解读自身的人体科学(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：黄勇,张景丽,崔今淑

出版社：延边大学出版社

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解读自身的人体科学试读：

前言

现代社会的飞速发展很大程度上得益于科技的进步，“科技是第一生产力”已日益成为人们的共识。但是，由于现代科学的分工越来越细，众多的学科令人目不暇接。对于处于学习阶段的广大青少年而言，难免有“乱花渐欲迷人眼”的困扰。有鉴于此，我们组织了数十名在高等院校、教育科研机构工作、有着丰富的青少年教育的专家学者，编选了这套《新编科技大博览》。它的特点是：

1．针对性强。针对青少年的实际需要，选取的均是青少年感兴趣又并未深入了解的信息。

2．编排科学。在学科类别的设置上，内容的选择安排上，都有相当的科学性。

3．难易适中。既不过于艰深，也不流于肤浅。

由于全书内容涵量巨大，我们将其拆为A、B两卷。A卷包括：形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业，共十卷。B卷包括：玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知，共八卷。

本书编撰得到了众多学科专家、学者的高度重视和具体指

导。他们的辛劳从书稿的框架结构到内容选择，从知识主题的阐述到分门别类的归集，从编写中的问题争议到书稿最后的审议等全部过程，从而使本书具有很高的权威性、知识性和普及性。

在本书编写过程中，我们参考了相关领域的最新研究成果，谨致衷心的感谢！

由于编写时间仓促，加之水平有限，尽管我们尽了最大努力，书中仍难免有不妥之外，恳请广大读者批评指正。编者二〇〇五年三月

一、人类的演进

生命在大气层水滴中形成

关于生命起源，美国海洋和大气管理局及科罗拉多大学的

科学家于2000年6月提出了一个新的假说，认为地球高层大气中的微小水滴具备形成复杂有机大分子的条件，生命也可能诞生于这些水滴中。

他们对大气中悬浮的微小水滴进行了研究后发现，其中近一半杂质是有机物。这些有机物是随水一起从海洋中蒸发起来的，它们在水滴周围形成一层有机物薄膜，在此期间，它们会彼此融合，并与其他悬浮微粒相结合，使水滴中的杂质越来越多，越来越杂，随着水的蒸发，水滴中有机物浓度越来越高。在强烈阳光的照耀下，这些有机物可能发生化学反应，使简单的有机分子结合变成复杂的分子。原始的RNA（核糖核酸）和蛋白质也许科学家在不断的试验中探究生命起源就是这样形成的。然后，上述大气中的水滴彼此融合变大、落回海洋，海水中的有机物可能在它周围形成另一层薄膜，与原来的薄膜共同构成双分子膜，其结构与生物细胞膜类似。这或许可以成为细胞膜起源的新解释。

人类的起源

千百年来，人们一直在争论着人类起源的问题。宗教中有关人类是宇宙中心的神话始终占据着统治地位，直到达尔文进化论的出现，才打破了传统理念的束缚，使人们不断地在科技领域中寻求新的答案。

而其中，最能被人们接受的人类起源的推论有以下几种：

一是人类由灵长类动物进化而来。

1960年，英国人类学教授爱利斯特·哈代爵士提出了一种新的说法，他认为生活在化石空白时期（距今400～800万年，这一时期的化石资料几乎是空白）的人类祖先，不是在陆地上，而是在海洋中；在人类身上至今仍留有许多“痕迹”——解剖生理学方面的特征，这些特征在别的陆地灵长类动物身上是没有的，而在海豹、海豚等水生哺乳动物身上却同样存在。例如所有灵长类动物体表都有浓密的毛发，惟独人类和水兽的皮肤没有这样；灵长类动物都没有皮下脂肪，而人类却有水兽那样厚厚的皮下脂肪。而且人类胎儿的胎毛，明显不同于别的灵长类动物，反倒与水兽接近。此外，人类泪腺分泌泪液，排出盐分的生理现象，在灵长类动物中也是绝无仅有的。哈代指出：地质史表明，400～800万年前，在非洲的东部和北部，曾经有大片地区被海水淹没。海水迫使生活在那儿的古猿群中的一部分下海生活，进化成为海猿。几百万年以后，海水退却，已经适应水生生活的海猿，重返陆地，它们就是人类的祖先。海猿在水生活中进化出两足直立、控制呼吸等本领，为以后的直立行走、解放双手、发展语言交流等重大进化步骤创造了有利条件。正因为如此，才使得他们超越了其他猿类，进化成为地球上最高等的智慧动物。

二是人类由海洋生物进化而来。

澳大利亚墨尔本大学的生物学家爱彼立克·丹通教授，研究了人类和其他哺乳动物控制体内盐平衡的生理机制。他发现，在这一方面，人类与所有的陆生哺乳动物不同，而与水兽相似。

还有专家指出，人类的潜水本领相当出色，在古代猿人生活过的地方，人们发现一处有名的古迹——史前贝冢。贝冢是一堆堆的贝壳，这是史前

古人

三是人类由天外起源。

近几年来，一系列发现又重新引起了人们对生命天外来源说的关注。首先人们注意到，地球上的生命尽管种类庞杂，但它却有一个模式，具有相似的细胞结构，都由同样的核糖核酸组成遗传物质，由蛋白质构成活体。这就不得不让人产生怀疑，如果生命果真是在地球上由无机物进化而来，为什么不会产生多种的生命模式？其次，还有人注意到，稀有金属钼在地球生命的活动中，具有重要的作用。然而钼在地壳中的含量却很低，仅为0.0002％，这也使人不禁要问：为什么一个如此稀少的元素会对生命具有这么重要的意义？地球上的生命会不会是起源于富含钼的其他天体呢？另外，人们还不断地从天外坠落的陨石中发现有起源于星际空间的有机物，其中包括构成地球生命的全部基本要素。与此同时，人们也发现在宇宙的许多地方存在着有机分子。这就使许多人深信，生命绝不仅仅存在于地球上。再者，一些人还注意到，地球上有些传染病，如流行性感冒，其蔓延周期竟与某些彗星的回归周期吻合。这使他们有理由怀疑，会不会有些病毒来自彗星？

总之，人类的起源这一课题历年来最为人们所关注，它与宇宙的起源、地球的起源并列为三大起源之谜。

人类的诞生

在浩瀚的时间长河中，人类究竟存在了多少年呢？史学家们针对这一问题作出了一系列的考察。中国史学家们根据“北京猿人”的化石，认为人类已有50万岁了。而国外史学家们根据“爪哇猿人”的化石及坦桑尼亚“东非人”化石资料推断，人类的诞生已有300万年到500万年的历史了。

从1973年开始，在埃塞俄比亚的哈达一带330万到290万年的地层里，相继出土了大量人类化石，学者们认为，其中一部分可以作为“人类”的祖先；同时同地所出土的“露西少女”化石，其生存年代也在350万年左右；1974年，在距奥杜威峡谷40余公里的莱托里尔，出土了13块属于人的系统或人科的化石，其中一块下颌骨，用钾氩法测定为距今335万到375万年。1965年，布·帕特森在肯尼亚的图尔卡纳湖西南的卡纳，发现一块肱骨化石，测定为400万年之前。此化石与现代人肱骨相似。1932年到1967年，国际科学考察队在埃塞俄比亚的奥莫盆地发现70个地点都有人类化石，年代最久远的在400万年前。1982年，美国加利福尼亚大学的学者们，在埃塞俄比亚的阿瓦什河谷发现了十分完整的“原始人类化石”（“露西人”），年代也在400万年之前。1984年，肯尼亚与美国的专家们在肯尼亚发现了一块500万年前的古人类颚骨化石。参加发掘的美国哈佛大学人类学专家D·匹尔比姆说，以往的发掘表明，东非一带三四百万年前就有人类，这次出土的颚骨，把人类在地球上的出现又向前推进了100万年。

尽管这些化石没有石器伴存，而且有的问题还处于争论阶段，但从总的情况看，通过“化石形态”与“功能鉴别分析法”判定它们已归“人属”。如果按照“先木器论”的观点，它们就是通过木器制造而转变成人的。因此，人类的年龄已经不是二三百万年，最少也是三百万年，甚至四五百万年。

综前所述，人类的年龄尽管有50万年、100万年、二三百万年、300万年、300万年到400万年（先木器论的说法）等论断，但没有一种说法是可以作为定论的。就目前情况来看，“300万年”之说属于多数，但世界上已发现的最古老的打制石器，也不过只有二百五六十万年。尽管“先木器论”与“先木器时代论”的说法还有争论，但随着考古学与人类学资料的不断丰富，300万年与400万年之说的根据必将日益增多，结果如何尚难预料。如果依据东非地区现有资料来说，人类的年龄已经不是二三百万年，而是300万年之前，或者更长。至于能提前多少，长多少，尚难定论。对此，史学家们将会进一步去探寻新的资料，以期能准确地判断出人类的年龄。

人类的诞生地

人类起源于何处？这是争论了多年的问题。

一百多年前，人类学家曾认为，在好几十万年前，在地质学家叫作第三纪的地球发展阶段的某个地方——如现在已沉入印度洋底的冈瓦纳古大陆，生活着一种特别高度发展的类人猿。关于人类起源的时间、地点，那时的学者是根据当时的地质科学的资料作出推测的。现已证明，冈瓦纳古大陆沉降而成海洋的时间是在七、八千万年前。在几十万年前那里早已是海洋了，当然在那里不可能有什么类人猿。

古猿是人类的祖先，哪个大洲曾经有古猿存在过呢？在几百万年前，在南极洲，最高等的动物只有鸟类——企鹅；在大洋洲，那时不存在高等的哺乳动物，当然，更谈不上灵长类中最高等的古猿了；在美洲，只有一些体态很小的最低等的猴类。以上三洲，显然不可能是人类起源的地点。

而在连成一片、面积最大的欧、亚、非三洲的广大地区，人类学家都发现过第三纪中新世及其后的猿类化石。而更晚一些年代的属于人科的化石，主要发现于非洲和亚洲。所以，现在比较一致的看法，是认为人类起源地的大范围在非洲和亚洲。

那么，人类起源的地点究竟是在非洲还是在亚洲呢？

最初，学者们认为人类起源于非洲。因为在十九世纪后半叶，进化论的倡导者提出人猿同祖论的时候，那些与人类最为相近的猿类如大猩猩、黑猩猩都是生活在非洲，而古猿与早期人类化石基本还没有被发现。这些客观条件的限制使人们一般不会把视线投向非洲以外的地区。

到了十九世纪末、二十世纪初，相继在亚洲各地发现了猿人化石，如十九世纪末在印度尼西亚的爪哇岛上发现了猿人化石，二十世纪初在我国北京的周口店发现了大量的猿人化石和石器。同时，东南亚也生活着一些猿类。于是，人类的亚洲起源说风行一时。

在二十世纪二十年代，南方古猿的化石在南非被发现。经过长期的争论，南方古猿在人科的地位得到确立。从六十年代起，不仅在南非，而且在东非发现了大批的南方古猿的化石。而这些化石，其年代多为二百、三百万年，要比“爪哇人”、“北京人”早。这样，非洲起源说站了上风。

到了七、八十年代，在爪哇、印度和我国的南方又发现了一些可能是人科早期的化石，于是，亚洲起源说又重新流行。

地质学和古生物学的最新成果表明，大约在1800万年以前，非洲和亚洲大陆有着宽阔地带相连，因此也有着许多共同的动物，可以认为，人类起源于非洲和亚洲广大的地区。至于更具体的地区，现在还难以确定。

人类在自然界的位置

现代，生物学家将生物分为界、门、亚门、纲、目、科、属、种、亚种，并据此将生物进行分类。

我们人类在自然界是处于什么位置上呢？

今天，每一个普通人都知道，从生物学的角度来说，人是动物中的一种。

把人与其他动物作比较，我们清楚地看到，和其他动物一样，人同样需要呼吸空气，需要饮水，需要进食，同样有生长、衰老、死亡的过程，同样通过生殖来繁衍后代。所以，人是动物。

在动物中，凡是体内有一根由一块块脊椎骨组成的脊椎的动物，为脊索动物门中的脊椎动物亚门。许多类的动物，如鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及哺乳动物，都属于脊椎动物。人，也有一条脊椎，因而人是一种脊椎动物。

在脊椎动物中，按其“纲”来分，有一种相当高级的哺乳类。人与其他的哺乳类动物一样，都是胎生，幼体都由母乳哺育，其内脏也十分相似。在人的胚胎发育期间，胎儿与其他哺乳类动物的胎儿更是相近。所以，人是哺乳动物。

哺乳类分为多个“目”，其中最高级的是灵长类动物。如猴子、猩猩、狒狒，还有人，都属于灵长类。

在灵长类中，从远古到今，就其“科”而言，我们属人科；就其“属”而言，我们属人属；就其“种”而言，我们是智人；如果再分亚种，还可以分为黄种人、黑种人、白种人。

综上所述，人在自然界中的位置应为：动物界（界），脊索动物（门），脊椎动物（亚门），哺乳类（纲），灵长类（目），人科（科），人属（属），智人（种）。

从猿到人的过渡

人类是由古猿进化而来的。这一科学的人类起源论的提出，是19世纪以来的事情。1859年，英国生物学家达尔文在他的《物种起源》一书中，根据动植物演变的大量科学资料，揭示了生物进化的规律。1871年，他又发表《人类起源与性选择》一书，指出人类是从已经灭绝的某种古猿演化而来的，和现代类人猿有着共同的祖先。达尔文的这一理论为人类起源问题的最终解决奠定了科学基础。

近一个多世纪以来，古生物学、地史学、古气候学、古人类学、民族学、考古学等多种学科所提供的大量材料，进一步证实和丰富了这一人类起源论。

地史学和古生物学的研究表明，从33亿年前开始，地球上出现了最早的生物。在7000万—300万年前这一阶段，地球上先后出现了灵长类、古猿类，其中的某一类古猿向人类这一方向转化。在300万—1万年前，是原始人出现并向现代人演化的时期。人作为万物之灵，在生物进化中出现最晚，也位居最高的层次。

在现存的动物中，体质构造与人类最接近的是现代类人猿。它们的骨骼、肌肉和内脏器官的排列方式，胚胎发育的过程都和人类相似。它们的血型也和人类相似，这是其他任何动物都不具备的。近年来，分子生物学的研究也证明人类和现代类人猿有着亲缘关系。现代类人猿包括长臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩。一般认为，黑猩猩和大猩猩与人类的关系比较接近。但这并不是说它们是人类的祖先，而是说它们和人类有着共同的祖先，这个祖先是某种早已灭绝的古猿。从猿到人的转变过程，经历了上千万年的时间。恩格斯在《劳动在从猿到人转变过程中的作用》一文中，把这一转变过程划分为攀树的猿群、正在形成中的人和完全形成的人三个依次递进的阶段。近一个多世纪的考古学，以大量的考古资料粗略地勾画出了这一转变过程。攀树的猿群是指生活在树上的古猿，其生存年代约在3000万—1400万年前。迄今所知最早的古猿化石，是1911年和北京

猿人

森林古猿

正在形成中的人是指从猿到人过渡期间的生物，其早期代表是

腊玛古猿

大约在2300万年到1800万年前，在热带雨林地区和广阔的草原上，有一种古代灵长类动物——森林古猿活跃在那里，它们是人类最早的祖先。这些地区有的现在已成为火山活动的地区。人们对森林古猿的了解，很多是依靠从地下挖掘出来的化石和地质资料。非洲、亚洲和欧洲的许多地区都曾发现过森林古猿存在的遗迹和化石。

不是所有的森林古猿都是人类的祖先，它们也是现代类人猿猩猩、大猩猩和黑猩猩的祖先。“森林古猿”这个名词是为在那个年代中生活的所有古猿类起的。

森林古猿的模样是这样的：短壮的身体，宽扁的胸廓，前臂和腿一样长。前肢既是行走时的拐杖，也是用来悬挂在丛林间摆荡、摘取野果的器官。它们就像黑猩猩那样群体生活。

人类的祖先是一些从树上来到地面生活的古猿，主要活动在森林边缘、湖泊、草地和林地间。地面的生活使它们的体型变大，骶骨也变得厚大，骶椎数增多，髋骨变宽，内脏和其他器官也相应地变化了，从而为直立行走创造了条件。这样，前肢可以从事其他活动，手变得灵巧，从而完成了从猿到人的第一步。这些都是在漫长的岁月里完成的。恩格斯把它们归入到形成人的三个阶段中的第一个阶段中，即“攀树的猿群”。腊玛古猿

古人类学家来到肯尼亚的特南堡，在一片远古遗存下来的地层中，发现了大量的颅骨化石和敲碎的兽骨化石，以及一些边缘有破损的石块。他们对化石进行了检查，找到了一种早就发现过的古猿化石，这就是腊玛古猿的化石。腊玛古猿生活在距今约1400万年到800万年之间。美国耶鲁大学研究生刘易斯是腊玛古猿的第一个发现者，发现是在印度的西瓦立克山区，时间是1934年。同类的化石在中国的禄丰、开远以及土耳其安那托利亚地区，匈牙利路达巴尼亚山区也有发现。化石主要是一些上、下颔骨和牙齿。

腊玛古猿的化石和当时的地层资料告诉我们，腊玛古猿主要生活在森林地带，森林的边缘、林间的空地是它们的主要活动场所。这是一种正向着适于开阔地带生活变化的古猿。野果、嫩草等植物是它们的重要食物。同时，它们也吃一些小的动物，把石头作为工具，用它来砸开兽骨，吸吮骨髓。由于腊玛古猿的肢骨还从来没有发现过，所以人们只能根据一些有关古猿的知识来判断，推测它们身高略高于1米，体重在15至20公斤之间，能够初步用两足直立行走。

南方古猿

南方古猿是从猿到人过渡阶段中的似人化石。生存于距今约400万年到100万年前。1924年首先在南非南部发现。以后陆续发现的大量化石表明，南方古猿已具有现代人的某些特征，如牙齿和头骨的构造，直立行走，拇指可与其他四指对握等。其中一些进步类型开始制造工具，脑量扩大，已演化成早期猿人。因此，有人认为南方古猿应属于人科。它和人类分别属于南方古猿亚科和人亚科。猿人

最早阶段的人类，学名为直立人。生存于约50～60万年以前的旧石器时代早期，某些体质形态还接近于猿类。能制造简单的工具，知道用火熟食，取暖避害，并能保存火种。群居洞穴、河岸等地，以采集植物及狩猎为生。1891年在印度尼西亚爪哇中部第一次发现猿人化石，称为爪哇直立猿人。1965年5月在中国云南元谋发现元谋猿人，生存于170万年以前，是中国发现的最早的猿人化石。1963～1964年在陕西蓝田发现的蓝田猿人，生存于50～60万年以前。1927年首次在北京周口店发现北京猿人，生存于40～50万年以前，是世界上最丰富的猿人化石。古人

介于猿人和

新人

古人阶段以后的人类，包括生存于约10万年前的人类化石直到现代人类。1868年最早在法国南部克罗马努山洞中发现新人化石，称为克罗马努人。新人虽是古人后裔，但在体质特征等方面已有明显进化，与现代人接近。已能精制石器和骨器，爱好绘画、雕刻和艺术，能修建简单房屋，男女有明确分工。新人的化石在各大洲分布极其广泛。在中国有广西的柳江人、四川的资阳人、内蒙古的河套人和北京周口店的山顶洞人等。新人有时也叫做现代人，但后者一般限指公元前1万年至今，即新石器时代以后的人类。

劳动创造了人类

恩格斯在《劳动在从猿到人转变过程中的作用》一文中，分析研究了从猿到人的关键在于劳动，提出了劳动创造了人类的理论。

恩格斯指出，直立行走是“从猿转变到人的具有决定意义的一步”。劳动促使猿的体质改造成为人的体质，首先是手和脚的改造。由于生存的需要，古猿被迫从树上下到地面，经常使用木棒、石块等天然工具觅取食物，防御敌人。前肢和后肢开始从事不同的活动，前肢主要从事攀摘的活动，后肢主要用于支撑行走，并逐渐形成直立行走的习惯。经过长期演化，古猿的前后肢得到了彻底分工。后肢变成了脚，前肢变成了手。由于直立行走，使手与脚的分工固定化，在漫长劳动过程中，形成中的人的手终于发展到能够

制造工具

劳动还促使猿的意识发展成为人的意识。直立行走与手脚分工，导致古猿的其他器官也发生了一系列变化。由于直立行走，使头部由向前倾变为垂直，脊柱托住了头部，为脑进一步扩大为球形创造了条件，而且扩大了视野，促进了头部器官的发展。

正在形成中的人在长期的集体劳动过程中，需要互相响应和彼此交流意见，从而使他们的喉头和口腔器官逐渐得到改造，逐渐能够发出清晰的音节，便产生了最新的语言。语言的产生使思维发展起来，而思维的发展又促进了脑子和感觉器官的发展。这劳动创造了人样在劳动和语言的推动下，古猿的脑髓逐渐变成了人的脑髓，并日益完美，从而使猿的本能意识也逐渐发展为人的意识。随着各种器官的发展，语言和意识的出现，终于能够制造各种生产工具。因而，使人终于脱离了动物界，成为真正意义上的人。

劳动还促使猿群发展为人类社会。形成中的人在长期的劳动过程中，不仅促使猿的体质改造为人的体质，以及终于能够制造工具并利用工具有目的支配自然，而且还加强了群体内部成员之间互相协作的作用，并使各个成员意识到加强这种协作的好处，从而强化了这个阶段的原始组织。人类社会就是随着社会生产力的发展，在原始组织的基础上逐步演变进化而来的。

综上可见，劳动在从猿到人的转变过程中，对于把猿改造成为物体间的摩擦也可以生出火来，从而掌握了一些取火的技巧。这时，人类对火的使用更加自由了，从被自然控制的情况下解放出来。在南斯拉夫一个旧石器时代的遗址中，发现了一根烧焦的木棍，它的一端光滑明亮，是由摩擦造成的，这被认为是人工取火的一个证据。制造工具

在很早以前，人类的祖先已经懂得利用简单的自然物体作为工具。他们拣取石块、木头、树枝和兽骨，用于生活。现在知道，最早懂得利用天然工具的是生活在1000万年之前的腊玛古猿，它们用石头敲碎动物的骨头、头颅，吸吮骨髓。利用天然工具是人类远祖与灵长类其他动物的共同特点，制造工具则是人类与其他动物的根本区别。

至少在200万年以前，人类的祖先已能够制造工具，但这一本领是在一段十分漫长的时间内学会的。在征服自然的斗争中，随着生活范围的日趋扩大，敌害越来越多，人类的祖先逐渐懂得改造自然物体，以满足自己对工具的要求。他们先是模仿自然，然后有目的地将自然物体改变成一定的形状，从而制造出第一批工具。木头、树枝、石头、动物骨骼是他们最容易得到的，也是比较容易改造的，所以，原始的工具多以这些东西作为材料。由于石头和骨头比木质物体耐久，因此有一些石质和骨质的工具得以保存到了现在。

人类的劳动就是从制造工具开始的，它导致了人类体质和文明的重要发展，在从猿到人的进化中具有重要的意义。

人类最早的经济生活方式

采集和狩猎是人类最早的一种经济生活方式。在十分遥远的年代，早期人类主要生活在草原和森林的边缘地带，那里有极为丰富的自然资源。由于生产力低下，人们就单纯地依靠自然界的赐予，采集野生植物的根、茎、叶、果实，猎取动物，作为食物。在现代发现的许多早期人类遗址中，都相应地发现了一些古代动植物的化石，它们大部分是早期石器时代的工具人类有意识地采集和猎取来的。

采集和狩猎这种生活方式主要盛行于旧石器时代。由于这种生活方式不能保证人类对食物的需求，使早期人类处在饥饿困苦的境地，不能够大量繁殖。在那个时期，十几岁就夭折了的人很多。

考古发掘证明，植物在早期人类的食物中占有较大比重，以后动物的比重加大，大到剑齿虎、犀牛、象，小到老鼠、蚂蚁，无一不是他们猎取的对象。在这种生活方式下，男子一般集体从事狩猎，妇女们主要从事采集。

采集和狩猎的生活方式在后来逐渐分化，发展成为原始农业和原始畜牧业。

安定生活的开始

原始农业和原始畜牧业是分别从采集和狩猎发展而来的。

在很久很久以前，早期人类在长期的采集劳动实践中，逐渐发现了一些植物一岁一枯荣的特有现象，知道按期采集它的果实、根、茎充饥，熟悉了一些植物的生长规律，并摸索到栽培的方法，从而产生了原始农业。

开始从事原始农业的是那些肩负采集重任的妇女。她们使用石锄、石斧、蚌锄等工具进行耕作，从事刀耕火种的原始农业生产。亚洲、非洲和美洲都分别出现了农业村落，欧洲在稍晚时也出现了农业。最古老的农作物有：美洲印第安人培植出的玉米、马铃薯、甘薯，亚洲和非洲人培植出的小麦、大麦、水稻、棉花、粟，欧洲人培植出的小麦，等等。玉米的原始作物是大刍草，约在7000年前培植成功。小麦和大麦约在距今9000年前培植成功。

早期人类在长期狩猎的劳动实践中，为了补充食物，时常有意将一些幼小野生动物带回家中饲养，逐渐发现有一些动物可以驯化成家畜，从而出现了原始畜牧业。

狗、山羊最早被驯化，其次是猪、牛、驴、马，再后是火鸡、鸡。可是，世界各地驯化野生动物为家畜的时间并不是一致的。以狗的驯化为例，美洲约在距今14000年至9000年间，伊朗约在距今11000年前，丹麦约在距今6800年左右，中国约在距今6000年前。中国是最早驯养家畜的地区之一，在距今约7000年至6000年前的河姆渡遗址中，就有大量的家猪化石出土。约在距今5000至4000年前，中国驯化了野鸡。

原始农业和原始畜牧业的出现，使人类能够通过自己的劳动来增加动植物的生产，生活有了保障，人口不断增长，开始过着比较安定的生活。

从猿脑到人脑

人有一个非常发达的大脑，人的智慧都贮藏在这个神秘大脑的沟回褶皱里，会思考分析，会指挥双手劳动，它会把自己的无论多么复杂的意思都传达给舌头，让嘴巴传达给别人。多么神奇的大脑！

我们祖先的大脑原本并没有那么发达，是劳动和语言这两个推动力，才使其飞速发展起来。这是人类大脑进化的两个飞轮。

对大脑发展起主要作用的首先是劳动。

在劳动中，得以进化的，不仅有古猿身体的骨骼结构，还有它们大脑及其意识。在劳动中，手日益发展，越来越灵巧，手指的触觉日臻丰富、完善，手指的触觉细胞通过无数的神经纤维和脑联系在一起，强烈地刺激着大脑的发展。劳动，要求古猿、也要求猿人更多地开动脑筋，例如，他们要想一想怎样敲打石块才能做成一件合用的石器，怎样假设陷阱才能更好地捕获野兽，用什么样的办法才能击中野兽的要害，怎样剥制兽皮才能得到一张合意的毛皮……。这一切，都日复一日地刺激着大脑的发展。

除了劳动，在大脑的发展中起主要作用的还有语言。

大脑无疑是一个统一的整体，但是，它又可分为许多彼此联系的区域。在大脑里，有专管语言的部位，即语言区。在语言区中，又可分为听语言区、视语言区、说语言区、书写语言区。有了这些区域，人才能够通过听、看、说、写和外界发生联系。反之，如果人的听语言区丧失功能，那么，不管他的听觉器官耳朵多么好，他对外边的声音也是充耳不闻；如果人的视觉语言区丧失功能，那么，无论他的眼睛多么明亮，也将有眼无珠，什么也看不见；如果他的说语言区丧失功能，那么，即便是他的喉咙、舌头、嘴巴完好无缺，他也依然说不成话，再着急也没有用；如果他的写语言区丧失功能，那么，不管他说得多么流畅自如，他也难以将他所想、所说的写在纸上。为什么会这样呢？就是因为那些听、看、说、写的器官并不能独立地发挥功能，它们要经由大脑的相应区域的指挥、指令才能工作起来。

不仅如此，大脑语言区指挥耳、眼、嘴、手发挥听、看、说、写的本领的同时，大脑的语言区本身又受到语言反作用的刺激，在人类的发展过程中，人的大脑正是在这样的频繁复杂的刺激中日渐发达起来，经过漫长的岁月才进化为今天这样。

语言对大脑的作用为什么那么大？因为人类的语言记忆和动物的感官印象在记忆量方面差别非常大，最终导致人的大脑与动物大脑的质的差别。

动物从来没有真正的语言，它们只凭感官来了解外部的世界，而感官印象一般是短暂的，范围很小的，比较简单的，具有极大的局限性。动物不可能知道它的触觉、视觉、听觉所能接受的范围之外的事情。动物的大脑所接受的信息小，因而对大脑这一“硬件”的结构及其功能的要求也相对低得多。不太大的脑容量，对记忆、处理动物每日里所接受的有限的感官印象是足够了。

当古猿进化成了人并且有了语言之后，情况就大不相同了。

有了语言以后，人获取信息的范围大大扩大，机会大大增多，人脑从外界获得的信息的原材料比动物脑不知要多上多少倍。大量的信息原材料进来后，首先需要大脑里有一个庞大的记忆库。于是，在这种需求的刺激下，大脑中的颞叶增大了。

大量信息的原材料、半成品进入大脑后，还需要经过一个“去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表即里”的加工工作，这就又进一步要求扩大、改造大脑这个“信息加工中心”。

语言对大脑的影响，可以从大脑中各语言区的大小比例中看出来。人因为用嘴讲话，所以大脑里与嘴相联系的大脑皮层运动区特别大。人讲话，又主要是用嘴里的舌头，所以，大脑里与舌头相联系的区域又是嘴里最大的。如果按主管五官的区域在大脑皮层里所占面积的比例来画人脸的话，那么这个在大脑皮层里的“人脸”画像会与我们实际的人脸有很大的差别，看起来将会十分古怪——“大嘴”（语言区）几乎占去半个脸，大舌头（味觉区）涨满在嘴里，眼睛（视觉区）也比较大，鼻子（嗅觉区）却小得几乎看不见。“鼻子”——大脑里嗅觉的区域很小，是因为人类自脱离了动物界之后，嗅觉一直在退化，越来越不灵敏了。

语言对大脑的影响，又可以从语言病态者的病损部位与大脑语言区的变化的关系中看得出来。如后天的盲人，其大脑中的视觉语言区变小；后天的聋子，其大脑中的听觉语言区变小。显然，他们的眼睛、耳朵坏了，不起作用了，也就必然影响其视觉语言区和听觉语言区。

语言对大脑的影响，还可以从个体的发育过程中看出来。在一个人出生后的成长过程中，其大脑的语言区也是在语言的推动下发展起来的。初生的婴儿大脑里没有语言区，学会说话以后开始有了语言区，学会了绘画、识字以后，又有了视觉语言区。这说明，人的大脑发展是受了语言的直接刺激而加速发展的。

研究表明，在从猿脑到人脑的发展过程中，大脑的语言区是在一点点地扩大，由点到片，由片到大面积的片的组合。在猿类的大脑皮层上，只有一点小得几乎看不见的语言“点”。到了最早的人类——南方古猿时，其大脑中管语言的地方就由点为面，成了“片”了，因为南猿已经多多少少会讲些话了，当然，它的话说得还很艰难，只能说些单字或音节很少的词。而现代人大脑中的语言区则是鸟枪换炮了，其语言区已经有管视觉语言、听觉语言、运动语言等多个各有分工的“片”，片与片之间有弓状纤维相连，组成了强大的语言区。

劳动和语言，是人类大脑进化的强大推动力。劳动水准越高，语言水准越高，人的大脑也相应地越发达，如只会制造砾石工具的“南方古猿”的脑量只有600多毫升，学会了用火的北京猿人的脑量达到了1000多毫升，当进化到了属于现代人类的智人阶段，人的脑量已是1400毫升左右了。

发达的大脑，又反过来促进劳动能力和语言能力的提高。脑容量约600毫升的南方古猿只会打制出简单的尚未专化、一石多用的石器，只会说一些简单的话；脑容量约1000毫升的北京猿人不仅会用火，而且还会制造复合石器，其语言的能力也更强了；脑容量约1400毫升的智人则由于大脑的发达而产生了绘画一类的精神产品了。

双手的演化

人的双手是在劳动中从猿的手演化而来的，这一演化过程是从猿到人的重要环节。

猿的手和下肢相配合，十分适于在茂密的丛林地带作攀援动作。它们用双手抓住树枝，摆动着身体，从一棵树荡到另一棵树，这种行动方式叫臂行。臂行使猿手的四指很长，形成弯曲的钩状，极利于攀住树枝；大拇指很短，可以配合其他四指握住物体，但不能与其他四指对握捏拢。这就使猿手难以像人手那样可以拿住各种形状的东西。猿在行走时采取半直立姿势，这也需要上肢的帮助。

当古猿从树上下到地面，逐步改变了自己的生活方式时起，它们的身体结构同时也开始变化。直立行走，使猿手从辅助行走的负担中解放出来，从事与脚根本不同的许许多多事情：抓取食物，擎起木棒、石块，加工和使用原始的工具。这样，猿手变得越来越灵巧了。当制造出第一件工具时，作为运动器官的猿手就被改造成为劳动器官，成为人手了。

劳动使人手和猿手有很大的差别。人的双手十分宽大，手指较短，有很发达的拇指，拇指基部与手腕间的关节十分灵活，使它可以作出外展、内旋和弯曲的动作，与其他四指的动作十分协调，可以对握，能精确、灵敏地抓住任何细小的东西。手指上皮纹变得很细腻和紧密，感觉的可靠性更高。指骨变直，末端指节变宽，这是由于人手不仅仅是抓握树枝的运动器官，而是主要从事创造、劳动的器官。

基因突变导致人类语言产生

根据进化论的观点，人类在与自然的斗争中，在生存斗争中不断从最简单的劳动发展到复杂的劳动，从中创造了工具，也创造了语言。但是人类如何创造语言？其第一步首先就是要会发出各种不同的声音，并且不同声音要能表达不同的特定的意思，同时让对方能够理解，这就是说话。人类为什么会说话？动物为什么不会说话？

德国莱比锡马普人类演化研究所的科学家斯万特·帕博及其同事的最新研究发现，20万年前，人类发生在一个基因上的两次关键性变异可能导致人类语言的产生。

研究人员发现，哺乳动物体内存在着一种名叫FOXPZ的基因，该基因的关键片断上共有715个分子，其中有2个分子，人类和黑猩猩不同，正是有这2个分子不同使得人类会说话而区别于黑猩猩。

早先的研究已经证明，基因掌握着蛋白质形成的“密码”，而蛋白质是生物体中一切运动的杠杆和传动装置。德国科学家最新的研究表明，猩猩体内FOXPZ基因中关键片断上两次两个分子变异，明显改变了相关蛋白质的形态，在某种程度上使得大脑控制脸部、嘴巴和喉咙的运动部分能够接受更为复杂的信息，因而赋予人类祖先更高水平的控制嘴巴和喉咙的能力，从而使他们能够发出更丰富、更多变的声音，为语言的产生奠定了基础。也就是说，基因突变在进化上产生了一次飞跃，让人类会说话。

人类意识的诞生

恩格斯说：“人类的意识是地球上最美的花朵。”为什么这样讲呢？因为自有了人类的意识之后，这个世界才按照人的主观愿望和指导得到改造，世界因此变得越来越美好了。

在我们的地球上，并不是只有人类才有意识，动物也具有某种低级意识。比如，它的习性是喜欢黑暗而不喜欢明亮，但是，如果在黑暗中上百次地用电来刺激它使它难受，那么，它就会改变原来的习惯，躲避黑暗而趋向光明了。

哺乳动物的意识达到了比较高级的程度，狐狸、老虎、猫都会利用地形隐蔽自己，躲避敌人的追逐，出其不意地攻击所要猎获的对象，牛可以教会它耕地、拉车，马可以教会它与人配合参加作战。有些哺乳动物甚至开始有了一些感情，如狗十分忠于主人，主人遇到攻击，它会奋勇救主；骑兵战死，他的坐骑会守在尸体旁，久久不忍离去。

但是，动物的意识是有局限性的，它不具备抽象思维能力。它不懂得概念，当然，也就对它所意识到的外部世界不会有“认识”。也正因为如此，动物不会进行抽象的分析、综合、推理、判断，更不会有预见、有计划地作出决策并附诸行动。如经过人的训练的黑猩猩会按人教它的那样从缸里舀水灭火，但如果把它引到河边，同时点燃火，并要求黑猩猩灭火，它束手无策，因为它还没有这样的抽象能力，把缸里的水和河里的水看成一个东西。

人与动物不同。人类的意识不是仅仅被动地反映世界，而且具有抽象能力，能够认识世界，能动地指导自己去改造世界。

人类的意识是怎样产生的呢？人类意识的产生，有赖于三个条件：其一，有非常发达的大脑；其二，有敏锐的感官；其三，有社会实践活动。

人类的大脑，是产生人类意识的物质基础。因为人类的意识是一种很高等的意识，它要求人要有一个接受来自外界诸多信息的巨大记忆库和处理这些信息的“计算机”，能胜任这一任务的，只能是人的大脑。也就是说，有了人的大脑，我们才能去“想”，去“思考”，去“决策”。

大脑虽好，但若没有渠道从外界接受信息，它有再大的能力也只能闲置，所以，人的敏锐的五官是大脑得以从外界获取“材料”的渠道。

人类的感官，在长期的劳动中，在不断地使用中，变得越来越灵，越来越完善。结果，人的眼、耳、鼻、舌、身等变得十分灵敏。如狗看东西是“黑白电影”，类人猿也只能分辨一些简单的颜色，而人的眼睛却能看到一个五色缤纷的世界。所以，钢铁工人才可能仅凭着肉眼就分辨出钢水颜色的细微的变化，纺织厂的检验工凭肉眼能分辨出数十种黑色（或其他同类颜色）布匹的差别。又如，人的手在劳动的过程中指球变得越来越发达，触觉也越来越敏锐，所以，磨坊工人仅凭手的触觉就能够知道面粉的等级。这些灵敏的感官作为人的大脑与外界的联系通道，保证了大脑能够从外界源源不断地得到信息。

有了上乘的大脑和感官，是不是就一定有人的意识呢？不一定。因为人的意识，来自于人类的社会实践。惟有在社会实践中，大脑通过感官得到并处理来自社会实践的信息，这才成为人类的意识。离开了人类的社会实践，则不会产生人类的意识。

惟有在人类的社会生活里，才能产生人的意识。人的知识、行为模式都是后天学习而来的，正像鲁迅先生所说：“即使天才，在生下来的时候的第一声啼哭，也像平常的儿童一样，决不会是一首好诗。”儿童通过他的感官接受来自人类社会的信息，很快，他就学会了说话，也会摹仿大人吵架，还会穿衣穿鞋，用碗吃饭，唱歌跳舞，他长大以后，进而学会劳动。这一切，也正是在大脑里形成了人类的意识的同时而表现出来的。

在人类漫长的进化进程中，人类的意识也正是随着劳动、随着人类本身的进化而向前发展的。

在南方古猿的时期，当时的猿人——南方古猿在打制石器的过程中，已经初步意识到有尖有刃的石头可以刺杀动物、切割兽肉，在这一意识的引导下，才有目的地制造石器的。当然，他们的意识还十分简单、原始，因此，他们制造的石器也简单得很，只在石头上留有一、两个敲打加工过的痕迹，这样的石器，几乎和天然的石头没有什么区别。

到了“北京猿人”的时候，人类已经学会了用火。在用火中，人的意识有所发展，已经懂得和把握了关于火的种种规律。这与动物是很不相同的。比如大猩猩在人生的篝火旁玩耍，但却不知道给火添柴，火熄灭了，它们就乖乖地离去。而北京猿人的意识里已经知道火可以把食物烤得很香，可以作武器，火的烟气向上升，所以他们用火烤肉，用火攻击野兽，把火生在向上的洞口下。

再往后，人类的意识一步步发展，因而概念也越来越多。人类在与野兽的搏斗中越来越会用智取，他们会制造盾牌来防护，会模仿兽声来诱捕野兽。他们分清了“刺”“砸”和“割”等概念，所以制造的石器也开始有了分工——有石矛、石斧、石刀之分。

经过千百万年艰苦劳动斗争，人类的意识已经达到了很高的水准，人类认识世界、改造世界的手段和能力空前地增强。

二、主导控制

人脑的诞生与生长

我们都知道，人是由单个受精卵经胚胎在母体内发育而成的。在最初，受精卵分裂成多细胞的胚胎。大约在胚胎形成的第24天，外胚层就长出了一层细胞，排列成长板条状，因为这是形成神经系统的最初萌芽，因此称之为神经板。后来，神经板的中部向下凹陷，同时两侧隆起，这就形成了神经沟。大约到第4周时，神经沟两侧隆起合拢闭合，形成神经管。很快神经管的两端开口闭合，并发生弯曲，形成“？”形状。

此后，很快神经管的头端出现三个膨大的脑泡，依次称为前脑泡、中脑泡和后脑泡，这就是人脑的雏形。此后，后脑泡发育成后脑与末脑；中脑泡变化不大，成为后来的中脑；前脑泡则发育成端脑和间脑。

到胚胎第7周时，端脑又迅速地扩大，并向左右两侧发展成两个大脑泡。这两个大脑泡将来就会发育成左右两个大脑半球。

随着胎儿的月龄增大，脑中的神经元数量也迅速增多，胎脑的重量也就增大。胎龄与脑重的关系大致为：2个月时脑重3克，3个月时脑重12克，5个月时脑重50克，7个月时脑重138克，9个月时脑重247克，出生时脑重大约为380克。

从脑的形状上看，胚胎5个月时，人的大脑才具备成人脑的雏形。但是此时大脑的皮质由于面积还不大，两半球的表面还是光滑的。到第6个月时，大脑皮质的表面积急剧扩大，其速度超过了脑颅腔的扩大速度，使得相对狭小的脑颅腔要容纳大面积的大脑皮质产生了空间上的困难。这时，迅速扩展的大脑皮质不得不“委曲求全”地“窝囊”在脑颅腔中。于是，大脑皮质的表面有的部位下陷折叠形成“沟”、“裂”，而突出在表面裸露的部分形成“回”。这种凹凸不平的皮质皱褶极大地增加了皮质的表面积和皮质神经元的数量，使得人出生时的大脑形状很像一个剥掉外壳的“核桃仁”。这个时候的大脑，虽然从机能上看还远远不能与成年人相比较，还需要出生后相当长时间的进一步发育，但它足以能够初步担负起控制身体各种功能活动的重任了。

出生以后，神经系统的生长发育也要比身体其他器官和部位早、速度快。神经系统优先发育的意义是显而易见的，不仅有利于调节全身各个系统的生理活动，而且也促进了人心理的快速发展，这有利于小孩尽快进入社会化的生活。

神经纤维迅速长长、分支。人一出生时，中枢神经系统内的神经细胞数目就与成年人差不多了。一般认为，在出生半年后，脑神经细胞的数目就不再增加了。出生以后神经系统的生长，主要是神经细胞体积的增加、神经纤维的长长以及纤维网络联系的复杂化。出生以后，大脑皮质神经纤维不论是在数量上还是在长度上都在迅速增加。神经纤维迅速在不同的方向上向皮质各层深入，神经纤维的分支也在增加，这就为神经元建立新的联系、促进心理和智能的发育打下了物质基础。神经纤维外层套上髓鞘。神经细胞发育走向成熟化的一个重要标志就是神经纤维形成髓鞘，即生髓，也就是在神经纤维的外面用胶质细胞一节节地将神经纤维包裹起来。神经纤维外层髓鞘的形成，一方面使得它对神经信息脉冲的传导速度迅速加快，同时使得神经纤维更能沿着准确的路线传导信息脉冲，而不至于向周围扩散，这对神经系统的活动具有极大的意义。

但是，不同部位的神经，生髓的时间也是不同的。最早生髓的是脑神经和脊神经。在中枢神经系统内部，首先生髓的是脊髓中的轴突，其次才依次扩展到后脑、中脑和前脑。在大脑皮质中，感觉区比运动区生髓较早，其他区域（如额叶，即大脑皮层功能最高级、最复杂的区域）生髓时间就迟一些。所以，小孩子的感觉功能比运动功能发育早；思维、意志等比较高级的心理机能出现的比较晚，而且比较薄弱。

在婴儿出生后第4天，大脑中便有了髓鞘的形成。在幼儿整个哺乳阶段是神经纤维髓鞘化过程最迅速的时期。到入学前，大脑联络神经纤维的髓鞘化就基本完成了。大脑中各部位神经纤维髓鞘化的全部完成大约要到十几岁以后，甚至有的科学家认为，人类的大脑终生都有生髓的过程。人类大脑神经纤维髓鞘化持续时间这样长，有利于延长“学习”时间。正因为大脑功能不成熟，其可塑性才大。大脑皮层具有的很大可塑性是人类能够学习和接受教育的根本基础。到脑功能完全成熟以后，其可塑性就非常差了。儿童时期大脑神经纤维髓鞘化较快，可塑性较大，因此儿时是心理、智能发展的重要时期。

脑重量突飞猛进地增加。早在胎儿时期，大脑就有了快速而巨大的生长发育。出生时大脑神经细胞数目已接近140亿个，在母亲肚子里生长发育的10个月期间完成如此巨大的增殖任务，大约平均每分钟就要产生2500个新的神经细胞。到出生时，大脑皮质已具有一定程度的沟回，脑重接近于380克，相当于成人脑重的1/3。出生后6个月脑重接近600克，9个月时脑重达到660克，比出生时增加近1倍。到满1周岁时，脑重达900克；到3岁末，脑重大约为1100克，相当于成人脑重的2/3以上。到6～7岁时，脑重为1200克，已接近成人脑重的90％。12岁时，脑重与成人基本相当。到20岁时即为成人，脑重大约为1400克。

在幼儿整个哺乳期脑重量的增加，主要是由神经细胞体积的增大和神经突起数目、神经纤维长度的增加以及纤维髓鞘化造成的。

婴儿一出生，延髓已基本发育成熟。延髓内有呼吸、心血管、吞咽等活动的基本中枢，这就保证了呼吸、血液循环和摄食等基本生命活动的正常进行，保证了对新陈代谢的调节。

大脑皮质是人体进行各种生命活动的最高调节机构，也是人类心理活动的主要器官。大脑皮质的成熟发育比较晚，而且不同的区域成熟时间也不相同，其成熟顺序依次是：枕叶—颞叶—顶叶—额叶。到6～7岁时，额叶接近成熟，大脑生理结构和机能上的这种变化，保证了学龄前儿童智能活动迅速发展的可能性，这也是小孩子进入学校开始接受正规教育的生理基础。

由上可见，从世界上有了动物开始，到动物进化出脑，脑的诞生经历了无数个万年的漫长时间。脑的诞生过程是多么的“难产”！从动物脑的诞生，到脑结构和机能的复杂化，乃至发展到我们人类今天的脑，又经历了很多个万年的时光岁月。可见，脑的进化和完善又是多么的漫长！

人从一个新生命的诞生，到整个身体各器官系统的全面成熟，最终达到大脑的成熟，这大致要经历15～18年的时间。而我们人类目前的寿命为70～100岁。这就是说，人类的大脑从诞生到完全发育成熟，就占去了人一生时光的1/6～1/5。这绝不是我们的大脑发育的速度太缓慢的原因，而是我们的大脑结构和机能太复杂精细了，如果没有足够长的时间是根本完善不起来的。由此可以想像，我们的脑世界，又该是多么庞大纷杂、精雕细刻的珍品！大脑的成熟过程，是多么的举步维艰啊！

“脑海”的空间

人脑是人体最重要的器官之一，又是全身需要氧最多的组织，脑的重量仅为体重的2％，但耗氧量却为全身耗氧量的20％。

人体中枢神经系统包括大脑、小脑、脑干、间脑和脊髓。

人类是地球上智能最高的生物。这与人有一个由约140亿个神经细胞组成，重约1300克的大脑有密切关系。

同其他高等动物相比，人脑在绝对重量、相对重量和结构，这三个方面存在明显优势。大猩猩身材比人类高大，但其平均脑重量仅为540克，占体重的1/150；猿人的脑重量比大猩猩大得多，但也仅1000克左右，占体重的1/40，人脑重量主要是增加了前脑部分，因而前额显得较宽大突出。

人脑表面有一层灰色的“大脑皮质”，这里是神经细胞集中之处。猿脑的表面积为400平方厘米，而人脑则达2600平方厘米。这样大的表面积显然无法以平面方式存在，因此，大脑皮质是以大量皱褶的方式折叠于头颅中，所以肉眼见到的大脑有许多沟沟回回。这样人脑的3体积虽仅为0.0015m，而脑细胞的总数几乎与宇宙中的银河系相当；脑细胞间神经网络比全世界的电话线路还要复杂1400倍；脑细胞间信息传递是一种脉冲，速度大约每小时250～400公里，相当于日本东京到大阪，法国巴黎到里昂的高速列车的时速，但耗能功率却只有10瓦左右。

人脑海10秒钟可接受来自眼睛、皮肤、听觉、嗅觉和味觉等处1000万比特（信息量单位）的信息。而对于不同信息，神经细胞也有不同反应速度、如对声音的反应要比对光的反应快得多，对亮光的反应比对暗光反应快得多，对红色反应比对白色快；对不愉快事情的反应比对愉快事情反应快。每个人的神经系统在传递意识速度上都有差别，这就是人们反应快慢不同的道理。

人脑因其具有的高级复杂功能而成为人体耗能最大的器官之一；脑的血流量约占心血排出量的15％，耗氧量约占20％。大脑对缺氧很敏感，心脏只要停跳5～20秒钟，人就会出现昏厥；溺水超过6分钟，大脑即可因缺氧而出现不可逆的损伤甚至濒于死亡。

为了保证大脑功能的正常活动，在安静状态下，心脏所排出血液量有1/6是供给大脑的。

从宏观上看人的大脑，这个“脑海”是多么神奇、伟大。

人脑的生理分区和功能分区

人脑由端脑、间脑、中脑、后脑（脑桥和小脑）和延髓5部分组成，中脑、脑桥和延髓可合称为脑干。人脑的重量相当于自身体重的1/50到1/40，这一比值远远高于其他动物脑与体重的比值。与动物脑的结构相比较，人脑的表面更为发达，如人脑的表面布满了许许多多凹陷的大脑沟和凸起的大脑回，这样就大大增加了脑的表面积，而低等动物的脑表面则相对比较光滑。端脑

端脑包括左右两个大脑半球以及连接两半球的中间部分。大脑半球表面的部分称大脑皮质。

皮质表面布满深浅不等的沟，称大脑沟，沟间的隆凸部分称大脑回。人类大脑皮质的总重量约占全脑重的40％，面积约为2000多平方厘米，其中1/3（约750平方厘米）露于表面，2/3位于沟壁和沟底。

脑的灵敏程度是可以竖起大拇指来称赞的。它从接受“信号”到发出“命令”，有时只要千分之一秒的时间。

脑是一个结构复杂、层次清晰、等级森严和分工明确的生物宇宙。人脑两半球在某些高级功能上是高度专门化了的。

一般说来，左半球同抽象思维、象征性关系和对细节的逻辑分析有关。它能说会道，能写会算，具有语言的、分析的和连续计算的能力。它更像一个统治者，在控制神经系统方面起着积极的主导作用，是一丝不苟、严肃认真的对外执行机构。右半球则常常是沉默寡言的。一般说来，它不能同外界保持联系，它把对于行为的驱动权拱手让给了左半球。右半球与知觉和空间位置感有关，能处理单项的事物，而不能处理连续的数理序列。但是，它得天独厚地具有一种特殊才能，即擅长于形象思维。它是一位艺术大师，更是一位充满着发明创造激情的开拓者；它具有音乐的、绘画的、综合性的、整体性的，以及几何空间的鉴别能力。

由于语言功能绝大多数集中在左半球，致使它有机会登上号令三军的点将台。所以，长期以来人们都众口一词地尊称其为优势半球，而把谦逊、沉默、内向的右半球贬之为劣势半球。事实上，右半球在许多方面显然比左半球优越得多，特别是在具体思维能力、创造思维能力、对空间构成的思维能力以及对复杂关系的理解能力等方面尤为突出。右半球是天才的乐队指挥，它在解释听觉——声音印象和理解音乐特征时才华横溢；右半球在表达情绪和识别情绪方面是独具慧眼的，喜、怒、哀、乐、怨、忧、思、悲、恐、惊，这些情绪的微妙处理都要依靠右半球。其实，默默无闻的右半球在人类思维的高级水平上，它感知着、思考着，情绪激荡地进行着学习和记忆；它把握着现在，也幻想着未来。由于右半球重要功能不断地被披露，左半球的统治地位必将结束，“优势半球说”终归要被“大脑两半球机能不对称说”取而代之。

大脑的左右半球上分别排列着额、颞、顶枕等区域，医学上称之为“叶”。额叶

额叶有自知之明，它的一项重要职能就是判断自我。额叶失职的人就不能察觉自身所犯的错误，但却能夸夸其谈地指责别人的缺点或不足。额叶的另一项重要职能是主持智力活动。额叶失职的人，从简单的只管思维到复杂的抽象推理都将发生障碍，往往易于贸然地下断语，冲动地做结论，而且有组织的智力活动全部瓦解。额叶还有一项重要职责就是进行抽象思维、提出设想、规划和程序安排，若是额叶此项功能失常，则人的思维状态将处于混乱之中。

额叶具有利用语言调节行为的能力；额叶具有知难而上的进取精神，它能保证注意力集中，并主动努力地去解决问题。另外，思维的敏捷性和词组运用的灵活性也是由额叶来管理的。颞叶

颞叶的功能是对视觉和听觉信息进行综合理解和判断，并将产生的记忆贮存起来。它的记忆功能是构筑一切聪明才智的基石。有了记忆才能学习，有了学习才有积累、比较、鉴别和进步。顶枕叶

左半球顶枕叶在保证复杂的、同时性的空间综合中起着主要作用。如果该区功能失常，则表现为“执行不力”，一事当前却手足无措，而且在分析知觉关系和符号关系时感到困难。右半球顶枕区功能障碍时，特别恼人的表现是自鸣得意，不肯承认自己的错误，自认为自己是一贯正确，是终极真理的化身。

网状结构位在中轴结构的背部。它像鱼网一样，抛撒在一个较大的范围之内，一个网状巨细胞就要和2000～10000个细胞发生联系。它的任务就是激活大脑皮层，令其维持清清楚楚、明明白白的工作状态。人的头脑醒觉水平的高低，很大程度取决于网状结构上激活能力的大小。若是取消其激活作用，大脑只不过是一团浆糊而已，人将昏昏然呆若木鸡。边缘系统

它是由丘脑、丘脑下部、海马、杏仁核、额叶、穹隆等众多部分联合组成的跨区域系统。人的感觉、欲望、情绪，爱与恨、亲与仇、喜与悲，一切的情感都产生在这里，并在这里受到调节和整合。它使人能够在瞬息万变的现实生活中，保持充分的激情和积极向上的生活态度，令其不致因喜而得意忘形，因哀而一蹶不振。神经递质

一个神经细胞究竟是属于兴奋性的还是抑制性的，重要的是取决于突触前末梢所制造的化学递质是什么及其自身的化学特性。它深深地影响到人们的精神状态和行为特征。目前已知脑内有神经递质40多种，重要的有儿茶酚胺、去甲肾上腺素、多巴胺以及脑啡肽等。如果外界刺激条件良好，递质就会使人感受到生活中充满了“好感事物”，人就会兴趣十足、信心百倍地去努力提高动力，寻求刺激，追逐欲望，争取成功。这里是学习、记忆和怡然情绪所赖以生长的伊甸园。反之，如果外界条件过分的残酷与险恶，递质作为一种不良刺激的惩罚或反应，人就变得心灰意懒，逃避刺激与兴趣，要求安慰与满足，无论世界上发生了什么事情，再也不能唤起好感了。

大脑表面有许多皱褶，看起来就像去了壳的核桃仁。它外面是一层灰色的物质，这是大脑的主要工作场所。这一层灰色的物质叫“大脑皮层”，别看它平均厚度只有2.5毫米，却至少有140亿个神经细胞，相当于一台由上万只电子管构成的微型计算机，并跟四周的大约1000台微型计算机相互联系着，它是人类与动物有着本质区别的最主要的物质基础。研究表明，大脑皮质的各区各有其不同的功能，例如，中央前回管理全身骨骼肌运动，中央后回管理全身痛、温度、触、压、位置和运动等感觉。大脑皮质的功能定位是相对的，所以当某一区域损伤时并不能使人完全和永久的丧失该区域所管理的功能，经过适当的治疗和功能锻炼，可使其功能恢复到一定程度。

大脑皮质中除特定的感觉和运动区域外，其余区域可称为联络区。人的感觉分析、情感活动和思维活动等主要在联络区内完成。青蛙脑中几乎没有大脑皮层，在猫的脑子上也只能略微看到它。猴脑的大脑皮层当然已经非常明显。但是，如果把人的大脑皮层全部伸展开，其总面积可达2600平方厘米，相当于猴脑的6.5倍！正是它，掌管着人类的高级神经活动。欢乐时我们会哈哈大笑。看起来，笑是个简单的动作，但这却需要有发达的大脑皮层，才能指挥面部肌肉做出这种表情来。人类、猿类以外的动物没有这样的大脑皮层，所以不会笑；初生婴儿的大脑皮质没有发达到相当程度，也不会笑。

现在最新的脑研究成果将人脑分为六大功能区，即左前脑区和右前脑区，并称图为双前脑区；左颞脑区和右颞脑区，并称为双颞区；左后脑区和右后脑区，并称为双后脑区。这六大功能区分别负责着各种脑功能的发挥，它们不仅恪尽职守，而且协调合作，共同构建了一个“司令部”。从下面的大脑分区特征图，我们可以有一个更直观、更清晰的认识。间脑

间脑位于中脑的前方，绝大部分被大脑皮层遮盖起来。间脑可分5部分：背侧丘脑、上丘脑、下丘脑、后丘脑和底丘脑。间脑的几部分有着各自的分工，例如，下丘脑接受内脏信息，控制人体正常体温、进食、口渴等，它还是我们所说的生物钟，维持着我们的清醒和睡眠。间脑中的丘脑还负责向大脑皮层传递信息，感受疼痛和冷暖，它还在人的情绪与记忆机制人脑结构示意图中起到一定作用。脑干

脑干由中脑、脑桥和延髓3部分组成。脑干向上与间脑相连，自上而下依次是中脑、脑桥和延髓。人脑的12对脑神经中有10对脑神经与脑干相连，这些脑神经主要与头面部的感觉、运动等功能活动有关。我们眼球的活动、面部的表情、沙子进入眼睛后的流泪现象和不适等等，都与这些脑神经及脑干功能相关。

此外，脑干的网状结构在维持人的清醒状态过程中起重要作用。脑干中还有调节人的心跳、呼吸和血压等生命中枢，同时也有控制人的吞咽、呕吐、打喷嚏、打嗝等非生命中枢。脑干也有助于维持机体的平衡状态。小脑

小脑位于脑桥和延髓的背面，并通过神经纤维与脑干相连。成人小脑约重150克，占脑重的10％。小脑是重要的运动调节中枢，当小脑损伤后会出现诸多运动不协调现象，如行走不稳、醉汉样步态及肢体不自主震颤等等。小脑的功能主要是控制非意识性的骨骼肌收缩，例如，运动的协调、姿势、平衡。此外，在情绪和情感发生过程中起一定作用，例如，可调节人的愤怒和高兴等情感。

大脑在很多方面都堪称动物王国的世界之最。正是由于大脑是机体中结构最为复杂的部分，才可能使其对机体的调控达到如此惊人的准确和协调。

控制情绪的下丘脑

任何动物，天生就具有一种趋利避害的本能，这是能够使动物生存下来的一种重要机制。比如说，如果我们把一只小白鼠放到一条数米长的狭窄长廊中，假如让长廊的一端温度是60摄氏度以上的高温，越是远离这一端，长廊的温度越是降低，而到达另一端时，温度则降到了水能结冰的零摄氏度以下。我们会发现，这只小白鼠最初要在这条长廊中来回走动，不久，它就会停在长廊中间的某个部位而不再来回活动，这里也就是最适合它生活的温度。在温度高的一端，小白鼠会感到热得十分难受；而到了水结冰的一端，小白鼠又会感到非常寒冷难耐。这样的温度环境都不适合小白鼠的生存，都会使它感到对自己神经系统调节示意图的身体不利。于是小白鼠就通过来回的活动，直到寻找到适合自己生活的温度环境为止。

任何动物都知道自己的身体受到什么样的刺激而感到舒服愉快，知道受到什么样的刺激感到痛苦难忍。也就是说，动物的神经中枢内，存在着一个受到刺激感到舒服愉快的中枢，也存在着一个受到刺激感到不舒服、痛苦难耐的中枢。

这样一个影响情绪的神经中枢到底在哪里呢？

动物脑与人脑的天壤之别

作为“万物之灵”的人，在形体上不如许多动物高大；也没有狮子、老虎那样的奔跑速度；人的嗅觉远远不如狗灵敏；人的眼睛没有鹰隼敏锐；即使是游泳世界冠军，在水里也不会像鱼儿那样游得自由自在；如果没有飞行器的帮助，人不能像鸟儿那样在空中高高飞翔……

在许多技能方面，人不如某些动物。但是人却能成为地球的“主宰”，“凌驾”于任何一种动物之上，其根本原因就是由于人类具有高度发达的脑。

人脑的体积并不太大，但其结构的复杂性和功能的完善性，却让其他任何动物甘拜下风。

不同动物的脑，根据种系发生过程的高低，有的是网状，有的是链状，有的则是节状，而人类已经发展成为管状神经系统。人的大脑皮层也同样得到了高度发展，新皮质已经占全部皮质的90％以上，成为机体活动的最高调节器。

如果切除了鱼和蛙的大脑半球，它们的行为几乎不发生什么变化；但是如果切除了狗的大脑皮质，它就失去了觅食和防御的基本功能；而人类如果没有大脑皮质，就会出现严重的障碍。还有一条重要的原因，就是人脑的质量，占全身的比例最高。

例如，大象的脑，如果按总的质量来说，比人的脑重5倍。但是，大象脑的质量，只占整个身体质量的1/500，而人脑占全身质量的1/40。

更重要的是，人脑的结构和功能，达到了登峰造极的地步。大象大脑皮质的面积大小相当于一张邮票，黑猩猩的相当于一张标准打印纸，而人的大脑皮质面积是黑猩猩的4倍，达2200平方厘米。这是因为人的大脑皮质有许多紧密折叠，构成复杂的“沟”和“回”，皮质的各层细胞高度分化，能够从事高度有序的思维。在长期的进化过程中，人类有了语言、思维和意识功能，这也是其他任何动物所无法比拟的。

因此，人具有创造的能力，能够认识世界和改造世界，而动物只能在无比强大的人类面前“俯首称臣”。

人体的司令部

科学家认为，在宇宙万物之中，脑的秘密最难了解，迄今对它知之甚少。因此，探索大脑就成了无数专家、学者毕生孜孜以求的奋斗目标。经过一代又一代的研究探求，我们已经明确：它是人体最重要的器官，是指挥全身活动的最高司令部。

我们的脑子，被许多块颅骨组成的结实的“盒子”保护着。这“盒子”，就是我们平常所说的“脑壳”。

打开“盒子”可以看到脑子被硬脑膜、蛛网膜、软脑膜一层又一层地包着。揭去这三层脑膜，那十分柔嫩的，表面好像核桃仁般全是皱褶的脑子就呈现在我们的面前了。

脑子可分成大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥和延脑等部分，各部分都有精细而复杂的功能，其中以大脑的功能最为重要。

脑子管看、管听、管嗅，与全身痛痒相关。我们的一切生理活动，从心脏跳动，消化液分泌到复杂的思维和劳动，都由脑指挥。

由脑发出的12对神经，从不同部分分布出去，与由脊髓发出的31对神经一起，同人体的内脏器官及负责各种感觉的“专业细胞”发生联系，也同可产生动作的肌肉发生联系，它们都在脑的统一指挥下接受体内体外的情报，传达和执行脑的命令。

人体器官众多，机能复杂，因为有了脑的指挥，一切活动便有条不紊地进行。要不，你的眼睛盯着美味食物，嘴里也垂涎三尺，但手就是不肯举起筷子，那怎么行呢？

所以，人类乃至所有较高级的动物，都必须有一副健全的脑子。

男脑女脑的不同

1970年以来，一些科学家发现，雄性金丝雀能够唱歌而雌性金丝雀不能唱歌，其原因与雄激素有关。在胚胎期，雄激素使雄金丝雀的脑发育更好些。假如给雌鸟注射了这种激素，雌鸟也会唱歌。

由鸟及人。许多学者也认为男女之别与雄激素有关系。

据研究，男胎儿要比女胎儿早4个星期显示出性别。正是雄激素的较早和较多分泌，结果才抑制了左脑和促进了右脑的发育。

应该说，男女的思维、学习能力是相同的，无所谓“女不如男”或“男不如女”。果真有什么差异的话，那是后天环境造成的。然而，英国遗传学家安妮·莫伊尔却宣布：男女大脑有区别，因而男女能力也有所差异。比如，男孩长于学习数学，女孩长于学习语言，就与脑担负的功能有联系。男孩讲话比女孩晚，女孩口吃的也比男孩少得多。女孩的同情心和理解别人的本领往往高于男孩。男孩做事比较专一，手眼运动也胜于女孩。凡此种种，是因为：女孩的左脑较发达，左右两脑的沟通较紧密；男孩的两脑分工相对来说比较严格一些，脑机能分化也比较早一些。德国有位女病人，因严重脑伤被送进了医院。她不仅起死回生，而且没有任何后遗症。医生说，假如是男性，那至少会丧失说话能力。

美国的一项研究告诉我们：男子的脑细胞死亡速度要比女子的快。根据对年龄在18～80岁的34名男子和35名女子的研究，男子脑细胞的死亡数量大约要比女子高2～3倍。女子左右脑失去的脑细胞数量大体是相等的，可男子左脑失去的脑细胞要比右脑失去的多约两倍，功能更高级的大脑皮层细胞的丧失也比稍为原始的中央部位脑细胞更多。这表明，在同等条件下，男子的智力衰退要比女子的早一些。果真如此，那么单就智力方面考虑，或许应要求男子比女子更早退休。

记忆仍是一个谜

许多动物都有良好的记忆力。燕子是冬去春来的候鸟，虽时隔数月或更久，它仍能准确地找到往日的旧巢。著名的英国科学家达尔文为了试验，曾将自己养的一只狗隔离了5年又2天，可那只狗仍然听从旧主人的呼唤。在海南岛，一只百年龟王，在相隔21年之后，竟“携儿带女”到原先喂养它的主人家去“探亲”。在美国、前苏联和我国，都有能从千里之外独自还归的家猫。

我们不清楚，这些动物究竟是如何辨别方向和保存记忆的？

记忆可说是人类的一种最重要的本领。没有记忆，妈妈不会认识孩子，学生也不会认识老师；没有记忆，大家就无法学习，更谈不到继承前人的智慧、站在前人的肩上去攀登更高的科学巅峰了。

人类对记忆感兴趣至少已有好几千年的历史，然而迄今为止，它仍然是个难解之谜。

1974年5月，一个名叫邦丹塔·维西查拉的人，在缅甸仰光当众背诵了长达16000页的佛经。他这“最强的记忆”本领，迄今仍记载在《吉尼斯世界纪录大全》一书中。

我国陕西有位医生，能够记得《红楼梦》中的225首诗词；能够一口气背出5800字的小说。1995年5月，他给某中学的高中生讲唐诗宋词课，在33个课时中，他背出了无数诗词，同时还能讲出作者的身世和当时的处境。他给人看病，也都能一一记得诊治、用药、时间等等情况，被誉为是当代的“记忆奇人”。

经验告诉我们：各人的记忆是不同的，有的好些，有的差些，更有的“过目不忘”；有的在这方面的记忆能力好，那方面的记忆能力则差些；也有的记忆能长久保存、到老不忘，可有的记忆说不定过几小时就记不准了。

记忆力好坏的原因多种多样，通常认为与遗传、营养、教育、勤奋及刺激强度等因素有关。可是有的专家却说，每个人的记忆能力原本是差不多的，并无明显好坏之分，以后之所以表现出记忆有好坏，是各人“存放记忆”的方式不同所致。“忘记”，又是怎么回事呢？科学家也有不同的看法。例如，有的学者主张：我们每天都会像擦黑板那样，刷去“无用的记忆”，而仅仅保存对自己有用的东西；要是脑子把每天的所见所闻都“储藏”起来，那脑子“仓库”就必须不断增大，这就很难进行整理、思考和创造了。可有的学者则说：许多事一经提醒就能回忆出来：“十年离乱后，长大一相逢。问姓惊初见，称名忆旧容”——这说明“忘记”只是暂时的，实际它并未消失。

有关记忆好坏与遗忘的原因，仍无定论。

智慧从何而来

人的聪明才智是从哪里来的呢？对这个极为有趣而又极有意义的问题，古今中外无数的学者都曾经对之进行探索，以求解开疑窦，找出答案。

然而，“智慧”却不愿轻易地将自身的来龙去脉告诉人们，于是引起了种种猜测和议论。

东汉的思想家王充在著作中谈到，齐的都城世世代代都刺绣，那里的妇女没有一个不会刺绣的；襄地方传统产锦，那里的女子都成了织锦的巧手。原因是她们天天看到，天天实践，技艺就日益精巧了。而不是“不学自知，不问自晓”。

发现“万有引力”的英国科学家牛顿，是在学习前人知识经验的基础上，又经过自己的长期实践和刻苦研究后，才总结出这一科学定律的。连他自己都承认：“如果我所见的比笛卡儿要远一点，那是因为我站在巨人肩上的缘故。”

天花，曾经被称之为“死神的帮凶”。得病的人，轻则脸麻眼瞎，重则失去生命。仅在18世纪，欧洲一地死于此病的就达6千万人！可现在，在20多年前，世界卫生组织正式宣告：天花已在全球绝迹了。横行了千万年的天花病毒何以会乖乖地向人类投降的呢？主要应归功于琴纳的牛痘接种术。由于英国乡村医生琴纳发现了接种牛痘，找到了预防天花的好方法，“天花女神”就再不敢在人类面前作威作福了。有些人在称颂琴纳的时候，只归功于他的“天才的大脑”。其实，我国古时候早就推行过多种预防天花的方法：有的是把天花病孩的内衣给健康的孩子穿；有的是将天花病人的痘浆沾在棉花上，塞进健康人的鼻孔内；有的则把病人的痘痂研细后，让健康人吸入鼻腔……这些方法，与琴纳的牛痘接种原理是一致的，都是提高自身免疫力的方法，只不过牛痘接种术更加安全、可靠罢了。

史实告诉我们，琴纳正是受到了中国人种痘技术的启发，总结了挤奶姑娘预防天花的实践经验，又经过自己多年的努力钻研，才有可能作出“使人类平均寿命延长20年”的重大贡献。

问题很清楚：“不学自知”的“天才大脑”和“生而知之”的“超常完人”是没有的，智慧只有从实践中来。

星罗棋布的神经核团

前面我们已经介绍过，神经元（即神经细胞）是神经系统最基本的功能单位。但是，独木不成林，单个神经元怎么能完成那样复杂的功能呢？它们只有协同起来，组成“集团军”才能发挥作用。

俗话说：“物以类聚，人以群分。”许多功能相同的神经元集聚在一起，组成“神经核团”。如果借助一种特殊结构的显微镜（称为“激光共聚焦扫描显微镜”）观察大脑中的神经核团，我们眼前出现的景象，就仿佛晴朗夏夜瑰丽的星空——在广袤无垠的夜空中，闪烁着群星璀璨的光芒。大大小小的星座，洒落在深蓝的天穹，远近错落有致，熠熠发散出淡淡的柔光……

不过要提醒大家，我们此时此刻观察的是神经核团。

这些神经核团有大有小，形状也各不相同，有的是圆形；有的像织布的梭子，两头尖尖，中间像一只粗筒；有的则像三角形；有的恰似空中的半只月亮；而有些核团，可任意变幻自己的图形。每一个核团都有比较明显的“疆界”，也就是它们的“势力范围”。所以，神经学家可以分辨出它们。

在这样的核团里，有许多神经细胞的细胞体。

每一个核团中究竟有多少细胞，计算起来恐怕相当困难。在研究神经科学时，经常使用大白鼠作为实验动物。神经科学家们曾经通过实验方法，想推算一下大白鼠脑桥部位的一个特殊核团——“蓝斑核”内有多少神经元。结果在长度不到1毫米的距离内，发现了1500个“去甲肾上腺素能神经元”（神经元中的一种类型）。神经核团在信息传递的过程中，具有非常重要的作用。在这里，来往的神经信息，需要进行“交接”，把信息的“接力棒”一个接着一个地传递下去。这时，神经核团就好像迎来送往的“中继站”。除了中继站的作用外，神经核团还是“整合”各种信息的核心，对来自各方面的信息进行整理、分析。我们经常说的所显微镜下的神经组织图谓“中枢”，就定位在许多不同的核团上。

人脑中究竟有多少核团？至今也无法加以完整的统计，因为这项研究工作做起来非常艰巨。但是，科学家们已经知道，它们并不是杂乱无章地分布的，而是按照一定的功能排列在一起：有的核团是感觉性的，有的核团是运动性的，更多的是处于感觉和运动之间的联络性核团。有时，功能或性质相同的神经核团，还像柱子一样整齐地排列起来。

例如，“下丘脑”是大脑高级中枢的“下属单位”，它管理着内脏的活动。于是在下丘脑中，就有管理摄食的“饱食中枢”，也有管理血压和水代谢的。“视上核”和“室旁核”，还有管理“垂体前叶”内分泌活动的神经内分泌核团。

错综复杂的信息网络

神经系统在身体内部，犹如像一个庞大无比的“信息库”，日夜不停地进行着信息的贮存和交换；而在脑和脊髓这样的神经中枢中，又充满无数的“通信线路”。我们不妨将这些“通信线路”称为“神经通路”，而在这些通路中通行的既不是光缆，也不是无线电波，而是数也数不清的神经纤维。

如果我们真的能进入神经网络的世界，就会被那里的景象所折服。

在神经系统中，各种网络交织在一起，错综复杂。即使目前世界上最先进的通信中心，与人的神经系统比起来，也只能是“小巫见大巫”，望尘莫及。

在神经系统中，一条条神经通路各司其职，传递着不同的信息。

有的通路很长，最长的几乎有1米长；也有的是一些短途线路，传递的范围只是在脑内或脊髓的各节段之间。

这里有的“线路”是单线，有的是双向；有聚集成束的（称为“传导束”），也有分散行走的；有直线到达的，也有环行返回的。

有的是从感受器传来的，它们向上行，传至脑或脊髓，管理着人的各种感觉；有的却是从脑和脊髓发出，一直到效应器，管理着各种运动。

这里的线路虽然五花八门，却又井井有条，就像穿行着密密麻麻的电缆。在外行人看来，可能会眼花缭乱，然而神经信息就在这种复杂的网络中，准确无误地传递。

当然，你可能问道：“在中枢神经系统中，有多少这样的神经通路呢？”这个问题可能世界上还没有人能够回答。

但是，有两点可以肯定：一是随着神经科学研究的深入，不断会有越来越多的神经通路被发现；二是终究会有一天，人类会将它们的“庐山真面目”揭开。

读到这里，你可能还会提出一个问题：“在人体那么狭窄的空间里，有那么密集的神经通路，它们会不会也像我们使用电器时出现‘短路’现象呢？”回答是：“不会的。”

这是因为每一根神经纤维的外面，都不同程度地被一种“髓鞘”包裹着，能够有效地起到“绝缘”作用。更有趣的是，每一条神经通路，都会有不同的“神经递质”，执行着特定的功能。

关于这一点，大家可能不容易理解。

我们只要举出一个日常生活中遇到的例子，你就会明白。例如，现在许多人使用移动电话，每一只电话都有自己特有的频率，所以尽管许多电话挤在一条线路里，但是彼此却互不干扰，听得非常清晰。

电话线的线路坏了，或者断电了，就会出现通信故障。人体中某一条神经通路中出现了“故障”、受损中断后，就会产生相应的功能障碍。

例如，从中脑的“黑质”到前端的“纹状体”之间，有一条“黑质——纹状体”通路。在这一条通路上的神经递质，是一种称为“多巴胺”的化学物质。当黑质的神经细胞受到损害时，传递到纹状体的多巴胺就会减少，这时病人就会出现一种运动性的功能障碍——震颤麻痹，也称为“帕金森病”。病人的头部和四肢可发生自己不能控制的震颤运动。又如半身不遂的病人，其发病的原因是由于负责运动的神经传导通路——“锥体系”受到了损害。

许多神经系统疾病都是由于神经通路受到损伤或者机能障碍所造成的。所以，作为一名神经科的医生，必须非常熟悉各种神经通路的组成，了解这些通路是从哪里发出来的，又通向哪里；还要知道，这些神经通路所包含的神经递质是什么；一旦出现了障碍，会影响什么样的功能等。只有掌握了这些知识，才能对神经系统的疾病加以诊断和治疗。

精密准确的反射弧

当病人生病刚刚住进医院的时候，医生就要对病人的全身状况进行一番系统的检查。其中有一项检查，是医生手握一把有橡皮头的叩诊槌，轻轻叩打病人膝盖稍下一些的股四头肌肌腱部位。随着小槌落下，病人的小腿就不由自主地向前伸去。当然有的病人（如患有下半身瘫痪的截瘫病人）小腿就没有任何反应，有的病人则比正常人更有力地伸出去。

医生的检查，往往使病人自己也感到非常有兴趣，敲敲膝盖为什么小腿会伸出去呢？很多人都知道，这是医生在检查病人的“膝跳反射”。

我们且不谈医生检查的目的是什么，只是谈一谈为什么会出现上述现象，这就是下面即将介绍的“反射弧”。

所有动物的身体，在接受内、外环境中的刺激以后，就会出现反应，这是动物的共同特征。这种特征在维持动物与外界环境的统一，以及自身内环境的统一方面，是极其重要的。否则动物就无法在复杂多变的自然界中生存。高等动物由于有了发育良好的神经系统，才使得它们对内、外环境的刺激能做出迅速准确而又适当的反应。

之所以会出现膝跳反射，是因为在医生敲打股四头肌腱（“感受器”）时，这个敲打刺激被感受器接收以后，就立即被位于人体下肢的“股神经”的感觉纤维（“传入神经”）传入。这根神经一直通向脊髓（“中枢”），将刚才发生的刺激向中枢这个“司令部”“汇报情况”。然后，脊髓“下达命令”，这个“命令”又顺着股神经的“运动纤维”（“传出神经”）迅速传出，到达股四头肌（“效应器”），于是股四头肌收缩，小腿也就伸了出去。神经科学家将这段由接受刺激到产生反应的神经通路，称为“反射弧”。一个完整的反射弧由5个部分组成，即感受器——传入神经元——中枢——传出神经元——效应器。它们一个接着一个，经过的路程仿佛画了一条圆弧。如果在组成反射弧的5个部分中，有任何一个部分受脊髓形成的反射弧到了损伤，这条传播神经冲动的路线就会出现“交通断绝”的现象，反射也就无法完成了。脊髓受伤的病人，伤在中枢，反射弧被切断，当然也就不会出现膝反射了。

神经系统能够完成的反射是多种多样的，上面举的膝反射是最简单的例子。但是，无论多么简单的反射，或者是极其复杂的思维活动，都离不开反射弧，所以说它是神经系统机能活动最基本的方式。

有的反射很简单，而有的反射又非常复杂，它们之间差别的秘密，就在于中间神经元的多少。中间神经元越多，反射越复杂。中间神经元是大量的，它存在于中枢神经系统内，它能与传入和传出神经元发生广泛的联系。

神经信息的处理器——突触

从前面我们已经知道了神经纤维上电脉冲信息传导的有关问题。那么，当电脉冲传导到神经末梢以后，它又是如何跨过细胞，传给另一个神经细胞的呢？

一个神经元要把它的信息传给另一个神经元，两个神经元就必须密切接触。通常我们把两个神经元之间密切接触，并能够传递信息的这个特殊部位叫做突触。要想搞清楚神经细胞之间信息的接力传递，必须首先要了解神经突触的微细结构。

在电子显微镜下，科学家们发现，在突触这个部位，两个神经细胞之间并没有直接的细胞联系和接触，实际上它们是“亲密有间”，－9还相隔着20～30纳米（1纳米＝10米的距离），

科学家们把这个间隙叫做突触间隙。突触前方神经元的神经末梢细胞膜叫做突触前膜，突触后方神经元的细胞膜叫做突触后膜。在突触前膜内，存在着成千上万个直径大约为30纳米的突触小泡，每个突触小泡内都包含着上万个能够传递信息的特殊化学分子，科学家们称之为神经递质。在突触后膜上，存在着一种特殊的专门能够与神经递质结合的蛋白质，科学家们称之为受体。所以，典型的突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成的。

突触间隙是神经电脉冲不能直接跨越的屏障，就是说前一个神经元的电脉冲不能直接跨过突触间隙传给下一个神经元。前一个神经元把电脉冲信息传递给下一个神经元，就如同信息的接力一样，要在突触这个地方进行信息的“递棒”过程。目前，这个过程已经被科学家们彻底搞清楚了。

科学家们发现，当前一个神经元轴突上的电脉冲传导到轴突的末梢时，就有钙离子从细胞外液流入到轴突末梢内部。轴突末梢内钙离子浓度的升高，就促进了突触小泡开始向突触前膜方向运动，使得突触小泡的膜与突触前膜接触，然后两层膜“合二为一”融合成一层。最后再从融合点产生一个破裂口，这样，小泡内大量的化学神经递质就被释放到突触间隙中。神经递质很快就扩散到突触后膜上，同突触后膜上的相应受体蛋白质结合。神经递质与受体结合以后，就像是钥匙开锁一样，立刻打开了突触后膜上的离子通道，使不同的带电离子发生穿越突触后膜的快速流动。突触后膜上一经产生电荷的流动，就必然使突触后膜上产生突触后电位。至此，前一个神经元传来的信息就通过神经递质的“递棒”作用，传给了下一个神经元，两个神经元之间的信息“递棒”过程至此全部完成。

概括起来，突触传递信息的过程实质上是一个“电——化——电”的过程。当神经递质完成了它的传信使命以后，在不到几毫秒的时间内就被突触间隙内的复杂的机制清除干净了，这样有利于突触下一次传递信息。

由上可见，如果说电脉冲是神经纤维上信息传导的载体的话，那么，化学分子神经递质就是突触间隙传递信息的载体。我们常说神经元能够对信息进行处理分析，实际上就是由突触来完成的。一个突触就是一个信息处理器，就是一个小小的CPU。

神经中枢在进行活动时，有时候引起机体的兴奋活动，有时候引起机体的抑制活动。譬如，我们弯曲肘关节的活动就是如此，它首先使神经中枢支配屈肌的神经元兴奋，使肘关节的屈肌收缩；与此同时，神经中枢支配伸肌的神经元抑制，使肘关节的伸肌舒张松弛，这样才会使我们的曲肘活动得以顺利完成。

前一个神经元兴奋，通过突触的传递活动把信息传递给下一个神经元。那为什么有的使下一个神经元的活动增强（兴奋），有的使下一个神经元的活动减弱（抑制）呢？这就是突触CPU处理信息的结果。

神经递质可以分为两种：兴奋性神经递质和抑制性神经递质。如果前一个神经元是释放兴奋性递质的神经元，那么通过突触化学递质的传递就会使下一个神经元兴奋；如果前一个神经元是释放抑制性递质的神经元，那么通过突触化学递质的传递就会抑制下一个神经元。

譬如将一瓶液体倒到一团火上，它到底是使火熄灭呢，还是使火燃烧得更加旺盛呢？那关键就要看倒出来的液体是水还是汽油了。同样，前一个神经元活动是使下一个神经元兴奋还是抑制，关键要看神经元释放的到底是哪一种类型的神经递质。

但有时候，同一种神经递质，有时引起下一个神经元兴奋，有时则引起下一个神经元抑制。这时候，起决定性作用的就不是神经递质，而是突触后膜上递质的受体了。

如果说我们把神经递质比作钥匙的话，那么与递质结合的受体就像是钥匙要打开的锁。一把钥匙只能开一把锁，不是所有的锁都能用同一把钥匙打开的。一种递质只要与突触后膜上的受体结合，就必然要打开突触后膜上的离子通道。如果离子跨膜流动使得突触后膜上原来静息时外正内负的电位差别减小（兴奋性突触后电位）到一定水平时，下一个神经细胞膜上就必然会产生一个电脉冲。如果离子跨膜流动使得突触后膜上原来外正突触剖视图内负的电位差别反而增大（抑制性突触后电位），突触后膜的兴奋能力就下降了，于是就产生抑制。

由此可见，兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位是极性完全相反的两种电位活动，所以在突触后膜产生的生理作用也是完全相反的。

奇妙的绝缘体——髓鞘

大家知道，电线的外面，必须有一层用橡胶或塑料做成的绝缘层包裹，否则，人们一不留心接触了裸露的电线，就有触电的危险。传导神经冲动的神经纤维也像电线一样，外面需要“绝缘层”的保护。因为神经冲动实际上是一种电位变化的传导，但这些绝缘层不是橡胶、塑料之类的物质，而是由神经胶质细胞形成的“髓鞘”。髓鞘的主要成分是含有脂类和蛋白质的“髓磷脂”。在周围神经系统，髓磷脂是由神经膜细胞产生的；但在中枢神经系统，它们由“少突胶质细胞”产生。

神经细胞的突起由轴突和树突两部分组成。生活在轴突附近的神经胶质细胞，它们的细胞浆向外扩展，将轴突反复缠绕。于是，在轴突的外面就形成了一层一层的结构，这就是所谓的“髓鞘”。这样的神经纤维，称为“有髓神经纤维”。“有髓神经纤维”的外形像水中白白的莲藕。莲藕上，有的部位很粗，有的部位较细，形成一个个藕节。有髓神经纤维也仿佛如此。细窄的部位，称为“郎飞结”（“郎飞”是一位神经科学家的名字）。在郎飞结，神经纤维是裸露的，外边没有髓鞘包裹。郎飞结与郎飞结之间，称为“结间段”。各个胶质细胞形成的髓鞘不一样，故结间段的长短也不同。一般说来，轴突越粗，结间段越长，髓鞘也就越厚。

十分有趣的是，电位在神经纤维上的传导，是沿着“郎飞结”进行“跳跃式”的传导。

由于粗纤维上的结间段较长，所以粗纤维的传导速度比细纤维快，相邻的神经纤维之间不会互相干扰。

神经冲动在最粗的神经纤维上传导，速度可以达到每秒钟120米，真可以说，这是神经传导的“高速公路”。

髓鞘的存在，不仅有助于神经冲动的传导，而且在神经再生中也具有重要的意义。当切断周围神经以后，断端近侧的神经轴突周围，就有神经膜细胞分裂增生，形成髓鞘管道，引导轴突再生，一直到被切断的神经的末端。

有一种神经系统的疾病，称为“多发性硬化”，就是在致病因素（如“肿瘤坏死因子”）的作用下，将神经细胞外的髓鞘破坏，像脱掉衣服一样（医学上称为“脱髓鞘”），于是会出现一系列症状。

周围神经的“驿站”——神经节

前面我们介绍了中枢神经系统内的神经核团，它们是由神经元的细胞体聚集在一起形成的灰质核团（在大脑、小脑表面的灰质称为“皮质”）。下面我们将要介绍的是在周围神经系统发生的情况。

在周围神经系统，神经元的细胞体聚集在一起，就称为“神经节”。这种节状的神经结构在许多低等动物中出现。所以说，神经节是动物在种系发生过程中节状细胞系阶段的体现。

在感觉性神经，神经节位于脑神经和脊神经上。在神经节内，神经元的胞体发出“周围突”到每一种感受器上，接受各种刺激；发出“中枢突”通向脑和脊髓，将感受器接受到的信息传递给中枢神经。

而在运动性神经，神经节位于交感神经和副交感神经的通路上。交感神经或副交感神经有一个特点，在由中枢通往效应器的途中，中间需要一个“驿站”传递。也就是说，在传递信息的过程中，必须经过两个神经元的传递。第一个神经元的胞体位于中枢内，称为“节前神经元”；第二个是“节后神经元”，胞体位于中枢以外，它们聚集在一起形成“交感神经节”或“副交感神经节”。节前神经元的末梢与节后神经元的胞体，在神经节内相互以“突触”的形式进行联系，交换信息。于是，大家可以看到，就像过河需要桥梁、出门在外离不开旅馆一样，信息在感受器——中枢——效应器之间的传递，离不开神经节这一“桥梁”和“驿站”。神经节成为感受器——中枢——效应器所形成的反射弧中的重要一环。

有一点应当知道，由中枢发出通往肌肉等躯体效应器的路途中，中间只需要一个神经元；而通向胃肠等内脏的路途中，则需要两个神经元。

作为一名医生，了解了这些神经解剖学的知识，就可以在治疗病人时使用。比如，在治疗一种面部非常疼痛的疾病——顽固性三叉神经痛时，医生就将局部麻醉剂注射到三叉神经节，这样，疼痛的信息在传递的过程中就被“拦截”住，疼痛不能传递到中枢，于是也就缓解了病人的疼痛。又如，有一种称为“雷诺病”的疾病，因为下肢血管痉挛引起缺血，而导致组织坏死。医生用手术的方法将病人的交感神经节切除，使周围血管扩张，从而达到治疗的效果。

五花八门的神经递质

我们在前面已经说过，神经系统的信息传递并不像接力运动员赛跑时那样，将一根彩色的木棒一个接一个地传递下去，而是通过电位变化和化学物质进行传导和传递的。传递神经信息的化学物质称为“神经递质”。这些“神经递质”是从哪里产生出来的呢？

经过科学家们研究发现，神经递质是由神经细胞自身合成的，并且在神经末梢释放出来。在神经递质释放出来以后，接受这种递质的下一个细胞上，有一种与它相匹配的“受体”与之结合，发挥生理效应。这种接受递质的细胞，被称为“靶细胞”，意思是说，它们像射箭的靶子一样，能接收弩箭。

人体的神经递质有多少种呢？用一句话概括就是：“五花八门。”因为它们分布广泛，功能各异。

神经递质虽然五花八门，但是可以根据它们的化学结构进行分类。

最早发现的一类，是“胆碱类”递质（属于这一类的化学物质有“乙酰胆碱”）和单胺类递质（包括“儿茶酚胺”和“色胺”）。乙酰胆碱在脑内的分布非常广泛，主要起兴奋作用。儿茶酚胺包括“去甲基肾上腺素”、“肾上腺素”和“多巴胺”。去甲基肾上腺素能使心跳加快、血压升高。色胺即“5—羟色胺”，在脑内起抑制作用，如睡眠。后来，发现了“氨基酸类”递质。

20世纪70年代以后，在神经系统内又陆续发现了大量的“肽类递质”，极大地丰富了神经递质的内容。

氨基酸类递质有的具有兴奋作用，称“兴奋性氨基酸”，如谷氨酸；有的具有抑制作用，称“抑制性氨基酸”，如7—氨基丁酸。

肽类递质的作用多种多样，如“P物质”和“脑啡肽”参与痛觉的传递和调控，“胆囊收缩素”对胃肠道的平滑肌有收缩作用，“血管活性肠多肽”能使血管平滑肌舒张。

最近新发现的“一氧化氮”也是一种信息分子，它的分布广泛，而且具有多方面的生物功能。

人体的许多生理活动，都与神经递质的作用有关。如肌肉收缩、体力运动、学习和记忆都离不开乙酰胆碱，睡眠和醒觉与5—羟色胺和去甲肾上腺素的相互调节有关。

如果缺乏递质，就会引起相应的疾病。例如，前脑的胆碱能神经元变性，就会导致痴呆；中脑的多巴胺神经元病变，可以引起运动功能异常，患“帕金森病”。

递质过多，也会导致疾病。比如，在有机磷农药中毒时，这类农药抑制了“乙酰胆碱酯酶”，结果使释放到人体组织中的乙酰胆碱不能受到“破坏”（在生物学中，这种“破坏”称为“降解”），于是病人会出现瞳孔缩小、大汗淋漓、剧烈腹痛等症状，严重时还会危及病人的生命。

脑室中的神经细胞

因研究方法的限制，许多学者曾经认为脑脊液内没有神经细胞。而半个世纪以来，由于有了先进的实验方法，如扫描电子显微镜和透射电镜等，使人们大大扩展了对脑的认识。于是发现在脑室内，也同样存在神经细胞和它们的突起——树突和轴突。这些神经细胞沐浴在脑脊液中，就像在大海中游泳一样。它们被称为“接触脑脊液的神经元。”

脑室中也会有神经细胞？最初，连许多学者也感到不可理解。其实，从个体发生的角度来看，并不奇怪。

在胚胎发育早期，所有的神经细胞，都是由神经管壁上的“神经母细胞”演变而来。当绝大多数神经细胞由神经管向外迁移，形成中枢神经系统的灰质时，有少量神经细胞仍然保留在原位，甚至脱入神经管腔内。这些神经细胞，后来就发育为“接触脑脊液的神经元。”

从种系发生来看，自鱼类就开始有了“接触脑脊液的神经元”；在爬行类动物，这种神经元最为发达。所以，人类存在“接触脑脊液的神经元”也就不足为怪了。

用电子显微镜观察，可以清楚地看到“接触脑脊液的神经元”细胞体的各种形态，有的是多角形的，有的是椭圆形的，还有的是锥形体的。可以看到神经细胞的树突和轴突，有的树突末端像菜花一样的膨大；轴突细长，与脑室表面平行，像波浪似地行走。

将脑室的标本制成超薄切片，在透射电子显微镜下放大几十万倍进行观察，可以见到这些神经元的超微结构特征，甚至能看到“接触脑脊液的神经元”形成的突触。

应用免疫细胞化学方法，还可以显示出“接触脑脊液的神经元”含有肽类、胺类或氨基酸类递质。“接触脑脊液的神经元”，一方面，可以接受脑脊液内化学的或物理性的刺激，例如鱼类的“接触脑脊液的神经元”就起着“侧线器”的作用，能接受鱼在游动时的刺激，有助于鱼维持在水中的平衡；另一方面，可以释放递质至脑脊液，再通过脑脊液对脑组织实现远距离调整，从而构成“脑—脑脊液神经体液回路”，维持神经系统内部的稳定性。

在医疗实践中，“接触脑脊液的神经元”也有重要的应用价值。由于脑组织的神经递质可以直接释放至脑脊液，于是，可以通过检测脑脊液中神经递质的含量，来对某些神经系统疾病进行诊断。例如“舞蹈病”病人脑脊液中的7—氨基丁酸含量降低，这可以作为诊断该病的重要依据。

很少发生肿瘤的神经细胞

大家已经知道，肿瘤是一类常见病和多发病，它几乎遍及全身各种组织器官，但也不是无处不在。在浩如烟海的科学文献报道中可以发现，对神经组织，除了胶质细胞和某些“胚胎神经母细胞”（如“视网膜神经母细胞”、“交感神经节母细胞”）外，成熟的神经细胞，尤其是中枢神经系统的神经细胞，还没有见到发生肿瘤的报道。

神经细胞不发生肿瘤，这绝不是一种偶然现象，它必然有其科学根据。

肿瘤组织的显著特征，就是细胞的无限制分裂、增生。与身体其他组织的细胞不同，神经细胞，尤其是中枢的神经细胞，是分化最高的细胞，一旦成熟就不能分裂。虽然有少数研究报道认为，成熟的神经细胞也能进行分裂，但是直到目前为止，还没有得到神经科学家们的一致公认。因此，一个神经细胞由生到死的生命过程，就应该代表人体的正常寿命。

为什么神经细胞成熟后，就不能再分裂呢？

这个问题还没有十分令人信服的答案。不过，我们从神经细胞的构造可以做出初步的设想。

身体中的每一个细胞内都含有许多“细胞器”，其中有一种叫做“中心体”的结构，是与细胞分裂有关的。在细胞分裂时，中心体引导染色体向两极移动，分化为两个子细胞。可是对神经细胞，中心体的作用不是参与细胞分裂，而是与“微管”装置的形成和维持有关。如此看来，神经细胞的中心体不参与细胞分裂，神经细胞也就幸免于肿瘤的侵袭。当然，这里是否还存在其他的分子生物学机制（如基因调控），或者神经细胞内是否存在着某种抑癌物质，尚需进一步探讨。

永不衰减的高保真信息使者

如果我们把一根神经纤维剪断，或者把神经纤维中途的某个部位使用麻醉药物麻醉，电脉冲就不能从这个部位传导过去了。这说明神经纤维传导电脉冲要求结构和生理机能上必须完整。医生在给患者的下肢做手术时，为不使患者感到疼痛，常常麻醉管理下肢的坐骨神经，就是利用的这个传导特点。

如果在神经纤维的中间受到刺激时，产生的电脉冲是可以向两个方向传导的，就类似导火索中间被点燃后可以向两个方向燃烧一样，这叫做双向传导。

我们机体内的任何一条，哪怕是很细的神经干，都是由成千上万根神经纤维集中成的纤维束。这些神经纤维有的专门负责向神经中枢传送机体的感觉信息，有的专门负责将神经中枢的活动信息发出来，管理传出运动。尽管这些神经纤维彼此靠拢得很近，但是当其中任何一根神经纤维传导电脉冲时，其电脉冲也不会扩散到周围邻近神经纤维上。这就是说，神经纤维上的电脉冲在传导时不会发生信息“串线”或“短路”现象。就像电缆线中的电话线一样，它们各自独立传导信息、互不干扰。这一点对于保证神经传导信息高度准确是非常有益的，也是极其必要的。

不管电脉冲在同一根神经纤维上传导距离有多么远，它们的电脉冲幅值高度永远不会减小，传导速度也不会减慢，这个特点使得它们的信息传导高效率、高保真。这就像一个发光体发出的光，总是按照30万千米／秒的速度传播，决不会因为传播的距离远了，光速就减慢了。

别看神经纤维传导电脉冲速度快，频率最高可达到每秒钟数百次，但是它们传导电脉冲消耗能量极少，使它们传导信息不容易因能量消耗产生疲劳。有的科学家曾经在青蛙的神经纤维上以每秒钟100次的频率连续刺激了12个小时，在累计产生并传导电脉冲40万次以后，还照传不误！由此可见，神经纤维传导电脉冲具有高效性和低耗性。这对于脑这个CPU持久地处理信息是极为必要的。

精巧的神经回路

在学校里，老师们一方面向学生传授知识，另一方面也要不断听取学生的意见，了解学生接受知识的情况，以便不断改进教学内容和方法，提高教学质量。否则，只管教，不管学，势必造成“教”与“学”的分离，导致教学失败。这种听取学生意见，了解情况的过程就是“反馈”。

在神经系统支配和调节全身机能活动的过程中，也存在这种“反馈”现象。一方面，神经细胞发出指令，指挥效应器完成特定的功能，比如肌肉的收缩或腺体的分泌；另一方面，神经细胞也要不断地接受来自效应器的信息，这种信息对神经细胞可以起到“兴奋”或“抑制”的作用。前者称为“正反馈”，后者称为“负反馈”，而完成这种反馈的结构基础就是“神经回路”。

神经系统的反馈回路有很多，既存在于运动性的传出径路，也存在于感觉性的传入径路。例如，位于脊髓的“脊髓前角细胞”，一方面发出轴突支配肌肉的运动；另一方面又通过传入神经，接受来自肌肉运动状态（如肌张力）的信息，借以使发出的命令更加准确和有效。前角细胞的轴突，还可以发出侧支。侧支与另一个中间神经元形成突触，再由中间神经元与前角细胞形成突触，构成反馈回路。

在听觉过程中，内耳螺旋器的毛细胞接收声波刺激，经过四级神经元，传递到大脑皮质的听区；同时，自大脑皮质又发出下行抑制纤维，经各级神经元终止于毛细胞，形成抑制回路，借以排除无关声波刺激的干扰。这就是为什么人们在声音嘈杂的环境中，可以专心听别人讲话，而对一定程度的噪声“充耳不闻”的原因。

类似上述神经系统中的回路，在人体中比比皆是，它是人类神经系统高度发展的又一特征。通过这些精确而巧妙的回路，神经系统的功能才能如此完善。对此，人们只能惊叹大自然造化的“鬼斧神工”。

神经怎样支配肌肉

人们的许多活动，都离不开肌肉的收缩和舒张。无论是从事生产劳动，或是进行体育锻炼，都要靠骨骼肌的舒张和收缩活动来完成。

神经是如何支配肌肉的呢？

这个问题比较复杂，它需要经过“电——化学——电”的传递过程来实现。

当神经兴奋时，就会产生“动作电位”。动作电位传到神经末梢，使末梢释放“神经递质”，从而把电信号变成了化学信号。神经递质与肌细胞上特定部位的蛋白质（即所谓“受体”）结合，能引起细胞膜上生物电的变化。这样，化学信息又变成了电信息。

以支配骨骼肌的运动神经为例，可以说明这个传导过程。

运动神经纤维与所支配的骨骼肌之间，有一种特殊的装置，称为“神经肌肉接头”（即“突触”）。在这个神经与肌肉接头的部位，神经与肌膜间，并没有直接接触，而是隔着一道约20纳米的间隙（称为“突触间隙”）。当神经递质与受体结合后，就使肌细胞膜上的离子通道开放。离子的跨膜流动，就引起生物电变化，即产生“动作电位”。动作电位通过钙离子的“耦联”作用，引起肌肉收缩。

人的行为活动，是在大脑皮质的“指令”下进行的。在这个过程中，运动神经只是起着传达信息的“通讯员”的作用。因此，在上述过程中，任何一个环节发生了障碍，信息就不能传达到肌肉，也就使肌肉失去了活动的能力。

例如，为了保护某些珍稀动物，特别是凶猛的野兽，既要将动物捕捉，又不能使动物受到伤害，捕捉者就经常使用麻醉枪，其子弹中含有“箭毒”之类的药物，能使动物的肌肉松弛，停止活动而便于捉拿。

箭毒的作用，就是与神经递质乙酰胆碱竞争，使乙酰胆碱不能与受体结合，也就不能发挥作用，肌肉自然就不能进行运动了。

有一种疾病——“重症肌无力”，其主要特点是骨骼肌无力。病人表现为肌肉易疲劳，运动无力，眼外肌无力而使眼睑下垂、复视，面部肌无力使表情困难等。这种并不多见的疾病，主要是由于“神经——肌肉接头”处的兴奋传递发生了障碍所致。

所以，任何原因阻断了神经信息的传递，就使神经对肌肉的支配作用不能实现。

神经如何支配心肌

人体内脏器官的活动，都是由构成这一器官的肌肉组织收缩和舒张来实现的。

内脏器官的肌组织有两种，即心肌和平滑肌。

心肌是构成心脏的肌肉组织；平滑肌是构成血管和各种内脏的肌肉组织。两种肌活动都受自主神经（也称为“植物性神经”）的调控。

例如，支配心脏的，有心脏的“交感神经”和“迷走神经”。其他内脏器官，除了少数器官仅由交感神经支配外，其余大部分器官都受交感神经及副交感神经双重支配。

这些神经都是通过它们的末梢释放的神经递质发生调节作用的，即通过递质与肌细胞膜上相应的受体结合，从而产生生物效应。

例如交感神经兴奋时，其末梢主要释放“去甲肾上腺素”，作用于各器官平滑肌细胞膜上的受体，于是引起收缩和舒张。

去甲肾上腺素若与心肌细胞膜上的β受体结合，则引起心肌细胞1兴奋，心肌收缩加强、加快。

若去甲肾上腺素与平滑肌细胞膜上的β受体结合，则引起平滑肌2舒张；而与平滑肌的α受体结合则引起平滑肌收缩。

副交感神经兴奋时，其末梢主要释放“乙酰胆碱”。

乙酰胆碱与心肌细胞膜上的M受体结合时，使心肌收缩减慢、减弱；而与消化管壁平滑肌细胞的M型受体结合时，则引起平滑肌收缩，消化道蠕动加强。

所以，自主神经对心肌和平滑肌的效应，取决于多种因素，包括递质的种类、受体的类型和存在的部位等。

因此，同一种受体的“激动剂”或“阻断剂”，在不同的器官可引起不同的效应。如阿托品是一种“乙酰胆碱M受体阻断剂”。当用于心脏时，可阻断心脏的迷走神经作用，使心跳加快。

又如，在有机磷农药中毒时，由于乙酰胆碱大量积聚于组织（包括心脏）内，导致心跳减慢。利用阿托品对M受体的阻断作用，可达到抢救和治疗的效果。

而在胃肠道，阿托品则能解除因为平滑肌痉挛而引起的疼痛，如胆绞痛，其原因就在于同一受体被激活后，在心肌和平滑肌引起的生理效应不同。

好似反光镜的神经中枢

大家都知道，光线如果照射到一个镜面上，前进的方向可以发生返折，即从镜面上又重新返回来，物理学上把这种现象叫做光线的反射。科学家们在研究神经中枢的活动时看到了这样一个生理现象，如果用机械刺激眼睛的角膜，必然会使人产生眨眼的反应活动；如果用硫酸溶液刺激蛙的下肢皮肤，必然会使受到刺激的肢体发生回缩反应活动。

假如我们把青蛙的脊髓中枢毁掉，动物的四肢松软，再对其肢体的皮肤进行任何刺激，动物也不再发生上述反应活动，可见神经中枢对动物完成反应活动是必需的。

由此可见，机体的任何整体反应都是由刺激而引发的，反应活动的做出是中枢神经对传来的刺激信息综合以后发动的，而且整体下的任何反应活动都是从中枢经传出神经把信息传出来，命令器官活动来完成的。从信息的流动方向上看，信息经历了一个首先向神经中枢传入，然后再从神经中枢传出来的过程。如同光线照射到镜面上必然要把光线反射回来一样，神经中枢也必然使刺激的传入信息再传出来产生活动。神经中枢就像是光线反射的镜面。

在17世纪，法国的哲学家笛卡尔根据神经中枢的这种活动现象，把机体这样进行的反应活动叫做“反射”，他第一个把物理光学中的“反射”一词，引入到了生理学领域。把动物体的这种反应活动称为反射，实在是一个再确切不过的比喻了。

由上可见，产生反射活动一般要经过一系列的连续过程。完成反射的结构基础叫反射弧。一个完整的反射弧是由五部分组成的：依次为感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。反射弧这五个部分的结构和功能的完整性是完成任何一个反射活动的必要条件，因为这五部分在反射活动中都各自具有重要的、独特的、不可替代的作用。

感受器，是接受各种刺激的一种特殊结构装置，它的主要生理作用就是负责把刺激的信息能量转变为神经电脉冲。神经中枢所接受的只能是电脉冲，光线直接照射视觉神经中枢不会使人产生光感。我们机体内的感受器种类很多，存在部位也很广泛，有的存在于皮肤中，有的存在于内脏中，有的存在于效应器之中，也有的存在于中枢神经系统内部。

传入神经的作用是把感受器转变成的电脉冲信号，经神经纤维的传导进入中枢神经，如果剪断或者麻醉躯体的感觉传入神经后，机体再受到任何强大的伤害性刺激也不会感到疼痛。局部麻醉了神经以后做手术不再感到疼痛就是这个道理。

神经中枢就是指的脊髓和脑。它是完成反射活动的中心环节，它一方面要接受感受器传来的刺激信号，对这些刺激信号进行分析、处理和综合，另一方面还要决定传出指令信息的发出，所以它在反射活动中所起的作用是最为关键的。这正如没有反光镜面，光线绝对不能再反射回来一样。

传出神经是负责把中枢神经发出的指令信息传送到效应器的神经纤维。运动传出神经纤维受到伤害，机体的各种活动就不再听从我们大脑中枢的意识支配了，只能“心想”（意识），不能“事成”（运动）。

效应器是具体执行中枢传出指示命令的工作器官。反射发生的各种活动最终都是通过效应器的活动来体现的。身体中的效应器可以是能够收缩的肌肉，可以是进行分泌活动的腺体，也可以是其他的细胞或组织。

人体的反射活动是很多的，但一般是按照反射的形成过程、反射弧的特点等分类，这样可以将反射分为两大类。

一类是非条件反射。这种反射是生来具有先天就形成的，一般不需要学习训练就能够完成，是同一种族所共有的。我们常说“鸭子会凫水——天生的”，就是指的非条件反射的本能行为。非条件反射的反射弧一般说比较简单而且终生固定不变。有的非条件反射是出生后就开始活动，也有的是个体发育到一定阶段才出现的。如小孩子一出生就会吸吮奶头吃奶，四肢受到伤害刺激就会躲避收缩等。一般这类反射在低级的反射中枢就可以完成，其数量是很有限的，这类反射是有机体维持生命活动所必需的基本活动能力，有利于机体初步适应生存环境。

另一类是条件反射。这种反射是个体后天通过学习训练获得的，它可以建立（学会），也可以消退（忘记）。因此它们的反射弧在中枢神经内部是不固定的、多变的，数量也是不固定的、无限的，只有受到过训练的个体才具有。一般这类反射必须在反射的高级中枢才可以完成。条件反射的建立使得机体对事情的预见性增强了，极大地提高了机体对环境的适应范围和适应灵活性。例如，人们一听到猛兽来了，就事先尽快地躲藏起来；看到酸梅就流口水（望梅止渴）等，都是最常见的、典型的条件反射。

三、走进人体

认识你的身体

人体由近100万亿个细胞组成，细胞是人体中能独立活动的最小生命体。如果我们把地球看作一个细胞的话，那么，几乎整个宇宙才能构成一个人体。

就像地球上的万物都可以归结为110种化学元素一样，这100万亿个细胞实际上分属100多个种族，它们担负着不同的使命。同一种细胞联合起来——这群细胞被称为组织——共同执行某项特定的功能，这些组织中的细胞又联合而形成人的各种器官，比如心脏、胃、胰脏等。比器官更大一级的机能单位是系统，人体内有运动、血液、循环、呼吸、消化、泌尿、生殖、神经、感觉、内分泌十大系统。各个系统协调合作，互相配合，在神经系统的调节下，组成了人类有机而复杂的生命。

作为大自然的儿子，人类现在已能制造各种精巧的机器。但是，人类始终无法制造甚至组装出一个人来。一台机器不管有多么巧夺天工，都不可能与人体的完善灵巧程度相提并论。

独一无二的你

在地球上生活着60亿人口，这么多的人，都有一个结构相同的身体。

人的身体几乎都差不多，但也有或多或少的区别。可以这样说，世界上的任何人都不可能与你完全一样，你是地球上独一无二的。

不管是儿童还是大人，不管是女孩还是男孩，不管是高个子还是矮个子，他们都属于人，但是，他们又都是不同的人。

人与人之间的不同，主要是由许多细小差异而造成的。比如头发和皮肤的颜色，眼睛、嘴唇、下巴、耳朵、鼻子的形状，还有我们站立、行走和说话的方式等等。

双胞胎兄弟或双胞胎姐妹就更像了，如果不仔细观察的话，很难辨认出他们谁是哥哥，谁是弟弟，或者谁是姐姐，谁是妹妹。

人体是一个规模巨大的生命世界

这是一场赛跑。2亿～5亿个精子参加的这场15～16厘米长距离的赛跑通常要耗时一个小时左右。1％的精子能够跑完全程，但只有那枚活动能力最强、体力最为充沛的精子才能与在输卵管等待的卵子结合成受精卵，一个新的生命由此产生。

这个新的生命在10个月中迅速地由1个细胞膨胀到75万亿～100万亿个。在此后的人的一生中，神话般的几何数字倍增被一生一死的平衡所代替，细胞不断的衰老死亡与分裂再生也构成了人体的新陈代谢。换句话说，人的一生其实就是人体细胞生生死死的一生。

作为人体中能独立活动的最小生命体，细胞中最小的红细胞直径才7～8微米，最大的成人卵细胞直径约200微米，人眼可以看见；寿命最短的表皮细胞只能活一天半，最长的细胞可伴人终生，比如神经细胞，如果不受损害的话，可以活100年。

金发碧眼与黑眼睛黄皮肤

今天，人类分布在天南海北，远隔千山万水，但是都属于同一个生物种，即智人种。可是，世界上没有完全一样的事物，人类的大同之中有小异。最小的差异，是没有两个完全一样的个体，就像没有两个完全相同的树叶；最大的差异，是存人类及其文化发展表：

在几个不同的人种，差异之明显，使人一眼就能辨认出来。

在远古时代，每一个部落的人只生活在很小一片地理区域里，险恶的环境和生活方式使他们几乎从不远足，完全不知道世界上还有与他们长得不一样的人类。在交通不发达的古代，高山、荒漠、大海的阻隔，也是人们很难了解数千里、上万里之外的情形，纵使偶然有人漂洋过海或远行至千万里外的异域，所带回来的消息常常成了海外奇谈，染上一层怪诞的色彩。那时，人们没有“人种”这一概念。

现在，交通发达了，世界各地之间的人们的交往也日益频繁，人们在家门口就有机会看到来自世界各地的人，也有许多的人有机会飞赴世界各地，与那里的人们交往。于是，我们清清楚楚地看到，世界各个地方的人在体质与外貌上竟然有着那么多的不同：从肤色上看，有黄色的，黑色的，白色的，还有棕色的；从发型上看，有直发，有卷发，有波发；有的毛发细而短，有的毛发粗而长；从身高上看，有的地方，几乎每一个人都高高大大，都在1.80米以上，而也有的地方，几乎每一个人都是“袖珍型”，普遍在1.2—1.3之间；从脸形特征看，有高鼻深目、面部立体感强的，有矮鼻细眼、面部较平的；有黑眼睛的，有蓝眼睛的，有灰色眼睛的，有褐色眼睛的。近年，随着科学的发展，人们在试验室里取得的数据显示，不同的人种，其掌纹、指纹、血型、抗原都表现出有所不同。

人类内部，其最大的划分当属人种的划分。什么是人种呢？人种，是具有区别于其他人群的共同的遗传体质特征的人群；主要是根据皮肤的颜色、头发的形状和颜色，面部的眼、鼻、唇的形状等特征而划分的，人类分为黄种人、黑种人、白种人，还有划分出棕种人的。

最早提出人种科学分类的是瑞典的生物学家林奈。他在1735年根据人的肤色把全世界的人分为四种：欧洲的白种人，亚洲的黄种人，非洲的黑种人，美洲的红种人。四十年后，德国的学者勃鲁门巴赫又进一步把肤色和发型、鼻型结合起来，将人分为五种，即：蒙古人种，马来人种，高加索人种，埃塞俄比亚人种，美洲人种。还有将人类划分更多人种的分类法的。不过，一般地说，人类可分为三个或四个大的主要人种，即黑种、白种和黄种，如果分为四种，就从黑人中再分出一个棕种。

如果概括地区分人种，就是：黄种人是黑头发、黑眼睛、黄皮肤，白种人是金发碧眼白皮肤，黑种人是皮肤乌黑，头发卷曲。

再细一点，还有其他一些特点。黄种人的颧骨较高，面部较扁平，门齿铲形和内眦皱壁的出现率较高，他们主要生活在中国、朝鲜、日本、西伯利亚、印度支那半岛、美洲和北极地区；白种人，鼻子狭而高，颧骨不凸，嘴唇较薄，体毛较发达，他们主要生活在欧洲和北美地区；黑种人种与肤色人，鼻子扁而宽，鼻根下陷，嘴唇厚而凸，他们主要生活在非洲撒哈拉沙漠以南地区和美国等地。

此外，还有生活在大洋洲的棕色人种，他们的皮肤为棕黑或浅黑，发色黑，眼色多呈黑褐色，鼻根比黑人更凹陷，体毛和胡须发达。

虽然说起来不同人种之间是那么明显的不同，但是，事实上，在全世界范围内，人种之间存在一系列中间类型的界限模糊的过渡。如乌拉尔地区的人是白种人和黄种人之间的过渡；埃塞俄比亚人是黑种人和白种人之间的过渡等。

人体的功能

现代人类的身体，都有哪些功能？根据近300～400年来科学家对人体生理的研究成果证实，凡是没有先天或后天缺陷的成年人，他们的各种功能全是在个体大脑中枢的主宰和调控之下。人体只有如下三种功能：

生理功能　也称“本能”，是由先天遗传获得，再由后天成长发育完善起来的，是人体最基本的基础功能。这包括：嗅觉、视觉（但是肉眼本身不能透视任何非透明物体）、表情、味觉、听觉、脑思维与思想活动、喜怒哀乐恨忧情绪、记忆、发音与语言、吃喝及消化吸收、排泄、呼吸、心跳与血压、体液循环、造血、新陈代谢、产热及体温调节、生长与修复、内分泌、生育繁殖（受年龄限制）、免疫防御、保护反应、应激反应、感觉、运动（自律性、随意性）、平衡及平衡反射、生物化学变化反应、生物电作用、神经反射、条件反射、兴奋与抑制等功能。

智能　世上一切有关精神文明和物质文明建设的知识、经验与才能，或为这两种文明建设服务的知识、经验与才能，都是智能。智能是在人体生理功能的基础上，在社会实践中感知和学习得到的，如语言、书写、设计、策划等，总之是办一切事情的知识才能。

体能　人体完成任何体力工作或体育运动项目的表现，主要是体能的作用。

人类完成任何工作，都是在人体生理功能的基础上，由智能和体能的综合作用完成的。

人体的化学组成

人体的组成极为简单，从分子方面来说，水占了主要地位，它占了整个身体重量的近2/3。一个中等身材的成年男子的体重（70公斤），在脱水之后就只有25公斤了，其中碳水化合物3公斤、脂肪7公斤、蛋白质12公斤、矿盐平均3公斤。从原子方面来体温变化示意图说，仅仅四种元素——碳、氧、氢和氮——就占体重的96％。另外20种元素的量要少些。因此，一个70公斤重的人体，氧45.5公斤、碳12.6公斤、氢7公斤、氮2.1公斤。此外是矿物成分：钙1.5公能斤，磷860克，硫300克，钾210克，钠100克，氯70克，还有几克镁、铁、氟、锌、铜及几毫克碘、钴、锰、钼、铬、硒。最后，还有很微量的钒、镍、铝、铅、锡、钛、溴、硼、砷和硅。

人体必不可少的化学物质

人体含有20多种化学物质，人体也需要其中许多化学物质。例如，钙、镁、钾、钠、磷、硫、氯、铁、锌、铜、碘、锰等等，它们和人体的生长发育关系密切，而其中有些化学物质缺少便会生病，例如钙、铁、碘、锌。

钙是骨骼和牙齿的主要成分。人体99％的钙集中在骨骼和牙齿中，其余1％存在于细胞外液和血液中。如果血液中钙量下降，会使神经系统兴奋性增多，可引起抽搐。小儿长期缺钙会引起骨骼畸形而致佝偻病，表现为方颅，肋骨外翻，鸡胸，O型腿或X型腿等。食物中钙只有20％～30％可被吸收，其中维生素D最能促进钙的吸收，但谷类食物会影响钙的吸收。

含钙最多的食物有虾皮，牛奶、海带，黑木耳、鱼松；豆类、黑芝麻、蔬菜含钙也较高。

铁是合成血红蛋白和肌蛋白的原料。血红蛋白的铁占人体铁总量的65％～72％。缺铁会影响血红蛋白的合成，引起营养性缺铁性贫血，婴儿从母体带来的铁只够用3～4个月，奶类含铁较少，如不及时补充铁，小儿会贫血。即使没有贫血，也会影响认知和记忆能力。

含铁最多的食物是猪肝、鸡肝、鸡血、鸭血、黑木耳、黑芝麻、紫菜、海带、蘑菇和豆类等。维生素C可促进铁吸收，治疗小儿贫血常用硫酸亚铁或枸橼酸铁，但效果最好的是维铁糖浆（含硫酸亚铁和维生素C）。

锌是人体必不可少的微量元素，它参与人体70多种酶的合成，能促进细胞的正常分裂，生长及再生，有人称之为“生命之花”，可促进小儿生长发育，维持正常的食欲。有助于保持男性活力。

缺锌的儿童生长发育停滞，性功能减退，影响性成熟和性功能障碍（如：20岁的青年看上去仅如10岁！）。缺锌还会影响味觉素的合成，使味觉迟钝，食物无味，得厌食症或异食癖，并会影响创伤愈合，免疫功能降低，夜盲症，抑郁症和脱发等等。

含锌最多的食物是牡蛎，鲱鱼、烤麸、牛肉、羊肉和海产品。

碘主要功能是参与甲状腺素的合成。人体中20％的碘存在于甲状腺中。孕妇、乳母和儿童需要摄入更多的碘。孕妇或小儿缺碘，孩子会得克汀病（呆小症），成人缺碘会得甲状腺肿病。

含碘最多的是海带、紫菜、发菜，其次是海参、海蜇和蛤类。而用食盐加碘的碘盐补碘是既方便又经济的方法。

铬元素对于男性至关重要，它有助于男性体内胆固醇保持正常水平，促进肌肉生长，增强肌肉耐力。一名成年男子每天至少需要50微克铬，但一般食品中较难获得，需从补加的矿物元素中获取。

镁对保证心脏的正常运行不可或缺。它有助于降低血压、减少患心脏病的危险，增强精子活力，从而增加受孕成功率。

香蕉、豆类、土豆、燕麦、叶菜、海产品等食品中均含有镁元素。

人体的年轮

许多植物有年轮，树木的年轮在树干上。当我们横切剖开树干时，可发现那一圈圈深浅相间的环状纹理，清晰可见，它便是树木的年轮。通过年轮，不仅可以揭示树木的历史，还可以测知树木所处年代的环境与气候的变化情况，同时还可以帮助我们预测未来。

其实，不单是植物，自然界有许多动物乃至生命的物质也有年轮。例如，经验丰富的老农，通过辨认牛、马等牲畜的牙齿可确定其年龄。鱼的年轮在鱼鳞上，春夏时节，鱼儿长得快，鳞片也随之迅速增长，产生较宽的同心圆，秋冬则正好相反；到翌年又周而复始，于是窄带与宽带之间出现明显的分界线，这就是鱼的年轮。

在海洋生物中，大马哈鱼的年轮在右鳃盖骨上，比目鱼的年轮在脊椎骨上；鲨鱼的年轮在背鳍上；龟、鳖的年轮在背甲上；珊瑚的年轮是表壁上带有粗细之分的规则的环形条纹。

那么，作为高等动物中至高无上的人类，在生命成长过程中是否也有年轮存在呢？这一有趣的生命现象，近年已被科学研究所证实。据国外研究发现，人类同其他动物一样，在成长过程中也会产生类似牛马、树木的年轮现象。这个年轮存在于大脑和双手之中。

人体的耐寒能力

据报道，国外曾有人在海滩的冰水中漂流5小时平安无事。研究证明，人在突然遭遇寒冷时不会马上危及生命。随着体温的下降，仍可维持生命，当体温在28℃以上时，人还可说话、走路；体温降到26℃时还有知觉，直至降到24℃时尚有意识存在；如果体温继续下降，就有可能死亡。

地球上最寒冷的城市是俄罗斯西伯利亚的奥米亚康，冬季气温达零下71℃，人们呼气成冰，一不留心可冻掉耳朵和鼻子。虽然如此，当地的居民依然生活得潇洒自如。爱斯基摩人住在用冰雪砌成的房子里，夜晚睡在只铺一条棉垫子的冰床上。前苏联医学教授查尔戈斯基发现，在冰水中培育出的婴儿具有不畏严寒，不易患病，走路早，消化力强，日后能吃苦耐劳的优点。随着社会科技的进步，人类的耐寒能力还会进一步提高。

据研究，人的耐寒力相当惊人，可以在零下90℃的环境中生存。但是不同地区生活的人，和经过耐寒耐热锻炼的人，对气候的适应也截然不同。热带、沙漠地带的人，可以常光着脚在75℃以上的热沙上行走而平安无事；在北极生活的因纽特人，可以光着身子在冰雪地上安然而睡。在零下20℃的北方冬季，参加冬泳的大有人在；南方人到北方去，因气候干燥而致鼻子出血，皮肤皲裂；北方人到南方因高温、高湿而极易长痱子，冬天易长冻疮。可见，人体的耐寒力对于不同人有很大差异，应该根据自身情况做好自身保健。

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