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  • 《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》

    《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》的作者是方舟子,出版社是海豚出版社,本书精选的96个人们容易忽视或被误导的谜题。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    名称: 《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 作者: 方舟子
    别名: 丛书名: 智慧果 类别: 少儿、科普/百科
    价格: 28.00元 语种: 简体中文
    ISBN: 9787511003270 出版社: 海豚出版社
    页数: 312页 开本: 16 开
    出版时间: 2010年8月1日 装帧: 平装
    其他: ASIN: B0040NOFLS

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    内容简介/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》

    《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》是方舟子近两年来在《中国青年报》等报刊上发表的科普美文的合集,内容涉及奇妙的生命现象、有趣的科学发现、鲜为人知的科学史故事和与现实生活密切相关的科学问题,兼具知识性、趣味性、思想性和实用性。对这些谜题,方舟子一一详细剖析,有根有据的娓娓道出这些谜题背后的科学真相。同时,引导读者思考,增添阅读的快感,炼就一双火眼金睛。 [1]

    作者简介/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    方舟子,美国密歇根州立大学生物化学博士。1994年创办世界上第一份中文网络文学刊物《新语丝》。1998年起主要从事写作和网站建设。2000年创办中文网上第一个学术打假网站“立此存照”,揭露了多起科学界、教育界、新闻界等领域的腐败现象。先后在中央电视台“面对面”、“新闻会客厅”、“人物”、“中国周刊”等节目和上海电视台“七分之一”、福建电视台“新闻启示录”、辽宁电视台“今晚博客”、北京电视台“魅力科学”、东方卫视“非常道”等节目分别做过专访。美国《科学》在2001年8月10日和2006年12月1日曾两次专文介绍。目前担任《中国青年报》、《经济观察报》、《大众健康》、 《健康管理》的专栏作者。著有多部著作。

    编辑推荐/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》方舟子,有打假斗士之称。2010年7月,揭露打工皇帝唐骏学历造假一事,从而掀起一场争论不休的“学历门”热波。“学历门”已成许多名人的坎。《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》精选96个人们容易忽视或被误导的谜题,紧贴人们生活。如三鹿奶粉事件、动物能否预测地震猪流感风波等等。方舟子一一剖析详细,能让您用科学擦亮双眼,不盲从、不迷信。《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》是一本应用科学分析问题的最佳教科书。对培养孩子用科学分析各种问题有很大的益处。 

    背景/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    雾里看花、水中望月,没有人能将这变化莫测的世界分得清楚、明白;就连人们熟视无睹、习以为常的“常识”,有可能都是错的。怀疑是迈入真理之门的第一步。生活随处有类似的难解之谜,需要人们炼就双眼,用科学而不是迷信、盲从去分辨是非。

    鱼翅是鲨鱼鳍中的细丝状软骨。中国人把鱼翅当成贵重美味的历史并不长,大约从明代开始。李时珍的《本草纲目》称鲨鱼“腹下有翅,味并肥美,南人珍之”,可知当时还只是南方人珍重鱼翅。同时期成书的小说《金瓶梅》,里面讲到西门庆到东京为蔡太师拜寿,翟管家摆筵席为西门庆洗尘,“……珍馐美味,燕窝鱼翅,绝好下饭”,可知此时鱼翅已成珍馐美味的典型了。

    其实,鱼翅本身并没有什么味道,还略带腥味,鱼翅汤的美味主要来自它的配料,是用火腿、老鸡等真正的美味熬出来的。因此鱼翅很容易假冒,市场上有用明胶、海藻酸钠、氯化钙等材料仿造的假鱼翅,据说品质与复水后的真鱼翅非常相似,吃不出区别。可见,鱼翅并非不可替代的美味。

    鱼翅被推崇与中国的养生文化有关,它被当成了上等的滋补品。中医认为鱼翅能“益气、补虚、开胃”,现代美食家则说“鱼翅有极为丰富的营养”,“富含胶原蛋白,有预防骨骼老化、防癌抗癌、滋养肌肤、延年益寿等功效”。其实,从营养学的角度看,鱼翅并不具有特殊的营养价值。鱼翅的主要成分是胶原蛋白,这是一种蛋白质。蛋白质即使有某种神奇的功效,吃它也不能让它直接进入人体发挥作用,而是会在胃肠中被消化成氨基酸,再被人体吸收。所以,不管吃的是什么蛋白质,都是消化成了组成蛋白质的氨基酸。组成蛋白质的氨基酸共有20种。有的蛋白质(例如鸡蛋、牛奶、肉类的蛋白质)含有全部20种氨基酸,叫做完全蛋白质,营养价值较高;而有的蛋白质(例如植物蛋白)则是不完全蛋白质,缺某种氨基酸,营养价值较差。胶原蛋白缺少色氨酸和半胱氨酸,是不完全蛋白质,因此鱼翅的营养价值并不高,还比不上含有完全蛋白质的鱼肉。

    近年来从国外又传进来了一种说法,说是鲨鱼不会得癌症,这是由于鲨鱼的软骨中含有特殊的“鲨鱼软骨素”能够防癌抗癌。市场上出现了用鲨鱼软骨制造的保健品,而同样属于鲨鱼软骨的鱼翅也跟着沾光,成为一些人吃鱼翅的借口。

    其实,鲨鱼不会得癌症纯属误传。2000年,美国约翰·霍普金斯大学和乔治·华盛顿大学医学中心的科学家指出,他们从文献中找到40多例鲨鱼及其近亲得癌症、肿瘤的报告,其中3例还是软骨瘤。临床试验表明,口服鲨鱼软骨提取物对治疗癌症是无效的。

    因此,不论是从营养的角度还是从保健的角度,吃鱼翅都没有益处,相反,吃鱼翅反而对健康有害。鱼翅中水银和其他重金属的含量都比其他鱼类高很多。这是因为工业废水不断地排入海洋,使得海水中重金属含量较高,这些重金属进入海洋生物体内,而鲨鱼处于海洋食物链的顶端,吞食了其他鱼类后,食物中的重金属也随之进入鲨鱼体内积累下来,因此鲨鱼体内的重金属的含量会越来越高。烹饪并不能去除水银或其他重金属的毒性。吃了鱼翅后,水银和其他重金属进入人体,难以被排出体外,而是在体内积蓄下来,能损害中枢神经系统、肾脏、生殖系统等,导致头昏、头痛、肌肉震颤、口腔溃疡、肾脏损害、性功能减退、流产等。

    吃鱼翅和吃燕窝、熊掌,以及把虎骨、犀角、熊胆等当成珍贵药材类似,都是中国传统养生、进补文化的一部分,但是也都没有科学依据。例如,燕窝是金丝燕的唾液,其成分包括蛋白质、碳水化合物、矿物质等,并不神奇。

    因此,对于传统文化中有害无益的迷信部分,我们没有必要继承,更不应该发扬。

    特色/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    可能是由于在电视、电影、画册上已司空见惯,很少有人意识到,大象是最独特的动物之一。独特到什么程度呢?动物学家把多达5400种的哺乳动物根据其亲缘关系的远近很吝啬地划分为29个目,而大象就占了一个目——长鼻目。长鼻目仅仅含有三个现存物种,即亚洲象、非洲丛林象和非洲森林象,再也没有别的现存物种能与大象划入同一个目。而我们人类所属的灵长目含有350个物种,我们的近亲可比大象多多了。

    大象的独特首先表现在它的庞大。它是现存最大的陆地动物,能长到高达4米,重达7吨,是排在第二位的犀牛的两倍。它的形状也很独特,最引人注目的当然是那长长的鼻子,以及巨大的耳朵。大象还有一个特征比较少有人注意到,那就是身上的毛发极其稀疏。身披毛发是哺乳动物的特征之一,99%以上的陆地哺乳动物都有皮毛,大象是罕见的例外。

    有一个科学爱好者注意到了这一点。我收到他写的题为《大象的体毛为何非常稀疏》的小论文,大意是说始祖象的体型变大进化成大象后,身上毛囊的密度自然会大大降低,大象的体毛当然会变得稀疏了。这个解释是经不起推敲的。体型大并不意味着毛发就变稀疏。实际上,已在1万年前灭绝的猛犸象就长着浓密的长毛。如果有必要,现存的大象也可以身披毛发。

    猛犸象生活在寒带,需要毛发御寒,而现存大象都生活在热带,没有这个必要。所以大象不长毛的一个因素,是气候。但是,和大象生活在同一个地方的许多哺乳动物,例如斑马、长颈鹿、狮子,都有毛发,为什么大象的体毛却严重退化呢?

    哺乳动物是恒温动物,必须把体温维持在一个特定的温度才能保证正常的生理活动,比如大象的体温必须维持在大约36摄氏度,过高或过低都有生命危险。体热是在细胞代谢过程中产生的,它们的总量差不多是固定的,但是环境的温度则是不断在变化的。如果气温低于体温,那么就要防止体热散失,这是毛发的主要功能。而如果气温高于体温,则要想办法尽量把体热散掉。

    大象生活在地球最炎热的地带,如何散热要比如何保温更重要。既然体热来源于细胞代谢过程,那么细胞越多,产生的热量就越多,也就是说,身体体积越大,产热越多。体热的散发主要是通过皮肤进行的,身体表面积越大,散热越快。但是,动物体型变大时,体积和身体表面积却不是按相同的比例增长的:体积按立方增大,而表面积按平方增大,体积的倍数增长要比表面积快得多。假如你吹一个气球,让其半径增大1倍,这时候气球的体积是原来的8倍,而表面积仅仅是原来的4倍。

    由于体积和表面积不成比例的增长,考虑到大象体型的庞大,散热就成了一个极其严重的问题。大象的体积大约是狮子的30倍,即产生的体热大约是狮子的30倍,但是大象皮肤总面积大约只是狮子的10倍,还有20倍的热量需要设法散掉。因此大象不能像狮子那样保留妨碍散热的体毛。与此类似,体型排第二的犀牛、排第三的河马,也是没有体毛的。

    大象的体积大约是犀牛的2倍,但是表面积仅仅是犀牛的大约1.5倍。把体毛去掉对犀牛是够了,对大象还不够,还必须有其他的办法来帮助散热。什么办法呢?长一对巨大的耳朵。大象的耳朵不仅大,而且薄,里面充满了血管,血流经这里,很容易就把热量散发了。特别是扇动起来,更容易把耳朵里的血的温度快速将下来,能让血温降低5摄氏度,冷却的血在体内循环,帮助把全身的温度降下来。

    现存的三种大象,亚洲象体型最小,生活的地区比较靠北方,又是生活在森林中,气温较低;非洲丛林象体型最大,生活在阳光暴晒的热带大草原,气温最高;非洲森林象的体型和所在的环境气温都介于二者之间。这三种象的耳朵,以非洲丛林象最大,非洲森林象其次,亚洲象最小,刚好与大象耳朵的主要功能是散热的说法相符。

    猛犸象的体型要比现存大象大,但是由于生活在冰天雪地的寒带,它面临的主要问题是如何保温,因此不仅要身披长毛,而且耳朵也没有必要很大。的确,猛犸象和现存大象相比,什么都大,就是耳朵很小。已知最大的猛犸象耳朵只有0.3米长,而非洲丛林象的耳朵可以长达1.8米。由此可见大象的大耳朵是做为散热器进化出来的,它的其他功能(例如雄象在争夺配偶时会张大耳朵进行示威)则是副产物。

    生活在寒冷地区的动物的体型一般要比生活在温暖地区的同类动物大,这叫柏格曼法则。但是,寒冷地区的动物的耳朵等突出物则一般比较小,这叫阿伦法则。这两个法则其实都是对表面现象的概括,为了保温或散热才是真正的因素。

    别看大象长得奇怪,其实蕴含着一点也不奇怪的简单的科学道理。

    看点/《大象为什么不长毛:方舟子破解科学谜题》 编辑

    为什么婴儿逗人喜爱

    为什么婴儿的样子大家见了都觉得可爱?为什么有的婴儿要比别的婴儿更令人怜爱?1940年代,奥地利动物学家、1973年诺贝尔奖获得者洛伦兹(Konrad Lorenz)通过实验,归纳出了构成婴儿的可爱性的特征。这些特征包括:大圆头;大而突出的额头(奔儿头);位置在头部的中线之下的大眼睛;短小、胖乎乎的四肢和手脚;圆胖的体形;柔软、有弹性皮肤;肥嘟嘟的两颊;动作笨拙。此外,大瞳仁、小鼻子、细眉毛、酒窝等身体特征和天真、好奇、调皮等性格也被认为很可爱。 

    那些强烈地体现出这些特征的婴儿会被认为特别漂亮可爱、脆弱无助,会让大人不由自主地萌生怜爱之心,情不自禁地表现出关爱之举,例如低头察看、抚摸、轻拍、尖着嗓子叫小名昵称等等。面对这样的婴儿,大人会消除戒心,感到亲密、温暖,很容易形成感情纽带。这些反应是与生俱来的,不管是在哪种文化环境中长大的人都普遍具有。

    婴儿并非是为了吸引大人而进化出这些可爱的特征的。这些特征大多是婴儿在发育过程中自然而然形成的。例如,为了拥有人类那颗巨大的大脑,婴儿在出生后大脑还要持续快速地发育,这就使得婴儿有相对较大、较圆的脑袋。婴儿眼睛的位置较低,随着两颊和下巴一带的骨头的发育,眼睛位置才逐渐往上移。婴儿鼻子里的软骨组织还未发育好,所以鼻子显得小而扁平。婴儿胖乎乎的肢体和柔软的皮肤,是在为身体的生长留下余地。婴儿的动作显得笨拙,是因为要让肌肉群的运动达到协调,需要经过数年的练习。

    婴儿的可爱特征不是“有目的”地进化出来的,但是这些特征能在大人心中激发可爱的感觉,则是进化而来的,原因很简单:如果大人觉得他们的婴儿的这些特征很可爱,就会更愿意去保护、照顾他们,婴儿就能更好地生存下来,基因也能得到更好的传播。那些不觉得这些特征可爱的人的基因将难以遗传下来,而被淘汰掉。

    成人的这种感情超越了血缘。我们不仅觉得自己的婴儿可爱,也会觉得别人家的婴儿可爱。因此,领养婴儿在人类社会特别盛行,而杀戮婴儿则被视为最无人性的残忍行径之一。

    这种感情也超越了物种界限。人类属于哺乳动物,哺乳动物有相近的发育过程,它们的幼仔或多或少都有一些和人类婴儿相近的特征。因此几乎所有的哺乳动物的幼仔都让人觉得很可爱。随着幼兽的逐渐长大,其可爱程度也逐渐降低。某些动物即使在成年后仍然具有人类婴儿的某些特征,它们就成了最受欢迎的可爱动物,例如大熊猫树袋熊

    当然,这些动物并不是为了讨好人类而进化出那些可爱的特征,而是由于其他原因。大熊猫以竹子为食,为了能咀嚼竹子,需要有高度发达的嘴巴肌肉和臼齿,因此有了大而圆的脑袋。大熊猫的黑眼眶让它的眼睛显得很大,这和它的四肢黑色皮毛一样,可能是起到伪装作用,让大熊猫在竹林里进食时,能与斑驳的竹林背景融为一体,不容易被发现。这些另有来历的特征,碰巧符合了人类对可爱的标准。这些可爱的野生动物是进化的偶然产物,但是人类也有意识地按可爱的标准培育出类似波斯猫、哈巴狗的宠物。

    这种感情甚至也超越了生物与死物的界限。即使是死的东西,只要具有婴儿的某些特征,也会让人觉得可爱。甚至简单到把一大一小两块圆石头叠在一起,或者一个微笑符号:-),都会让人觉得可爱。艺术家和商人在设计卡通形象、玩具和吉祥物时,充分地利用了这个人性的弱点。最著名的卡通形象米老鼠和最流行的布玩具泰迪熊,都经历了一个从真实性逐渐向可爱性转化的过程。当米老鼠于1928年首次在银幕上出现的时候,它还很像老鼠,此后迪斯尼经过多年的摸索,逐步让它“婴儿化”:头、脑门、眼睛变大,耳朵位置靠后,四肢变粗……变得越来越可爱,但也越来越不像老鼠。泰迪熊在20世纪初上市时,身体部位的比例很接近一头真实的小熊。此后逐渐向婴儿特征靠拢:眼睛变大、前额变高、口鼻变短。只不过泰迪熊的演变并非某个人的创作,而是市场竞争的结果,那些更像婴儿的泰迪熊销路会更好,市场占的份额会更大,就像是一种自然选择。

    由于人们对可爱的感觉只是由某些特征的刺激引起的,巧妙设计、夸大这些特征的艺术作品、工艺品就会让人觉得异常可爱,甚至显得比真人还可爱。当然,如果过分地夸张,就会让人觉得怪异而不是可爱了。在洛伦兹看来,美国女艺术家罗丝•欧尼尔(Rose O'Neil)在1909年创造出来的邱比娃娃(Kewpie doll)就代表着可爱的极限。真实的婴儿是很难长得那么夸张的。因此,当人们见到一个长得特别可爱的婴儿时,就会觉得他或她漂亮得不像是真的,用我的闽南老家的话来说,叫做“水啊像画公仔(漂亮得就像玩偶)”。

    熊猫的迷离身世

    动画片中的动物拟人形象有时夸张得太厉害,会让人搞不清楚其原型究竟是什么动物。例如《功夫熊猫》中的鹅爸爸,就被许多人当成鸭爸爸,而师傅则被普遍当成是浣熊。但浣熊原产美洲,似乎不应该出现在古代中国,于是有想象力异常丰富的人从中发现了一个好莱坞的阴谋:中国的功夫是从美国学的!不过,师傅的造型虽然看上去很像浣熊,但其原型乃是小熊猫,由于大熊猫太出名了,让许多人忘了中国还有这么一个其可爱程度并不亚于国宝的小动物。

    人们现在一提起熊猫,一般指的都是大熊猫。大熊猫在其产地原来的名字叫花熊、竹熊,的确,大熊猫的体型看上去很像熊,而不像猫,只是脸部有点像猫,有人认为大猫熊才是准确的叫法,虽然很少有人那么叫了,《辞海》直到上一版仍以“大猫熊”为正名,到1999年版才改成“大熊猫”。有人认为这个叫法是以讹传讹。有一个流传很广的故事说,熊猫本来叫猫熊,上个世纪40年代四川展出大熊猫时,标注的名称就是“猫熊”,按科技界的习惯从左往右写,但当时人们的习惯是从右往左读,于是被读成了“熊猫”,这个错误的名字从此传开了。

    这则轶事虽然很有趣,但肯定是编造的。实际上,1915年出版的《中华大字典》、1938年出版的旧《辞海》,都已经收了“熊猫”的词条,足以证明“熊猫”一词才是正主。只不过,《中华大字典》指的是小熊猫,旧《辞海》指的是大熊猫。“熊猫”一词很可能一开始指的是小熊猫,小熊猫的大小、形态也的确像猫。以后因为大熊猫被认为是小熊猫的近亲,于是也跟着被叫成熊猫了。

    英文中也存在类似的情况。英文的panda最初指的是小熊猫,这个叫法可能源自尼泊尔语。英文也把小熊猫叫做“bear cat”,这显然是中文“熊猫”叫法的由来。而西方人在1869年首次见到大熊猫时,把它叫做“杂色熊”,归为熊科。到了20世纪初,动物学家发现大熊猫和小熊猫有一些相似之处:它们有相同的栖息地,都是少有的以竹子为主食的哺乳动物,而且前肢都有6个趾头,多出来的“假拇指”其实是一节腕骨延长变成的,用以握住竹子。因此二者被认为是近亲,大熊猫也跟着改名panda,并加上“大”、“小”以示区别。

    小熊猫长得很像浣熊,早在1825年就已被法国著名动物学家居维叶归入浣熊科。既然大熊猫被认为和小熊猫是近亲,它也就被一起归入浣熊科,被当成是一种大浣熊。但是二者的相似性是很表面的。它们虽然都以竹子为主食,但是食用的竹子部位并不一样,小熊猫主要吃嫩叶,而大熊猫则竿、叶通吃。它们虽然都有6个趾头,但是“假拇指”的构造并不一样。因此也有动物学家认为大熊猫既不是熊也不是浣熊,应该单独给它设一个大熊猫科。
     
    大熊猫究竟是熊、浣熊还是都不是?几十年来动物学家们为此争论不休,各有各的道理。但是,虽然动物学家对大熊猫做了极为细致的解剖研究,其细致程度在食肉目哺乳动物中仅次于猫和狗,但是仍然无法确定大熊猫的归属。对动物的分类传统上依据的是形态解剖、习性等特征的比较,这是定性的研究,带有很大程度的主观倾向,一旦碰到比较独特、没有明显近亲的物种,就不容易达成一致的意见。有没有可能对此进行客观、定量的研究呢?有的,这需要用到分子生物学方法,在分子层面上比较不同物种的蛋白质或基因的序列。

    当两个物种从同一祖先分离、走向不同的进化道路之后,由于随机的基因突变,它们的基因将会产生差异,随着时间的推移,差异会越来越大。这样,通过比较两个物种的基因的差异程度,就有可能确定它们的亲缘关系。自1985年起,动物学家开始用分子生物学方法研究大熊猫的分类,许多项研究的结果都相当一致:大熊猫是一种熊,现存动物中,与大熊猫亲缘关系最近的是南美洲的眼镜熊。到上个世纪90年代,根据分子研究的结果,大熊猫一般都被归为熊科。1999年版《辞海》仍把大熊猫归为熊猫科,可谓没有与时俱进,也许明年出新版时会改过来。

    麻烦的倒是小熊猫。从分子数据看,它显然不是大熊猫的近亲,但是要确定它的近亲是谁却不容易。最近的一项分子研究表明,这可能是个无解的三体问题:一、小熊猫,二、臭鼬,三、浣熊加上除了臭鼬之外的鼬,这三者彼此之间的亲缘关系距离相当,很难说哪两个的亲缘关系更近一些。因此比较合适的做法是让小熊猫自成一科。

    《功夫熊猫》中令人觉得奇怪的一点是为什么熊猫阿宝会有一个鹅爸爸。当鹅爸爸神秘兮兮地要告诉阿宝一个天大秘密时,许多观众还以为他是要告诉其身世。据说续集将会揭开阿宝的身世之谜。没有艺术加工,真实熊猫的身世不也是非常迷离、很有意思的吗?

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    参考资料
    [1]^引用日期:2011-06-24

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