷,便想清理伤口和取出嵌入里面的颅骨碎片。他们认为痉挛、头痛、昏睡和抑郁症都是因为颅内存在有害的东西而引起的,必须把它们清理出来才能痊愈。当时做开颅手术非常普遍和经常,从6岁至60岁的男女都有,有一个颅骨上面竟被开有7个圆形切口。
但手术后颅骨切口愈合的例子看,石器时代的环钻术成功率非常高。据统计,波兰和捷克出土的一批颅骨, 80%以上有愈合迹象。在美洲发现的颅骨上的214处环钻痕迹,近56%显示完全愈合,16%显示部分愈合。而在近现代直到第一次世界大战期间,环钻手术的成功率充其量还超不过25%。
石器时代的人类是怎么进行这么精细切割的呢?经研究证明,实施这种手术时,最常见的办法似乎并不是锯开,而是沿着所要切开的直线或弧线,多次用压力刮削。手术时间一定很长,因为薄薄的石刀片如果受力太大,刀刃就会崩裂,并会在伤口内留下碎屑。现代外科手术靠麻醉剂来减轻病人的疼痛,靠抗菌素来预防感染。而从石器时代这些病人的生存率来看,史前人类较现代人在忍痛和抗菌方面的能力要强得多,感染的迹象极为罕见。另外,人类学家还发现了原始人类用植物制成的止痛剂和各种草药,这些也有镇痛的效能。
在俄罗斯西瓦湖附近,人们掘出了一个距今4000年前的女尸。她的头部有个约0.6厘米长的伤口。科学家们发现,伤口处塞入了一小块动物骨头,并已经和女尸的颅骨重新愈合在一块了。这表明,人类在以4000年前,就已成功地施行过外科手术。
在另外发现的一个头颅上,科学家们发现它那有更大的裂口,是古人施行开颅手术后留下来的。
到底4000年前医生是什么样的?他们是如何施行手术的?这正是现在人们要寻找的答案。
1921年,科学家们在赞比亚发现了一个人类头颅。据考古学家们分析,它属于尼安德特人头颅,生活于旧石器时代中期欧洲、北非及西非的一个族类,距今至少已有数万年了。奇怪的是这个头颅的左边有一个圆孔,科学家们经过长期的分析及考证后认定:这个圆孔是由高速冲击物所造成的。如果以现代人的科技而言,只有子弹才能造成这样的创伤。
头颅发掘的地点加深了这个谜的疑问,它是从离地面60英尺深的地下发掘出来的。这就是说,如果死者属于数个世纪以前的人,当时的枪械又是首次传人中非的话,它是不可能埋在这么深的地底下的。
在前苏联时期的俄罗斯,考古学家从地下挖出了一块已经绝种的古代欧洲野牛的骨头。它的头部也有个类似弹孔的圆洞。这说明人类在几千万年前,已经能够使用比石斧更为锐利的武器了。然而那到底是什么武器呢?这却是个令科学家们伤脑筋的问题。
这头野牛骨头的愈合面来看,还带来另一个令人困惑的问题,即:它是在受伤多年后才死去的。这无形中间接说明了人类当时已经施行“外科手术”了。
1975年,埃里希·邓尼肯拍摄了一部名为《关于未来的回忆》的纪录片,说在莫斯科古生物学博物馆里,一具数千年前的野牛头的眉间,有一个圆圆的小洞,其大小恰好能穿过一颗九毫米直径的子弹。这又是一个千古之谜,在旧石器时代,难道有谁在用卡宾枪猎杀野牛不成?
生命密码——基因
天有不测风云,人有旦夕祸福。从古至今,人们一直在不懈地努力着,希望能测天之风云,知人之祸福。
如今,人类已经可以准确地计算天体运行的周期,可以预报天气,甚至能够飞入太空,登上月球。然而,人类对自身似乎还知之甚少:为什么有的人健康强壮,有的人却天生残疾?有的人能长命百岁,有的人却少年夭折?
于是,人们把目光投向各具特征的指纹,把命运同所谓的“手相”联系起来,认为人的手相能预示人的命运。这当然是不科学的。那么,世界上究竟有没有能左右人的生老病死的东西存在?回答是肯定的,它就是人的基因。
如今,科学家们正在深入进行人类基因组计划,就是在破译生命的密码,告诉你为什么是现在的你,也告诉你将来会不会得病,也许在将来的某一天,你的身体有了问题,你只需带上你的基因图谱,找到出问题的基因治疗一下就会康复。
科学家告诉我们,不同生物的外部形态皆由生物的基因控制。基因控制着细胞中的蛋白质合成,控制着生物的各种遗传性状。人体是一个多细胞体系,每个细胞中都包含46条两两配对的染色体。每23条染色体构成一个染色体组。控制性状的基因,就定位于这些染色体上。而DNA(脱氧核糖核酸)是染色体的主要部分,每个染色体级的DNA就构成一个基因组。据估计,人类基因组中约含有10万个基因。任何遗传病的发生都是基因的突变造成的。
通过几十年夜以继日的研究,科学家们已经弄清了1.6万个基因在染色体上的定位。但是,如何才能使人们对整个基因组所包含的结构和功能有一个全面的了解呢?
1989年,人类已经开始启动了人体基因组计划。有关测序工作分三步进行。首先沿着DNA链每隔一定的距离设置“路标”,把基因分成许多片段。然后各个击破,具体对各片段进行测序。最后进行精加工,对测序结果作补充和修正。
1999年12月1日,人体基因组计划联合研究小组的216位科学家正式向全世界宣布:他们已经完整地破译出人体第22对染色体的遗传密码,确定出该对染色体上所有蛋白质编码基因所含的3340万个碱基对的确切位置。
这一重大发现立即为世人瞩目。科学家和新闻界普遍认为,这是人类在科学领域的又一次突破,是继1859年达尔文提出进化论理论之后,人类在认知世界方面的重大发现,为人类打开了通向了解微观生命世界的大门。人体基因组计划负责人弗朗西斯·柯林斯基甚至认为,这项发现的重要程度超过了第一颗原子弹爆炸和人类登上月球。
肉眼看不见的基因蕴藏着生命的秘密,决定着人的生老病死。随着对人的基因特性研制药品也不再是空想和神话,人类将拥有一个预防和克服疾病的强大武器。
神奇的人脑
今天,我们人类的活动正以前所未有的速度改变着地球的面貌,创造出大自然旷古未有的许许多多人间奇迹。人类为什么会创造出这样伟大的奇迹呢?因为人类有一个与众不同、足智多谋的特殊器官——大脑。
堪称万物之灵的人类确有绝顶的聪明与智慧。然而,尽管人类创造出令人惊叹的种种奇迹,人脑对其自身的认识却始终充满了不解之谜。
1989年,在科学界的倡议下,美国国会通过了命名1990年1月1日开始的10年为“脑的10年”提案并由总统签署实施。这是美国国会首次对一个具体的科学领域做出有效期长达10年的决议。这一议案很快得到国际科学研究组织的强烈支持,并且希望世界各国的脑研究机构能赢得政府的支持,从而使“脑的10年”成为全球性行动。
如今,轰轰烈烈的“脑的10年”取得了丰硕的成果,尽管这样,脑科学研究仍然面临着重重疑难。
首先,人类仍然无法解释大脑活动的机理,即大脑的工作原理及其微观机制。
起源于19世纪的现代神经科学,直到本世纪50年代才开始全面地研究神经系统。在此之前,神经科学是一个鲜为人至的神秘领域。多年以来,尽管人们对人脑的许多区域中的神经细胞的功能特性已经有了透彻的了解,但是,人脑又是如何处理信息的呢?是序列式处理还是并行式处理?它们又是怎样进行的?科学家们仍然无法做出阐释,对于由这些特性产生的人类所特有的思维、理解力和感情等高级功能仍是一知半解。对于科学史上屡次提到的重要思维活动——人在创造性思维中的顿悟和直觉的自然发生则知之甚少。
其次,关于脑功能和结构异常引起的疾病问题。譬如会产生思维障碍、幻觉、妄想、精神活动与现实活动脱离等症状的精神分裂症。世界上大约有10%的人口患此病。但是,科学家们仍然找不出它的病因;再就是癫痫和老年性痴呆,尤其是后者,在病人脑中会产生一种特殊的蛋白质沉积。这种蛋白质是如何产生的?它在发病过程中起什么作用?仍然是未知数。
对于这三种侵蚀着全球15%~20%(包括患者及其家属)健康生命的无形杀手,人类却束手无策。
再次是关于脑的精神活动与人体免疫力的关系问题。有些疾病似乎与脑并无直接关系。如肿瘤、感染等。但是,它们的发病往往是由于机体与环境相互作用时,机体的反应能力发生变化而诱发的。
科学家们通过动物实验表明:癌症的发生虽然不直接来自神经系统的紊乱,脑的精神活动却可以影响机体的免疫功能。从而使机体识别和清除肿瘤细胞的能力降低,间接引发癌症。一些精神因素(过度劳累、缺乏睡眠、悲伤、紧张等)作用于神经系统,也可导致机体免疫力的降低,从而诱发感染。另外,高血压、溃疡病等也都与神经精神因素有密切关系。
倘若人类能破译大脑的秘密,这些疑难将会迎刃而解。
最后,人类尚没有适当的模型来表述自己的思维活动,更不用说把它们模型化了。然而,对人脑的认识和模拟是依赖于这样的模型的。
在《皇帝新脑》一书中,彭罗斯指出:任何计算机都不可能具有人脑的所有功能。那么人脑什么时候才能完成认识自身呢?
生命的曲线
“螺旋——生命的曲线”,英国著名科学家何克在研究了螺旋线与生命现象的关系后,曾感慨地说。此言不谬。假若你是个有心人,你便会发现在生活中,应用螺旋线的例子俯拾皆是。
许多瓶与盖子的结合,靠的就是螺旋;欲开启一瓶法国干红,你必须借助一件带有螺旋线的工具;节假日去游乐场,你会发现你的孩子对高大的盘旋式滑梯很感兴趣,而那盘旋的轨迹便是螺旋;枪膛中的膛线、自来水龙头、钢笔、手电筒,以及自行车上的螺杆、螺钉、螺母等联接件和紧固件,也都离不开螺旋。
早在2000多年以前,古希腊数学家阿基米德就对螺旋线进行了研究。公元1638年,著名数学家笛卡尔首先描述了对数螺旋线,并列出了螺旋线的解析式。这种螺旋线有很多特点,其中最突出的一点则是它的形状,无论你把它放大或缩小都不会改变,就像我们不能把角放大或缩小一样。
这种螺旋线在自然界中分布广泛。一只蚂蚁以不变的速度,在一个匀速旋转的唱片中心沿半径向外爬行,蚂蚁本身就描绘出一条螺旋线;一个停在圆柱表面上的蜘蛛,要扑食圆柱表面上的一只蚊子,它在圆柱表面上的最佳路径也是一条螺旋线;蝙蝠从高处往下飞,却是按着另一种空间螺旋线——锥形螺旋线的路径飞行的。甚至星体的运转轨迹,有的也是螺旋线。
在对银河系中部的气体密度进行为期3年的观察研究之后,日本国家天文台的中井直政博士认为,银河系是呈螺旋形的,即星体以圆心呈螺旋状向外扩展。
倘若你留心,你该知道牵牛花的藤总是向右旋转着往上爬的。科学上把这种右旋叫做“顺时针方向”。车前草的叶片也是螺旋状排列的,其间夹角为137度、30度、38度,这样的叶序排列,可以使相同的叶片获得最大的采光量,得到良好的通风。
其实,植物叶子在茎上的排列一般都是螺旋状。此外,向日葵子在盘上的排列也是螺旋方式。
牛角同蜗牛壳一样,它们增生组织的几何顺序,竟是标准的对数螺旋线。奇怪的是,它们新增生出来的每一部分,都严格按照原先已有的对数螺旋结构增生,从不会改变,就像地球固定轨道围绕太阳旋转一样。
人的头发是从头发主囊中斜着生长出来的,它循着一定的方向形成旋涡状,这就是发旋,且有右旋和左旋之别。实际上,发旋是长在体表的毛旋,能使毛发顺着一定的方向生长。在野生兽类动物中,发旋(毛旋)具有保护自身和适应环境的作用。它可以使雨水顺着一定的方向消掉,就如披上了一层蓑衣,它们排列紧密,可避免有害昆虫的叮咬。此外,还有良好的保温作用。人类头发的这些作用虽然已经退化到微不足道的地步,其形式却保留了下来。
在自然界中,还有一些微观的生命螺旋需借助于电子显微镜方能看到。像我们平时吃的糖,无论它是用甘蔗汁制成的,还是用甜菜汁做的,它们的分子几何形状都是右旋的。近年来,人们合成了左旋糖,说也奇怪,这种糖只有甜味,却不产生热量。这是什么原因呢?科学家为我们揭开了这一秘密。原来,我们身体里的代谢酶只接受存在于自然界的右旋糖。
在人体内,一切氨基酸分子均是左旋,而淀粉分子则是右旋。传递生物遗传信息的脱氧核糖核酸(DNA),它巨大的分子有着盘梯式的双螺旋形状,这种螺旋从底部到顶端,一路都呈右旋。获得诺贝尔医学生理学奖的沃森,曾绘制出脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构的分子模型,成为20世纪以来生物科学最伟大的发现之一。
难道螺旋线同生物的生长有什么内在的联系吗?为什么自然界中有这么多螺旋状的物体?它们为什么不能是其它形状?
科学家们尚无法解释,他们正从不同角度对自然界中的生命螺旋进行探索。
大脑及其机能
世界上最复杂的计算机是由只有1.1公斤左右的灰白物质组成的,其外形酷似一个特大的已剥离的胡桃。正是这部计算机的数十亿个元件控制着人所做的每一件事,控制着生命的每一个瞬间,在刹那间,它可以完成数百万次的相互联系。
每个称为神经元的神经细胞就是一个工作单位,这种大脑最初级的单位的机能仍未清楚。大脑的能量似乎更多地来源于神经之间的相互作用,而不是来源于神经元本身。神经元不但接受电化学冲动,同时释放能量,使各种信息得以在神经系统传递。这些冲动由一个神经移向另一个,通过大脑迅速地传递各种信息。
人体的中枢神经系统——思维和行为的控制室,不仅指大脑,还包括脊髓。来自大脑的各种指令和人们产生的各种感觉通过脊髓得以联接。大脑最显著的外部特征是构成大脑的两个软半球,左右半球分别控制对侧躯体的各种活动以及接受来自对侧躯体的各种感觉。
大多数人的左半球占优势,所以绝大部分的人是右撇子。那些左撇子的人,他们的右半球占优势。可见,强迫一个习惯于左手工作的小孩改用右手工作,是没有道理的。而对于那些能熟练使用双手的人来讲,通常也总是其中的一只手占优势。
皮质下的白色物质构成两半球(灰质覆盖大脑表面),两半球通过数种联接组织而相互沟通,最大的联接组织称为胼胝体。跨越两半球的大部分信息是通过胖胝体传递的,而信息如何传递仍属未知。
大部分的信息被潜意识地储存起来,所以可以这么说,人们并不清楚他们所知道的全部。然而,个体之间的差异是很大的。
在美国和英国,目前的研究清楚地表明,每侧半球具有各种不同的机能。左半球或优势半球主要是与各种特殊符号有关,诸如单词和数字,因而,其对于说话、阅读、书写以及计算机能尤其重要,右半球则侧重于图样识别。
幸运的是,在某种意义上,由于存在着两侧间的联接组织,使得两侧半球的信息得以交换,使得左手知道右手正在干些什么。
小脑位于大脑半球下面,它在大脑与脊髓之间起着至关重要的联接作用。小脑的主要作用在于协调肌肉的运动并决定肌肉运动的快慢。小脑也有两个半球,与平衡和肌肉协调有关。
脑干深埋于大脑与小脑下面,它控制着心脏、肺脏及消化系统,脑的这部分与大脑的最下部——下丘脑有着许多联系,下丘脑似乎与人的情绪变化有着非常重要的关系。
男性的大脑平均稍重于女性,因为男性体重大于女性。据信,大脑皮质中巨大的记忆库所拥有的联接潜能足以在生命的每秒钟接受10个新的信息,大脑每天所动用的是各种联接百倍于全世界的电话系统。
器官功能再认识
直至近年,人体中的一部分器官还一直被认为是人类祖先进化过程中已退化的无用之物。然而目前认为,人体中几乎没有无用的器官,那些曾被认为是退化或多余的器官仍然在发挥着有益于健康的作用。
最近,儿科专家们普遍认为,扁桃腺在阻止细菌和其他异物进入肺脏和消化系统过程中发挥着有益的作用。扁桃腺曾经被认为是既多余而又令人讨厌的典型器官。现在,专家们建议,只有在扁桃腺已成为重复感染病灶的情况下,才该考虑予以摘除。
不久前,在进行腹腔外科手术时,许多外科医生总是漫不经心地顺手摘去健康的阑尾,作为“送给病人的一件小礼物”。然而,现在一些医生相信,阑尾在人体免疫系统中发挥着某种作用。外科医生已不再利用这一方便的机会迫不及待地把它摘除掉。
长期以来一直认为,胸腺是无用的器官。现在才知道,尽管在发育期后,胸腺的作用可能相对减少了,但它对胎儿和婴儿白血球的抗体的生长具有重要作用。
也许,最令人感兴趣的“无用”器官是神秘的松果体,甚至这名字都存在争议。许多科学家提出,它是否也像其他真性腺体那样分泌着某些物质。松果体深埋脑内,体积相当小,但仍然易为肉眼辨认。松果体的位置近乎脑体中部,地处要冲。17世纪伟大的法国哲学家雷内·笛卡尔曾经相当严肃地指出,松果体是“人类灵魂的所在地”。
更为近代的科学家已经弄清,两栖性青蛙的松果体受通过半透明
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