身体里面有属于你的30万亿个细胞,还有不属于你的38万亿个。输入出生的那一天,我们来数一数这中间发生过的事。
你输入的日期不会发送到任何地方,也不会被保存。所有计算都只在这个浏览器里完成。不输入也能看完全部150节。
我们把皮肤叫作墙,可这堵墙并不固定。先从边界摇一摇,再往里走。
皮肤看起来像一堵把你和世界分开的墙。可这堵墙并不固定。外层细胞每两到四周整个换成新的。旧的会脱落。家里灰尘中相当一部分,是从人身上掉下来的。
此刻包着你的这层表面,已经不是一个月前那层了。边界不是一条线,而是不断被重新画出来的位置。你刚才坐过的地方,还留着一点点刚才还是你的东西。
从口腔到肛门是一根连通的管子。这根管子贯穿身体。咽下去的东西还没有进入体内。只有在穿过肠壁被吸收的那一刻,它才算进来。
从拓扑学看,人不是球,而是一个只有一个洞的甜甜圈。所以“身体里面”这个词比想象中窄。我们称为里面的地方,很大一部分仍然与外面相连。
一旦决定把边界划在哪里,下一个问题自然就来了。那条边界里面,真的只有你吗。
即使在你感觉“碰到了”的瞬间,原子与原子之间仍有空隙。越靠近,电子壳层之间互相排斥的力就急剧增大,是这股力挡住你不能再进一步。挡住你的不是物质,而是力。
触感是这股力压到皮肤里的感受器所产生的信号。你一辈子摸到的不是物体的表面,而是物体制造出来的推开。
排斥力对距离极其敏感,距离减半,力会增大几百倍。这里只用相对值来呈现这种陡峭。
能把两个点分开感觉到的最近距离,叫两点辨别阈。指尖约2毫米,嘴唇比这还要细密,后背超过40毫米。把两根手指分开4厘米按在别人背上,会被感觉成一个点。
身体感觉起来并不均匀。触觉感受器有密集的地方,也有稀疏的地方,大脑接收这些信号的面积也相应不同。你感觉到的那张身体地图,和身体真正的形状并不相像。
身体里最大的器官不是心脏也不是肝脏,是皮肤。成年人面积约2平方米,重约4公斤,占体重的15%上下。
皮肤不是盖子,是器官。它调节体温,把水留住,接住阳光造出维生素D,第一道挡住入侵。而在做这一切的同时,它一直在把自己重新造出来。
冷的时候手臂上起的那些,是想把毛竖起来的肌肉收缩留下的痕迹。每一根毛上都连着一块叫立毛肌的极小肌肉。
对毛厚的动物来说这很有用。毛竖起来,夹住的空气层变厚就暖和,身体看起来变大就成了威慑。人的毛对这两件事都太细了。功能消失了,线路却留了下来。
所以鸡皮疙瘩不是身体出了故障,而是更早那具身体的习惯。听音乐起鸡皮疙瘩时,动的是同一块肌肉。
人体的毛囊估计约500万个,和黑猩猩差不多。不同的不是数量,是粗细和长度。我们的大部分毛留成了几乎看不见的毫毛。
所以说“我们失去了毛”并不准确。毛囊都还在,只是生长的方式变了。身体要放弃什么的时候,常常宁愿改设置,也不删掉结构。
指纹能增加抓握摩擦力的说法流行了很久。可是在光滑表面上测量之后发现,指纹的脊线反而减少了接触面积。
现在更有力的解释指向另一边:脊线划过表面时产生的振动,正好落在皮肤里的环层小体最容易接收的频段。它可能是为了感觉得更清楚,而不是为了不打滑。
这件事还没有定论。这个网站不会把没定论的事写得像有定论。科学还在几个答案之间挑选,这件事本身就是信息。
伤口愈合分四个阶段:止血,用炎症清扫,快速填上新组织,再花几个月重新编织。
在第三阶段,身体没有还原原来的结构,而是急急堆上胶原把洞堵住。要完全恢复原样得花长得多的时间,而那段时间里感染的风险会变大。疤痕是身体选了速度而不是完美所留下的痕迹。
在胎儿时期,伤口愈合不留疤。一般认为是因为子宫里感染风险低,没有理由着急。
与外界接触的面不只有皮肤。呼吸和食物经过的通道,也全都是与外界接触的面。而且那边宽得多。
把肺泡全部展开约70平方米,肠道内侧连绒毛一起展开约32平方米。身体与世界相遇的面积,大部分都折叠在身体里面。
所以身体是用折叠这门手艺造出来的。必须要宽,又不能变大,于是折起来。越往里走,这条原理会反复出现。
把肠道表面积比作“网球场”的说法流传很广,但2014年重新测量后收窄到约32平方米。这里用的是订正后的数值。
在你什么都不做的时候,身体里也有一些事情从未停过。从这里开始,数字变成你的。
它一次也没有休息过。你睡着的时候在跳,你想着别的事情的时候也在跳。读这句话的这会儿,它又多跳了几下。
心肌和别的肌肉不一样,它自己制造搏动。把神经全部切断它照样跳。移植过去的心脏,确实是在没有接上神经的状态下开始跳的。
一次搏动里,肌肉真正收缩的时间约0.3秒。剩下的0.5秒是舒张。按每分钟72次算,一天里休息的时间加起来超过12小时。
而且给心肌本身供血的正是舒张期。在挤压的时候,它自己的血管被压住,血进不来。这是一种只有休息时才能吃饭的结构。
所以心率变得很快时,先缩短的是舒张期,心脏能拿到的那份血反而变少。
心脏内侧永远是满的。可是心肌不能直接用那些血。壁太厚了,腔里的血渗不进肌肉深处。
所以心脏有另一套单独的血管专门给自己送血。主动脉刚一开始就分出两支,像王冠一样绕住心脏外面。冠状动脉这个名字就来自那个形状。
一台泵为了给自己供燃料,得往外面接一根管子。身体里的解决办法,常常就是这样绕一条路。
吸进去的空气里21%是氧气,但身体真正抓住的只有其中四分之一左右。呼出去的气里还剩着约16%的氧。人工呼吸能起作用的原因就在这里。
而且空气混合得非常好。整个大气比想象中薄,几百年就能绕地球一圈。你刚吸进去的这口气里,混着几乎每一个活过的人呼出来的分子。
屏住呼吸,胸口会开始发闷。制造那个信号的不是缺氧,而是二氧化碳在积累。比起氧气浓度,身体对血液酸碱度的变化敏感得多。
这样设计是有道理的。氧气有余量,少一点看不出来;二氧化碳只要积一点,血的pH马上就晃。警报被接在了更危险的那一头。
所以吸进不含氧的气体也不会觉得憋。警报不会响。充满氮气的密闭空间之所以危险,原因就在这里。
你停下来的那一刻,并不是氧气耗尽的那一刻。那时血氧饱和度几乎没变。让你停下来的是积起来的二氧化碳按响的警报。
数字是多少都不要紧。这里只有一件事要知道。你并不是直接知道身体的状态,你只收到身体挑出来发给你的信号。
感到不适请立刻停止。绝对不要在水中或驾驶时进行。本页不提供健康信息,也不保存任何记录。
肺里有约3亿个直径0.2毫米左右的小囊。全部展开约70平方米,能铺满一个房间。
那些小囊的壁厚度不到1微米。一层细胞,再过去一层毛细血管。氧气要跨过的距离,比头发丝粗细的百分之一还短。
要把70平方米装进胸腔,办法只有一个:折起来。第10节看到的原理在这里又出现了。
10万公里当中,像主动脉那样的粗路只占极小一部分。总长的绝大部分是毛细血管,直径刚够一个红细胞通过。红细胞是把自己折起来挤过去的。
身体里没有任何一个细胞离毛细血管超过0.2毫米。30万亿个全部被安排在配送范围之内。
红细胞成熟时会丢掉细胞核,也丢掉线粒体,只为多腾出一格装氧气的空间。因此它能塞进每个细胞2.5亿个血红蛋白。
代价也在。没有图纸,它修不了自己。损伤积起来就直接碎掉。所以它的寿命约120天。
你身体里现在有25万亿个这样的细胞。身体里最多的细胞,是一种以“会碎”为前提造出来的细胞。
要运氧气,需要一种能抓住又能放开氧的金属。人用的是铁。铁与氧结合就显红色。血是红的,原因仅此而已。
螃蟹、章鱼、鲎用的是铜。铜与氧结合显蓝色。有些虫子用绿色的色素,南极的某种鱼干脆放弃了色素,靠透明的血活着。
运氧气的办法从来不止一种。此刻在你体内的这个解法,是好几个答案中活下来的那一个。
在主动脉里,血以每秒40厘米奔跑。在毛细血管里是每秒0.3毫米,慢了一千多倍。路明明变窄了,为什么反而变慢?
因为每分一次叉,单根管子变细,总横截面积反而变大。在宽的地方流得慢。而且这个慢正是目的:氧气和养分需要时间渡过去。
身体用同一套管子,同时解决了送得快和留得久这两件事。
身体有两套循环。一套是心脏推着的血管,另一套是淋巴管。可是淋巴系统没有泵。
肌肉收缩时压住管子,淋巴就被挤着往上走。有瓣膜挡着,不会倒流。不动就不流。久坐腿会肿,原因就在这里。
一天循环的量只有2到3升,不算多,但这条路一旦堵住,组织里就会积水。它也是免疫细胞行走的道路。
所有细胞都把内侧维持得比外侧更负。电位差约-70毫伏。膜只有5纳米厚,除以这个厚度,相当于每米1400万伏的电场。比闪电内部还强的电场,常年挂在你的每一张细胞膜上。
神经发信号的方式,是把这个电位翻转一瞬间。翻转的那一块朝旁边扩散出去,就是神经传导。它和电子沿着电线流动是两种原理。
可就算全部加起来,也点不亮一只灯泡。身体里的电不是用来出力的,是用来说话的。
声音是声带振动发出来的,振动的频率就是音高。成年男性大致在85–180Hz之间说话,女性在165–255Hz之间。也就是说,一秒钟开合100到250次左右。
声带本身更接近一个蜂鸣器。成为话语是后面的事。舌头、嘴唇、下巴、软腭改变通道的形状,放大某些频率、压掉另一些。声音在喉咙里产生,话语在嘴里成形。
自己的声音在录音里听着陌生,原因也在这里。平时听到的那个声音里,混着从颅骨传过来的低音。
吃,就是把原本在外面的物质搬进你的配置里。那条路是一根9米长的管子。
咽下去的东西穿过身体要花一到两天。其中大部分是在大肠里一边被抽走水分一边等待的时间。
最快的一段是食道,7秒。推它下去的不是重力,是肌肉的波。就算倒立,食物也照样往下走。
口腔、食道、胃、小肠、大肠不是各自独立的器官,而是连成一根的管子。成年人长约9米,五倍于身高,折叠着装在肚子里。
各段的工作不同,管壁的基本结构却一样:从内往外是黏膜、肌肉、外膜。那层肌肉按顺序收紧,把里面的东西朝一个方向推。
这根管子贯穿身体,和第2节看到的一样。你内侧的一半,严格说来是外面。
把肠道表面积比作“网球场”的说法流传很广,但2014年重新测量的结果是约32平方米,大约一个房间。这里用订正后的数值。
不过令人吃惊的是倍率。如果是一根光滑的管子,只有0.5平方米。皱襞、绒毛、微绒毛一层层叠上去,把它放大了60多倍。
必须要宽又不能变大的时候,身体用的办法永远是同一个:折起来。
被夸大的比喻被长期引用是常有的事。这个网站只要有订正后的数值,就用订正后的数值。
胃液的pH在1.5到3.5之间,比纯水酸几十万倍,把刀片泡进去真的会被腐蚀。
那胃自己为什么不会被溶掉?有两样东西挡着。一是黏液层,二是速度。胃壁细胞约每5天整批换成新的。
这就是身体面对挡不住的损伤时的另一个答案。不去硬扛,而是造得比坏得更快。
唾液里有一种叫淀粉酶的酶,把淀粉切成糖。米饭嚼久了会发甜,是因为在嘴里分解就已经在进行了。
不过撑不了多久。一进胃碰到酸,淀粉酶立刻失去作用。消化像接力一样进行,每一段换一种当班的酶。
一天分泌的唾液有1到1.5升。其中大部分是在你没有吃东西的时候也一直在分泌的。
人一天吞咽600次左右。其中能意识到的只有很小一部分。睡着的时候也会吞咽50次上下。
吞咽是身体里最复杂的反射之一。二十多块肌肉必须按固定顺序动作,气道还要在准确的时刻关上。稍微错一点就会呛到。
可一旦想有意识地做,反而更难。身体里有很多部分,在你不插手的时候反而运转得更好。
即使在健康人之间,通过时间也能从12小时拉到48小时。取决于吃了什么、动得多不多、肠道里住着哪些细菌。
一个平均值很难说明一具身体,原因就在这里。这个网站的所有数字都不诊断你,它们只是为了给出尺度感。
肠壁里像网一样铺着约5亿个神经细胞,规模与一只猫整个大脑的神经元数量相当。这被称为肠神经系统。
特别的是它的自主性。把通往大脑的神经切断,肠道依然自己判断、自己动作。它感知进来了什么,决定什么时候收紧哪块肌肉。
认为身体里只有一个司令部,这想法并不准确。好几个地方各自做决定,再互相报告。
血清素以与情绪有关而闻名,但体内血清素的90%以上是在肠道里造出来的。它在那里做的事不是情绪,而是调节肠道的运动。
这里有一点要当心。肠道的血清素跨不过血脑屏障。肠道造出来的血清素不会直接变成大脑里的情绪。“肠道制造情绪”这句话是夸张。
肠和脑通过神经、免疫和代谢产物互相影响,到这一步是有证据的。再往下还在研究中。停在这里才是准确的表述。
饥饿不是直接感觉到胃是空的。它是胃和脂肪组织放出的激素抵达大脑下丘脑之后产生的解释。饥饿素说吃,瘦素说停。
所以饥饿也会对时钟起反应。到了平时吃饭的钟点,就算胃不空,信号也会来。身体不只按状态运转,也按预测运转。
这个网站不再往前走。该吃多少、多少卡路里、体重该是多少,这里都不涉及。
新生儿的身体约75%的重量是水。成年人在60%上下,年纪大了还会再降一点。肌肉含水多、脂肪含水少,所以随身体的构成而变。
那些水不是单纯填在那里。三分之二在细胞里面,其余在细胞之间和血液里。维持这几处之间的浓度差本身,就是身体最基本的工作。
所以“喝水”与其说是补充,不如说更接近维持一股流动。
比例因人而异,同一个人在一天之内也会变。这里给出的值是范围的中间,不是你的值。
确定的只有方向。出生时水最多,此后慢慢减少。减少的不只是水,还有把水留住的组织。
这里是这个网站想说的话的正中间。身体里住着不属于你的东西,其中一部分来自别的人。
这是2016年重新数过之后的结果。在那之前一直说细菌是人体细胞的十倍,实际上是大约1比1.3。即便如此,还是细菌更多。
它们大部分在大肠里。它们替你分解你消化不了的东西,造出维生素,调校免疫。没有它们,活着会变得很难。
你不是一个人,而是一群共同维持着的一种状态。
“体内细菌比人体细胞多十倍”这句话,来自1972年的一次粗略估算。它假定每克肠内容物里有多少细菌,再乘以肠道体积。论文里作为依据的计算只有一段。
2016年,三位研究者按组织重新数了一遍。结果是人体细胞3.0×10¹³,细菌3.8×10¹³。不是10比1,是1比1.3。
这里重要的不是新数字,而是它被订正了这件事。科学值得信赖,不是因为它不会错,而是因为它有一套把错的东西改过来的程序。
Sender R, Fuchs S, Milo R (2016) Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body. PLoS Biology 14(8).
住在你身上的细菌,按物种数是几百到一千种左右。人的基因约2万个,而把它们的基因全部加起来超过200万个。
基因就是一份“能做什么”的清单。也就是说,把你身体里正在发生的化学反应列成清单,其中大部分不是你的。
所以有些研究者提议,把人当作“人类基因组+微生物基因组”合起来的一个单位来看待。要不要接受,还在争论。
肠道细菌分解人的酶切不动的膳食纤维。这个过程产生的短链脂肪酸,成了大肠细胞的主要能量来源。大肠细胞先用细菌给的,再用血液里的。
维生素K和一部分B族维生素也是它们造的。它们还会先占住病原体想要落脚的位置。免疫细胞学习该攻击什么、该放过什么,它们也参与其中。
在无菌条件下养大的动物,肠道结构和免疫系统都发育不良。身体是以它们会在场为前提设计出来的。
听到38万亿这个数会觉得很重,可全部聚起来也只有0.2公斤左右。“肠道细菌有1.5公斤”这句话也流传很广,那是高估。
一个细菌的体积是人体细胞的几百分之一。数量相近,质量完全没法比。
数量多和重,是两回事。在身体里,影响力通常来自数量和位置,而不是重量。
胎儿的肠道接近无菌。第一次定殖发生在出生过程和紧随其后的时刻:经过产道时,接触皮肤时,进食时。
剖宫产出生的婴儿和顺产出生的婴儿,早期的细菌构成被观察到不同。不过在几个月到几年之间,这种差异会显著缩小。至于长期影响,目前还没有结论。
这里不谈优劣,只写事实。最先进入你身体的生命,不是你挑的。
抗生素不会只挑目标菌杀。住在肠道里的那一群也会一起减少。构成回到原样,通常要几周到几个月。
而且有些物种回不来了。如果空出来的位置被别的物种先占住,原来的构成就不会复原。就像森林烧过之后,重新长出来的树不一样。
这不是说应该避开抗生素。这个网站不对治疗提供建议。这里只想说一件事。身体里的成员不是一份名单,而是一个生态系统。
大约20亿年前,一个细胞吞下了另一个细胞。它没有被消化,也没有出去。它留在里面制造能量,作为交换得到庇护。那就是线粒体。
证据到现在还留在你身体里。线粒体有自己单独的DNA。那段DNA不像细胞核的,而是像细菌那样的环状。它有双层膜,还自己分裂。
你此刻用的每一分能量,都是那个远古被吞下的细菌的后代造出来的。“不是你的东西”不只在肠道里,它在每一个细胞里面。
精子里也有线粒体,但受精之后大部分被分解掉、消失了。留下的只有卵子里原本那些。所以线粒体DNA只沿母系传下去。
靠这个性质可以倒着追溯家系。母亲的母亲的母亲,一直往上走,如今活着的所有人会汇到一个人身上。
那个人被称为线粒体夏娃。这不是说她是人类第一位女性,而是说只沿母系追溯时遇到的最近共同祖先。
八千人出头。排成一列也不到几公里。从那列队伍最末端那个人手里接过来的东西,此刻正在你的细胞里制造能量。
而且这列队伍不在人这里结束。再往回走,会走到20亿年前被吞下的那个细菌。你身体里穿过着一条从未断过的线。
怀孕期间,胎儿的一部分细胞会越过胎盘进入母亲的血液。而且分娩之后它们不会消失。血液里、皮肤里、肝脏和心脏里都能找到。在分娩几十年之后的人身上也确认得到。
这种现象叫微嵌合:在一具身体里,基因不同的细胞混在一起活着。
那些细胞在做什么还没有定论。有观察说它们帮助修复组织,也有观察说它们与免疫有关。确定的只有一件事:它们留下来了。
越过去的不是单向的。母亲的细胞也会越过胎盘进入胎儿。而且那些细胞在出生之后仍然留着。在成年人身上也能检出。
所以你的身体里有一些不是你造出来的细胞。它们比你更早存在,带着不同的基因组,此刻在你体内活着。
这个网站的那句话在这里完成了。身体里“不是你的东西”不只有细菌,还有人。 你不是一个。从一开始就不是。
微嵌合是被观察到的现象,其功能与影响仍在研究中。这里只写了已经确认的事实。
人类基因组约8%是很久以前入侵的逆转录病毒留下的痕迹。插进生殖细胞的序列会原样传给下一代。就这样积累了几千万年。
真正用来造蛋白质的人类基因只占全部的2%出头。体内留下的病毒痕迹,比人类自己的基因多四倍。
其中大部分已经坏掉,安静地待着。可并不是全部都这样。
胎盘里有一层,细胞在那里拆掉膜融合成了一体。它在母体和胎儿之间放养分通过、挡免疫攻击。引发这种融合的蛋白质叫合胞素。
造合胞素的基因不是人一开始就有的。那是逆转录病毒用来把自己的外壳贴到细胞上的基因,被身体原样拿过来用了。
入侵的工具变成了保护的工具。你来到这个世界的方式本身,是从很久以前感染过你祖先的某种东西那里借来的。
构成身体的材料不断出去,又不断进来。可你依然是你。留下来的到底是什么呢。
各种组织更替的速度不一样。胃壁5天,皮肤外层2到4周,红细胞120天,肝细胞一年出头,骨头每年约有十分之一换成新的。
所以“身体每七年完全换一遍”这句话并不准确。速度因组织而异,还有些部分根本不更替。但绝大部分确实会换掉。
物质全都换掉了却还能叫作同一个东西,是因为我们命名的对象本来就不是物质,而是配置。河不是水,是水流动的形状。
身体也是这样。构成你的原子是借来的,很快就会出去。留下来的是那些原子曾按什么顺序排列、维持了哪些连接。你不是物质,是一个图样。
而且不必把这看成一个失去的过程。停下来就是死。正在被更替,意思就是还活着。
同样多的细胞也新生了出来。所以总数几乎不变。进来的和出去的正好抵平——那就是维持。
30万亿个细胞各做各的事。没有一个知道全局的中枢。所谓你,更接近那30万亿个共同达成的一致。
细胞死掉的方式有两种。一种是意外破裂,另一种是按程序把自己收拾干净。后者叫细胞凋亡。
进入凋亡的细胞会把DNA切碎,把身体折起来不让它胀开,再朝外挂出一个“请把我清走”的标记。于是邻近细胞或免疫细胞悄悄把它吞掉。不会发炎。
这套程序坏掉、该死的细胞不死反而不停增加,那就是癌。在身体里,死不是失败,是一种功能。
胎儿的手一开始是一块桨。手指不是一根根长出来的,而是先形成一块板,再由指间的细胞接到命令消失,把它分开。
就像雕刻家削掉石头做出形状。比起造好再接上去,身体更常用抹掉多余部分这个办法。
大脑里也发生同样的事。幼年时建立的连接,有相当一部分后来被清理掉。留下什么,是由抹掉了什么决定的。
骨头不是凝固的石头。破骨细胞把旧的部分溶掉,成骨细胞再把那个位置重新填上。靠这个循环,成年人的骨头每年约有10%被更替。
这样做是有理由的。受力多的地方可以铺得更厚,不受力的地方铺薄。骨头每年都按被使用的方式重新设计一次。
所以长期不动,骨头会变薄。在太空待久了的人身上发生的就是这件事。
只看绝对强度,钢比骨强。可是钢比骨重四倍以上。按同样重量来比,顺序就反过来了。
身体得自己扛着自己的重量走路。所以要紧的不是绝对强度,而是每单位重量的强度。骨是在这个条件下被选出来的材料。
而且骨断了之后会自己重新长上。钢没有这个性质,这正是活材料的好处。
肌肉受到比平时更大的力时,肌纤维里会出现微小的损伤。身体在修复它的同时造得比原来稍厚一点,这是为了下次同样的力来了也能撑住的调整。
所以生长不发生在运动的时候,而发生在休息的时候。恢复就是生长。
肌细胞的细胞核不容易消失。停止运动、肌肉变小之后,细胞核仍倾向于留着。身体会把学过一次的东西记成结构。
身体里几乎一切都会更替,但有例外。眼睛晶状体中心部位的蛋白质,是胎儿时期造出来、一辈子原封不动留着的。牙釉质一旦造好也不会再造。大脑皮质的神经细胞和心肌细胞,大部分也是陪你走完一生。
不更替,意思就是损伤不会被抹掉。晶状体的蛋白质几十年里原样承受紫外线和氧化,一点点变硬、变浑。
更替要付代价,不更替同样要付代价。身体在不同部位做了不同的选择。
一根头发一个月长约1.25厘米。看着慢,可是10万根同时在长。加起来一天超过30米。
那些长度全是蛋白质。造出角蛋白再把它推出去,这项工作在头皮底下没停过。就在你什么都不做的时候。
身体别处有淋巴管把废物收走。大脑几乎没有淋巴管。取而代之的是脑脊液沿着血管旁的通道进来,冲洗组织之间再流出去。这套系统叫类淋巴系统。
特别的是时机。这股流动在睡着的时候大幅活跃起来。有观察发现,睡眠时神经细胞之间的空隙会变宽,液体更容易通过。
睡眠不是什么都不做的时间,而是做那些醒着时做不了的事的时间。收拾总是在打烊之后。
人生的三分之一是睡眠。看起来像浪费,可如果睡眠能被取消,进化早就取消了。睡着的时候既吃不了也逃不掉。在那段时间里发生的事,必要到值得冒这个险。
做梦的快速眼动睡眠在新生儿身上特别长,接近总睡眠的一半。一个还没怎么见过世界的大脑在整理什么,我们至今还不知道。
身体外面的事,全都被翻译成信号才进来。翻译要花时间,漏掉的地方会被补上。
光从眼睛到手指的物理距离还不到2米。如果神经信号以每秒120米奔跑,20毫秒就够了。可实际记录是200到300毫秒。
这个差值没有花在线路的长度上,而是花在判断上。视网膜把光变成信号要时间,视觉皮层得出“有东西变了”这个结论要时间,决定要按下去也要时间。
你对世界作出反应的速度,大部分不是移动的时间,而是解释的时间。
不保存也不发送任何记录。刷新页面就没有了。
最快的神经纤维传导速度约每秒120米。声音在空气中是每秒343米。身体里面比空气里还慢。
而且不是所有神经都快。传导那种钝钝散开的痛的纤维,每秒还不到1米。所以撞到脚趾时,尖锐的痛先来,沉重的痛后到。同一件事,到达了两次。
快的纤维裹着一层绝缘的鞘,信号在缝隙之间跳着走。要提速就得多用材料。身体只在需要的地方付了这笔钱。
光落到视网膜、信号被造出来、大脑把它拼成一个场景,大约要100毫秒。此刻看见的,已经是过去了的那一瞬间。
可我们大体上不会扑空,还是能接住飞过来的球。因为大脑知道这个延迟,会预测着往前补偿。看见的位置,其实是大脑算出来的“这会儿应该在这里”。
你看到的现在不是测出来的,是估出来的。
碰到脚尖的信号到达大脑,比碰到脸的信号晚上几十毫秒。距离不同,本来就该这样。
可同时碰脚和脸,我们感觉是同时的。因为大脑重建的不是到达的时刻,而是事件的时刻。它把先到的信号先按住一会儿,等晚到的那个。
所以“现在”不是一个瞬间,而是一扇有宽度的窗,大约100毫秒宽。落进那扇窗里的事情,全都算作同时发生。
消失的那个位置,是视神经穿出眼球的洞。那里没有接收光的细胞。一个直径约1.5毫米的真正的洞,两只眼睛各有一个。
可平时视野里并没有黑点。一只眼睛挡住的位置由另一只眼睛看着,就算只睁一只眼,大脑也会用周围的花纹把那个位置填上。
这不是解释,是证明。刚才它真的在你眼前消失了。看得见的并不等于存在的全部——这件事,身体亲自演示给你看。
如果盲点位置上有墙纸的花纹,大脑就把那个花纹接着画下去。有条纹就补条纹,是灰色就补灰色。它把从没核实过的东西,当作核实过的给你看。
这不是缺陷,是方针。每一刻都去核实每一个地方,代价太大。所以大脑用猜测填掉大部分,只把注意力花在与预期不符的地方。
所以“看”与其说是记录,不如说更接近改写。你所知道的外面的世界,是身体造出来的一份最像样的草稿。
视网膜的神经节细胞约100万个,从这里送往大脑的信息量估计在每秒10兆比特左右。
可意识处理的量和它完全不在一个量级。多项估计认为是每秒几十比特。进来的东西里,大约只有百万分之一变成了“看到了”。
剩下的并没有被扔掉。它们用在保持姿势、移动眼睛、察觉危险上。只是没有向你汇报而已。
光有波长,没有颜色。颜色是大脑比较三种视锥细胞各自反应了多少之后贴上去的名字。
证据是品红。没有任何波长对应品红。它是红和蓝一起被刺激时,大脑造出来的颜色。光谱里没有的颜色,我们看得若无其事。
有四种视锥细胞的动物,能看见我们分不出来的颜色。世界上有几种颜色,由看的一方决定,不由世界决定。
有一种罕见的状态叫先天性无痛症,从出生起就感觉不到痛。没有痛苦听着像很轻松,其实相反。咬到舌头不知道,踩着骨折的脚走路,烫伤了也察觉不到。
痛既是通报损伤的信号,也是强制你不去用那个部位的装置。不让它休息就好不了。
所以痛不是故障,是保护。它被设计成不舒服,是因为不难受人就不听话。
痒和痛走的是不同的通路。负责的神经纤维不同,产生的行为也相反。痛让你躲开,痒让你去抓。
抓着舒服,是因为抓的刺激造出一点轻微的痛,把痒的信号盖了过去。两个信号在脊髓里互相抑制。不过被抓过的地方又会放出重新召唤痒的物质。
痒本来应该是有目的的:把附在皮肤上的虫子和寄生虫弄掉。现在留下来的只有那条线路。
这是基准状态。
身体正常运转的幅度还不到10度。外面的气温在零下40度到零上50度之间来回,里面却一直守着那扇很窄的窗。
原因是酶。推动身体化学反应的蛋白质,形状就是功能,而形状对温度很敏感。只要偏离几度,折叠就乱了。
你的体温不是被维持着的,是每时每刻被守住的。
这个滑块是关于温度对生物体的一般物理与化学说明,不是症状判断,也不是医学建议。
守住体温有两个方向:不够就造,多了就扔。发抖是让肌肉空转造热,出汗是让水蒸发把热带走。
判断在下丘脑做出。它定好一个目标值,比较从皮肤和血液传来的温度,决定开哪一边的装置。和恒温器是同一种结构。
发烧就是这个目标值本身被调高了的状态。所以体温往上走的时候反而觉得冷。身体是照着新的目标判断,认为现在还不够。
大脑的重量是身体的2%出头,用掉的能量却是全部的20%。按重量算是十倍。
而且这份消耗,不管你想不想事情都差不多。大部分花在神经细胞维持膜内外的电位差上。光是维持随时能说话的状态,就是最大的一笔开销。
小孩子这个比例还要更高。五岁前后,接近一半的能量都送去大脑。人选择了先把脑养起来,再养身体。
神经元的数量和恒星的数量位数相同。这是个常被引用的比喻,但停在这里就只看到了一半。
差别在连接上。恒星之间彼此不接触。神经元平均每一个与7000个相连,全部连接达到100万亿个。让大脑成为大脑的不是数量,是连接。
外面在这里出现了一次。这个网站很快会再一次走到外面去。只是那扇门在身体最里面的尽头。
每一个细胞里都装着2米长的线。线上写的不是命令,更接近一份附条件的指示。
把46条染色体全部接起来是2米。这根线装在直径0.00001米的细胞核里。按比例说,相当于把200公里长的线塞进一个网球。
而这件事正在30万亿个细胞里同时发生。身体里最精巧的工序,此刻仍在谁也看不见的地方进行。
DNA像线绕线轴一样缠在叫组蛋白的蛋白质团上。缠好的单元再拧,拧出来的东西再折。每一级体积都变小,最终被压缩到万分之一。
可是不能就这么团起来。需要的基因必须随时能取出来读。所以常读的部分折得松,不读的部分折得紧。
哪些部分松、哪些部分紧,每种细胞都不一样。拿着同一本书,各自只翻开不同的页在读。肝细胞和神经细胞不一样,原因就在这里。
人类基因组的30亿个字母里,被用作蛋白质图纸的部分只有2%出头。有一段时间,其余部分被叫作“垃圾DNA”。
现在不用这个名字了。那些区段里有决定何时开启哪个基因的开关,有只被读成RNA、不变成蛋白质的调控元件,还有第49节看到的病毒痕迹。
不过这也不意味着全部都有功能。功能到哪里为止、残骸从哪里开始,还在争论中。没有定论的事,就写成没有定论。
复制DNA的酶没法完整复制链条最末端。这是结构决定的。所以每分裂一次,染色体的末端就短一点。
为了不让重要信息被削掉,末端反复接着一段没有意义的序列。这就是端粒,作用像鞋带头上的那截塑料。
那份余量磨完之后,细胞就不再分裂,停下来。分裂次数有上限不是缺陷,也是一道安全装置。无限分裂的细胞是什么,第54节已经看过了。
这个上限叫海弗利克极限。1961年,人们观察到培养的人体细胞在一定次数之后不再分裂,它才为人所知。
可是只分40次,细胞就超过1万亿个了。有上限和不够用,是两回事。
生殖细胞和干细胞用一种叫端粒酶的酶把末端重新接长。所以一代代传下去,整条谱系不会被磨光。
一个细胞的DNA一天大约会出现几万处损伤。紫外线、活性氧、自然发生的化学反应、复制失误,原因有很多。
可是绝大部分当天就被修好了。每一种损伤都有各自负责的修复系统,而两条链拧成螺旋这个结构本身,就是为了一边坏了还能照着另一边复原而存在的。
身体维持得好,不是因为损伤少。是因为损伤很多,而修得比坏得更多。
复制的准确度非常高,大约十亿个字母才错一次。可它不是零。而这一点很要紧。
如果复制是完美的,后代就和亲代一模一样。没有变异就没有可供选择的东西,环境变了也没有办法应对。进化把错误当作材料来用。
正因为不完美,才走到了这里。你存在的理由之一,是在某个地方有什么东西被抄错了。
在发育第4到第5周,人的胚胎有一条尾巴,脊柱一直延伸到臀部之外,大约十来节椎骨。到第8周左右,大部分被“被安排好的死”吸收掉。剩下的就是尾骨。
同一时期,颈部会出现叫咽弓的褶皱。在鱼身上它会变成鳃。在人身上,它成了下巴、耳朵和喉的材料。它不是消失了,而是被用作了别的东西。
发育过程并不是把祖先的历史原样重放一遍。只是没法完全丢掉旧的设计,于是在它上面改着盖。
受精卵是一个细胞。40周之后成为细胞数超过2万亿个的身体。这中间心脏开始跳动,神经管折叠起来,手指被削了出来。
令人吃惊的是那份说明书的大小。指导整个过程的信息,都装在最初那个细胞里的一根2米长的线上。与其说是图纸,不如说更接近一份按顺序开启的开关清单。
到发育第6周为止,胚胎的生殖结构被造成朝哪边都能走的形态。它们从同一个原基开始,之后按照被开启的基因和激素,发育成不同的器官。
所以男女的器官之间留着对应关系,因为它们是从同一批材料里分出来的。
发育学能说的到此为止。这个网站只写事实,不添加解释。
“写在基因里”这种说法容易引起误解。基因里写的不是结果,而是在什么条件下造什么。条件变了,结果也会变。
而且读哪个基因,是由化学标记调控的。DNA上接了甲基,或者组蛋白的尾巴发生化学变化,那一段就会变成能读或不能读。这种调控叫表观遗传。
标记随环境而变,细胞分裂时大体上会一起被复制过去。身体不是接过了一份说明书,而是一直在重读、一直在改。
同卵双胞胎的基因组几乎相同。可是年纪越大,表观遗传标记的分布就越拉开。吃了什么、怎么生活、接触过什么,会改变读的方式。
所以就算拿着同一本书开始,时间久了也会翻开不同的页在读。疾病风险、看起来像衰老速度的那些指标,都会分道扬镳。
基因是起点,不是结局。 而且就连那个起点,正如前面几部所看到的,也并非全都是你的。
比细胞再往里走,就是原子。而原子几乎是由“什么都没有”构成的。
身体里大约有7 × 10²⁷个原子,7后面跟着27个零。可观测宇宙里的恒星数估计在10²²到10²⁴之间。一具身体,是由比整个宇宙的恒星多几十万倍的零件构成的。
其中大部分是氢。按个数算,每10个里有6个是氢。按重量算,最多的是氧,因为氢太轻了。
数法不同,答案就不同。要理解一具身体,一个数字为什么不够,原因就在这里。
原子核的直径是原子直径的十万分之一。把一个原子放大到足球场那么大,原子核就是摆在正中间的一粒米。其余全是电子以概率铺开的空间。
只留下原子核全部压实,一个人会变成直径0.008毫米,和一个红细胞差不多大。常被引用的“一粒盐”,更接近把全人类80亿人一起压实的结果。而且那也比一粒盐大,边长1.4厘米,约等于一块方糖。
即便如此,推墙的时候手也不会穿过去。几乎全是空的东西,彼此把对方挡住了。
按中子星物质的密度(约2.3×10¹⁷ kg/m³)计算。流传很广的那个比喻弄错了数量级,所以这里重新算过并作了订正。
几乎全是空的东西之间,为什么穿不过去?有两样东西挡着。一是电子之间的电排斥,二是两个电子不能处在同一个状态这条规则。
第二样不是力,是规则。可结果表现得像力。想把电子挤进狭窄的地方,就会产生抵抗。你能坐在椅子上,相当大一部分原因就是这条规则。
第3节开始的那个话题在这里合上了。你一辈子摸到的不是物体,是推开。 而那个推开,是由几乎全是空的东西造出来的。
身体里储存的ATP只有50克。全部用完撑不到两分钟。可一天消耗的总量相当于你的体重。
看起来矛盾,答案却很简单。同一个分子一天里被重新造出来用一千多次。用完之后再接回去还原成原样,这个再组装发生在线粒体里。
所以身体不是储存能量的桶,更接近一扇不停转的旋转门。
休息时身体放出的热在100瓦上下,和一只旧式白炽灯泡一样。睡着的时候也一直发着约70瓦。
所以人一多,房间就会变热。一间有100个人的房间,等于开着一台1万瓦的暖气。大建筑的空调设计里,真的会把人数算进去。
那些热不是副产品,是正题。身体做的化学反应,相当一部分最后都以热收场。活着,也意味着比周围更热。
按重量算一算吃下去的东西离开身体的路径,最大的出口不是大肠也不是肾脏,而是肺。脂肪被分解之后,大部分变成二氧化碳随呼吸出去。
把由碳、氢、氧构成的分子烧掉,剩下的是二氧化碳和水。水随尿和汗走,二氧化碳随呼吸走。离开身体的重量,大部分散进了空气里。
这和直觉相反。我们总以为东西不见了是往下去了。实际上它是往上走的。
以吨计的东西经过了身体,体重却没变。因为进来多少就出去多少。身体从来不是仓库,是一个通过点。
而此刻构成你的原子,是在那股流里被暂时抓住的一些。第52节看到的那条河在这里又出现了。
只计算重量的总和。不涉及热量、体重、体脂,此处数值依据标准参考值,只为给出大致的尺度感。
走路的时候,身体一直在倒。每一步都把重量往前泄,另一只脚把它接住。走路是被控制住的摔倒。
所以走路花的能量比想象中少。用两条腿走比四条腿慢,却能持续得久得多。人选择了走得远,而不是跑得快。
在走到最深的那个位置,有一扇门打开了。那扇门通向外面,而且是很远很远的外面。
身体的99%由六种元素构成。它们各自被造出来的地方并不相同。
除了氢,其余全都是在恒星内部造出来的。如果恒星没有走完一生并散开,这些原子就不会存在。
所以一路走到身体最里面的那条路,同时也是走向外面的路。在最里面的尽头,宇宙出现了。
大爆炸之后的几分钟里,宇宙只造出了氢、氦和极少量的锂。要造出接下来的元素得有恒星,而恒星的出现又花了好几亿年。
所以你体内的氢原子和现在的宇宙一样古老。每一个水分子上都接着两个氢。你的60%是水,而那些水的大部分,是宇宙最先造出来的材料。
其余的元素全都穿过了恒星的内部。你身体里混着没经过恒星的物质和经过恒星的物质。身体是用两个时代的材料造出来的。
溶在血浆里的离子种类和大致比例,与海水相似:钠、氯、钾、钙、镁。浓度稀一些,约为海水的三分之一。
这种相似并不等于“血就是远古的海”。海的组成各个时代都不同,身体也一直在调节。不过,细胞得以运转的那套条件确实是在海里定下来的。
细胞至今仍然只在那套条件下工作。所以身体把那个环境装在里面维持着。我们不是离开了海,而是带了一点出来。
这些原子在恒星里被造出来,在宇宙里漂流,地球形成时被载到这里,经过岩石、水和别的生物,此刻在你身体里。而且它们很快就要出去。其实已经在出去了:随呼吸,随水,随掉落的皮肤。
留下来的从来不是物质,而是配置。而维持这个配置这件事,从来不是你一个人在参与。30万亿个细胞,38万亿个细菌,那个被吞下之后留下来的细菌的后代们,病毒留下的序列,以及从母亲那里渡过来、至今还在的细胞。
从外面看,你是小的。从里面看,你不是一个而是一群,而那一群的材料来自恒星。 把同一把尺子量到别的地方去的另外五处,就在下面。
心脏数的是拍子。数一天的是另一个时钟。而那个时钟,也不止一个。
把人放在完全没有光的地方,拿走时钟,睡醒的节律依然存在。只是那个周期不是24小时,平均约24小时12分钟。
身体每天都晚一点睡、晚一点醒。清晨的阳光每天把这个偏差调回来。你每天早上做的事,就是重新对时。
中枢时钟是大脑下丘脑中的视交叉上核,比米粒还小,由约2万个细胞组成,直接接收来自眼睛的光信息。
但时钟不止在那里。肝脏、肾脏、肺、皮肤,各自都有自己的时钟在运转。把肝细胞取出放进培养皿,它们也能自行维持24小时节律好几天。
身体不是靠一个时钟运转的机器,而是数十亿个时钟互相对表运转的群体。这里也不是一个。
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37度不是全天保持的数值,而是平均值。实际上凌晨4~5点最低,傍晚6~7点最高,差距在0.5到1度之间。
所以同一个人的体温,凌晨和傍晚测出来会不一样。不是身体出了问题,而是时钟正在转动。
体温的正常范围因人而异,也因测量部位而异。这不是判断健康状况的依据。
坐飞机,身体是整体被搬运的。但时钟不是整体被搬运的。
直接接收光信号的中枢时钟调得比较快。肝脏和肌肉的时钟很慢,大约每天追上一小时。跨越八个时区,全部调好要将近一周。
在这期间,身体里的时钟指向着不同的时刻。大脑说是白天,肝脏说是夜晚。时差难受不是因为睡眠不足,而是身体里的时刻分裂了。
输入两个值就会得出中点。
区分早起型和晚睡型的指标是睡眠中点时刻——入睡时刻和醒来时刻的正中间。以不定闹钟的日子为准。
这个值大体上是天生的,也会随年龄变化。十几岁后期最晚,之后又逐渐提前。青少年早上起不来,不是因为懒惰。
晴天户外的亮度约为10万勒克斯,阴天也有1万。而感觉明亮的办公室大约只有500勒克斯。
眼睛几乎察觉不到这个差异,因为瞳孔会随亮度收缩。但对表的回路不会收缩,它照单全收进来的光量。
所以整天待在室内,身体就会计算成整天都在黄昏之中。出门站十分钟,胜过室内灯光好几个小时。
室内和室外的差距,远比眼睛感觉到的更大。
亮度是按对数感知的。变亮十倍,感觉上只亮了两倍左右。这个错觉让人误以为室内照明已经够用。
条形的长度是实际倍数,按时钟计数的方式画出,而不是眼睛感觉的方式。
有观察显示,睡觉时大脑中脑脊液的流动会增加。这一流动能冲走白天积累的废物,这个说法叫类淋巴假说。
不过它还没有定论。大部分观察来自小鼠,人体中是否以同样的方式发生、流动是否真的增加,都还在争论中。
可以确定的是这一点:睡眠不是什么都不做的时间,而是做清醒时做不到的事的时间。
睡眠以约90分钟为一个周期反复出现。一个周期里,浅睡、深睡、快速眼动睡眠依次经过。一晚会循环四到六次。
每个周期的构成不同。前面的周期深睡多,越往后快速眼动睡眠越长。这就是为什么凌晨做的梦记得更长更清晰。
所以只睡一半,得到的不是一半。切掉哪一半,失去的东西也不同。
在周期结束时醒来会感觉更轻松。如果在周期中段的深睡里被硬拉醒,会有一段时间昏昏沉沉。
不过90分钟只是平均值,因人而异,同一个人不同的夜晚也不同。请把这当作大致的刻度,而不是精确的时刻表。
这是关于睡眠的一般性说明,不是医学建议。如果持续存在睡眠困扰,请咨询医疗专业人员。
白天经历的事,先被暂时写进海马体。海马体容量小,放久了就没地方接收新的东西。
睡觉时,海马体会反复回放白天写下的内容。大脑皮层接收这个信号,把同样的内容重新刻在自己那里。临时记录被转移成了正式记录。
所以熬夜考完试,当天能撑过去,几天后却什么都不剩了——因为没有给它抄写的时间。
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艾宾浩斯拿自己做了这个实验。他背下无意义的音节,数时间过后还剩多少。结果是一条第一天掉得最多的曲线。
每复习一次,曲线就变得更平缓。花同样的时间,分开复习比一次性集中复习记得更久。在快忘记之前再看一次效果最好。
遗忘不是身体懒惰。如果全部保留,就找不到需要的东西了。
中枢时钟靠光对表。但肝脏和消化器官的时钟不看光,它看的是吃饭的时刻。
所以深夜进食,只有肝脏的时钟被推后。大脑说是夜晚,肝脏说是白天。同一种错位,不用坐飞机也会发生。
有观察显示,到了时差变化的地方后,按当地时间吃饭有帮助。不过有多大帮助、怎样才有效,目前还没有整理清楚。
把身体散发的热量,和灯泡对比一下。
第93节说过人大约输出100瓦。那是静息状态下的数值。做什么会让它上升到好几倍。
这些热量不是被浪费的,制造体温的正是这份热量。人能在寒冷的地方生存,是因为身体本身就是一个火炉。
基于成年人平均值的一般性数据,不代表个人的热量需求或体重管理目标。
肌肉收缩会同时产生力和热。颤抖是舍弃力量、只要热量的方式——肌肉相互反向拉扯,哪儿都不动,只收集这个过程中产生的热量。
还有不发抖也能产热的路径。棕色脂肪不把能量转化成力,而是直接变成热流出。婴儿身上特别多,成人的颈部和锁骨附近也还留有一些。
身体有两种取暖方式,无论哪一种,归根结底都是原子换位置时放出的热。
每蒸发1克水,会从身体带走约2400焦耳。汗水正是靠这个原理给身体降温。人的汗腺遍布全身,体毛稀薄,不会阻碍蒸发。
大多数哺乳动物做不到这一点。狗靠舌头,马的散热方式有限。所以短距离人会输,但在炎热正午的长距离比赛中,人会赢。
不是快,而是能撑得久。体内的一套冷却装置造就了这个差别。
褪黑素在天黑后开始分泌,凌晨达到最高。皮质醇在起床前一两个小时开始上升,早晨达到最高。体温则在两者之间,以另一种节拍变化。
三条曲线的峰值分别在不同的时刻。身体不是一次性准备好一整天,而是分批次做准备。
有多项统计报告显示,出生月份不同,某些特质或疾病发生率会有细微差异。白昼长度、母亲接受的日照量、当季流行病等常被作为原因提出。
但这个领域几乎没有定论。差异非常小,各国结果不同,也很难和入学季节这类社会因素区分开。南北半球是否会呈现相反的结果,也没有得到充分确认。
所以这一节只写这一句:人有一天的节律,这是明确的。一年的节律还留存多少,目前还不知道。
年纪大了,体温一天内的波动幅度会变小。褪黑素的分泌量减少,分泌的时刻也提前。睡眠变短,也更容易中断。
不是消失,而是振幅降低了。山变矮了,谷也随之变浅。更接近于昼夜对比变模糊。
所以对上了年纪的人来说,清晨的阳光和规律的用餐时刻发挥的作用更大。信号越弱,来自外部的信号所占的份量就越大。
每个夜晚,周期都转了四五圈;每个清晨,体温都触底一次。每一次,清晨的光都重新对准了时钟。
最下面的数值是如果从未有过光,身体的时钟会偏移多少。每个早晨都把这么多还了回来。节律从来不是自己维持的。
免疫不是挡住外界的墙,而是不断重新确认什么算内部的工作。
把免疫叫作防御,容易造成误解。如果它挡住所有外来的东西,那早就先消灭体内38万亿个细菌了。
免疫真正问的问题更接近「这是我的吗」。而这个判断不是天生的,是出生之后学会的。一旦学会了什么算内部,学过的东西就不再被碰。
所以第4部的那个群体才安然无恙。免疫不是看不见它们,而是已经把它们登记为内部了。
第一次遇到病原体,抗体要一周多才会出现。找到带有匹配受体的细胞、把它们召集起来并增殖,需要这么长时间。生病的那段时间,就是这个过程。
再次遇到同一个对手,几天内就会出现抗体,而且数量多得多。因为上次挑选出来的细胞被保留了下来,那就是记忆细胞。
免疫记忆不是知识,而是保留下来的细胞数量。这里的记忆是一种实物。
疫苗不会把身体保护起来。它展示病原体的一部分或其设计图,让身体在不经历生病的情况下留下记忆细胞。
所以打完疫苗身体沉重几天,不是失败,而是这个过程本身。这正是122节的第一条曲线在实际发生。
在免疫这件事上,时间是最昂贵的资源。面对速度快的病原体时,是否提前存下这一周,决定了结果。
体温升高时,许多细菌和病毒的繁殖速度会下降,而免疫细胞的活动会加快。发热是身体主动选择的策略——下丘脑把基准温度本身调高了。
所以发烧的时候会觉得冷。身体判断当前温度低于新的基准,于是靠颤抖来产热,用的正是115节那套机制。
不过发热对身体来说也是有代价的。代谢加快,水分流失。说它是策略,不代表它是免费的。
这是关于发热的一般生理学说明。症状的判断和处理请咨询医疗专业人员。
—
基因组里并没有每一个抗体的设计图,而是装着一组组零件。每个槽位里挑一个拼接起来,就能组成互不相同的受体。
在每个拼接点上,还会插入或删去几个字母。所以实际的种类远多于组合数本身,估计超过10的11次方。
这就是身体提前握有从未谋面病原体钥匙的原因。这不是预测,而是随机大量制造,再挑出合适的那一个的方式。
既然是随机制造的,大部分都毫无用处,但这没关系。病原体进入时,只有能哪怕微弱结合的细胞会被挑出来增殖。
在增殖的同时,这些细胞会故意在自己的设计图里制造错误,其中结合得更好的会被再次选中。短短几天内,同样的事在体内经历了好几代。
这是选择,不是设计。第7部说过错误是原料,同一套结构,在这里以周为单位运转着。
随机制造,也会造出能结合自身身体的受体。放任不管,身体就会攻击自己。
所以T细胞要经过一个叫胸腺的器官。在那里,身体各种蛋白质的片段会依次展示给它们。结合得太强的细胞当场死去;几乎不结合的细胞也没用,同样会死。
活下来的只有结合得恰到好处的。免疫的判断标准不是一开始就有的,而是通过这场考试逐渐形成的。
进入胸腺的T细胞中,能出来的只有约2%,其余全部死在里面。
看起来是浪费,但没有别的办法。既然是随机制造的,就得随机筛选。免疫不攻击自己,不是因为造得好,而是因为大量丢弃了造得不好的。
青春期之后,胸腺会逐渐萎缩,制造新T细胞的速度也随之下降。这是免疫随年龄变化的原因之一。
127节的考试并不完美。胸腺无法展示所有蛋白质,身体后来还会制造新的。
所以会有把自己读成他者的细胞漏网。通常另一套机制会把它们压住。一旦这种抑制解除,身体就会攻击自己的组织。
自身免疫不是因为免疫力弱才发生的。恰恰相反,力量还在,只是靶子偏了。这不是强弱的问题,而是对错的问题。
引发过敏反应的通路,被认为原本是针对寄生虫这类大型对手设计的——增加黏液、引发咳嗽和喷嚏、让组织肿胀以把对方排出去。
当这套机制对花粉、灰尘这类无害的东西启动时,就成了过敏。身体在很努力地工作,只是选错了对象。
为什么有些人会出现这种误判,目前还没有定论。把它和儿童早期的微生物接触联系起来的解释广为引用,但目前的看法是,这个解释还不够。
细胞要留在群体里,需要遵守一些约定。
身体里的每一个细胞都拥有独自生存的能力,却不使用它。邻居说停就停,离开原位就自我了断,数着分裂次数到了极限就停手。这是以放弃能力为代价换来的群居生活。
癌症就是把这些约定一条条放弃的细胞。它不是从外面进来的,而是从内部出现的,所以也是免疫最难判断的对手——按127节的标准,它依然是「自己的」。
这是细胞生物学的一般性说明,不是疾病诊断、预测或治疗方面的信息,也不代表个人风险。
82节说过设计图每天都会出错,其中一部分会朝着放弃131节那些约定的方向发展。这不是特殊事件,而是只要细胞还在分裂就会持续发生的事。
大多数都在原地终结了。细胞自己停下,邻居挡住,或者免疫发现并清理掉。身体每天都在无数次地做出这个判断。
所以这一节能数到的就到此为止了。多久漏一次网、会发生在谁身上,不是这个网站能给出的那种数字。
本网站不评估疾病风险。关于身体的任何判断,请务必与医疗专业人员一起做出。
淋巴没有泵在推动它。
身体里还有一套循环,负责把组织间渗出的液体收集起来,送回血管。这也是免疫细胞往返的路径,淋巴结就是路上的检查站。
但这套循环没有心脏。和22节说的静脉一样,靠周围肌肉挤压、瓣膜防止逆流的方式流动。
所以久坐不动会变慢。对这套循环来说,活动身体就是打开泵。
伤口会经过固定的顺序:先止血,接着引发炎症进行清理,然后填入新组织,最后花上几个月重新编织。
炎症就是这个顺序中的一个阶段。肿胀、发热、疼痛不是故障,而是「正在施工」的标志。9节已经看过愈合的顺序。
不过最后一个阶段不会恢复原样。胶原蛋白不是按原来的织法,而是匆忙地平行排列。所以疤痕比原来的皮肤更不容易伸展,也不长毛发。这是选择快速愈合的代价。
炎症有用,但代价高昂,因为它动用的是能溶解组织、杀死细胞的工具。它的设计前提是短时间使用后关闭。
长时间以低强度持续开着的状态,叫作慢性炎症。它被观察到常与多种慢性疾病一同出现,不过多少是原因、多少是结果,目前还在厘清中。
免疫不是越强越好,而是开关越精准越好。守护一个群体,也包括知道什么时候该停下。
这个安排总有一天会解体。但解体的那一刻,什么都不会消失。
死亡被记录成某一个时间点的事件,但在身体里,它是有顺序的过程。氧气一断,大脑最先撑不住,只要几分钟。
但其他细胞还会再活一段时间。皮肤细胞和角膜细胞能撑几个小时,有些组织更久。器官移植之所以可能,正是靠这段时间。
第5部说身体是细胞的群体。这个群体作为群体结束之后,相当一部分成员其实还活着。结束的是安排,不是细胞。
分解身体的工作,相当一部分不是外面来的东西做的,而是曾经住在肠道里的细菌——就是第4部数过的那38万亿个。
活着的时候,它们一直待在肠道内部。免疫守着边界,肠壁挡着,氧气条件把它们限制住了。那些条件一消失,边界也就没了。
不是敌人赢了,而是一起生活过的群体在做最后一件事。把借来的原子重新释放出去,这件事交给了曾在身体里共同生活过的一方。
97节看过它从哪里来,这里看它去哪里。
97节说过这些原子来自恒星。它们只是在身体里暂住了一阵,离开之后并不会消失,而是去往下一个地方。
去的速度因元素而异。碳几年之内就会重新进入生物体,钙则慢得多。同样出自一个身体,各自按不同的时间表散开。
碳在大气、植物、动物之间流转得很快。此刻呼出的碳,几年之内可能就进了某片叶子。
钙不一样。进了骨骼的钙不容易释放,要经过土壤和岩石才能再次抵达生物体,需要几千年甚至更久。
所以身体散去之后,原子们不会一起走。有的会在下一个季节变成别的生物,有的会在人消失之后,仍在石头里等待。
第8部数过经过身体的物质的量。这里数的是那些物质现在在哪里。
呼出的气散开了,但没有消失,混进了整个大气。而大气比想象中小。所以你现在吸入的这一口气里,也混着几个你曾经呼出的分子。
最后那个数值就是这个数目。第1部已经说过身体的边界是模糊的,而在这个计算里,它在时间上也变得模糊了。
身体里留存最久的是矿物质。骨骼和牙齿的一半左右是钙和磷的结晶。137节的分解者不吃它,因为它不是养分。
留下来是因为没用。柔软而信息丰富的部分全都很快回归,只有利用价值最低的部分留在原地。
我们对古人的了解,大多来自这里。记忆留存下来,不是因为有人想保存它,而是因为没有人拿走它。
第5部说身体在不断更新。也有几个例外,牙齿的釉质就是其中之一——在生长期间只形成一次,此后细胞就不再触碰它。
所以釉质里凝固着当时喝下的水的痕迹。由于不同地区水中氧、锶同位素的比例略有不同,测量它就能缩小这个人成长地点的范围。
不被修复这个特性,既是弱点,也成了记录。只有从未被替换的东西,才能说出自己属于什么年代。
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父母两人,祖父母四人,再上一代八人。每往上一代就翻一倍。仅仅追溯40代,就超过一万亿人。那个年代地球上根本没有这么多人。
所以算式没有错,错的是假设——祖先彼此都是不同的人这个假设是错的。同一个人在家谱里占据了不止一个位置。
46节追溯过微生物,这里追溯的是人,却抵达了同一个地方。往上追溯,群体会汇聚成一个。
家谱重叠也意味着人们的祖先名单彼此叠在一起。追溯得足够远,就会出现一个是所有现存人共同祖先的人。
需要追溯多远,有一些数理模型的研究。结果会因如何设定迁移和地理隔离而有很大差异,所以这里不给出具体年代,这不是一个确定的数值。
可以确定的是方向。追溯得越远,家谱不是分叉,而是汇聚。这不是文化或信念的问题,而是乘法的结果。
海瑞塔·拉克斯于1951年去世,年仅三十一岁。治疗过程中采集的她的细胞,在培养皿中持续分裂,至今仍在世界各地的实验室里生长——这是超越了81节所说分裂极限的细胞。
脊髓灰质炎疫苗曾用这些细胞做过测试,无数研究也用过它们。然而关于采集和使用,本人和家属都从未同意过。她的家人是在二十多年后才知道这件事的。
这一节把这个事实一并写下来是有原因的。身体的一部分离开身体继续存活,是生物学的故事,但是谁授权让它发生的,不是生物学能回答的问题。只记成果、略过这一点,就违背了这个网站一直以来的写法。
47、48节看过母子之间的细胞交换,路径不止那一种。
第47、48节说过母亲和孩子会互相分享细胞,那是关于身体的边界比想象中更开放的故事。
医学会有意打开这扇门。输血和移植,就是让别人的细胞活在自己身体里。每一次,121节的问题都会重新出现:这是我的吗?
42节看过孩子最初的微生物从哪里来。孩子接收的不只是设计图,最先入驻身体、扎下根的那个群体也一起传了下来。
接下来是吃什么、什么时候睡、呼吸什么样的空气,会接着延续。正如88节所见,同样的设计图,在不同的环境里被读取,结果也会不同。
所以「传承」这个词比基因更广。身体所处的条件会和身体一起传下去。一个群体,不只是靠细胞延续的。
把这个网站数过的东西集中放在了一起。重点从来不是数字很大。
这些数字全都指向单一的你,却说你不是一个。细胞是复数,细菌是复数,时钟是复数,连祖先都是重叠的。
100节说这些原子是借来的,说它们只是暂时构成了你的安排。那句话很容易读出一种寂寞感。
但经过138、139两节之后,读起来有些不同了。安排解体,不代表原子消失,而是意味着它们前往下一个安排。
此刻构成你的原子,也是这样来的——出自恒星,经过泥土、水和其他生物,一路走到这里。你只是那条长队里,此刻的这一轮。
这个网站从身体的边界开始,问「你」到底延伸到哪里,发现那条线比想象中更模糊。
往里走,遇见了一个群体——30万亿个细胞和38万亿个细菌,不是一个。再往里走,那个群体也在不断更新,不是物质,而是安排。一直走到底,走出来了一颗恒星。
现在再往相反的方向走一次。借来的原子要归还了。归还之后,它们会在别处再次成为某样东西的一部分。正如你从来不是一个,那些原子,也不会在这里终结。
谢谢你读到这里。
在身体里结束的故事,在外面是什么样子。还有五个地方。
把刚才数出来的数字做成一张图片。图片在这台设备里画好,不会上传到任何地方。
不输入出生日期也能生成卡片。输入之后,卡上就是你自己的数字。
也可以长按图片保存。