很多人也許會著迷于了解我們的身體到底有多完美,但事實上,盡管人體有著驚人的復(fù)雜、精妙和美麗,由無數(shù)的細(xì)胞和組織巧妙構(gòu)成,但仍然有許多自相矛盾的設(shè)計,充滿了許多不可逆的小缺點(diǎn):
我們的膝蓋還不完全適應(yīng)直立行走,所以膝蓋往往容易受傷;
我們的飲食結(jié)構(gòu)必須依靠其他動物為我們制造維生素和營養(yǎng)物質(zhì);
我們追求高糖分高熱量的食物,這個特性成為人類易胖的悲。
我們的基因里有斷裂的遺傳物質(zhì)和曾經(jīng)感染過的病毒殘骸,充滿了不可控因素;
我們的大腦存在認(rèn)知上的偏差和偏見,間接促成人類之間的互相殘殺。人類是難受孕、新生兒存活率也偏低的哺乳類動物,很多人只有通過科學(xué)的幫助,才能成功繁殖后代……
對于人體而言,這些設(shè)計顯然都是不完美的。但即便如此,人體仍然在眾多 bug 中順利而高效地運(yùn)作。本書的作者蘭茲博士,用迷人的、動態(tài)的方式,從解剖、營養(yǎng)、基因和腦科學(xué)等層面切入,更巧妙地利用了豐富的動物行為學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)知識,娛樂與知識兼具,讓讀者毫無壓力地了解人體的奧妙和缺陷,更為讀者提供了有趣而破除迷思的解釋。同時提出科學(xué)命題:我們的基因究竟會朝著怎樣的方向優(yōu)化?人類進(jìn)化的極限在哪里?
來看看造物中的錯誤
聽到過太多關(guān)于人類之美的故事:人體由眾多器官、組織和維持生命的系統(tǒng)組成,散發(fā)著不可思議的魅力和神秘氣息。就像洋蔥數(shù)不盡的層層皮肉一樣,組成人體的細(xì)胞和分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣。人們對自身的探索越深,就越能感受到它的神奇。人類擁有一個豐富多彩的精神世界,還能完成極為復(fù)雜的肢體動作,消化食物并把它們轉(zhuǎn)化為自身的物質(zhì)和能量,高效開啟或關(guān)閉基因,甚至是創(chuàng)造新個體的無盡形態(tài)美。
生活是一個由很多工藝流程組成的既奇妙又復(fù)雜的體系,但我們卻忽略了其中基本的生理構(gòu)造和機(jī)能。舉個例子,當(dāng)一個人彈奏鋼琴時,他不會在意手部的細(xì)胞和肌肉,也不會關(guān)心上臂的神經(jīng),更不會在乎用來儲存信息的大腦中樞。作為演奏家的知音,聽眾在欣賞音樂時,不會考慮耳膜的震動,也不會思考聽覺神經(jīng)中的傳導(dǎo)原理,當(dāng)然也就無法解釋記憶能幫助他不由自主地哼出副歌部分的原因。音樂本身是由人創(chuàng)作的,但我敢說作曲者在努力創(chuàng)作的過程中一定沒有時間去欣賞同樣在努力工作著的基因、蛋白質(zhì),以及神經(jīng)細(xì)胞。
我們通常對人體的功能視而不見,但它們就是這樣奇妙,甚至可以說是不可思議。因此,我決定動筆把這一自然奇跡寫成一本書。
關(guān)于人體功能的傳說,或許你已經(jīng)耳熟能詳了,市面上的相關(guān)書籍也有不少。如果你想要找一本關(guān)于人體的奇妙和復(fù)雜性的書,那只要走進(jìn)任何一座醫(yī)學(xué)圖書館,就會看到成百上千本此類書籍。如果你去統(tǒng)計發(fā)布新發(fā)現(xiàn)的醫(yī)學(xué)期刊, 就會發(fā)現(xiàn)對人類偉大形態(tài)的贊譽(yù)可以達(dá)到數(shù)千萬,其中不乏專門贊嘆人類機(jī)體的日常運(yùn)作是多么完美的詞匯和篇章。
在本書中,你不會看到關(guān)于人類之美的故事。這里講述的是一個人類從頭到腳都有很多缺陷的故事。
事實證明,人類的缺陷極為有趣,并且包含了大量信息。通過探索人類的缺陷,我們可以窺視我們的過去。本書討論的每一個缺陷都講述了人類這一物種的進(jìn)化史的故事。我們的 DNA( 脫氧核糖核酸 ) 編碼中的每一個蛋白質(zhì)都曾在漫長的進(jìn)化過程中經(jīng)受了自然選擇的嚴(yán)酷考驗。所有這些過程和選擇造就了非常強(qiáng)大、健壯、適應(yīng)性強(qiáng)、聰明的機(jī)體,它在生命的激烈競爭中取得了成功。然而,它并不完美。
我們有反向的視網(wǎng)膜、殘留的尾骨,以及手腕上過多的骨頭。我們需要從飲食中吸收維生素和營養(yǎng)物質(zhì),而其他動物則能輕松地合成自身需要的營養(yǎng)物質(zhì)。在現(xiàn)有的氣候環(huán)境中,我們的適應(yīng)能力很差。我們的神經(jīng)有奇異的路徑,肌肉不附著于任何物質(zhì)上,淋巴結(jié)的作用弊大于利。我們的基因組里充滿不起作用的基因、斷裂的染色體,以及既往感染留下的病毒尸體。我們的大腦時常捉弄我們,我們有認(rèn)知偏差與偏見,以及相互殘殺的傾向。在沒有現(xiàn)代科學(xué)的幫助下, 數(shù)百萬人甚至不能成功地生育下一代。
我們的缺陷不僅解釋了我們的進(jìn)化史,也闡明了我們的現(xiàn)在和未來。人人都知道如果不了解一個國家的歷史,以及它走向現(xiàn)代化的過程,就無法理解它的現(xiàn)在。對于我們的身體、基因及心智來說,亦是如此。為了充分了解人類經(jīng)歷的方方面面,我們必須知道它是如何形成的。要理解我們?yōu)槭裁匆袁F(xiàn)在這樣的方式存在,我們就必須先了解我們的過去。如果我們不知道自己從哪里來,就不能理解我們現(xiàn)在在哪里。
我在本書中描述的大多數(shù)人類機(jī)體設(shè)計缺陷可以分為三類。第一類缺陷是我們的機(jī)體設(shè)計并非適用于現(xiàn)有的我們生存的世界。進(jìn)化是雜亂無章的,并且需要漫長的時間。人類這一物種本身很容易增加體重,但要減重的話,除非是生存在中非更新世的熱帶草原上,否則這在 21 世紀(jì)的發(fā)達(dá)國家是很難做到的。
第二類缺陷包含了那些不能完全適應(yīng)的情況。例如,人類的膝蓋是一種再設(shè)計的產(chǎn)物,我們的祖先逐漸從四足支撐的姿勢和樹棲的生活方式轉(zhuǎn)變?yōu)閮勺阒蔚淖藙莺鸵躁懙貫橹鞯纳罘绞。膝蓋的大部分組成都很好地適應(yīng)了這個關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上的新需求,不過它卻不能靈活地轉(zhuǎn)向任意方向。我們幾乎適應(yīng)了直立行走,但并非完全適應(yīng)。
第三類人體缺陷源于進(jìn)化的限制。所有物種都受限于自身的機(jī)體,只能通過偶然而罕見的微小變化逐漸進(jìn)化。祖先遺傳給我們的機(jī)體構(gòu)造極度低效且不可改變。這就是為什么我們吃進(jìn)去的食物和吸入的空氣都要經(jīng)過喉嚨的微小空間, 以及為什么我們的腳踝周圍有 7 塊無用的骨頭。修復(fù)上述任意一個致命缺陷,都不是僅僅經(jīng)歷一次突變就能實現(xiàn)的。
即使是在偉大的創(chuàng)新性進(jìn)化時期,脊椎動物的翅膀也可以說是一個很好的例子。不同譜系的脊椎動物,其翅膀的進(jìn)化過程不盡相同。蝙蝠、鳥類和翼龍的翅膀都是獨(dú)立進(jìn)化的,因此有著很大的結(jié)構(gòu)差異。不過以上這些動物的翅膀都是從前肢進(jìn)化而來的,它們失去了前肢的很多功能以得到能夠飛行的翅膀。于是現(xiàn)在的鳥類和蝙蝠都不能很好地抓取東西,它們只能粗野地操控它們的腳和嘴來處理物體。如果這些動物能在保留前肢的同時生長出全新的翅膀就會更好,但是進(jìn)化卻極少如此。對于擁有復(fù)雜機(jī)體設(shè)計的動物來說,它們不會選擇生長出新的肢體,而是緩慢地重塑現(xiàn)有肢體。進(jìn)化是持續(xù)不斷的權(quán)衡博弈,大多數(shù)創(chuàng)新性進(jìn)化都要付出一定的代價。
創(chuàng)新性進(jìn)化正如它們所付出的不同代價一樣是多種多樣的。創(chuàng)造性進(jìn)化的范圍,包括從復(fù)制每個細(xì)胞內(nèi)部的錯誤設(shè)計到骨骼、組織,以及器官組裝中的設(shè)計缺陷。在本書中, 我將依次論述每一類缺陷?v觀所有缺陷,它們有相同的主題,即講述了一個令人難以置信的故事進(jìn)化是如何進(jìn)行的,如果不進(jìn)化會怎樣,以及幾千年來物種為了適應(yīng)這些變化所付出的高昂代價。
人體結(jié)構(gòu)是關(guān)于適應(yīng)與不適應(yīng)的粗陋大雜燴。我們有無用的骨頭、不靈敏的感官,以及不能保持直立的僵硬關(guān)節(jié)。我們的飲食也是一大缺陷。大多數(shù)動物只需日復(fù)一日地吃同樣的東西,但人類則不得不吃各種各樣的食物以獲得我們所需要的全部營養(yǎng)。我們基因組中的大部分物質(zhì)是完全無用的, 在有些情況下,它們甚至是有害的。(我們甚至攜帶了數(shù)以千計的死亡病毒,它們嵌在我們每一個細(xì)胞的 DNA 中,我們一生都在不停地復(fù)制這些死亡病毒。)此外,還有更令人震驚的一些缺陷:我們在制造更好的人體結(jié)構(gòu)這一終極目標(biāo)上的效率非常低,我們的免疫系統(tǒng)會攻擊自己的身體,而這僅僅是人類與設(shè)計缺陷有關(guān)的疾病之一。即使我們至高無上的進(jìn)化成就強(qiáng)大的人腦,也同樣充滿缺陷,它會導(dǎo)致人們在日常生活中做出極其糟糕的選擇,有時甚至以犧牲自己為代價。
說起來也奇怪,我們的缺陷也是一種美。如果我們每個人都是純粹理性且完美的存在,那么生活將會多么無聊?正是我們的缺陷成就了我們自己。我們的個人特征源于遺傳和表觀遺傳編碼的微小變化,并且大多數(shù)此類差異都來自突變的偶然損害。突變?nèi)缤W電一樣是隨機(jī)的,通常還具有破壞性,但在某種程度上,它們也是人類之所以偉大的原因所在。本書中所討論的缺陷是在為生存而進(jìn)行的偉大斗爭中留下的戰(zhàn)爭創(chuàng)傷。我們是這場無休止的斗爭中的幸存者,是 40 億年來以頑強(qiáng)的毅力面對重重困難的產(chǎn)物。我們的缺陷史本身就是一場戰(zhàn)爭,且聽我細(xì)細(xì)說來。