人体简史(4) 人体简史(4)人体简史(4)

人体简史(4)

第十三章

肺和呼吸:你呼出的氧分子将永垂不朽

“每当我眼睛开始模糊,老觉得肺部不舒服,我就出海去。”

——赫尔曼·梅尔维尔(HermanMelville),《白鲸》(MobyDick)

不管是睡着还是醒着,你每天安静而有节奏、基本上无须思考地吸入呼出大约

20,000次,稳定地处理大约12,500升空气(具体数字要看你的体格和活跃程度)。也就是说,人们一年当中呼吸差不多730万次,一辈子呼吸5.5亿次左右。

就跟生命中的所有事情一样,有关呼吸的数字令人震惊,叫人难以置信。你的每一次呼吸,会呼出大约

25×1022个氧分子,这是个异常庞大的数字,在一天的呼吸里,你很可能会吸入至少一个所有曾在这世上走过一遭的人都呼吸过的氧分子。而从此刻直到太阳熄灭,所有曾在或将在这世上走一遭的人,也会时不时地吸入一丁点你的气息。从这个意义上说,在原子层面,我们永垂不朽。

对我们大多数人来说,氧分子从鼻孔涌入

(普通人称鼻孔为nare,解剖学家叫它nostril,必须说,后者没有什么特别令人信服的理由)。通过鼻孔,空气进入你头部最为神秘的地方:鼻窦腔。根据头部的其他部位所占的比例来看,鼻窦占据了巨大的空间,但没人知道为什么。

“鼻窦很奇怪,”诺丁汉大学和皇后医学中心的本·奥利维尔对我说,“它们就是脑袋里的巨大空间罢了。要是没有把这么多的空间分给鼻窦,你的脑袋能有更多的地方容纳灰质。这个空间又并非完全的虚空,而是布满了复杂的骨骼网络,据信这有助于提高呼吸效率。”不管鼻窦是否具备真正的功能,它们都会导致大量的不愉快。每年,大约有3500万美国人患上鼻窦炎,20%的抗生素处方,都是开给鼻窦炎患者的(虽说绝大多数的鼻窦炎是病毒性疾病,对抗生素免疫)。

顺便说一句,你的鼻子会在寒冷的天气流鼻涕,跟你家浴室窗户在寒冷的天气会凝结水滴是一个道理。就你的鼻子而言,来自肺部的暖空气与进入鼻孔的冷空气相遇并凝结,形成了水滴。

肺部还神奇地擅长清洁。根据一项估计,城市居民平均每天吸入约

200亿个外来颗粒——灰尘、工业污染物、花粉、真菌孢子,以及任何飘浮在空气中的东西。很多这样的东西能让你生病,但大体上却并没有,因为正常而言,你的身体能娴熟地解决入侵者。如果侵入的粒子很大或刺激性太强,你几乎肯定会通过咳嗽或喷嚏把它给直接弄出去(通常,在此过程中,它会成为别人的问题)。如果颗粒小得不会引起这么强烈的反应,它兴许会困在鼻腔通道的黏液中,或是卡在肺部的支气管(或小管)里。这些细小的呼吸管道里密布着数以百万计的毛发状纤毛,纤毛就像船桨一样(只是以每秒16次的速度猛烈开合),把入侵者扫回喉咙,然后从喉咙将之转移到胃里,用盐酸溶解。如果入侵者设法通过了舞动的纤毛,它们还将遇到名为肺泡巨噬细胞的小型吞噬机器,被吞噬掉。尽管如此,偶尔还是会有一些病原体侵入,让你生病。不过,生活就是这样嘛。

直到最近,人们才发现,打喷嚏造成的

“劈头盖脸”的沐浴感,远远超出了任何人的想象。据《自然》杂志报道,麻省理工学院教授莉迪亚·鲍瑞芭(LydiaBourouiba)领导的一支研究小组对打喷嚏做了远比前人详尽的研究,发现喷嚏沫可以飞出8米远,在空中悬浮10分钟,才缓缓降落到附近的表面。依靠超低速摄影,他们还发现,喷嚏并不像人们以为的那样是一颗颗的飞沫,而是更像液体食品薄膜,覆盖到附近的表面上,这为我们提供了进一步的证据:切莫太靠近一个打喷嚏的人。有一种有趣的理论认为,天气和温度会影响喷嚏里水滴的结合,进而可以解释为什么流感和感冒在寒冷天气更常见,但它还是没法解释为什么直接触摸传染性飞沫比呼吸(或亲吻)它们,更容易使人传染疾病。顺便一提,打喷嚏的动作,正式名称叫sternutation,不过一些权威人士也会开玩笑地把打喷嚏称为“强迫性常染色体显性遗传光眼激发”(autosomaldominantcompellinghelio-ophthalmicoutburst),简称ACHOO,也就是“阿嚏”。

肺的总重量约为

1.1公斤,在你的胸部占据了超乎你想象的空间。它们能膨胀起来,上至你的脖子,下至胸骨。我们大多以为肺就像风箱一样,是独立膨胀和收缩的,但事实上,它们得到了人体内最不受重视的一块肌肉(横膈膜)的极大协助。横膈膜是哺乳动物的一项优秀发明。它从下方把肺往下拉,帮助它们更有力地工作。横膈膜提升了呼吸效率,让我们的肌肉获得了更多的氧气,进而又帮助我们变得更强壮,也帮助了大脑,让我们变得更聪明。外部世界和肺部周围空间(即所谓胸膜腔)的些许气压差,也有助于提高效率。胸部的气压低于大气压,有助于保持肺部膨胀。如果空气通过刺穿的伤口进入胸腔,就会让气压差消失,肺会塌陷到正常大小的1/3左右。

呼吸是少数你能

(虽说只是在一定程度上)有意识控制的自主功能之一。你想闭上眼睛多久都可以,但你无法随心所欲地长时间屏住呼吸,只要到了憋气的极限,自主神经系统便会强行切入,逼你呼吸。有趣的是,长时间屏住呼吸带来的不适感,不是氧气的消耗带来的,而是由二氧化碳的积累引起的。这就是为什么当你放弃憋气时,首先做的是吐气。你兴许以为,最迫切需要的应该是获得新鲜空气,而非把陈腐的气体吐出去,其实不然。身体分外痛恨二氧化碳,你必须先把它赶出去再大口吸气,获得补给。

人类的屏气能力很差

——确切地说,人类的呼吸效率也高明。我们的肺可以容纳大约6升空气,但通常,我们一次只能吸入大约半升空气,所以进步空间还很大。人类主动屏住呼吸最长时间的纪录来自西班牙的阿列克谢·塞格拉·文德尔(AleixSeguraVendrell),他于2016年2月在巴塞罗那的一座泳池里创造了这一纪录:24分钟3秒。但他靠的是先提前呼吸了一阵纯氧,接着在水里躺着一动不动,将能量需求减少到了最低限度。跟大多数水生哺乳动物相比,这成绩真的很丢脸。有些海豹能在水下待两小时。对比来看,我们大多数人撑不过一分钟。哪怕是日本著名的海女(以潜水方式采集珍珠为生的人,现多为女性),通常也不会在水下停留超过两分钟(不过,她们每天会潜水100次以上)。

总而言之,要活下去,你需要庞大的肺活量。如果你是一个普通身材的成年人,你的皮肤大约为

1.86平方米,但你的肺组织足有93平方米,包含了大约2414千米的气管。把这么多的呼吸器塞进你胸部的狭小空间里,漂亮地解决了一个极为重要的问题:怎样把大量的氧气有效地输送给数十亿细胞。如果没有这种巧妙的压缩,我们恐怕会变得像是海带一般,身长好几百米,而所有的细胞还都靠近表面,以便利氧气的交换。

考虑到呼吸是这么复杂的一项操作,肺部会给我们带来很多问题就不足为奇了。但叫人吃惊的也许是,我们有时对这些问题的成因认识极少,就这一点而言,哮喘是最明显的例子。

如果你必须提名一个人来充当哮喘的代表人物,谁都没有伟大的法国小说家马塞尔

·普鲁斯特(MarcelProust,1871—1922)合适。但你也可以提名普鲁斯特充当许多疾病的代表人物,因为他沾染的病症着实不少。失眠、消化不良、背痛、头痛、疲劳、头晕和极度的倦怠,都折磨着他。然而,他受哮喘的奴役最甚。9岁时,他第一次哮喘发作,此后终身不曾摆脱这一悲惨命运。伴随病痛而来的是他对细菌的极度恐惧。在开启信件之前,他会让助手把信件放在一口密封的盒子里,用甲醛蒸汽给它消毒两小时。无论身在何处,他每天都会给母亲详细报告自己的睡眠、肺功能、精神镇定和排便情况。如你所见,他全神贯注于自己的健康状况。

虽然他的一些担忧可能是轻微疑病症的征兆,但哮喘真真切切地存在。普鲁斯特绝望地想要找到治愈的方法,使用了无数

(而且毫无意义的)灌肠剂;他给自己注射吗啡、鸦片、咖啡因、戊基(心脏病药物)、曲砜那(失眠类药物)、缬草(镇静剂)和阿托品(可治疗各种内脏痉挛绞痛);吸药用香烟;吸入木馏油和氯仿;承受了100多次痛苦的鼻腔烧灼术;以奶制品为主食;切断了家里的煤气供应;一辈子大部分时间都生活在有着新鲜空气的温泉小镇和山区度假胜地。可没一样做法管用。1922年秋,他肺部衰竭,死于肺炎,年仅51岁。

在普鲁斯特的时代,哮喘是一种罕见的疾病,人们对它知之甚少。今天,它很常见,却仍未被理解。

20世纪下半叶,大多数发达国家的哮喘发病率迅速上升,但没有人知道原因。

据估计,目前世界上约有

3亿人罹患哮喘,在对哮喘做过仔细测量的国家里,约有5%的成年人和15%的儿童患哮喘,但这一比例因地区和国家而异,甚至因城市而异。中国的广州是一座污染严重的城市,相隔一小时火车里程的中国香港,相对来说比较干净,因为它几乎没有工业,而且靠海,空气更加新鲜。然而,在香港,哮喘患病率为15%,而在污染严重的广州,哮喘患病率仅为3%,完全有违人们的预期。没有人能解释这一切。

在全球范围内,哮喘更常见于青春期之前的男孩,但到了青春期之后,又更常见于女孩。它在黑人中比白人中更常见

(一般而言是这样,但并非所有地方都如此),在城市居民中比农村居民中更常见。在儿童中,它与肥胖和过分瘦弱同时密切相关;肥胖儿童更容易得这种病,但体重过轻的儿童患哮喘更厉害。世界上哮喘发病率最高的国家是英国,过去一年里,英国有30%的儿童出现哮喘症状。患哮喘比例最低的是中国、希腊、格鲁吉亚、罗马尼亚和俄罗斯,仅为3%。世界上所有讲英语的国家发病率都很高,拉丁美洲也是如此。哮喘目前没有治愈的方法,不过,75%的年轻人进入成年期后不久会自行痊愈。没有人知道这是怎么回事,为什么会这样,以及为什么会有不幸的少数人摆脱不了哮喘。说真的,就哮喘而言,没有人懂太多。

不光哮喘

(英文Asthma,来自希腊语里一个表示“喘气”的词汇)变得更加普遍,突如其来的致命性哮喘也越发常见。它是英国儿童死亡的第四大原因。在美国,1980年至2000年间,哮喘发病率翻了一番,住院率却多了三倍,暗示哮喘更为常见,病情也更为严重。许多发达国家(包括斯堪的纳维亚半岛、澳大利亚、新西兰,以及亚洲一些较为富裕的地区)也发现了类似的增长,但奇怪的是,并非所有地方都是如此。例如,日本的哮喘发病率并未出现大幅上升。

“你或许以为,哮喘是尘螨、猫、化学品、香烟烟雾或空气污染引起的,”伦敦卫生与热带医学院流行病学和生物统计学教授尼尔·皮尔斯(NeilPearce)说,“我花了30年的时间研究哮喘,而我所取得的主要成就是,证明人们以为会引起哮喘的这些东西,没有一种会真正引起哮喘。如果你本来就患有哮喘,那么,它们可能会引发哮喘发作,但它们不是哮喘本身的病因。我们对主要原因懂得太少,而且,我们无力阻止哮喘。”

皮尔斯本是新西兰人,是世界上研究哮喘病传播的顶尖权威之一,但他进入这一领域纯属意外,而且进入得颇晚。

“我二十来岁的时候患了布鲁病(这是一种细菌感染,让患者觉得自己总是在发流感),这让我在教育上走了岔路。我来自惠灵顿,布鲁病在城市里并不多见,医生们用了三年才诊断出来。讽刺的是,等他们弄清到底是什么病,只用了两个星期的抗生素疗程就治好了。”虽说这时他已经拿到了数学荣誉学位,但错过了上医学院的机会,所以,他放弃了进一步接受教育,而是做了两年的公交车司机,又下了工厂。

事出偶然,在寻找更有趣工作的过程中,他在惠灵顿医学院找到了一份生物统计师的工作。从这份工作开始,他一直干到当上了惠灵顿梅西大学公共卫生研究中心的主任。他对哮喘流行病学产生兴趣,始于一次年轻哮喘患者死亡大爆发,当时无法解释这些患者的死因。皮尔斯参加了一支研究小组,他们跟踪了这场爆发的源头,锁定了一种名叫非诺特罗

(Fenoterol,它跟恶名远扬的阿片类芬太尼Fentanyl并无关系)的吸入药物。这开启了他与哮喘的长期关系,不过,到了今天,这只是皮尔斯对哮喘感兴趣的诸多原因之一了。2010年,他搬到了英国,在布卢姆斯伯里的伦敦卫生与热带医学院任职。

“在很长一段时间里,”我们见面时,他对我说,“人们相信,哮喘是一种神经系统疾病,也就是神经系统向肺部发送了错误的信号。接着,到20世纪五六十年代,出现了过敏反应的设想,之后,这就基本上成了共识。即便到现在,教科书上仍然说,人们患上哮喘的原因是小时候就接触了过敏原。基本上,这套理论里的一切都是错的。如今情况很明显,事情远比这要复杂。我们现在知道,世界上有一半的病例与过敏有关,但还有一半完全是无关过敏机制的其他原因导致。但这些原因到底是什么,我们不知道。”

对许多患者来说,冷空气、压力、运动,或者其他跟过敏原、空中悬浮物完全无关的因素都可引发哮喘。

“更普遍地说,”皮尔斯补充说,“人们还认为,不管是过敏还是非过敏性哮喘,都涉及肺部炎症,但有一些哮喘患者,只要你把他们的脚放到一桶冰水里,他们立刻就接不上气来。这不可能是因为炎症,因为它来得太快。它必定是神经性的问题。所以,我们绕了一整圈,终于找到了至少部分答案。”

哮喘与其他肺部疾病的不同之处在于,它通常只在部分时间出现。

“如果你测试哮喘患者的肺功能,大多数时候,大多数人的肺功能完全正常。只有他们发作的时候,肺功能的问题才会变得明显,能检测出来。就疾病而言,这极不寻常。哪怕没有症状,疾病也几乎总会在血液或痰液测试中表现得很明显。而哮喘,有时候直接消失了。”

哮喘发作时,呼吸道变窄,患者很难吸入或呼出空气,呼气尤其困难。对轻度哮喘患者来说,类固醇几乎总是能有效地控制病情,但对重度哮喘患者,类固醇很少起作用。

“我们只能说,哮喘主要是一种西方疾病,”皮尔斯说,“采用西方的生活方式,莫名其妙地会让你的免疫系统更容易受到影响。我们不知道为什么。”有人提出了“卫生假说”,认为早期接触传染性病原体能强化日后人生中对哮喘和过敏的抗性。“理论挺不错,”皮尔斯说,“但并不完全适用。巴西等国哮喘发病率很高,但传染率也很高。”

哮喘发作的高峰年龄是

13岁,但也有很多人成年之后才第一次经历哮喘。“医生会告诉你,生命最初几年对哮喘是关键,但其实并非如此,”皮尔斯说,“关键的是接触哮喘源头的最初几年。如果你换了工作或国家,哪怕你是成年人也可能得哮喘。”

几年前,皮尔斯发现了一个好玩的现象:早年跟猫生活过的人,似乎终身都能免受哮喘困扰。

“我爱开玩笑地说,研究了30年哮喘,我从未能避免过一例哮喘,但总算救过许多猫的性命。”

西方生活方式到底怎样引发了哮喘,也不容易说明白。在农场长大似乎可以保护你,而搬到城市会增加你的风险,但我们又一次说不出原因。弗吉尼亚大学的托马斯

·普拉茨-米尔斯(ThomasPlatts-Mills)提出了一个有趣的理论,将哮喘的增加与儿童在户外跑动时间的缩短联系起来。普拉茨-米尔斯注意到,过去,孩子们放学后常常在户外玩耍,而现在,他们更多地待在室内。他对《自然》杂志说:“我们现在的这群孩子,安静地坐在房子里,从前的孩子们可从不这样坐着不动。”坐着看电视的孩子不仅不能在玩耍时锻炼肺部,就连呼吸甚至都跟没被电视屏幕迷住的孩子不一样。具体而言,爱阅读的孩子呼吸比看电视的孩子更深,叹气的次数也更多,而这些许的呼吸差异,按照这一理论,或许足以增加后者对哮喘的易感性。

另一些研究人员认为,病毒可能是哮喘患病的原因。

2015年不列颠哥伦比亚大学的一项研究表明,婴儿体内缺少四种肠道微生物(毛螺菌属、韦荣菌属、粪杆菌属和罗氏菌属),跟婴儿在出生后最初几年患上哮喘密切相关。但到目前为止,这些全都只是假设。“说到底,我们还是什么也不知道。”皮尔斯说。

III

另一种常见的肺部疾病值得提及,倒不是说因为它给我们带来了什么后果,而是说,因为我们花了很长时间才接受它居然会带来这样的后果。我指的是吸烟和肺癌。

乍看起来,两者之间的关联简直不可能视而不见。经常吸烟的人

(差不多每天一包)患癌症的概率是不吸烟者的50倍。从1920年到1950年这30年(也就是吸烟在世界范围内大规模流行的时代),肺癌发病率暴涨。在美国,这个数字增长了三倍,其他地方也出现了类似的增长。然而,人们花了很长时间才达成吸烟会导致肺癌的共识。

这在今天的我们看来似乎很疯狂,但对当时的人来说并非如此。问题在于,吸烟者的比例很高

(20世纪40年代末,80%的男性都吸烟),却只有一部分人患了肺癌。很大一部分人吸烟——到20世纪40年代末,吸烟人数占所有男性的80%——但其中只有一些人患上了肺癌。况且,还有一些不吸烟的人会患上肺癌。因此,吸烟和癌症之间的直接联系,并不那么容易看出来。如果很多人都在做一件事,而只有一些人因此而死,那就很难把责任都推到这一个原因上。一些权威人士认为空气污染是肺癌发病率提高的原因。另一些人怀疑跟沥青路面越来越多有关系。

在持怀疑态度的人里,有一名干将叫埃瓦茨

·安布罗斯·格雷厄姆(EvartsAmbroseGraham,1881—1957),他是圣路易斯华盛顿大学的胸外科医生和教授。格雷厄姆有个著名(也很搞笑)的观点,他认为,既然尼龙长筒袜和吸烟同时流行起来,我们也有理由把肺癌归咎于尼龙长筒袜的出现。但20世纪40年代末,他的一个学生,出生于德国的恩斯特·温德(ErnstWynder)向他寻求许可,以便动手研究这个问题,格雷厄姆同意了,主要是希望他能彻底推翻吸烟和癌症之间存在关联的理论。然而,温德确凿地证明了两者之间的联系,就连格雷厄姆都被证据说服,改变了看法。1950年,两人在《美国医学会杂志》上联合发表了一篇关于温德研究结果的论文。不久之后,《英国医学杂志》进行了一项研究,伦敦卫生和热带医学院的理查德·多尔(RichardDoll)和A.布拉德福德·希尔(A.BradfordHill)得出了或多或少相同的结论。

尽管如今世界上最负盛名的两份医学杂志均已证明吸烟和肺癌之间存在明确的联系,但这些研究结果几乎没有产生任何影响。人们就是喜欢抽烟,戒不了。伦敦的理查德

·多尔和圣路易斯的埃瓦茨·格雷厄姆都是老烟民,这下便戒了烟,但对格雷厄姆来说为时已晚。在他的报告发表七年后,他死于肺癌。在其余地方,烟民人数不断上涨。20世纪50年代,美国的吸烟量增加了20%。

在烟草业的刺激下,许多评论家对研究结果大加嘲讽。由于格雷厄姆和温德很难训练老鼠吸烟,他们开发了一种可以从烟草中提取焦油的机器,并把焦油涂抹在实验鼠的皮肤上,让肿瘤在皮肤上暴发。《福布斯》杂志的一名作者尖刻地问道

(必须说,这有点愚蠢):“有多少人会从烟草里提取焦油,把它涂在背上?”政府对这个问题没太大兴趣。英国卫生部长伊恩·麦克劳德(IainMacleod)在新闻发布会上正式宣布吸烟与肺癌之间存在明确的联系,但他公然抽烟,极大地削弱了自己的立场。

烟草业研究委员会

(这是一家烟草制造商资助的科学小组)提出,尽管烟草致癌已经在实验鼠身上诱发,但从未在人类身上得到揭示。1957年,该委员会的科学主任写道:“没有人确定香烟的烟雾或任何已知成分,对人体致癌。”但出于方便考虑,他无疑忘了提及一点:永远不可能出现一种合乎伦理的方法,在活人身上进行诱发癌症的实验。

为了进一步打消顾虑

(并让自己的产品对女性更具吸引力),20世纪50年代初,烟草制造商推出了滤嘴。制造商们宣称,滤嘴的效果极佳,他们的香烟这下更安全了。大多数制造商对带滤嘴的卷烟收取溢价,虽说滤嘴的成本比换下来的烟草要便宜多了。此外,大多数滤嘴对焦油和尼古丁的过滤效果并不比烟草好,同时,为弥补口感上的损失,制造商开始使用更强劲的烟草。结果是,到20世纪50年代末,普通烟民吸入的焦油和尼古丁比滤嘴发明之前还要多。此时,到那时,美国成年人平均每年吸烟4000支。有趣的是,20世纪50年代很多有价值的癌症研究都是由接受烟草行业资助的科学家完成的,他们迫切地寻找除了香烟以外的致癌原因。只要不直接涉及烟草,他们的研究大多无可指摘。

1964年,美国卫生局局长宣布吸烟与肺癌之间存在明确联系,但这一声明收效甚微。16岁以上的美国人平均吸烟数量从禁烟令公布前的每年4340支,小幅下降至禁烟令公布后的4200支,但随后又回升至4500支左右,维持多年。值得注意的是,美国医学协会花了15年时间才为卫生局局长的发现背书。这期间,美国癌症协会的一位董事会成员是一位烟草巨头。迟至1973年,《自然》杂志还曾发表编辑文章,支持女性在怀孕期间吸烟,理由是吸烟可以缓解她们的压力。

还好局面后来发生了变化。如今,只有

18%的美国人吸烟,人们很容易认为,我们已经基本解决了这个问题。但情况没这么简单。近1/3生活在贫困线以下的人仍然吸烟,而吸烟习惯,是1/5去世者的病因。要纠正这个问题,我们还有很长的路要走。

最后,让我们用一种常见的呼吸问题来结束本章内容。它同样神秘,只是没那么可怕

(至少,在大部分时间对我们大部分人没那么可怕):打嗝。

打嗝是横膈膜突然痉挛性收缩,本质上使得喉头突然闭合,发出那众所周知的声音。没人知道打嗝是怎么发生的。打嗝的世界纪录似乎来自艾奥瓦州西北部一位名叫查尔斯

·奥斯本(CharlesOsborne)的农民,他连续打嗝67年。1922年,奥斯本试图把一头350磅重的生猪举起来屠宰,但不知怎么回事,触发了打嗝反应。起初,他每分钟打嗝40多次。最终,速度降到了每分钟20次。据估计,在近70年的时间里,他总共打嗝4.3亿次。他睡着了从不打嗝。1990年夏天,也就是他去世前一年,奥斯本的打嗝突然神秘地停止了。

如果你真的打嗝,而且几分钟后并未自动消失,医学科学基本上完全没法帮忙。任何医生能提出的最佳补救方法,无非是你小时候早已熟知的那些:吓唬当事人

(比如偷偷走近,然后“嗷”地一声跳出来),抚摸他的颈背,让他咬一口柠檬,或者猛喝一口冰水,扯舌头等十来种做法。这些古老的治疗方法是否真的有效,不是医学能解决的问题。更重要的是,似乎没人知道有多少人正承受着慢性或持续性打嗝的折磨,而且,这个问题似乎不是小事。一位医生告诉我,胸部手术后经常发生这种情况。“比我们乐于承认的要多。”他说。

第十四章

食物:熟食给了人类更大的大脑和更多的时间

“告诉我你吃什么,我便能判断你是什么样的人。”

——安泰尔姆·布里亚-萨瓦兰

(AnthelmeBrillat-Savarin),

《味觉生理学》

(ThePhysiologyofTaste)

我们都知道,如果把太多的啤酒、蛋糕、比萨、芝士汉堡以及其他各种让生活美滋滋的东西弄进肚子,我们的体重就会因摄入太多卡路里而增加。但这些热衷于让我们变得圆滚滚的零散数字到底是什么呢?

卡路里是一种奇怪而且复杂的食物能量测量方法。按照定义,把

1公斤水加热1℃所需要的能量,就是1000卡路里。但可以肯定,在决定吃什么食物时,没人会从这方面想。需要多少卡路里,是个完全因人而异的问题。直到1964年,美国的官方指导是中等活动量的男性每天摄入3200卡路里,同等活动量的女性每天摄入2300卡路里。如今,这个数字已经减少到中等活动量的男性摄入约2600卡路里,中等活动量的女性摄入约2000卡路里。减少幅度很可观。对一名男性来说,这意味着他一年几乎减少了25万卡路里的热量。

如果你听说实际上的摄入情况完全与此相反,大概不会感到惊讶。今天的美国人比

1970年多摄入大约25%的卡路里(而且,让我们面对现实吧,美国人今天的生活习惯也跟1970年不是一回事)。

卡路里测量之父

(其实也是现代食品科学之父),是美国学者威尔伯·奥林·阿特沃特(WilburOlinAtwater)。阿特沃特是一位卫理公会流动牧师之子,虔诚善良,留着一抹海象胡子,身材胖乎乎的(说明他自己可不是能抗拒得了偷吃零食诱惑的人)。1844年,他出生于纽约北部,在康涅狄格州的卫斯理大学学习农业化学。游学德国期间,他听人介绍了令人兴奋的全新卡路里概念,便产生了一种传播福音式的冲动回到美国,希望将科学的严谨带给婴儿营养学。他接受了母校的化学教授职位,着手开展一系列的实验来测试食品科学的方方面面。一些实验颇有离经叛道的意味,当然风险也不小。他曾在实验中吃了一条下了毒药的鱼,想看看这会对自己有什么影响——结果差点要了他的命。

阿特沃特最著名的项目是制造了一种名叫呼吸热量计的精巧装置。这是一间密封室,比一口大号橱柜大不了多少,受试者被关在室内长达

5天,而阿特沃特和助手趁机详尽测量其新陈代谢的各个方面——食物和氧气的输入,二氧化碳、尿、氨、粪便等的排出——从而计算卡路里摄入量。这项工作非常严苛,需要16个人来阅读所有的刻度盘并进行计算。

大多数受试者都是学生,不过实验室的看门人斯维德

·奥斯特伯格(SwedeOsterberg)有时也会被招进来;他们有多少是出于自愿,如今不得而知。卫斯理大学的校长为阿特沃特热量计的作用感到困惑不解(说到底,卡路里是个全新的概念),尤其震惊于其成本。他勒令阿特沃特减薪50%,要不就自行聘用助手。阿特沃特选择了后者,不受阻吓地顽强计算出了几乎所有已知食物(总共约有4000种)的卡路里和营养价值。1896年,阿特沃特出版了代表作《美国食材的化学成分》(TheChemicalCompositionofAmericanFoodMaterials),在整整一代人里,这都是关于饮食和营养的最高权威作品。有一段时间,他是美国最著名的科学家之一。

阿特沃特的很多结论,归根结底是错误的,但这不能怪他。当时没有人知道维生素和矿物质的概念,甚至没有人知道均衡饮食的必要性。对阿特沃特和他的同时代人来说,一种食物之所以优于另一种食物,全部原因就在于它充当燃料的作用。因此,他认为水果和蔬菜提供的能量相对较少,在一般人的饮食中不发挥任何作用,相反,他建议我们应该多吃肉

——每天2磅(近1公斤),每年730磅(331公斤)。如今,美国人平均每年吃肉122公斤,约为阿特沃特建议摄入量的1/3,然而大多数权威人士仍表示这还是太多。(为了便于比较,英国人平均每年吃肉84公斤,几乎比阿特沃特建议的量少了70%,却仍然太多。)

阿特沃特最令人不安的发现

(对他自己,也对全世界)是,酒精是一种特别丰富的卡路里来源,故此也是一种有效的燃料。他是牧师的儿子,自己滴酒不沾,对这样的结论自然大感震撼,羞于启齿,但身为尽职的科学家,他认为,不管多么尴尬,自己的首要任务是弄清真相。结果,他那卫理公会大学的虔诚而且本就心存轻视的校长立刻宣布跟他脱离关系。这场争论尘埃落定之前,命运出手了。1904年,阿特沃特遭受了一次严重的中风。他苦苦熬了3年,身体仍未恢复,到63岁去世。但他的长期努力确保了卡路里在营养学中永远的核心地位。

作为饮食摄入的衡量标准,卡路里有很多缺点。首先,它没有显示出一种食物是否真的对你有好处。

“空”卡路里的概念在20世纪初还不为人知。传统的卡路里测量方法也无法解释食物在体内是怎样被吸收的。例如,大量的坚果比别的食物消化得更慢,这意味着它们所产生的热量比消耗的要少。你吃了包含170卡路里的杏仁,但只留下了130卡路里。另外40卡路里似乎还没碰到船舷就流走了。

不管用什么方法来衡量,我们都很擅长从食物中提取能量,这并不是因为我们的新陈代谢特别活跃,而是因为我们很久以前就学会、掌握了一个奥妙:熟食。人类第一次将食物弄熟是在什么时候,我们连个大概时间都不知道。有充分的证据表明,早在

30万年前,人类的祖先就在利用火,但对此投入了大部分职业生涯不懈研究的哈佛大学的理查德·朗汉(RichardWrangham)认为,早在150万年前,也就是说,我们还没有完全演变成人类之时,祖先们就掌握了火。

熟食有各种各样的好处。它可以杀死毒素,改善口味,让坚硬的东西更好嚼,极大地拓宽我们的食物范围,最重要的是大大提升了人类从所吃食物中获得的热量。现在的普遍看法是,熟食带给了我们能量,生长出更大的大脑,也带给了我们闲暇,让我们可以用它思考。

但为了把食物弄熟,你还需要有能力、有效地采集和准备食物,哈佛大学的丹尼尔

·利伯曼认为这才是我们变成现代人的核心。“你不可能拥有体积庞大的大脑,除非你找到燃料为它提供能量,”我们见面时他告诉我,“为了补充燃料,你需要掌握狩猎和采集。这远比人们想的更具挑战性。它不仅是采摘浆果或挖出块茎的问题,更是要对其进行处理,让食物变得更容易食用和消化,吃起来更安全。这就涉及工具制造、交流与合作。而这是驱使原始人向现代人转变的基础。”

在自然界中,我们其实很容易挨饿。我们无法从大多数植物的大多数部位提取营养。尤其是,我们不能利用纤维素,而纤维素是植物的主要成分。我们能吃的少数植物,就是众所周知的蔬菜。除此之外,我们只能吃少数植物终产物,如种子和果实,可就算是它们,其中许多也对我们有毒。但有了烹饪,我们就可以从多得多的植物里受益了。例如,煮熟的土豆比生土豆的消化率提高了大约

20倍。

熟食为我们释放了大量时间。其他灵长类动物光是咀嚼食物,每天就要耗掉

7小时之久。我们不需要为了生存而不停地进食。当然,我们的悲剧在于,我们多多少少还是随时在吃。

人类饮食的基本组成部分

(即大量要素)是水、碳水化合物、脂肪和蛋白质。它们由差不多200年前一位名叫威廉·普劳特(WilliamProut)的英国化学家识别出来,但即便在当时人们也清楚地知道,为了获得完全健康的饮食,还需要一些更难以捉摸的元素。很长一段时间里,没有人确切知道这些元素是什么,但很明显,如果没有这些元素,人很可能会患上脚气病或坏血病等缺乏症。

当然,我们现在知道它们是维生素和矿物质。维生素无非是一种有机化学物质,它来自植物和动物等曾经有生命的东西,而矿物质则是无机的,来自土壤或水。总的来说,我们必须从食物中获取大约

40种此类自身无法制造的小颗粒。

维生素的概念出现得很晚,新得惊人。威尔伯

·阿特沃特死后四年多,波兰移民到伦敦的化学家卡西米尔·芬克(CasimirFunk)提出了维生素(vitamins)的概念,但他称之为“维他命”(vitamines),是“vital”(至关重要)和“amines”(胺,一种有机复合物)两者的缩写。事实证明,只有一部分维生素是胺,所以这个名字日后缩短了。(人们还试用过其他名字,如“营养物质”“食物激素”和“辅助食物因子”,都没能流传开来。)芬克并未发现维生素,只是正确地推断出了它们的存在。但由于没人能制造出这些奇怪的元素,不少权威人士都拒绝接受它们存在的现实。英国医学会主席詹姆斯·巴尔(JamesBarr)爵士斥其为“想象的臆造”。

维生素的发现和命名差不多直到

20世纪20年代才拉开序幕,而且,哪怕用委婉点的说法,这也要算一个曲折的过程。一开始,维生素的命名基本是严格按照字母表顺序排列的——A、B、C、D等,但后来这套系统逐渐解体。人们发现,维生素B不是一种而是几种,于是重新将之命名为B1、B2、B3,一直到B12。后来人们认为,B族维生素并没有这么多元化,所以淘汰掉了一些,对另一些做了重新分类,于是,今天我们只剩下六种半连续的B族维生素:B1、B2、B3、B5、B6和B12。还有一些维生素来了又走了,所以科学文献里充斥着大量可以叫作“幽灵维生素”的东西:维生素M、P、PP、S、U,等等。1935年,哥本哈根的一位研究人员亨里克·达姆(HenrikDam)发现了一种对血液凝固至关重要的维生素,并将其命名为维生素K(丹麦语koagulere,凝固酶的意思)。次年,另一些研究人员提出了维生素P(表示permeability,“渗透性”)。整个过程至今尚未彻底消停。例如,Biotin(生物素)一度被称为维生素H,但后来变成了B7,但今天,它基本上只叫生物素了。

芬克创造了

“维生素”一词,是以发现维生素的功劳,大多落在了他头上,但确定维生素化学性质的真正工作,大多是由其他人,尤其是弗雷德里克·霍普金斯(FrederickHopkins)爵士完成的,霍普金斯也因此获得了诺贝尔奖——这一事实,把芬克永远地抛在了后面。

即使到了今天,维生素仍然是一种定义不清的实体。这个词形容了

13种微量物质,我们需要它们才能正常运转,但又无法自行制造。我们一般认为它们有着紧密的联系,但除了对我们有用,它们几乎毫无共同点。有时,人们称它们为“体外生成的激素”,这是个不错的定义,可惜只对了一部分。维生素D是所有维生素里最重要的一种,既可以在体内合成(从这一点上看它实际上是一种激素),也可以从外部摄入(这样就又变成了维生素)。

我们对维生素及其矿物质亲属的大量认识,都是最近才掌握的。例如,胆碱这种微量营养素,你兴许从来没听说过。它在制造神经递质和保持大脑平稳运转方面扮演着核心角色,但我们直到

1998年才知道。我们通常吃得不太多的食物(比如动物肝脏、球芽甘蓝和青豆等)中包含了大量的胆碱,而这,无疑解释了为什么90%的人至少处在中度胆碱缺乏状态。

有许多微量营养素,科学家既不知道你需要多少,也不太清楚当你得到它们时,它们为你做些什么。例如,溴遍布整个身体,但没有人说得清它存在是因为身体需要它,又或只是个偶然过客而已。砷对一些动物来说是必需的微量元素,但我们不知道人类是否包括在这些动物当中。铬确实是必需的,但它的含量少到稍微一多就会变成有毒物质。随着年龄的增长,铬的含量会稳步下降,但没人知道为什么会下降,也没人知道这意味着什么。

对几乎所有的维生素和矿物质来说,摄入太多和摄入太少的风险一样大。视力、皮肤健康和感染抵抗都需要维生素

A,拥有它事关重大。好在它富含于许多常见的食物,如鸡蛋和奶制品,很容易就会摄入过量。但问题也就出在这里。建议的每日摄入量是女性700微克、男性900微克;男女的摄入上限均为3000微克,超过这一上限往往会有风险。我们距离搞对平衡有多远呢?有人能猜个大概出来吗?类似地,铁对红细胞健康至关重要。缺铁会导致贫血,但过多则会导致中毒。一些权威人士认为,有相当数量的人可能摄入了过多的铁。奇怪的是,不管是摄入铁过多还是过少,会导致同样的症状——嗜睡。2014年,新罕布什尔州达特茅斯-希区柯克医疗中心的里奥·扎卡斯基(LeoZacharski)接受《新科学家》杂志采访时说:“过多的铁补剂会累积在我们组织里,导致器官生锈。”他补充说:“对各类临床疾病而言,这种风险因素远远强于吸烟。”

2013年,备受尊敬的《美国内科医学年鉴》上发表了一篇社论,以约翰·霍普金斯大学研究人员所做的一项研究为基础。文章说,高收入国家的几乎每一个人,都已经充分摄入了营养,不再需要补充维生素或服用其他健康补剂,我们不应该再在这方面浪费钱。然而,报告立刻迎来了一些尖锐的批评。哈佛大学医学院的梅尔·斯坦普弗(MeirStampfer)教授说,“一份著名杂志竟然发表了这样一篇糟糕的论文”,真是令人遗憾。根据美国疾病控制中心的说法,我们从常规饮食中摄入的维生素远远不够,大约90%的美国成年人摄入的维生素D和E达不到每日推荐剂量,一半的人没能获得足够的维生素A。疾病控制中心认为,至少有不低于97%的人未能得到足够的钾,这尤其引人警惕,因为钾有助于保持心跳平稳,把血压控制在可容忍的范围之内。话虽如此,研究人员在我们到底需要多少维生素上常有意见分歧。美国推荐的维生素E每日摄入量是15毫克,但在英国,这个数字是3~4毫克——差别非常大。

可以肯定的是,很多人对保健品的信仰超出了完全理性的范畴。美国人有多达

87,000种不同的膳食补充剂可以选择,他们每年在这些补剂上的花费不低于400亿美元。

关于维生素的最大争议由美国化学家莱纳斯

·鲍林(LinusPauling,1901—1994)掀起,他曾两次获得诺贝尔奖(1954年的化学奖及8年后的和平奖)。鲍林认为,大剂量的维生素C能有效预防感冒、流感,甚至某些癌症。他每天服用4万毫克的维生素C(推荐的每日剂量是60毫克),并坚持说,自己大量摄入维生素C,抵挡了前列腺癌20年。他没有任何证据支持自己这些说法,而且,日后的研究亦将之逐一否定。多亏了鲍林,直到今天,许多人仍然相信服用大量的维生素C有助于摆脱感冒。事实上并不会。

在我们从食物中摄取的所有东西

(盐、水、矿物质等)中,只有三样东西在通过消化道时需要转变,它们分别是蛋白质、碳水化合物和脂肪。让我们依次来看一看。

蛋白质

蛋白质是复杂分子。我们体重的

1/5由它们构成。简单地说,一种蛋白质就是一条氨基酸链。到目前为止,我们已经确认了大约100万种不同的蛋白质,没人知道还有多少种蛋白质有待发现。它们全都由仅仅20种氨基酸构成,尽管自然界中有数百种氨基酸也能完成同样任务。为什么演化只让我们与这么少量的氨基酸结合,这是生物学中最大的谜团之一。虽然蛋白质很重要,但它们的定义却模糊得惊人。所有的蛋白质都由氨基酸构成,但一条链中需要多少氨基酸方可称为蛋白质,目前还没有公认的定义。只能这么说:几种氨基酸(但并未指定是几种)串联在一起是肽。10或12种氨基酸串联在一起是多肽。当多肽变得比原本更大,那么,到了某个不可言喻的时刻,它就变成了蛋白质。

好玩的是,我们分解摄入的蛋白质,是为了把它们重新组装成新的蛋白质,就好像它们是乐高玩具。

20种氨基酸里有8种无法在体内合成,必须通过饮食摄入。如果我们吃的食物中缺少这些蛋白质,那么,某些重要的蛋白质就无法合成。对吃荤者来说,几乎不会碰到蛋白质缺乏的问题,但这对素食者来说可能是个问题,因为光靠植物,不见得能提供所有必需的氨基酸。有趣的是,世界上大多数传统饮食,都是围绕能提供所有必需氨基酸的植物产品组合建立起来的。所以亚洲人吃大量的大米和大豆,而美国原住民一直把玉米、黑豆或平豆混在一起。这似乎不仅是口味的问题,更是一种对全面饮食需求的本能认知。

碳水化合物

(糖类)

碳水化合物是碳、氢和氧的化合物,它们结合在一起形成各种各样的糖

——葡萄糖、半乳糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、脱氧核糖(DNA中发现的物质),等等。这些糖里,有些是名为多糖的复杂化学物质,有些是简单的单糖,有些介于两者之间,称为双糖。虽然它们都是糖,但并不都是甜的。有些糖,如意大利面和土豆中的淀粉,因个头太大,无法激活舌头上的甜味探测器。饮食中几乎所有的碳水化合物都来自植物,只有一种明显例外:乳糖,它来自牛奶。

我们吃大量碳水化合物,但也很快就消耗掉它们,所以,任何时候,你体内的碳水化合物总量都并不高

——通常不超过450克。要记住的是,碳水化合物经过消化后,无非是糖,通常是很多很多的糖。这也就是说,一份150克的白米饭或一小碗玉米片对血糖水平的影响,相当于9茶匙的糖。

三剑客里的第三种

——脂肪,同样由碳、氢和氧组成,但比例不同,这使得脂肪具有了更易于存储的效果。当脂肪在体内被分解时,它们与胆固醇、蛋白质结合形成一种叫作脂蛋白的新分子,通过血液在体内循环。脂蛋白主要分为两类:高密度脂蛋白和低密度脂蛋白。低密度脂蛋白通常叫作“坏胆固醇”,因为它们容易在血管壁上形成斑块沉积。从根本上看,胆固醇并没有我们想象的那么邪恶。事实上,它对健康的生活是至关重要的。你体内的大部分胆固醇都锁在细胞里,发挥着有益的作用。只有一小部分(大约7%)悬浮在血液中。而在这7%当中,又有1/3是“好”胆固醇,有2/3是“坏”胆固醇。

故此,应对胆固醇的窍门不是消灭它,而是将它保持在健康的水平上。一种方法是吃大量的纤维或粗粮。纤维是水果、蔬菜和其他植物食物中人体无法完全分解的物质。它不含热量,也不含维生素,但它有助于降低胆固醇,减缓糖进入血液、随后通过肝脏转化为脂肪的速度,还有许多其他好处。

碳水化合物和脂肪是身体主要的燃料储备,但储存和使用方式有所不同。当身体需要燃料时,它往往会燃烧掉可用的碳水化合物,把多余的脂肪存储起来。你只需要记住

(每当你脱下衬衫时无疑也都会意识到这一点),人的身体很喜欢抓住脂肪不松手。它会燃烧我们为获取能量而消耗的部分脂肪,但剩下的大部分会被输送到数以百亿计、遍布全身的叫作脂肪细胞的微小储存终端。这样做的好处是,人体天生擅长摄入燃料,按需使用,并储存其余部分以待日后调用。我们可以在不吃东西的条件下连续活动几小时。身体脖子以下的部分,并不做很多复杂的思考,你把多余的脂肪给它,它会满心欢喜地存下来。它甚至会奖励你,让你在暴饮暴食时产生愉快的幸福感。

根据脂肪的最终去向,它被称为皮下脂肪

(皮肤下面)或内脏脂肪(肚子周围)。出于种种复杂的化学理由,内脏脂肪比皮下脂肪要糟糕得多。脂肪分为几种。“饱和脂肪”听起来油腻且不健康,但实际上,它是对碳-氢键的一种技术描述,并不像你想的那样,咬它一口就有多少油脂顺着下巴流出来。一般来说,动物脂肪是饱和的,植物脂肪是不饱和的,但例外情况也很多,你无法光靠看来判断食物包含了多少饱和脂肪。例如,谁会想到,一枚鳄梨含有的饱和脂肪是一小袋薯片的五倍?或者,一大杯拿铁比几乎所有的糕点都含有更多的脂肪?再或者,椰子油几乎完全是饱和脂肪?

更叫人讨厌的是反式脂肪,一种从植物油制成的人造脂肪。

1902年,德国化学家威廉·诺曼(WilhelmNormann)发明了人造奶油,多年来,人们一直认为它是黄油或动物脂肪的健康替代品,但我们现在知道,事实恰恰相反。反式脂肪也叫氢化油,比其他脂肪对心脏的危害更大。它们会提高坏胆固醇的水平,降低好胆固醇的水平,还损害肝脏。正如丹尼尔·利伯曼所说,“反式脂肪本质上是一种慢性毒药”。

20世纪50年代中期,伊利诺伊大学的生化学家弗雷德·库默罗(FredA.Kummerow)就报告说有明确证据证明大量摄入反式脂肪与冠状动脉阻塞之间存在联系,但他的发现,尤其是在食品加工行业游说的影响下,频遭否定。直到2004年,美国心脏协会才最终承认库默罗是正确的,直到2015年,也就是库默罗首次报告反式脂肪危害近60年后,美国食品和药物管理局才最终颁布法令,宣布食用反式脂肪不安全。尽管其危险性广为人知,但截至2018年7月,在美国将它们添加到食物中仍为合法。

最后,我们应该对最关键的大量要素

——水,说上一两句。虽说我们通常意识不到,但我们每天消耗大约2.5升水(因为食物中包含了一半的水)。有一条最为持久的饮食误区是,人每天应该喝8杯水。这个想法可以追溯到1945年美国食品和营养委员会的一篇论文,该论文指出,这是普通人平均一天的摄入量。2017年,宾夕法尼亚大学的斯坦利·戈德法布(StanleyGoldfarb)博士接受BBC广播4台节目《多还是少》(MoreorLess)采访时表示:“当时的情况是,人们没弄清必需摄入量的概念。另一点搞糊涂了的地方是,人们爱说,每天摄入8次8盎司水还不够,要在饮食摄入的液体之外再喝这个量。从来没有任何证据证明是这样。”

另一个关于喝水的持久误区是,人们相信咖啡因饮料是利尿剂,让你排出的液体比摄入的水还多。它们可能不是最健康的液体饮料,但对你的个人水分平衡仍然有净贡献。好玩的是,口渴并不是你需要多少水的可靠指标。极度口渴后想喝多少水就喝多少水的人通常会报告说,只要喝到流汗排出的液体量的

1/5就够了。

喝太多水其实有害无利。正常来说,你的身体能很好地维持体液平衡,但有时人们会摄入太多的水,而肾脏无法足够快地排掉水分,最终便错误地稀释了血液中的钠含量,引发低钠血症。

2007年,加州一位名叫珍妮弗·斯特朗奇(JenniferStrange)的年轻女子在当地电台举办的喝水比赛(这是一场显然不够明智的比赛)里,在3小时内喝了6升水,不幸身亡。类似地,2014年,佐治亚州一名高中橄榄球运动员训练后抱怨抽筋,喝下了7.5升水和7.5瓶佳得乐,不久后陷入昏迷并死亡。

·齐默(CarlZimmer)在《小生命》(Microcosm)中指出,人一辈子要吃差不多60吨食物,相当于吃掉60辆小汽车。1915年,美国人平均将每周收入的一半花在食品上。如今,这一比例仅为6%。但我们的处境有些矛盾。数百年来,人们因为经济的窘迫而吃得不健康。可现在,我们吃得不健康纯粹是自己找的。我们处在历史上一个非常特殊的位置,受肥胖折磨的人远多于挨饿的人。老实说,要长胖实在不必费工夫。如果没有附加任何锻炼,每个星期吃一块巧克力饼干,一年就会增加两三斤体重。

人们花了很长时间才意识到,我们吃的很多东西会让人变得极不健康。对我们产生了最大启蒙作用的人是明尼苏达大学的一位营养学家安塞尔

·基斯(AncelKeys)。

1904年,基斯出生在加州一个小有声望的家庭——他的叔叔是电影明星朗·钱尼(LonChaney),基斯和他长得惊人地相似。基斯是个聪明但缺乏上进心的孩子。斯坦福大学研究青少年智力的刘易斯·特曼教授(LewisTerman,斯坦福-比奈智力量表里的“斯坦福”,就来自此公)宣称,小基斯是个很有潜力的天才。但基斯不愿发挥自己的潜力,相反,他15岁就辍了学,做过各种稀奇古怪的工作,比如商船水手,或是到亚利桑那州铲蝙蝠粪。这之后,他才终于走上了学术生涯,但他基本上弥补了失去的时间,很快拿到了加州大学伯克利分校的生物学和经济学学位,又从加利福尼亚拉霍亚的斯克里普斯学院拿到了海洋学博士学位,从剑桥大学的生理学系拿到了第二个博士学位。他在哈佛短暂定居,成为高原生理学的世界权威,后受明尼苏达大学的延揽,成为该校生理卫生实验室的创始主任。在那里,他写了一本日后成为经典的教科书——《人类饥饿生物学》(TheBiologyofHumanStarvation)。由于在饮食和生存方面的专长,第二次世界大战美国参战时,陆军部委托他为伞兵设计营养食物包。他拿出了日后以“K口粮”闻名于世的耐腐军粮。K代表基斯。

1944年,由于战争造成的破坏和匮乏,欧洲大部分地区有可能陷入饥饿境地,基斯着手进行了一场日后称作“明尼苏达饥饿实验”的探索。他招募了36名健康的男性志愿者(全都是出于良心拒服兵役的人),在6个月当中,他们每天只吃两顿饭(周日一餐),摄入的总热量约为1500卡路里。这一期间,他们的平均体重从69公斤降到了52公斤。这项实验的目的是确定人们怎样应付长期饥饿的状况,以及事后如何恢复。从本质上说,它无非是证实了任何人一开头就能猜到的事情:长期的饥饿让志愿者变得易怒、嗜睡和抑郁,更容易生病。从好的方面来说,等他们恢复了正常饮食,失去的体重和活力很快就回来了。以此研究为基础,基斯出版了两卷本著作《人类饥饿生物学》,受到高度重视——虽说来得不太及时:1950年此书出版时,欧洲几乎所有人已经再次吃饱了肚子,饥饿不再是问题。

不久之后,基斯发起的另一项研究,永久性地为他奠定了声誉。《七国研究》

(TheSevenCountriesStudy)比较了7个国家(意大利、希腊、荷兰、南斯拉夫、芬兰、日本和美国)12,000名男性的饮食习惯和健康状况。基斯发现,饮食的脂肪水平与心脏病之间存在直接关联。1959年,基斯和妻子玛格丽特出版了一本名为《吃得好,保健康》(EatWellandStayWell)的畅销书,推广了我们现在所知的地中海式饮食。这本书激怒了奶制品和肉类行业,但它却让基斯出了名、致了富,并在饮食科学史上树起一座丰碑。在基斯之前,营养研究几乎完全着眼于对抗营养缺乏疾病。现在,人们意识到营养过多和营养不足同样危险。

近年来,基斯的发现遭到了一些尖锐的批评。人们经常提及的一点是,基斯只着眼于支持自己理论的国家,而忽视了那些不相吻合的国家。例如,跟世界上几乎其他地方的人相比,法国人吃的奶酪更多,喝的酒更多,但心脏病发病率却最低。批评人士称,这一

“法国人悖论”让基斯把法国排除在自己的研究之外,因为它跟其发现结果不符。“对不喜欢的数据,”丹尼尔·利伯曼说,“基斯直接删除。按照今天的标准,他可能会因为学术失范而遭到指控和解雇。”

然而,替基斯辩护的人指出,直到

1981年,法国以外地区才广泛意识到法国人的饮食异常情况,所以,基斯并不知情才未将之囊括在内。无论人们得出什么结论,基斯肯定值得称赞,因为他让人们关注到饮食对保持心脏健康有些什么样的作用。必须说,这对他没有害处。早在人们听说“地中海式饮食”这个词之前,基斯就投身此道,并且活到了100岁(他2004年才去世)。

基斯的发现对饮食建议产生了持久的影响。大多数国家的官方指导意见是,在人的每日饮食当中,脂肪的比例不应超过

30%,饱和脂肪不应超过10%。美国心脏协会的数字更低,为7%。

然而,如今,我们反倒并不确定这样的建议有多可靠了。

2010年,两项涵盖18个国家近100万人的大型研究(分别发表在《美国临床营养学杂志》和《内科学年鉴》上)得出结论,没有明确证据表明避免摄入饱和脂肪就能降低患心脏病的风险。2017年,英国医学杂志《柳叶刀》发表了一项更近期的类似研究,发现脂肪“与心血管疾病、心肌梗死或心血管疾病死亡率没有显著关联”,故此膳食指南需要重新修订。这两个结论都引起了一些学者的激烈争辩。

所有膳食研究都存在一个问题:人们吃的食物,是各种油、脂肪、好坏胆固醇、各种化学物质混杂的,没有办法把任何一种特定的结果归结到哪一项输入上。此外,还有各种其他的因素影响健康:锻炼、饮酒习惯、你身体的哪个部分脂肪最多、遗传,等等。另一项经常被引用的研究表明,每天吃一个汉堡的

40岁男性会减少一年的寿命。问题是,那些吃很多汉堡的人还往往会做另一些事情,如吸烟、喝酒、没有做足够的锻炼,这些都可能导致寿命缩短。吃很多汉堡包对你没好处,但它不附带时间表。

这些日子,人们最常提到的饮食大忌是糖。它与许多可怕的疾病,尤其是糖尿病有关,毫无疑问,我们大多数人摄入的糖分都超出所需。美国人平均每天摄入

22茶匙添加糖。对年轻的美国男性来说,这个数字接近40茶匙。世界卫生组织建议最多5茶匙。

超过限度很容易。一罐标准大小的碳酸饮料,含糖量就比成人每日建议最高摄糖量高出

50%了。1/5的美国年轻人每天从软饮料中摄入500卡路里或更多的热量,而要是你意识到糖的热量其实并不太高(每茶匙仅为16卡路里),这就更发人深省了。你必须摄入大量的糖才能获得大量卡路里。问题是我们确实会摄入大量的糖,而且基本上一直如此。

首先,几乎所有的加工食品都含有添加糖。据估计,我们摄入的糖有一半潜伏在压根没人警觉的食物里:面包、沙拉酱、意大利面酱、番茄酱和其他加工食物,一般而言,我们不会觉得它们含糖。总的来说,我们吃的

80%的加工食品都含有添加糖。亨氏番茄酱近1/4的成分都是糖。它的单位体积含糖量比可口可乐还高。

更复杂的是,我们吃的好东西里也含有大量的糖。肝脏并不知道你摄入的糖来自苹果还是巧克力。一瓶

500毫升的百事可乐含有大约13茶匙完全没有营养价值的添加糖。3个苹果能带给你同样多的糖,但还会给你补充维生素、矿物质和纤维,以及更强烈的饱腹感。据说,就连苹果也甜得远超实际需要。丹尼尔·利伯曼指出,现代水果经过选择性培育,含糖量变得比从前高得多。莎士比亚吃的水果,兴许并不比现在的胡萝卜甜多少。

许多水果和蔬菜的营养价值甚至比不上几十年前。

2011年,得克萨斯大学生物化学家唐纳德·戴维斯(DonaldDavis)将1950年各种食物的营养价值与我们这个时代的同品种食物进行了比较,发现几乎每种食物的营养价值都大幅下降。例如,现代水果比20世纪50年代初少含50%的铁、12%的钙、15%的维生素A。事实证明,现代农业实践着眼于高产量和长得快,牺牲了品质。

美国陷入了怪异的矛盾境地,它的公民基本上在世界上吃得最饱,但同时营养也最为缺乏。要跟过去的时代进行比较有些困难,因为

1970年所做的初步调查结果令人尴尬,国会便取消了唯一一次全面的联邦营养调查。初步调查遭到删改前曾说:“接受调查的人口中有相当比例营养不良,或有很高的风险出现营养问题。”

很难知道到底是什么原因造就了这一切。根据《美国统计摘要》

(StatisticalAbstractoftheUnitedStates),2000年至2010年间,美国人均年蔬菜食用量下降了14公斤。如果你意识到,美国最受欢迎的蔬菜是炸薯条(炸薯条占美国蔬菜总摄入量的1/4),那么,这样的下跌不免更发人深省了。如今,吃不到14公斤的蔬菜,兴许就算是饮食有所改善的迹象了。

营养建议令人糊涂的一个惊人标志是,美国心脏协会咨询委员会的调查结果显示,

37%的美国营养学家认为椰子油是一种“健康食品”(从本质上说,椰子油就是饱和脂肪的液态形式)。椰子油或许好吃,但也并不见得就比一大勺油炸黄油对你更好。丹尼尔·利伯曼说:“这反映出饮食教育存在多么严重的缺陷。人们总是无法获得事实。医生说不定从未学过营养学,就完成了医学院的学业。真是太疯狂了。”

现代饮食知识缺乏共识的状态,有关盐的长年未决争议或许最具代表性。盐对我们十分重要,这一点毫无疑问。没有盐,我们会死。正因为如此,我们有专门分辨盐的味蕾。对我们来说,缺盐几乎和缺水一样危险。由于身体不能生成盐,我们必须通过饮食摄入。问题是,怎样判断摄入多少才合适呢?摄入太少,你会变得昏昏欲睡,虚弱无力,最终死亡;吃得太多,你的血压会飙升,面临心脏衰竭和中风的危险。

盐中的恼人成分是矿物钠,它只占总体积的

40%(另外60%是氯),但盐对我们长期健康的几乎所有风险都来自它。世界卫生组织建议我们每天摄入的钠不应超过2000毫克,但我们大多数人的摄入量都远超此数。英国人平均每天摄入3200毫克钠,美国人平均每天摄入3400毫克,澳大利亚人平均每天摄入3600毫克。要想不超过推荐限度,实在是太难了。一顿清淡、并不明显偏咸的汤和三明治午餐,就能轻松让你超过每日阈值。然而,如今部分权威人士表示,这种严格的限制实际上并无必要,甚至可能有害。

结果出现了一连串结论截然相反的研究。英国的一项研究认为,每年,英国有多达

30,000人死于长期盐摄入过量,但几乎在同一时期,另一项研究认为,除了高血压患者,盐对任何人都无害,还有一项研究发现,吃大量盐的人实际上寿命更长。

加拿大麦克马斯特大学对

40多个国家的13.3万人进行了一项综合分析,确认只有在高血压患者当中,高盐摄入与心脏问题才存在联系,同时,低盐摄入会同时增加两组人的心脏病风险。换句话说,从麦克马斯特大学的研究来看,摄入盐太少和太多,风险至少一样大。

缺乏共识的一个核心原因原来是双方都落入了统计学家所说的

“确认偏误”。用简单的话来说,那就是他们不听对方的。2016年《国际流行病学杂志》发表的一项研究发现,争论双方的研究人员都压倒性地引用支持自己观点的论文,忽视或排斥不支持己方观点的论文。该研究的作者写道:“我们发现,发表的文献几乎没有留下持续争论的痕迹,而是包含了两条几乎截然不同、互不相干的学术路线。”

为了寻找答案,我前往加州帕洛阿尔托的斯坦福大学,见了该校的营养研究主任、医学教授克里斯托弗

·加德纳。他是个友善的人,脸上总是带着笑,举止轻松。虽然年近60岁,但他看上去至少年轻15岁(帕洛阿尔托的大多数人似乎都这样)。我们在附近一家购物中心的餐馆里碰了头。他到了,而且是骑着自行车来的。

加德纳吃素,我问他出于健康原因还是道德原因。

“最初只是想讨一个姑娘的欢心,”他笑着说,“那是在20世纪80年代。但后来我发现自己还蛮喜欢。”他甚至为此自己开了一家素食餐厅,但又觉得自己有必要更好地理解科学,便攻读了营养学的博士学位,半路转入了学术界。对于我们该吃什么不该吃什么,他通情达理。“原则而言,这非常简单。”他说,“少吃添加糖,少吃精制谷物,多吃蔬菜。基本上,这就是个尽量吃好东西、不吃坏东西的问题。做到这一点不用考博士学位。”

然而,实践起来,事情也不那么简单。在近乎潜意识的层面上,我们喜欢吃坏东西。加德纳的学生在学校自助餐厅里做了一次漂亮而简单的实验,对此做了证明。每一天,他们都给煮熟的胡萝卜贴上不同的标签。胡萝卜始终是一样的,标签也基本上是符合实际情况的,但每一天强调的品质不同。也就是说,第一天,胡萝卜被标为普通胡萝卜,第二天标为低钠胡萝卜,第三天是高纤维胡萝卜,最后是麻花胡萝卜。加德纳再次带着笑容说:

“名气听起来就含糖多的麻花胡萝卜,学生多吃了25%。他们都是聪明的年轻人,知道所有关于体重和健康的事情,但仍然做出了错误的选择。这是一种反射。用芦笋和西蓝花做实验,结果也一样。要克服潜意识的支配并不容易。”

加德纳说,这种弱点,食品制造商非常擅长操纵。

“很多食物的广告都标榜低盐、低脂肪、低糖,但制造商们降低这三者之一的时候,几乎总是会增加另外两种含量作为补偿。要不然,他们就在布朗尼蛋糕里加些欧米伽-3脂肪酸,并在包装上用大号字体加以强调,把它打扮成健康食品的样子。但它仍然是一块布朗尼蛋糕!吃太多垃圾食物是我们社会的问题。就连食品银行也基本上发放的是加工食品。我们必须改变人们的习惯才行。”

加德纳认为,情况正在好转,尽管速度缓慢。

“我真的相信形势变了,”他说,“只不过,你不可能一夜之间就改变习惯。”

把风险形容得可怕,这很容易。经常有人写道,每天吃一份加工肉,会使得患上直肠癌的风险增加

18%,毫无疑问,这是真的。但新闻网站沃克斯(Vox)的茱莉娅·贝鲁兹(JuliaBelluz)指出:“人一辈子患直肠癌的风险大约是5%,每天吃加工肉似乎能将绝对风险提升一个百分点,也就是说,提高到6%(这就是5%终身风险的18%了)。”那么,换一种说法,如果有100个人每天吃一份热狗或熏肉三明治,他们一生中,除了原本就会有5个患直肠癌的人,还将多出一个人患病。这种风险你并不想冒,但也并不是死刑宣判。

“可能”和“注定”很重要。仅仅因为你胖、你抽烟或者整天坐在沙发上,并不意味着你注定会早死,也不是说,如果你奉行禁欲主义,就一定能免于危险。大约40%患有糖尿病、慢性高血压或心血管疾病的人,患病之前身材匀称标准,也有大约20%严重超重的人什么也没做就顺利活到高龄。光是因为你经常锻炼、多吃沙拉,并不意味着你给自己买了更好的终身寿险。只不过,你所奉行的生活方式,有更大概率延长寿命。

太多变量都跟心脏健康有关

——锻炼和生活方式、盐的摄入、酒精、糖、胆固醇、反式脂肪、饱和脂肪、不饱和脂肪,等等。几乎可以肯定地说,把其归咎于任何一种因素,都是错的。一位医生说,心脏病“50%怪遗传,50%怪芝士汉堡”,这话说得有点夸张,但背后的观点是正确的。

人类最谨慎的选择,似乎就是平衡和适度的饮食。一句话,明智的方法,就是通情达理的方法。

第十五章

肠胃:为什么女性的消化时间要比男性长一整天

“幸福就是一笔可观的银行存款、一个好厨子、一副好肠胃。”

——让·雅克·卢梭(Jean-JacquesRousseau)

就你身体内部而言,你是个庞然大物。如果你是个中等身材的男人,你的消化道约有

12米长;如果你是女性,稍微短一些。这些管道的表面积,约为2000平方米。

业内所说的肠道通过时间

(Boweltransittime),是件非常个人化的事,人与人之间差异极大,事实上,同一个人也有差异,完全取决于人某一天的活跃程度,吃了些什么,吃了多少。在这方面,男女有着惊人的差异。对男性来说,食物从口腔到肛门的平均时间是55小时。对女性来说,一般是72小时。食物在女性体内多逗留近一整天,如果说这会带来什么样的后果,我们并不知道。

然而,粗略地说,你所吃的每顿饭,会在胃里停留

4~6小时,接着进入小肠,又用掉6~8小时,在这里,所有营养(或增肥)成分经剥离并分派到身体其他部位使用或存储(唉,不妙),最后到结肠停留最多可达三天的时间,让数十亿计的细菌分解肠道其余部分搞不定的东西——以纤维为主。这就是为什么总有人提醒你要多吃纤维:因为它能让你的肠道微生物保持健康,同时,出于一些尚未得到妥善认识的原因,它还能降低患心脏病、糖尿病、肠癌以及各种死亡风险。

几乎每个人都把胃的位置等同于腹部,但其实胃部比腹部高得多,而且明显偏左。它大约有

25厘米长,形似拳击手套。手腕处的尾端,也就是食物进入的地方,名叫幽门,而拳头的部分叫作胃底。胃没你想的那么重要。在大众意识中,我们给它太多赞美了。它通过肌肉收缩挤压食物,并将之浸泡在胃酸里,从物理和化学角度看对消化的确有所贡献,但这种贡献并非实质性的。许多人都做过胃切除手术,没什么太严重的后果。真正的消化和吸收(身体的进食)发生在更深处。

胃的容量为

1.4升左右,跟其他动物相比并不算大。一条大狗的胃,可容纳两倍于你的食物。当食物变成豌豆汤的浓度时,就被称为食糜。顺便说一句,你肚子里发出的咕咕声主要来自大肠,并不是胃。“肚子咕咕叫”的专业术语叫腹鸣音(borborygmi)。

胃的任务之一是杀死许多微生物,用盐酸浸泡它们。诺丁汉大学的普外科医生、讲师凯蒂

·罗林斯(KatieRollins)告诉我:“没有了胃,你吃的很多东西都会让你生病。”

任何微生物能通过胃这道关隘都可谓是奇迹,但我们也都通过惨痛的经历知道,的确有些微生物能完成这一壮举。问题的一部分在于,我们拿太多受了污染的东西在轰炸自己。

2016年,美国食品和药物管理局的一项调查发现,84%的鸡胸肉、近70%的碎牛肉和接近一半的猪排都含有大肠杆菌,这对大肠杆菌以外的任何东西都不是好消息。

食源性疾病是美国的秘密流行病。美国一年有

3000人(相当于一座小镇的全体居民人数了)死于食物中毒,约13万人因之住院。食物中毒是一种绝对可怕的死亡方式。1992年12月,劳伦·贝丝·鲁道夫(LaurenBethRudolph)在加州卡尔斯巴德的快餐连锁店“盒中杰克”吃了一个芝士汉堡。5天后,她因剧烈的腹部绞痛和腹泻出血被送往医院,同时,她的病情迅速恶化。在医院里,她经历了3次严重的心脏骤停,最终死亡。她年仅6岁。

接下来的几个星期,

4个州有700多名光顾了“盒中杰克”的顾客病倒,3人死亡。还有一些人遭受了永久性的器官衰竭。病源是未烹饪至全熟的肉类中含有大肠杆菌。据《食品安全新闻》报道,“盒中杰克”公司知道自己的汉堡没有烹饪到全熟,“但他们认为把汉堡加热到155华氏度会让汉堡太硬”。

同样致命的是沙门菌,它被称为

“自然界最普遍的病原体”。美国每年报告的沙门菌感染病例约为四万例,但据信实际数字要高得多。有人估计,每报告一例病例,就有28例未报告。这相当于每年112万人患病。美国农业部的一项研究认为,商店出售的大约1/4的鸡肉都受沙门菌污染。沙门菌中毒没有治疗方法。

沙门菌

(Salmonella)与Salmon(三文鱼)没有关系。它的名字来自美国农业部科学家丹尼尔·埃尔默·萨尔蒙(DanielElmerSalmon)。不过,它的实际发现者是萨尔蒙的助手西奥博尔德·史密斯(TheobaldSmith),这同样是一位医学史上遭到遗忘的英雄。史密斯出生于1859年,是纽约北部德国移民的儿子(这家人的姓本为Schmitt,施密特),他从小说德语,因此得以比大多数美国同行更快地跟进和理解罗伯特·科赫的实验。他自学了科赫的细菌培养方法,并在1885年分离出沙门菌,远远早于其他美国人。丹尼尔·萨尔蒙是美国农业部畜牧局的负责人,主要负责行政管理事宜,但当时的管理是,将部门负责人列为该部门发表论文的第一作者,沙门菌论文的署名顺序就是这么来的。史密斯还发现了传染性原生生物巴贝虫,但这份荣誉也没能落在他头上,而是错误地归给了罗马尼亚细菌学家维克多·巴贝斯(VictorBabes)。在漫长而杰出的职业生涯中,史密斯还在黄热病、白喉、非洲昏睡病和饮用水粪便污染方面完成了重要的工作,揭示出人类和牲畜的结核病由不同的微生物引起,证明罗伯特·科赫在两个关键点上犯了错误。科赫还认为结核病不会通过动物传染给人类,史密斯证明这也是错的。多亏了这一发现,牛奶的巴氏灭菌成为标准实践。简而言之,在细菌学的黄金时代,史密斯是美国最重要的细菌学家,但如今却几乎完全遭人遗忘。

顺便说一句,大多数引发恶心的微生物需要时间在你体内繁殖,之后才会让你生病。少数几种微生物,如金黄色葡萄球菌,能短至一小时就害你发病,但大多数至少需要

24小时。杜克大学的黛博拉·费希尔(DeborahFisher)医生在接受《纽约时报》采访时说:“人们往往会把病源归咎为自己最近一次吃的东西,但实际上很可能是在那之前吃的东西。”事实上,很多感染发病的时间比这还要长。在美国,李氏杆菌每年导致约300人死亡,它需要长达70天的时间才会表现出症状,这使得追踪感染源成为一场噩梦。2011年,因为迟迟未能确定病源(后来才知道是来自科罗拉多的哈密瓜),33人死于李氏杆菌。

食源性疾病的最大来源,并不是通常认为的肉类、鸡蛋或蛋黄酱,而是绿叶蔬菜,它们占所有食物疾病的

1/5。

在很长一段时间里,我们对胃的了解,几乎全都来自

1822年发生的一场不幸事故。那一年夏天,在密歇根北部休伦湖上的麦基诺岛,岛上杂货店里有顾客正在摆弄一支来复枪,可枪突然走了火。年轻的加拿大毛皮贩子亚历克西斯·圣马丁(AlexisStMartin)很倒霉,他正站在一米开外,当场中枪。这一枪在他的左胸下方撕开了一个洞,并带给他一件他一点儿也不想要的东西:医学史上最著名的胃。圣马丁奇迹般地活了下来,但伤口始终无法完全愈合。圣马丁的医生,一位名叫威廉·博蒙特(WilliamBeaumont)的美国军医,意识到这个3厘米宽的洞带来了一扇不同寻常的窗口,可以窥视到皮毛贩子身体内部,直接接触到他的胃。博蒙特把圣马丁带回家照顾,同时跟后者签了一份正式合同,允许自己在这可怜人身上做实验。对博蒙特来说,这是一个无与伦比的机会。在1822年,没人知道食物咽下肚子之后会发生些什么。圣马丁的胃,是全世界唯一可以直接研究的地方。

博蒙特的实验主要是用丝线把不同的食物吊在圣马丁的胃里,间隔一段时间后拉出来看看发生了什么。有时,为了科学研究的需要,他甚至会试尝这些东西,判断其中的酸味和酸度,并因此推断出胃的主要消化介质是盐酸。这一突破在研究胃部的医学圈里引起了巨大的兴奋,让博蒙特出了名。

圣马丁并不怎么乐于合作。他常常失踪,最久的一次博蒙特用了

4年才找到他。尽管存在这样的干扰,博蒙特最终仍出版了一本具有里程碑意义的作品《胃液与消化生理学的实验及观察》(ExperimentsandObservationsontheGastricJuiceandthePhysiologyofDigestion)。在接近一个世纪的时间里,几乎所有跟消化过程相关的医学知识都多亏了圣马丁的胃。

讽刺的是,圣马丁比博蒙特多活了

27年。四处漂泊好些年之后,圣马丁回到了家乡魁北克的圣托马斯,结了婚,养育了6个孩子,1880年去世,享年86岁。

消化道的核心是小肠,它是七八米长的连续管道,人体的大部分消化都在此进行。传统上,小肠分为三个部分:十二指肠

(在古罗马,这里指的是它所占的空间相当于普通人十二指的宽度);空肠(意思是“没有食物”,因为在尸体中,这里往往是空的);回肠(意思是“腹股沟”,因为它们差不多就在同样的位置)。然而,这些划分其实完全是概念上的。如果你把你的肠子拿出来铺在地上,根本分不清哪部分是开始端、哪部分是结束端。

小肠里排列着细小毛状凸起,名叫

“绒毛”,极大地增加了它的表面积。食物通过肠道收缩过程(即蠕动,就是肠道里相当于墨西哥人浪的东西)传递,并以每分钟差不多2.5厘米的速度前进。很自然,这出现了一个问题:为什么我们的烈性消化液不会腐蚀自己的肠壁呢?答案是,消化道里密布着一层保护细胞,叫作上皮。这些警戒细胞,以及它们产生的黏稠液体,是阻隔消化液腐蚀你自己的肉的唯一屏障。如果这一组织出现裂口,肠道内容物进入身体的另一部分,你肯定会感到非常难受,不过这种情况很少发生。这种置身前线的细胞磨损很厉害,每隔3~4天就要更换,属于整个身体更替率最快的组织。

小肠的外面包裹着一圈

1.8米的粗管道(就像花园周围的围墙似的围着小肠),它名叫大肠、肠子,或者结肠。小肠和大肠的接合处(在你身体右腰线的略上方),有一处袋状物叫盲肠,它对食草动物很重要,对人类来说没有特别的作用,盲肠有一个手指状的凸起叫阑尾,没有特定的目的,但每年,全世界约有80,000人死于阑尾破裂或感染。

严格地说,阑尾也叫蚓突,因为它的外形呈蚯蚓状。在很长一段时间里,人们对阑尾的认识就是,切掉它也不会带给你什么遗憾,这强烈地暗示它的存在毫无目的。如今最准确的认识是,阑尾是肠道细菌的蓄水池。

在发达国家,每

16个人中就有一个人总会在某个时候患上阑尾炎,这足以使它成为最常见的急诊手术原因。美国外科医生学会的数据显示,美国每年约有25万人因阑尾炎住院,约300人死亡。不做手术的话,许多阑尾炎患者会死亡。它一度是一种常见死因。如今,富裕国家的急性阑尾炎发病率仅为20世纪70年代的一半,没人明白这到底是为什么。但它在富裕国家仍比在发展中国家更常见,尽管发展中国家的发病率已经急速上升,这有可能是因为饮食习惯的改变,但还是那句话,没人知道确切的原因。

我所知道的最离奇的阑尾切除术故事发生在二战期间一艘叫作

“海龙”号的美国潜艇上。当时,这艘潜艇正在由日本控制的南中国海上游弋,来自堪萨斯的水手迪恩·雷克特(DeanRector)突发急性阑尾炎。由于船上没有合格的医务人员,船长命令助理药剂师惠勒·布莱森·利普斯(WheelerBrysonLipes,跟本书作者毫无亲戚关系)进行手术。利普斯抗议说,他没有接受过医学训练,不知道阑尾长什么样,不知道要到哪里去找阑尾,更没有合适的手术设备。船长命令说,他是舰艇上的资深医务人员,必须尽其所能。

利普斯对病人的态度完全无法叫人心安。他为了给迪恩打气这么说:

“听着,迪恩,我从前从没做过这种事。但反正你也没有太多机会熬过来,不妨赌一把,你说是不是?”

利普斯成功地麻醉了迪恩

·雷克特(这本身也是一项成就,因为没人告诉他该用多大剂量),接着,他把滤茶器内衬的纱布当作口罩,按照急救手册的说明,用一把厨刀切开了雷克特,天知道怎么找到了发炎的阑尾,切除了它,缝合了伤口。雷克特奇迹般地活了下来,并完全康复。不幸的是,他并没有圆满健康地活下去。阑尾切除手术三年后,几乎在同一个地理位置,他在另一艘潜艇上去世。利普斯在海军服役到1962年,并一直活到84岁高龄,但他再也没有给人动过手术,这当然也挺好的。

通过名为回盲括约肌的连接处,小肠的处理物进入大肠。老实说,大肠是一口发酵罐,是粪便、屁和所有微生物菌群的家,一个短时间里出不了什么大事的地方。

20世纪初,杰出的英国外科医生威廉·阿布斯诺特·莱恩爵士(SirWilliamArbuthnotLane)开始相信,正是粪便的行动迟缓,导致了致病毒素的累积,从而带来了他所说的“自体中毒”(autointoxication)状况。他确认了一种日后名为“莱恩结”(Lane'skinks)的异常现象,并将患者的大肠进行手术切除。渐渐地,他扩大了手术范围,彻底摘除结肠——这种处理是完全不必要的。世界各地找他来看病的人,都将跟自己的肠子说再见。莱恩死后,人们才发现,所谓的“莱恩结”纯属虚构。

在美国,新泽西州特伦顿州立医院的院长亨利

·科顿(HenryCotton)也对大肠产生了令人遗憾的兴趣。科顿认为,精神疾病不是由于大脑紊乱,而是由于先天的肠道畸形,于是着手展开了一项他并无明显天赋的手术项目。他害死了30%的病人,没有治好一个——但此时,所有被他救治的人,无一例有任何需要治疗的病症。科顿还热衷于拔牙,光是在1921年这一年当中,他不用麻醉剂拔掉了近6500颗牙齿(平均替每名患者拔了10颗)。

大肠实际上肩负着许多重要的工作。它会重新吸收大量的水,将之返还身体。它还为大量的微生物提供了一个温暖的家,这些微生物会啃食小肠中各种残留物体,在此过程中会吸收大量有用的维生素,比如

B1、B2、B6、B12和K,并把它们也返还身体。最终剩下的东西作为粪便排出。

西方国家的成年人每天产生大约

200克粪便——略低于半磅,一年大约80公斤,一辈子差不多6350公斤。粪便中含有大量死掉的细菌、未消化的纤维、脱落的肠细胞和死去红细胞的残留物。每克粪便中含有400亿个细菌和1亿个古生菌。对粪便样本的分析还发现了许多真菌、阿米巴原虫、噬菌体、肺泡、子囊菌、担子菌等,只是很难确定这些东西到底是永久存在,还是偶然途经。间隔两天的粪便样本,有可能给出截然不同的结果。即使是从同一堆粪便的两头所取的样本,也会看起来像是来自两个不同的人。

几乎所有发生在肠道的癌症,都发现在大肠中,极少见于小肠。虽然没有人知道确切的原因,但许多研究人员认为,这是因为前者含有大量的细菌。荷兰乌得勒支大学的教授汉斯

·克莱夫斯(HansClevers)认为这跟饮食有关。他说,小鼠的小肠会患癌,但结肠不会。“但如果你给它们西式饮食,情况就完全反过来了。搬到西方并接受西方生活的日本人也会碰到一样的情况。他们患胃癌的概率更低,但患结肠癌的概率变高了。”

当代第一个对粪便产生浓厚科学兴趣的人是西奥多

·埃舍里奇(TheodorEscherich,1857—1911),他是慕尼黑一位年轻的儿科研究员,从19世纪末开始用显微镜检查婴儿的大便。他在其中发现了19种不同的微生物,远超他的预期,因为婴儿大便唯一明显的输入源是孩子吸吮的母乳和呼吸的空气。为了纪念埃舍里奇,人们将粪便中数量最多的一种细菌称为Escherichiacoli,也即大肠杆菌。(埃舍里奇本人称之为Bacteriacolicommune,直译为“大肠杆菌群”。)

大肠杆菌成为全世界被研究最多的微生物。按卡尔

·齐默所说,它已经孵化出了成千上万篇论文,而他本人的精彩作品《小生命》也只聚焦于这一种异乎寻常的杆菌。大肠杆菌有两种菌株的遗传变异,超过了地球上所有哺乳动物的变异总和。可怜的西奥多·埃舍里奇对此一无所知。直到1918年,也即他过世7年后,大肠杆菌才以他的名字命名,到1958年方得到正式采纳。

最后,再对肠胃胀气,也即俗称的放屁说上一两句。屁主要由二氧化碳

(最高可占到50%)、氢(最高可占到40%)和氮(最高可占到20%)组成,不过,具体的比例因人而异,甚至因日而异。大约1/3的人会生成甲烷(这是臭名昭著的温室气体),而其余2/3的人完全不会生成此种气体(或者至少说,这些人在接受测试的时候没有生成。肠胃胀气测试的要求并不严格)。屁的气味主要是由硫化氢构成的,尽管硫化氢只占排出气体的百万分之一到百万分之三。高浓度硫化氢(如沼气中)是高度致命的,但我们何以对微量硫化氢如此敏感,这个问题尚有待科学解决。更奇怪的是,一旦硫化氢上升到致命浓度,我们又根本闻不到它。正如玛丽·罗奇(MaryRoach)在她那本极为精彩的食物研究《消化道历险记》(Gulp:AdventuresontheAlimentaryCanal)中所说,“嗅觉神经变得麻痹了”。

屁里的各种气体,能组合出相当可观的爆炸性来,

1978年法国南希发生的一场悲剧就是这样:外科医生正将电热丝夹在一位69岁患者的直肠上,准备烧掉息肉,却不料引起爆炸,当真把那可怜人炸成了两半。据《胃肠病学》杂志报道,这只是“肛门手术中结肠气体爆炸众多记录下来的案例之一”。如今,大多数病人接受的是腹腔镜手术(也就是洞眼手术),在施术过程中,患者体内会注入或泵入二氧化碳,这不仅减少了患者的不适和瘢痕,还能消除爆炸事故的风险。

第十六章

睡眠:为什么你睡觉不会从床上掉下来

“啊,睡眠,啊,温柔的睡眠,自然的甜蜜的伴娘。”

——威廉·莎士比亚,《亨利四世》第二部

睡眠是我们做得最神秘的事情。我们知道它至关重要,却又不知道确切原因。我们说不准睡眠是为了什么,什么样的睡眠量最有益健康和幸福,又或是,为什么有些人很容易入睡,有些人却辗转难眠。我们在睡眠中投入

1/3的人生。我写这本书的时候66岁,我的睡眠总时长,相当于整个21世纪的头20年。

身体没有哪一部分不得益于睡眠,也没有哪一部分不因睡眠不足而苦。如果你长时间缺乏睡眠,你会死

——尽管究竟是什么原因导致你因缺乏睡眠而死,同样是个谜。1989年,来自芝加哥大学的研究人员做了一项如今不大可能重复的残忍实验:他们让10只老鼠保持清醒直至死亡;过了11~32天,这些老鼠才精疲力竭地被死亡打垮。验尸报告显示,这些老鼠身上并没有任何可以解释其死亡的异常现象,只不过,它们的身体放弃了。

睡眠与大量生物过程有关,如巩固记忆、恢复荷尔蒙平衡、清除大脑中累积的神经毒素、重置免疫系统等。有高血压早期症状的人每晚比之前提前睡一小时,血压读数会表现出明显的改善。简单地说,睡眠似乎是对身体的一种夜间调整。

2013年,加州大学旧金山分校的教授洛伦·弗兰克(LorenFrank)告诉《自然》杂志:“人人都说,睡眠对记忆传输到大脑其余部分很重要。但问题是,基本上没有直接证据支持这个观点。”但为什么我们应该为了睡眠彻底地放弃意识,仍是一个有待回答的问题。在沉睡中,我们不光不参与外部世界,而且实际上几乎处于瘫痪状态。

睡眠显然不仅仅是休息。有一个事实很好玩:冬眠的动物其实同样有着睡眠期。我们大多数人会为此感到意外,但冬眠和睡眠完全不是一回事,至少从神经学和新陈代谢的角度看不是。冬眠更像是受了震荡或麻醉:主体无意识,但实际上并没有睡着。故此,冬眠的动物在较大的无意识状态中,每天获得几小时的常规睡眠。更让我们感到意外的是,最著名的冬眠动物熊,其实并不冬眠。真正的冬眠包括深度的无意识和体温的剧烈下降

(往往降低到0℃左右)。根据这个定义,熊不冬眠是因为它们的体温接近正常,很容易被唤醒。它们的冬眠叫作不活跃状态更合适。

不管睡眠带给我们什么,它都不仅仅是一段休养生息的静待期。一定有些什么东西让我们如此渴望睡眠,哪怕它让我们难以抵挡强盗或捕食者的攻击,然而,就目前所知,睡眠对我们所做的一切事情,没有哪一件不能在人清醒但休息的时候完成。我们不知道为什么在大部分的夜里,我们会经历那种名叫做梦的、常常令人不安的超现实幻觉。从表面上看,被僵尸追赶,或发现自己莫名其妙光溜溜地置身公交站台,在这种恢复精力的方式中消磨黑暗时光不免太过可怕。

然而,普遍的看法仍认为,睡眠必定满足了某种深层的基本需求。著名睡眠研究人员艾伦

·瑞赫恰芬(AllanRechtschaffen)多年前就说过:“如果睡眠没有一个绝对关键的功能,那么它就是演化过程所犯的最大错误。”尽管如此,时至今日,对睡眠所做的一切,我们只知道它“让我们更好地保持清醒”(来自另一位研究人员)。

所有的动物似乎都睡觉。哪怕像线虫和果蝇这样简单的生物也有休眠期。动物所需的睡眠量存在显著差异。大象和马每晚只睡两三个小时。没人知道为什么它们的需求量这么少。其他大多数哺乳动物需要多得多的睡眠量。过去认为是哺乳动物界睡眠冠军的三趾树懒,据说每天要睡多至

20小时,但这个数字来自对圈养树懒的研究,它们没有天敌,也没有太多可以做的事情。野生树懒一天大概睡10小时——并不比我们长太多。令人惊奇的是,一些鸟类和海洋哺乳动物能够一次只关闭一半大脑,这样,一半大脑打盹儿,另一半大脑可以保持警惕。

现代对睡眠的理解,可以追溯到

1951年12月的一个晚上,芝加哥大学一位名叫尤金·阿塞林斯基(EugeneAserinsky)的年轻睡眠研究员,试用了实验室刚弄到的一台脑电波测试机。阿塞林斯基头一个晚上的受试者,是他8岁的儿子阿蒙德。

小阿蒙德安稳地进入了正常而言的宁静睡眠

90分钟以后,阿塞林斯基惊讶地看到,监视器的卷轴坐标纸突然跳动起来,并开始出现与活跃、清醒意识相关的锯齿状轨迹。但当阿塞林斯基走到隔壁时,他发现阿蒙德还在熟睡,只不过,他的眼睛在眼皮下可见地转动着。阿塞林斯基就此发现了快速眼动睡眠,也是我们夜间睡眠周期中最有趣、最神秘的一个阶段。阿塞林斯基并没有立刻公布这一消息。过了差不多两年,《科学》杂志才发表了一篇关于这一发现的小报告。

我们现在知道,正常的夜间睡眠由一系列周期组成,每个周期包括

4~5个阶段(取决于你喜欢的分类方法)。首先是放弃意识,大多数人需要5~15分钟来完全实现。接下来的大约20分钟,我们睡得轻而滋补,类似打盹。前两个阶段的睡眠很浅,你可能睡着了,但以为自己还醒着。而后是深度睡眠,持续大约1小时,从这个阶段清醒过来要难得多。(一些权威人士将这一时期分为2个阶段,这样睡眠周期便分为5个而非4个不同的阶段。)最后是快速眼动阶段(REM),我们做梦大多是在这时候。

在睡眠周期的

REM阶段,入睡者基本上处于瘫痪状态,但眼睛在闭着的眼皮下快速转动,就像在看一出紧张的情节剧,大脑也跟清醒时同样活跃。事实上,在REM睡眠中,前脑的某些部分比人完全清醒、四处走动时更活跃。

REM睡眠中为什么眼睛会动,原因还不确定。一个显而易见的设想是,我们在“看着”自己的梦。身体各部位在REM阶段并不是全都处于麻痹状态。你的心脏和肺还在正常运转(原因很明显),你的眼睛可以自由转动,但控制身体运动的肌肉全受到了限制。最常提出的解释是,我们在噩梦中挣扎或试图逃离攻击时,被固定住不能动可以让我们避免受伤。有一种叫作快速眼动睡眠行为异常的罕见疾病,患病者的四肢在REM睡眠阶段不会进入麻痹状态,而且他们有时真的会因为胳膊腿儿乱动弹而伤害自己或伴侣。还有一些人,醒来之后麻痹状态不会立刻解除,受害者会发现自己醒了,但无法动弹——这似乎是一种令人深感不安的经历,但好在它一般只持续几分钟。

REM睡眠在每晚睡眠中约占2小时,大致为总时长的1/4。随着夜晚的流逝,REM睡眠的时间会变长,所以你的梦幻魔法大多出现在醒来前的最后几小时。

睡眠周期一晚上重复

4~5次。每个周期持续差不多90分钟,但也有所不同。REM睡眠对发育似乎很重要。新生婴儿至少有50%的睡眠时间处在REM阶段(新生婴儿的大部分时间都在睡觉)。对胎儿来说,REM阶段可能多达总睡眠时长的80%。颇久以来,人们认为,人做梦都是在REM睡眠期间,但威斯康星大学2017年的一项研究发现,71%的人曾在非REM睡眠期做过梦(在REM睡眠期做过梦的人为95%)。大多数男性在REM睡眠期会勃起。类似地,女性生殖器的血流量也会增加。没有人知道为什么,但它似乎与情爱冲动没有明显的联系。一般来说,男性每晚勃起2小时左右。

和大多数人想的不同,我们晚上很不消停。一般人一晚上会翻身或明显地改变姿势

30~40次。我们醒来的次数也比你想的要多得多。人在夜间的觉醒和短暂的清醒,加起来可以达到30分钟而不自知。1995年,作家阿尔·阿尔瓦雷斯(A.Alvarez)为了撰写《夜晚》(Night)而拜访了一家睡眠诊所,他以为自己毫无间断地熟睡了一整夜,等早晨看图表时,才知道自己醒过23次。他还做了5次梦,但他什么也不记得了。

除了正常的夜间睡眠,我们通常还会遁入一种名为

“临睡幻觉”的半睡半醒状态,也就是介乎清醒和无意识之间的阴间(netherworld),而且我们还往往意识不到。值得警惕的是,睡眠科学家对12名长途飞行的飞行员进行了研究,他们发现,几乎所有飞行员都曾在飞行的不同时间睡着,或接近睡着,但没有人意识到。

睡眠者和外部世界的关系往往很有意思。我们大多数人都体验过睡着时突然落下的感觉,这种感觉叫作入睡痉挛或肌阵挛抽动。没人知道它为什么出现。有一种理论提出,这要追溯到我们睡在树上的日子,那时的我们必须当心不从树上掉下来。入睡痉挛兴许相当于消防演习。这看似有些牵强,但想起来的确有些奇怪,不管我们睡得何等沉,或者睡得何等不消停,我们几乎从不会从床上掉下来,哪怕是在酒店陌生的床上。我们或许毫无反应,但内心的某个哨兵却跟踪着床的边缘,不让我们越过界限

(除非是喝醉或者发高烧)。我们身体里似乎有个部分,正留意着外面的世界,就算是睡得最沉的人也不例外。按保罗·马丁(PaulMartin)在《数绵羊》(CountingSheep)一书的引述,牛津大学进行过一些相关研究发现,如果在受试者睡着时大声念其名字,他们的脑电图读数会出现波动,但念出其他不认得的名字,受试者没有反应。实验还表明,人们很擅长不用闹钟而在预定的时间叫醒自己,这意味着,睡觉时大脑的一部分必定跟踪着头骨外的真实世界。

做梦说不定只是大脑夜间清理的副产物。当大脑清除废物并巩固记忆时,神经回路会随机放电,短暂地抛出支离破碎的图像,就有点像人切换不同的电视频道,寻找可看的节目。面对这些记忆、焦虑、幻想、压抑等不连贯情绪流,大脑可能会试着将它们整合成一个合理的故事,也可能,因为它本身处于休息状态,它什么也没做,只是让不连贯的脉冲流过去。这也许可以解释不管梦有多激烈,我们往往都不太记得,因为它们并没有真正的意义,而且也不重要。

1999年,经过10年的精心研究,伦敦帝国理工学院的研究员罗素·福斯特(RussellFoster)证明了一件看似不太可能、大多数人都拒绝相信的事。福斯特发现,除了众所周知的视杆细胞和视锥细胞外,我们的眼睛还含有第三种感光细胞。这类额外的感受器名叫光敏视网膜神经节细胞,它们与视觉无关,只用来探测亮度——知道什么时候是白天、什么时候是晚上。它们将这些信息传递给大脑中两条微小的神经元束,后者跟针头差不多,位于下丘脑,俗称视交叉上核。这两条神经束(左右半脑各一)控制着我们的昼夜节律。它们是身体的闹钟,告诉我们什么时候起床、什么时候停下来休息。

所有这一切看似完全合乎情理,能知道也很不错,但福斯特公布自己的发现后,却引得眼科学界一片哗然。几乎没人能相信,像眼部细胞类型这么基本的东西,竟然被忽视了这么久。在福斯特的一场讲演中,一名观众高喊

“胡扯”,并大摇大摆地退了场。

福斯特说:

“他们很难接受自己已经研究了150年的东西,也就是人类的眼睛里,竟然有一种细胞类型,他们完全忽视了其功能。”事实上,福斯特是对的,而且在那以后得到了彻底的验证。“他们现在的态度温和多了。”他开玩笑地说。如今,福斯特是牛津大学昼夜节律神经科学教授兼纳菲尔德眼科实验室主任。

我们在福斯特离高街不远的布莱塞诺斯学院办公室见面,他告诉我:

“这第三种感受器真正有趣的地方在于,它们的功能完全独立于视觉。我们做了一次实验,请一位完全失明的女士(她因遗传疾病完全丧失了视杆细胞和视锥细胞)判断房间里的灯是开还是关。这位女士说,别胡闹,她什么也看不见。但我们还是请她试一试。结果,她的判断每次都是对的。虽说她没有视觉(无法‘看见’灯),但她的大脑在潜意识水平上完美地探测到了光线的明暗。她大感吃惊。我们也是。”

自从福斯特的研究公布以来,科学家们发现,我们不光在大脑中有生物钟,全身各处都有生物钟

——胰腺、肝脏、心脏、肾脏、脂肪组织、肌肉等所有地方——这些器官按自己的时间表运作,规定什么时候释放激素,器官什么时候最繁忙或者最轻松。例如,你的条件反射,在下午的时候最为敏锐,而血压在晚上达到顶峰。男性分泌的睾丸激素,在大清早往往比一天里更晚的时候要多。如果这些系统里有哪一套过分不协调,就会导致问题。据信,身体日常节律紊乱,有可能助长(有些情况下甚至是罪魁祸首)糖尿病、心脏病、抑郁症和体重的大幅增加。

视交叉上核与附近一个豌豆大小的神秘结构

——松果体(基本上位于头部正中央)——紧密合作。由于松果体的中心位置和它的单一性(大脑中大多数结构是成对出现的,但松果体只有一个),哲学家勒内·笛卡尔(ReneDescartes)得出结论,松果体是灵魂居住的地方。它的实际功能是产生褪黑激素,这是一种帮助大脑跟踪日长的激素,直到20世纪50年代才得以发现,是以松果体成为最后一种被破解的主要内分泌腺体。褪黑激素与睡眠的确切关系仍不得而知。我们体内的褪黑激素水平会随着夜幕降临而升高,并在午夜达到峰值,因此,把它们跟困意联系起来似乎符合逻辑,但实际上,夜间动物最活跃的时候,褪黑激素的分泌也会增加,所以它并不助长倦意。不管怎么说,松果体不光跟踪昼夜节律,还跟踪季节变化,对冬眠或季节性繁殖的动物十分重要。它们对人类也有重大影响,只是表现方式我们大多不会注意到。举个例子,你的头发在夏天长得更快。所以,大卫·班布里基说得好:“松果体不是我们的灵魂,而是我们的日历。”但还有一件同样奇怪的事情,那就是有几类哺乳动物(例如大象和儒艮)没有松果体,但似乎也并不为之所苦。

在人类身上,褪黑激素的季节性作用并不完全清楚。褪黑激素多多少少是一种普遍存在的分子;细菌、水母、植物,以及几乎所有受昼夜节律影响的生物体当中都有它的身影。就人类而言,随着年龄的增长,褪黑激素的产量会明显下降。

70岁人士产生的褪黑激素只有20岁人士的1/4。为什么会这样,这对我们有什么影响,尚有待确定。

但有一点可以确定,如果打乱了正常的日夜节律,那么,昼夜节律系统可能会陷入严重混乱。

1962年曾做过一次著名的实验,一位名叫米歇尔·西弗伊(MichelSiffre)的法国科学家把自己隔绝在阿尔卑斯一座大山深处约8个星期。没有日光,没有时钟,也没有其他时间流逝的线索,西弗伊只能猜测多久算是流逝了24小时。等出来之后,他惊讶地发现,按自己的计算,过去了37天,实际上则是过去了58天。哪怕是估算很短的时间增量,他的能力都堪忧。研究人员请他估计2分钟的流逝,他等了5分多钟。

近年来,福斯特和同事们意识到,我们的季节性节律比以前认为的要强。

“我们在很多意想不到的领域发现了节律,比如自残、自杀、虐待儿童方面。”他说,“我们知道,这些事情存在季节性的高峰和低谷并非巧合,因为它们的模式是6个月一轮,从北半球转到南半球。不管人们在北方的春天做了些什么,比如自杀的人数更多,那么,6个月后,南半球的春天也会出现同样的现象。”

昼夜节律还可以对我们所服药物的有效性产生很大影响。曼彻斯特大学的免疫学家丹尼尔

·戴维斯指出,目前最畅销的100种药物中,有56种瞄准的是对时间敏感的身体部位。他在《治愈之美》(TheBeautifulCure)一书中写道:“这些最畅销的药物约有一半服用后仅能在体内短时间保持活性。”在错误的时间服用它们,效果很可能不好,甚至完全没效果。

昼夜节律对所有生物的重要意义,我们的认识才刚刚开了个头,但就我们所知,所有生物,甚至细菌,都有内部生物钟。

“它说不定是,”罗素·福斯特说,“生命的一种标志。”

视交叉上核并不能完全解释为什么我们会感到困倦想上床。我们还受制于一种天然的睡眠压力

——一种深刻的、归根结底不可抗拒的打瞌睡冲动,它由一种叫作睡眠内稳态(sleephomeostats)的东西所控制。我们保持清醒的时间越长,睡眠压力就越强烈。在很大程度上,这是大脑中化学物质(尤其是腺苷)随着时间推移积累所带来的结果。腺苷是为细胞提供动力的能量密集小分子ATP(三磷酸腺苷)输出的副产物。你积累的腺苷越多,你越是觉得困。咖啡因能稍微抵消它的作用,这就是咖啡提神的原因。正常而言,这两套系统同步运作,但偶尔,它们会有所偏离,比如我们在长途飞行中跨越几个时区后会出现时差反应。

你到底需要睡多长时间,似乎是个私人问题,但我们几乎所有人每晚都需要睡上

7~9小时。睡多睡少在很大程度上取决于年龄、健康状况、你最近做了些什么。随着年龄的增长,我们睡得越来越少。新生婴儿一天说不定要睡19小时,幼儿多达14小时,小孩需要11或12小时,青少年和年轻人10小时左右——尽管他们很可能因为熬夜太迟、起床太早而得不到需要的睡眠量,大多数成年人也一样。这个问题对青少年来说尤其严重,因为他们的生理周期可能比家长要长2小时,睡眠时间不够,让他们相比之下变成了夜猫子。青少年早晨起床很困难,不是因为懒,而是生理原因。《纽约时报》上的一篇社论认为,在美国,由于“一个危险的传统:高中开课太早”,问题变得更加复杂。《时报》称,86%的美国高中上午8点30分之前就开始了一天的课程,10%的学校7点30分就开始了。研究表明,上课时间晚一些,有助于提高出勤率,改善考试成绩,减少车祸,甚至减少抑郁和自残。

几乎所有权威人士都同意,在各个年龄段,我们都比过去睡得少。《贝勒大学医学中心学报》

(BaylorUniversityMedicalCenterProceedings)称,人们从晚上到次日工作前的平均睡眠时间已经从50年前的8.5小时,降至现在的不足7小时。另一项研究发现在校儿童中也有类似的下降。据估计,熬夜睡不着觉造成的旷工、业绩下降,给美国经济造成的损失超过600亿美元。

根据各种研究,全世界有

10%~20%的成年人受失眠折磨。失眠跟糖尿病、癌症、高血压、中风、心脏病,以及抑郁症(不足为奇)有关。《自然》杂志上刊登的一项丹麦研究发现,经常上夜班的女性患乳腺癌的风险比白天工作的女性高50%。

“现在有充分的数据表明,缺乏睡眠的人比正常睡眠的人体内的β-淀粉样蛋白(一种与阿尔茨海默病有关的蛋白质)含量更高。”福斯特告诉我,“我倒不是说睡眠不足会导致阿尔茨海默病,但它有可能是一个促成因素,甚至还会加快人体机能的衰退。”

对许多人来说,失眠的主要原因是伴侣的呼噜声。这是一个很常见的问题。我们大约有一半的人,至少会偶尔打鼾。打鼾是人处于无意识和放松状态时,咽部软组织发出的嘎嘎声。人越放松,鼾声越大,这就是为什么喝醉的人打鼾特别响亮。减少打鼾的最好方法是减肥、侧卧、睡前不喝酒。睡眠呼吸暂停

(Sleepapnoea,apnoea一词源自希腊语,意为“停止呼吸”)指的是打鼾时呼吸道阻塞,患者睡觉时要么呼吸停止,要么接近停止,而且,这种情况比人们通常想的更为常见。大约50%打鼾的人存在一定程度的睡眠呼吸暂停。

最极端、最可怕的失眠症是一种非常罕见的病症,叫作致死性家族失眠症,最早的医学记载见于

1986年。它是一种遗传性疾病(因此是家族性的),据我们所知,只影响全世界上大约36个家庭。患者完全失去入睡的能力,慢慢地死于疲惫和多器官衰竭。这种病总能要人的命。破坏因子是一种损坏的蛋白质,名叫朊病毒(prion,是proteinaceousinfectiousparticle的缩写,意为传染性蛋白颗粒)。朊病毒是流氓蛋白质。它们是克雅病、疯牛病(牛绵状脑病)和其他一些可怕的神经系统疾病,如格斯特曼综合征(Gerstmann-Straussler-Scheinkerdisease,大多数人从没听说过这个名字,因为它们极为罕见,但对协调和认知毫无例外是特别糟糕的消息)等背后的邪恶小手。一些权威人士认为,朊病毒可能在阿尔茨海默病和帕金森病里同样扮演了角色。就致死性家族失眠症而言,朊病毒攻击位于大脑深处、胡桃大小的丘脑,它控制着我们的自主反应——血压、心率、荷尔蒙的释放,等等。朊病毒干扰睡眠的确切方式尚不清楚,但踏上这条路总归是很可怕的。

另一种影响睡眠的失调问题是嗜睡症。它通常跟在不恰当的时间极度嗜睡有关,但许多患有这一病症的人,既难以保持清醒,也难以保持睡眠。它的成因是大脑中缺少一种叫作下丘脑泌素的化学物质,下丘脑泌素的含量非常低,直到

1998年,它才得以被发现。下丘脑泌素是让我们保持清醒的神经递质。如果没有它们,患者可能会在谈话或吃饭当中突然打盹,或者进入一种接近于幻觉而非意识的模糊状态。反过来说,他们可能会非常疲惫但又完全无法入睡。这或许是一种可悲的疾病,而且无法治愈,但好在它非常罕见,在西方世界,每2500人中只有一人会受到影响,在全世界范围内,患病比例是400万分之一。

更常见的睡眠障碍,统称为异睡症,包括梦游、觉醒混淆

(患者看似清醒,但意识懵懵懂懂)、噩梦和夜惊。后两者不容易区分,只不过,夜惊更强烈,往往使得当事人更震惊,但好玩的是,夜惊的当事人到了第二天早晨大多不记得夜里的经历。大多数异睡症在儿童中比成年人更常见,并多在青春期前后消失。

人类故意不睡觉时间最长的一次是在

1963年12月,圣地亚哥一名17岁的高中生兰迪·加德纳(RandyGardner)参加了学校的科学项目,设法保持了264.4小时(11天24分钟)不睡觉。刚开始的几天相对来说挺容易,但是渐渐地,他变得烦躁和糊涂,直至自己的整个存在变成一种模糊的幻觉。项目完成后,加德纳跌进床里睡了14小时。2017年,他对全美公共广播电台(NRC)的记者表示:“我记得自己醒来时软绵绵的,但也并不比正常人更酥软。”他的睡眠模式恢复了正常,没有明显的不良反应。然而,他在日后的人生经历了可怕的失眠,他相信,这是对自己年轻冒险的“报应”。

最后,我们来说说打哈欠这个神秘而普遍的疲倦预兆。没人明白我们为什么会打哈欠。婴儿在子宫里打哈欠

(还打嗝),昏迷中的人打哈欠,它是生活中无处不在的一部分,但它究竟为我们做了什么却不得而知。有人暗示,它跟排放额外的二氧化碳相关,但没有人解释过何以如此。另一种说法是,打哈欠会给大脑带来一股较凉爽的空气,因此能轻微地驱除睡意,不过,我还从来没有遇到过有谁打了哈欠感觉神清气爽、精力充沛的呢。更重要的是,没有任何科学研究表明打哈欠和精力水平之间存在联系。打哈欠甚至与你的疲劳程度没有可靠的关联。事实上,我们打哈欠最多的时候往往是在一夜好眠后的头几分钟,也就是我们休息得最充分的时候。

打哈欠最难以解释的方面,大概是它有着极强的传染性。看到别人打哈欠,我们多多少少也会打起哈欠来,甚至,仅仅是听到或想到打哈欠,就能让我们打哈欠。你现在肯定想打哈欠。坦率地说,这说不上有什么错。

第十七章

进入不可描述地带:

Y染色体将在460万年后消失

有一回,总统访问农场时,柯立芝夫人问向导,公鸡每天交配几次。

“几十次吧。”向导回答。

“请转告总统先生。”柯立芝夫人请求说。

等总统经过鸡圈,有人把公鸡的事儿告诉了他,他问:

“每一回都是同一只母鸡吗?”

“哦,不,总统先生,每回都是不同的母鸡。”

总统慢慢点了点头,说:

“请把这也转告柯立芝夫人。”

——《伦敦书评》1990年1月25日

以下事实不免令人稍感惊讶:在漫长的文明史里,我们绝大多数时间都不知道为什么有些人生来是男性,另一些人生来是女性。虽然早在

19世纪80年代,一位忙碌而又精力充沛的德国人海因里希·威廉·戈特弗里德·冯·瓦尔代尔-哈茨就发现了染色体,但它们的重要意义并未得到人们的理解和重视。(瓦尔代尔称之为染色体,是因为它们在显微镜下能很好地吸收化学染料。)我们现在知道,女性有两条X染色体,男性有一条X染色体和一条Y染色体,这就是导致两者性别差异的原因,而这种认识,来得很晚。哪怕到了19世纪末,科学家仍普遍认为,性别不是由化学物质决定的,而是由外部因素,如饮食、气温甚至女性怀孕初期的情绪等决定的。

解决这一问题迈出的第一步是在

1891年,德国中部哥廷根大学年轻的动物学家赫尔曼·亨金(HermannHenking)在研究一种火蜂(它的确切名字叫Pyrrhocoris)的睾丸时,注意到一件奇怪的事情。在他研究的所有样本中,一条染色体总是与另一条保持距离。和如今人们想的不同,亨金称之为“X”不是因为它的形状,而是因为它显得很神秘。他的发现引起了其他生物学家的兴趣,但亨金本人似乎不为所动。没过多久,他在德国渔业协会找了一份工作,余生都在考察北海的鱼类资源,而且,据我所知,他再也没观察过任何昆虫的睾丸。

亨金偶然发现染色体规律

14年之后,大西洋彼岸出现了真正的突破。宾夕法尼亚州布林莫尔学院一位名叫内蒂·史蒂文斯(NettieStevens)的科学家在对粉虫的生殖器官做类似的研究。她发现了另一条疏离的染色体,并且意识到它似乎在决定性别方面扮演着角色(这是她的关键洞见)。她按照亨金起名时所用的字母顺序,称它为Y染色体。

·史蒂文斯本应该更出名的。她1861年生于佛蒙特州卡文迪什(很巧,这里就是13年前,菲尼斯·盖奇修铁路时被一条铁棍贯穿头骨的地方)。史蒂文斯家境贫寒,她用了很长时间才完成了自己接受高等教育的梦想。她当了好几年的老师和图书管理员,到1896年35岁时才进入斯坦福大学就读,42岁才最终获得博士学位,此时距离她短暂的一生结束已经没多久了。她接受了布林莫尔研究所初级研究员的职位,她不光发现了染色体,同时从事了大量的研究工作,发表了38篇论文。

如果这一发现的重要性得到更广泛的赞誉,史蒂文斯几乎肯定会获得诺贝尔奖。只可惜,多年来,人们通常把功劳归给埃德蒙

·比彻·威尔逊(EdmundBeecherWilson),他差不多是在同一时间独立地做出了同样的发现(究竟谁第一,一直是个有争议的问题),但并未完全理解这一发现的重要性。史蒂文斯无疑可以取得更大的成就,然而造化弄人,她患上了乳腺癌,并于1912年去世,年仅52岁,从事科学工作仅仅11年。

插图总是把

X和Y染色体表现为大致接近X或Y的形状,但事实上,大多数时候,它们看起来并不像字母表中的任何字母。在细胞分裂过程中,X染色体确实短暂地呈X形,但此时,所有与性别无关的染色体也都呈X形。Y染色体仅在表面上与Y相似,但它们跟自己的命名字母有着稍纵即逝的相似之处,实在只是个惊人的巧合罢了。

从历史的角度看,染色体太难研究了。它们大部分时间的存在形式,都是细胞核中难以分辨的团块。数清它们的唯一方法是趁细胞分裂时从活细胞中获取新鲜样本,而这又是一项艰巨的任务。按一份报告所说,细胞生物学家们

“眼巴巴地站在绞刑架底下,为的是抢在死刑犯被处死之后,染色体又还没凝结成块之时就修复其睾丸”。即便在这个时候,染色体也趋于重叠模糊了,除了能粗略地数个数目出来,什么也没法干。但在1921年,得克萨斯州立大学的细胞学家西奥菲勒斯·佩特(TheophilusPainter)宣布,他获得了一些不错的图像,并信心十足地断言自己数出了24对染色体。这个数字一直保持不变,基本无人怀疑,直到35年后的1956年,研究人员做了一次更仔细的检验,发现我们只有23对染色体——好些年来,这一事实其实从照片(还包括至少一本流行教科书里的插图)上看已经很明显了,只是从来没人想过要去再数数看。

直到最近人们才刚刚知道,到底是什么让我们一部分人是男性、一部分人是女性。

1990年,来自伦敦国家医学研究所和帝国癌症研究基金会(ImperialCancerResearchFund)的两支研究团队才在Y染色体上确定了一个决定性别的区域,并称之为SRY基因,意思是“Y染色体上的性别决定区域(Sex-DeterminingRegionontheY)”。经过了无数代制造小男孩和小女孩的繁衍之后,人类终于知道自己是怎么做到的了。

Y染色体是个奇怪的小矮子。它只有大约70个基因;其他染色体则有多达2000个以上的基因。1.6亿年来,Y染色体一直在萎缩。据估计,按照它目前的恶化速度,再过460万年它就会完全消失。不过,这并不意味着男性会在460万年以后消失。决定性别特征的基因,大概会转移到另一条染色体上。此外,我们操纵生殖过程的能力,在460万年里可能会变得更加精湛,因此,没必要为此大惊小怪彻夜难眠。

有趣的是,性别其实并非必需。相当多的生物体已经放弃了它。在热带地区,人们常常会看到壁虎像真空粘钩般贴在墙上,这种绿色的小蜥蜴就彻底抛弃了雄性。如果你是个男人,大概会为此稍感不安,但我们为支持生育的政治派别带来了莫大的好消息,足可轻易打消这种不安。壁虎产卵,而这些卵是母体的克隆体,它们将长成新一代的壁虎。从母亲的角度看,这种安排非常圆满,因为这意味着自己的基因得到了

100%的遗传。而按照传统的性别遗传,伴侣双方只能传递一半的基因——并且,这个数字会随着下一代的延续不断减少。你的孙辈只有你1/4的基因,曾孙只有1/8,曾曾孙只有1/16。如果你渴望遗传不朽,那么,两性延续是很糟糕的实现途径。正如悉达多·穆克吉(SiddharthaMukherjee)在《基因传》(TheGene:AnIntimateHistory)中说,人类实际上根本就不再生。壁虎是再生,我们是重组。

性别可能会稀释我们对后代的个体贡献,但它对整个物种来说功莫大焉。靠着基因的混合和匹配,我们获得了多样性,这带给我们安全和适应力。基因多样性让疾病难以在整个种群内蔓延,还意味着我们可以不断演变。我们可以保留有益的基因,抛弃那些妨碍人类共同幸福的基因。克隆一次又一次地带给你相同的东西。两性繁衍则带给你爱因斯坦和伦勃朗

——当然,也带来了一大堆蠢货。

就人类存在的领域而言,大概没有什么问题比性更缺乏确定性,或者说,更难以启齿进行公开讨论的了。光是

“pudendum”这个词,就足以说明我们对生殖问题是多么敏感了:它的意思是“外阴”,来自拉丁语,意思是“为之羞耻”。除了视为消遣,也几乎不可能获得任何有关性的可靠数据。有多少人曾在亲密关系中对伴侣不忠?数据为20%~70%不等,一切取决于你参考的是诸多研究里的哪一个。

问题之一在于

(而且也没什么好奇怪的),一旦受访者认为自己说出的答案他人无法核实,就不自觉地说出与事实不符的话。在一项研究中,女性受访者以为自己跟测谎仪接在一起,她们回忆起的性伴侣数量就增加了30%。尤其值得指出的一项研究来自1995年在美国所做的“性问题的社会构建”调查,由芝加哥大学和全国民意研究中心联合进行,受访者在接受访问时,可以让他人(多为孩子或现在的性伴侣)在场陪伴,在这种情况下,调查几乎无法得到完全坦率的回答。事实上,事后的调查显示,如果有他人在场,回答前一年跟不止一个人发生过性关系的受访者的比例,就从17%降到了5%。

该项调查的其他许多不足之处也遭到了批评。由于资金问题,只有

3432人接受了采访,而不是原先计划的20,000人,而且,由于所有受访者都是18岁以上人士,报告没有就少女怀孕、节育措施或其他对公共政策至关重要的问题给出结论。此外,这项调查只针对家庭,因此它排除了大学生、囚犯、部队军人等过着集体生活的成员。这一切,令报告的结论受到了质疑,甚至有人认为它完全没用。

性事调查的另一个问题是,人有时候就是蠢,对此,我实在没有找到什么委婉的说法。剑桥大学的大卫

·斯皮格尔霍尔特(DavidSpiegelhalter)在《从数字看性:有关性行为的统计数据》(SexbyNumbers:TheStatisticsofSexualBehaviour)这本了不起的书里报告了另一项分析,调查者问受访者,在后者眼里,什么构成了圆满的性行为。差不多有2%的男性受访者说,插入式性交不够格,这让斯皮格尔霍尔特禁不住好奇,在“他们感觉做完全套之前”,到底还想要等到些什么。

由于存在这些困难,两性研究领域给出的统计数据可疑,是有悠久历史的。印第安纳大学的阿尔弗雷德

·金赛(AlfredKinsey)在他1948年的作品《男性性行为》(SexualBehaviorintheHumanMale)中报告称,近40%的男性曾有过获得性高潮的同性恋经历,近1/5在农场长大的年轻男性曾与牲畜发生过性行为。如今,人们认为这两个数字都高度不可信。1976年的《海特报告:全美女性性行为研究》(HiteReportonFemaleSexuality)及随后出版的《海特报告:全美男性性行为研究》(HiteReportonMaleSexuality)更令人生疑。作者雪儿·海特(ShereHite)采用的是问卷调查方式,研究的应答率很低,而且非随机,选择性极强。尽管如此,海特仍自信满满地宣称,84%的女性对自己的男性伴侣不满意,70%的结婚5年以上的女性有婚外情。这些发现在当时就受到了严厉批评,但不管怎么说,这些书都成了大热门的畅销书。(“美国国家健康和社会生活调查”设计得更科学,调查日期更近,按它的说法,15%的已婚女性和25%的已婚男性表示自己曾有过不忠行为。)

除此之外最重要的是,性这个话题充满了重复但却毫无根据的陈述和统计数据。有两个经久不衰的说法是,

“男人每隔7秒就会想到性”和“人一生中平均接吻时间是20,160分钟”(336小时)。事实上,根据真实的研究,大学生年纪的男性每天想到性19次,在清醒时间里大约每小时想一次,跟他们想到食物的频率差不多。大学女生想到食物的次数比想到性的次数要多,但她们对两者想到的次数都不太多。没有人会每隔7秒就做一件事,除了呼吸和眨眼睛。同样地,没人知道一个人一生中平均用多长时间来接吻,也没人知道20,160分钟这个精确而又持久的数字是从哪儿冒出来的。

从更积极的角度来看,我们可以有把握地说,做爱的中位数时间

(至少在英国)是9分钟,不过,完整过程(包括前戏和脱衣)更接近25分钟。按大卫·斯皮格尔霍尔特的说法,每一次性行为平均消耗的能量,对男性来说约为100卡路里,对女性是70卡路里。一项综合分析显示,老年人性爱后3小时内心脏病发作的风险会增加,但铲雪也有着同样的后果,更何况做爱比铲雪好玩多啦。

人们有时会说,男女之间的基因差异比人类跟黑猩猩之间的差异还要大。呃,也许吧。这完全取决于你怎样衡量基因差异。但不管怎么说,这种说法在任何实际意义上显然都毫无意义。黑猩猩和人类或许有多达

98.8%的基因相同(取决于基因的测量方式),但这并不意味着它们作为生物只有1.2%的不同。黑猩猩不能与人交谈,不能做饭,也没有4岁的人类孩子聪明。显然,问题不在于你拥有什么样的基因,而在于你拥有的基因怎样表达,即基因得到了怎样的使用。

这就是说,男女两性在许多重要方面毫无疑问非常不一样。女性

(我们这里说的是健康、匀称的女性)比匀称、健康的男性多50%的脂肪。这不仅使女性显得更加柔美,对求婚者更显曼妙,还令得她有更多的脂肪储备,可以在困难时期用于产奶。女性的骨骼磨损得更快,尤其是更年期之后,所以她们在晚年生活中会遭受更多的骨折骨裂。女性患老年痴呆症的概率是男性的两倍(部分原因是她们的寿命也更长),患自身免疫性疾病的概率也更高。她们代谢酒精的方式不同,意味着她们更容易喝醉,而且比男性更容易得肝硬化等酒精相关的疾病。

女性就连拎包的方式都跟男性不同。据信,女性臀部更宽,这样一来,就必须减小前臂垂直承载角度,摆动的手臂才不会一直撞到腿。这就是为什么女性拎包时通常是手掌朝前

(这样手臂就可以稍稍张开),而男性则是手掌朝后。更重要的是,女性和男性心脏病发作的方式截然不同。女性心脏病发作比男性更容易出现腹痛和恶心,使得病情频遭误诊。

男人另有不同的地方。他们患帕金森病的概率更高,自杀的概率也更高,只是患临床抑郁症的概率更低。他们比女性更容易受到感染

(不光人类如此,几乎所有物种都如此)。这或许意味着某个尚未确定的激素或染色体差异,也可能只是因为男性总体上过着风险更大、更容易感染的生活。男性死于感染和身体伤害的概率也更大,尽管这又是一个无法回答的问题:它到底是因为男性在激素上缺乏抵抗力,还是因为他们太骄傲太愚蠢而没有及时寻求医疗救助(又或两者同时成立)。

所有这些都很重要,因为直到最近,药物试验还常将女性排除在外,基本上是因为担心月经周期可能会导致结果存在偏差。

2017年,伦敦大学学院的朱迪斯·曼克(JudithMank)接受BBC广播4台《科学内幕》(InsideScience)节目采访时表示:“人们一直以为,女性只是体格比男性小20%,其他方面都大体相同。”我们现在知道,远远不是这样。2007年,《疼痛》(Pain)杂志回顾了过去10年发表的所有研究结果,发现近80%的研究结果来自纯男性测试。2009年《癌症》(Cancer)杂志以数百项临床研究为基础,发表了一篇关于癌症试验的报告,其中也提到了类似的性别偏差。这些发现意义重大,因为女性和男性对药物存在非常不同的反应——而这些反应的不同,往往遭到了临床试验的忽视。多年来,苯丙醇胺一直被广泛用于感冒和咳嗽的非处方药物中,直到人们发现它显著增加了女性出血性中风的风险,但它对男性并无影响。类似地,一种名为息斯敏(Hismanal)的抗组胺药,以及一种名为氟苯丙胺(Pondimin)的食欲抑制剂因为表现出对女性存在严重风险后遭到撤回,但此时,前一种药物已经上市了11年,后一种药物已上市24年。美国流行的安眠药安必恩(Ambien)在2013年将女性的推荐用量减少了一半,因为人们发现,如果女性要在次日早晨开车,很大一部分人的表现会受到削弱;男人却没有出现这样的问题。

从解剖学角度来看,女性还有另一个非常重要的不同方面:她们是人类线粒体的神圣守护者,而线粒体,是我们细胞关键的小小发电厂。怀孕期间,精子并不传递任何线粒体,因此所有线粒体信息都只通过母亲代代相传。这样的系统意味着,一路上将出现大量的灭绝。一个女人将线粒体赋予自己所有的孩子,但只有她的女儿拥有相同的机制把它传给下一代。故此,如果一名女性只有儿子或者根本没有孩子

(这当然是常常发生的情况),那么,她个人的线粒体脉络便将与她一同消亡。她所有的后代仍然拥有线粒体,但它将来自其他遗传线上的母亲。最终,由于这些局部灭绝,人类的线粒体池每一代都会缩小一点。随着时间的推移,人类的线粒体池大幅缩小,带来了一个令人不可思议而又奇妙的结果:今天的我们所有人都是同一位线粒体祖先的后代——这位祖先是20万年前生活在非洲的一位女性。你说不定听说过这位线粒体夏娃。从某种意义上说,她是我们所有人的母亲。

在有历史记载的大部分时段,我们对女性及其组成知之甚少。玛丽

·罗奇在《科学碰撞“性”》(Bonk:TheCuriousCouplingofSexandViolence)一书中写道,虽说对受孕和女性整体福祉至关重要,但“阴道分泌物是唯一一种我们几乎什么都不知道的体液”。

专属女性的事宜

(尤其是月经)在医学上几乎完全成谜。更年期(显然是女性生命中的另一个里程碑事件)直到1858年才正式引起人们的注意,当时,这个词第一次出现在英语里,刊载于《弗吉尼亚医学杂志》(VirginiaMedicalJournal)。腹部检查很少进行,阴道检查几乎从不进行,颈部以下的任何检查,大多是医生在被褥下盲目摸索,眼睛牢牢地盯着天花板。许多医生会使用道具人偶,好让女性患者指出受影响的部位,不必透露甚至不用提到它的名字。1816年,巴黎的勒内·雷奈克(ReneLaennec)发明了听诊器时,最大的好处不是它改善了声音的传输(把耳朵靠近胸部,其实效果差不多好),而是它让医生可以不直接接触女性身体就检查其心脏和其他内部运转。

即使是现在,女性解剖学里仍有大量我们不确定的东西。以

G点为例,它得名自德国妇科医生兼科学家恩斯特·格拉芬贝格(ErnstGrafenberg),他从纳粹德国逃到美国,发明了宫内避孕装置,最初名叫格拉芬贝格环。1944年,他为《西方外科杂志》(WesternJournalofSurgery)撰文,声称在阴道壁上识别了一个性感点。一般而言,《西方外科杂志》不会吸引很多人关注,但这篇文章却流传开来。多亏如此,新识别的性感位置成了众所周知的格拉芬贝格点(Grafenbergspot),随后缩短为G点。但女性是否真的存在G点,引起了经久不息的激烈争论。想象一下,如果有人暗示男性有一个没有充分利用起来的性敏感点,会有多少研究经费投入于此。2001年,《美国妇产科杂志》将G点称为“现代妇科神话”,但其他研究表明,大多数女性(至少在美国)相信自己有G点。

男性对女性解剖学的无知相当令人震惊,尤其是当你想到,在其他领域,男人们是有多么渴望了解它。一项针对

1000名男性的调查(这项调查是和一项名为“妇科癌症宣传月”的活动联合进行的)发现,大多数男性无法准确定义或识别女性的大部分私处——外阴、阴蒂、阴唇,等等。一半的人甚至无法从示意图中找到阴道。因此,在这里,我们有必要简要地概述一下。

(vulva)是完整的生殖器套装:阴道开口、阴唇、阴蒂,等等。外阴上方的肉丘,叫作“阴阜”。外阴的顶部是阴蒂(clitoris,有可能来自指代“小丘”的希腊单词,但也有其他候选词源),这里包含了大约8000条神经末梢,每单位面积的数量,多于其他任何女性解剖结构。按我们现在所知,阴蒂的存在完全是为了带来愉悦。大多数人,包括女性,都不知道阴蒂可见的部分(阴蒂头)只是阴蒂的顶端。阴蒂的剩余部分深入体内,沿阴道两侧向下延伸约12厘米。直到20世纪初,clitoris(阴蒂)一般都读作“kly-to-rus”(按现在的发音为/'klItərIs/)。

(vagina,拉丁语的意思是“鞘”)是连接外阴到子宫颈及子宫的通道。子宫颈(cervix)是环状瓣膜,位于阴道和子宫之间。在拉丁语里,cervix的意思是“子宫的脖子”,恰如其分地说明了它是什么。它充当了看门人,判断什么时候让物质(如精子)进入,什么时候把其他东西(如月经期间的血和生产时的婴儿)排放出来。根据男性性器官的大小,有时候,子宫颈在性交期间会遭到撞击,一些女性感到愉悦,另一些则觉得不舒服或疼痛。

(uterus,也叫womb)就是婴儿生长的地方。通常,子宫的重量是50克,但怀孕后期有可能重达1公斤。子宫两侧为卵巢(ovaries),存储卵子,同时也生成雌激素和睾酮等(女性同样会分泌睾酮,只是远远不如男性多)。卵巢通过输卵管(fallopiantubes)与子宫相连。fallopiantubes这个名字来自意大利解剖学家加布里埃尔·法洛皮奥(GabrieleFalloppio),他在1561年首次描述了输卵管。卵子一般在输卵管中受精,接着向外推入子宫。

你看,女性独有的性解剖结构,大体上就是这样了。

男性的生殖解剖结构要简单直白许多。它基本上由三个外部零件组成

——阴茎、睾丸和阴囊,至少概念上,几乎人人都很熟悉。不过,我要指出,睾丸是产生精子和若干种激素的工厂;阴囊是上述物体的存储地;阴茎是精子(精液的活性部分)的输送装置,也是尿液的出口。但在它们背后,还有其他结构充当辅助角色,也即所谓的附属性器官,它们不太为人熟知,但同样至关重要。我敢说,大多数男人从来没有听说过附睾,听说自己的阴囊里蜷缩着12米长(足足相当于一辆伦敦公共汽车的长度)的附睾,他们会大吃一惊。附睾是整齐盘绕着的细管子,精子在其中成熟。Epididymis一词来自希腊语的“睾丸”,1610年,本·琼森就在戏剧《炼金术士》(TheAlchemist)中首次将之引入了英语。他大概不乏炫耀的意思,因为观众里兴许没一个人知道他指的是什么。

其他附属性器官同样不为人知,但丝毫无损其重要性:尿道球腺,它产生润滑液,有时也叫库珀腺,因袭的是它

17世纪发现者的名字;精囊,大部分精液来自于此;还有前列腺,几乎人人都听说过,但我还没见过哪位50岁以下的外行人知道它到底是干什么的。或许可以这么说,在男性的整个成年期,前列腺替他产生精液,等到了晚年,就替他产生焦虑。我们将在稍后的章节里讨论前列腺的后一种特点。

男性生殖解剖学里长久未解的一个谜是,为什么睾丸长在容易受到创伤的体外。通常的说法是,睾丸在较冷的空气中能更好地运转,但这忽略了事实:许多哺乳动物的睾丸都长在体内,而且运转良好:大象、食蚁兽、鲸鱼、树懒、海狮等都是如此。温度调节可能确实是睾丸效率的一个因素,但人体完全有能力处理这个问题,无须把睾丸放到那么容易受伤的地方。毕竟卵巢可是安全地隐藏起来的。

阴茎的正常大小,也存在大量的不确定性。

20世纪50年代,按金赛性学研究所的记录,阴茎勃起后的平均长度为13~18厘米。到1997年,一份包含了1000多名男性的样本显示,平均值在11~14厘米,下降得非常明显。要么是男性萎缩了,要么是阴茎尺寸的可变性比传统上认为的要大得多。说到底,我们不知道。

精子似乎更喜欢接受更为细致的临床研究,这显然是出于对生育能力的担忧。权威人士似乎普遍认为,高潮时精液的平均释放量为

3~3.5毫升(约一茶匙),平均喷射距离为18~20厘米,尽管德斯蒙德·莫里斯说,科学上曾记录过近1米的喷射距离(他并未说明具体情况)。

跟精子相关的最有趣的实验肯定来自罗伯特

·克拉克·格雷厄姆(RobertKlarkGraham,1906—1997)。他是加利福尼亚的一名商人,靠制造防碎眼镜片发了财。1980年,他创办了胚种精选择库(RepositoryforGerminalChoice),这家精子库承诺只存储诺贝尔奖获得者和其他杰出知识权威的精子(格雷厄姆谦逊地把自己纳入了精英之列)。他的设想是,为女性提供现代科学所能提供的最佳精子,帮助她们生下天才婴儿。在该精子库的努力之下,大约有200名儿童出生,但似乎无一成为杰出天才,甚至连一个成就斐然的眼镜工程师都没能“造”出来。创始人去世两年后的1999年,该精子库关门,人们似乎也并不感到太过惋惜。

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