科学真相

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By 佚名不深藏MedicineNatural Sciences
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科学真相 episodes

  • 转基因玉米更有益健康

    方舟子作品

    提起主粮,许多人想起的是水稻和小麦。其实玉米也是非常重要的主粮。对美国来说尤其如此,全世界的玉米有近一半产自美国。玉米是美国最重要的作物,不仅总产量在所有作物中排第一(2009年总产量3.34亿吨),总产值也是第一(2009年总产值486.6亿美元)。

    这么高的产量当然不可能都做食品,大部分玉米被用来做成饲料、酒精等,剩下的才供人食用:主食有用玉米粉做的各种面食以及早餐吃的玉米碎片,蔬菜有煮玉米粒、玉米棒,零食有爆米花、玉米片,烹饪用玉米油,还有更多的玉米被提炼成淀粉、油、糖浆、甜味剂加到成百上千种饮料、食品中,把这些都加起来,美国人饮食中对玉米的人均消费量超过了小麦。对那些还保留着传统饮食习惯的墨西哥裔美国人来说,玉米更是重要,用玉米粉做的饼、卷、片等面食是墨西哥餐的主食。

    上个世纪90年代初,对居住在美国得克萨斯州南部里奥格兰德山谷的墨西哥裔妇女进行调查时,有个意外的发现:她们生下的婴儿有非常高的神经管缺陷,是其他美国人的6倍。多数神经管缺陷的婴儿无法存活,活下来的通常也有严重的残疾。此前已有研究表明,如果孕妇饮食中缺乏B族维生素叶酸,就会显著地增加胎儿神经管缺陷的发生率。那么得克萨斯州的这个案例是不是和墨西哥裔妇女的饮食有关呢?

    谜底一直到10年以后才揭晓。对危地马拉、中国、南非等地的研究表明,在以玉米为主食的地方,神经管缺陷的发生率都比较高,大约是世界平均发生率的6倍。莫非在他们吃的玉米主食中含有某种有害健康的毒素?

    是的,不过这种毒素不是玉米本身含有的,而是感染玉米的细菌产生的。玉米被害虫咬了以后,在伤口处会长出一种叫镰刀霉的霉菌。玉米收割后如果存储不当,也会长这种霉菌。镰刀霉分泌一种致命的毒素叫伏马毒素。粗加工(例如把玉米粒磨成粉)和一般的加热不能破坏其毒性。其他主粮也含有伏马毒素,但是含量要比玉米低很多。在里奥格兰德山谷墨西哥裔婴儿被发现神经管缺陷发病率高的那段时间,当地玉米中伏马毒素的含量偏高,是正常含量的2~3倍。

    那么伏马毒素是怎么导致神经管缺陷的呢?前面提到,孕妇饮食中缺乏叶酸会显著增加胎儿神经管发生率。因此医学界一直建议准备怀孕的育龄妇女和孕妇服用叶酸制剂预防神经管缺陷,而美国政府更是在上个世纪90年代决定强制要求在粮食制品中添加一定量的合成叶酸。不幸的是,伏马毒素恰恰能够干扰人体细胞对叶酸的吸收,因此如果孕妇吃的玉米主食被伏马毒素污染的话,即便她们的饮食中有丰富的叶酸,也起不了什么作用。

    伏马毒素对其他人也有害。伏马毒素早就被认定是致癌物质,在以玉米为主食的地区,食管癌的发病率也比较高。即便你吓得从此不敢吃玉米,也躲不过去,在以玉米为原料的早餐食品、快餐食品、啤酒等多种食品中都能检测到伏马毒素。

    也许有人会说,那好,以后我只吃用最“健康”、最“天然”的玉米原料做的食品,例如用符合“绿色食品”或“有机食品”种植标准的玉米做的食品。但是,有机玉米由于难以控制病虫害,其伏马毒素的含量反而可能高于普通玉米。2003年9月,英国食品安全局抽查了市场上6种有机玉米粉产品和20种普通玉米粉产品,发现6种有机玉米粉产品的伏马毒素含量都高得离谱,是允许量的9~40倍!这6种有机食品不得不都下架。

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    8 min
  • 为什么香蕉里看不到种子?

    这是因为,我们现在吃的香蕉是经过长期的人工选择和培育后改良过来的。 原来野生的香蕉也有一粒粒很硬的种子, 吃的时候很不方便, 后来在人工栽培、选择下,野蕉逐渐朝人们所希望的方向发展,时间久了,它们就改变了结硬种子的本性,逐渐地形成了三倍体,而三倍体植物是没有种子的。严格说来,平时吃的香蕉里也并不是没有种子,我们吃香蕉时,果肉里面可以看到一排排褐色的小点,这就是种子。只是它没有得到充分发育而退化成这个样子罢了。三倍体的香蕉没有种子,怎样繁殖呢?一般用地下的根蘖幼芽来繁殖,这就用不到种子了。

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  • 为什么蜜蜂蜇人后自己也会死掉?

    人如果驱赶、扑打蜜蜂,蜜蜂出于自卫的本能,就要蜇人。另外,蜜蜂不喜欢黑色的东西和酒、葱、蒜等刺激性气味。如果人穿黑衣服又带着上述气味接近蜜蜂,蜜蜂会被惹怒,就会蜇人。但是,蜜蜂蜇人后,自己也会死去。原因是蜜蜂蜇人的刺针是由一根背刺针和两根腹刺针组成的, 其末端同体内的大、小素腺及内脏器官相连,刺针尖端带有倒钩。蜜蜂蜇人后, 刺针的倒钩挂住人的皮肤,使刺针拔不出来, 但蜜蜂又必须飞走,飞走时一用力,就把内脏拉坏甚至拉脱掉,因此蜜蜂蜇人后一定会死掉的。

    2 min
  • 狗为什么要抬腿撒尿?

    抬腿撒尿是成年公狗的行为,母狗们不管是成年还是未成年,都是两条后腿稍稍下蹲撒尿。小公狗开始也是蹲着撒尿的,到了七八个月大时,才会抬腿撒尿了,公狗老了的时候,也不再抬腿撒尿了。不过有些性格倔强的母狗也会抬起腿来撒尿,但只是微微抬起而已。

    那么,公狗为什么要抬一条腿撒尿呢?

    原来狗的尿液中有一种被称为信息激素的气味,它的浓度一般只有几百万分之一,只有同类之间才能够嗅出来。其他狗闻一闻,就知道撒尿狗的大小、性别、年龄和性情。为了占领地盘,公狗们都抬起一条腿,努力让自己的尿撒得更高,这样气味就不容易被其他公狗的尿液掩盖。此外,尿撒得更高也说明这只公狗的身体更强壮,也更能获得母狗们的芳心。

    公大熊猫会倒立撒尿,这样它们在树上的标记就会特别高。

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  • 为什么苍蝇停在天花板上不会掉下来?

    苍蝇有六条细长的腿,每条腿的末端长着两个尖而硬的爪,爪的基部有一个被茸毛遮住的爪垫盘。爪垫盘是一个袋状结构,里面充血,下面凹陷。当苍蝇停留在光滑的墙壁或天花板上时, 爪垫盘和平面之间产生了真空,苍蝇便牢牢地吸附在平面上。这种吸附力,足以能承受苍蝇本身的体重。 即使苍蝇吸在天花板上,背部向下,也不会掉下来。另外,苍蝇的爪垫盘上,还分泌一种黏液,这样,就使它牢牢地吸在物体上了。

    苍蝇搓脚是怎么回事?

    苍蝇搓脚是为了清除脚上沾着的食物等东西,保持脚的清洁。 否则,脚上的东西越积越多,不仅影响飞行、爬行,还会使它脚上的味觉器官失灵。也就是说,苍蝇搓脚是为了使脚清洁, 保持它飞行、爬行和味觉的灵敏性。

    2 min
  • 细胞内的包裹邮递员

    方舟子作品

    2013年诺贝尔生理学奖颁发给了发现细胞囊泡运输的调控机制的三名生物学家。外行人很难理解这个发现的重大意义。我见到网上有人说,诺贝尔奖颁发给这么琐碎的发现,可见科学研究已经到头了。而国内媒体更津津乐道的是,获奖者之一是中国人的女婿。那么这个发现究竟有何意义,重大到可以获得诺贝尔奖?

        不算介于生命和非生命之间的病毒,生物体都是由细胞构成的。生物学家把细胞分成两大类,一类是细菌的细胞,就像一个没有房间的大仓库,散乱地摆放着各种东西,称为原核细胞。另一类是除了细菌的其他细胞,构成从最简单的酵母菌到复杂的人体,称为真核细胞。真核细胞就像一个公寓,分隔成一个个小房间,称为细胞器。细胞器里含有不同的东西,起不同的作用。

       有时候,不同的细胞器之间需要互相传递东西,比如把某种分子从某个细胞器送到另一个细胞器去当建筑材料,或者充当信使告诉它要干什么。多细胞的生物,不同细胞之间也要传递东西,比如为了传递信号,一个神经细胞需要把一种叫做神经递质的分子传递给另一个神经细胞。

       构成细胞器和细胞的“墙壁”的是生物膜,膜上会有通道,也就是“门”。小的分子可以从这些门出入。但是有的分子太大了,门过不去,怎么办呢?幸好生物膜不是真的墙壁,它们是可以移动,甚至可以部分分离的。要传递的大分子到了生物膜后,周围的膜可以把它包裹起来,与膜的其他部分分离,形成一个囊泡,变成了一个包裹。这个包裹送到另一个细胞器或细胞的膜外面,囊不算介于生命和非生命之间的病毒,生物体都是由细胞构成的。生物学家把细胞分成两大类,一类是细菌的细胞,就像一个没有房间的大仓库,散乱地摆放着各种东西,称为原核细胞。另一类是除了细菌的其他细胞,构成从最简单的酵母菌到复杂的人体,称为真核细胞。真核细胞就像一个公寓,分隔成一个个小房间,称为细胞器。细胞器里含有不同的东西,起不同的作用。

      有时候,不同的细胞器之间需要互相传递东西,比如把某种分子从某个细胞器送到另一个细胞器去当建筑材料,或者充当信使告诉它要干什么。多细胞的生物,不同细胞之间也要传递东西,比如为了传递信号,一个神经细胞需要把一种叫做神经递质的分子传递给另一个神经细胞。

      构成细胞器和细胞的“墙壁”的是生物膜,膜上会有通道,也就是“门”。小的分子可以从这些门出入。但是有的分子太大了,门过不去,怎么办呢?幸好生物膜不是真的墙壁,它们是可以移动,甚至可以部分分离的。要传递的大分子到了生物膜后,周围的膜可以把它包裹起来,与膜的其他部分分离,形成一个囊泡,变成了一个包裹。这个包裹送到另一个细胞器或细胞的膜外面,囊泡的膜与细胞器或细胞的膜融合在一起,囊泡又变成了细胞的一部分,囊泡里的货物就自然而然地送进了细胞器或细胞里,或释放到细胞外。


        当然,包裹不能乱寄。细胞是怎么知道什么时候要寄包裹,要寄到哪里,寄到了以后又是怎么签收的?搞清楚这个调控过程,不仅能加深我们对生命现象的理解,而且有助于诊断、治疗疾病,因为很多疾病的发生,就是由于细胞的包裹运输系统出了问题,包裹乱投寄,或者邮递员干脆罢工不投寄包裹了。今年的三个获奖者,从不同的方面对我们了解细胞囊泡运输的调控机制做出了各自的贡献。谢克曼发现有哪些基因在控制着囊泡的运输;罗斯曼发现有哪些蛋白质具体参与囊泡运输,它们是怎么准确地把囊泡运到目的地的;而祖德霍夫发现的则是细胞是怎么精准地控制运输囊泡的时间的。

       其中最核心也最有意思的是罗斯曼的研究。他发现了细胞运输包裹的邮递员——一组特殊的蛋白质,英文缩写为SNARE,刚好是“圈套”的意思。目前发现的“圈套”蛋白质已有60多种,不同细胞用的“圈套”蛋白质不一样,比如神经细胞用的“圈套”蛋白质有三种,有两种在神经细胞膜上,一种在囊泡膜上。“圈套”蛋白质的特点是它们都有一个很特殊的片段,这个片段会形成螺旋状的结构。如果不同的“圈套”蛋白质的螺旋片段靠在一起,就会紧密地结合起来,就像几股绳子拧成一股,难分难舍。


       当一个神经细胞准备要邮递包裹时,细胞膜上的那两种“圈套”蛋白质的螺旋片段首先拧在了一起,然后囊泡膜上的“圈套”蛋白质的螺旋片段也过来和它们拧在一起,在这个过程中,囊泡被逐渐拉近神经细胞膜,然后囊泡膜和神经细胞膜贴近、融和,囊泡里的神经递质就释放到神经细胞外。运输过程完成后,又有一种蛋白质过来,把拧在一起的螺旋片段解开,这样“圈套”蛋白质又可以用于下一次包裹运输。


      这整个过程,像不像一台机器在精确地运转?所以它被称为“机制”。“人是机器”,在分子水平上尤其如此。细胞就是一个分子工厂,里面有许许多多台分子机器在精确地运转,罗斯曼发现的,就是其中一台重要的分子机器是怎么工作的。正是类似这样的研究,让我们对生命现象的了解,从空泛的描述上升到具体的机制研究,让生物学变成一门精确科学。


    6 min
  • 什么是科学?

    几年前,时任俄罗斯总理的普京,听取了一个俄罗斯与德国联合研究的项目报告。这项研究的目的,是研制一个以暗能量为主要研究目标的空间天文卫星。报告结束后,普京提出了两个问题:“暗能量有用吗?暗能量危险吗?”当时一个科学家是这么回答的:“我不知道。但是100年前如果你问爱因斯坦相对论是有用还是危险,爱因斯坦也一定回答不知道。但是今天我们知道相对论既有用也危险。”核能、诊断和治疗癌症的加速器、GPS等等都离不开相对论的应用,同样核武器也是相对论的应用。


    暗能量的研究和相对论的研究一样,很显然都是科学研究。上面这个故事本质上是关于“什么是科学?”这个问题。这个问题看似简单,但在中国的教育体系里面基本上没有涉及过,因此很多人不能回答。回答问题需要明确科学的三个要素,也就是科学的目的、精神和方法,这就是本文的主题。

    科学的第一个要素就是科学的目的。事实上,如果我们问科学的目的是什么,很多人都会回答:科学的目的是造福于人类。这个回答并不完全正确,或者可以说完全不正确。科学的确可以造福于人类,事实上很多科学研究的成果都已经被用来造福于人类,人类的生活品质和水平也由于科学成果的应用而不断得到快速的提升,今天很多科学研究项目的直接目的就是造福于人类。但是科学的目的本身并不是造福于人类,是人类出于各种目的在很多情况下利用了科学成果造福了人类。科学成果同样可以给人类造成灾难,这样的例子同样也是不胜枚举。

    科学的目的就是刨根问底,也就是发现各种规律,比如通过天文学的研究所发现的自然规律奠基了经典力学和量子力学两大基础物理学科,但是如何应用这些规律则并不是科学本身的目的。因此科学家在研究科学的时候只关心这些规律本身,并不需要关心它是否有用、是否危险,当然这并不排斥科学家选择开展自己认为是否有用、是否危险的科学研究工作。

    需要进一步说明的是,科学研究所发现的规律并不限于自然科学研究的自然规律,也包括其它各种规律,比如社会科学所研究的各种规律。自然科学和社会科学所研究的对象不同,所发现的规律当然也不同,但是它们的目的都是揭示“规律”,而且它们也都符合科学的另外两个要素。但是,并不是所有揭示规律的学术研究都是科学研究,因为很多学术研究都不完全符合科学的另外两个要素。

    科学的第二个要素是科学的精神,包括三个内容:质疑、独立、唯一。

    “质疑”其实是最基本的科学精神,也就是对于以前的结果、结论、甚至广泛得到证实和接受的理论体系都需要以怀疑的眼光进行审视。但是“质疑”并不完全等同于“怀疑”,更不是全面否定。“质疑”实际上是评判地学习和批评地接受,其目的是揭示以前工作的漏洞、缺陷、不完善、没有经过检验、或者不能完全适用的地方。比如爱因斯坦对牛顿力学和牛顿引力理论的质疑的结果是发现了牛顿力学和牛顿引力理论只有在低速(相当于光速)和弱引力场(空间扭曲可以忽略)的情况下才是正确的,否则就需要使用狭义相对论和广义相对论。

    “独立”有两层含义,一方面指的是科学研究所发现的规律“独立”于研究者以及研究手段和研究方法,另外一方面指的是科学研究者必须具有独立的思想,科学研究工作也是独立进行的,只有独立做出的科学研究成果才有科学价值,当然这并不排斥学术交流和学术合作,因为交流与合作往往是激发研究者个人的创造力的有力途径,创造力是最终产生高度原创性的独立研究成果的根本原因。

    “唯一”指的是科学规律的唯一性,勿用过多的解释。在这里仅仅引用彭桓武先生在2005年4月15日在“世界物理学纪念大会”上的讲话:物质世界虽然千变万化,但却十分真诚,“在同样条件下必然出现同样现象”。由于科学的目的就是揭示科学规律,离开了“唯一”的科学精神,也就无所谓”刨根问底”,科学的目地也就不再存在,当然科学研究也就无法进行,因为科学研究方法基本上就是通过天文学的研究围绕着科学规律的唯一性发展出来的。

    第三个要素是科学的方法,科学的方法也就是科学研究方法,也包括三个内容:逻辑化、定量化和实证化。

    科学研究显然起源于哲学,而哲学研究所建立的逻辑化正是科学方法的一个关键内容。在使用哲学的逻辑化开展科学研究的过程中,定量化是必不可少的。没有定量化,就无法通过归纳建立模型,也无法对模型进行演绎来做出预言,并被进一步的观测或者实验检验。数学的研究所建立的各种计算方法和工具使得科学研究和现在一般意义上的哲学研究开始分道扬镳。而科学研究的定量化又使得科学研究的成果能够得到实际应用,这是科学和哲学彻底分离的最显著标志。

    实证化则是最需要被强调的科学研究方法。从天文学的发展都可以看到,每一次重要的进展都是当旧的模型的预言和新的观测结果矛盾、或者旧的模型完全没有预言的观测结果无法在用旧的模型进行解释。旧的模型可以被新的观测或者实验所推翻或者修改,但是这些旧的模型都是科学理论,是追求“唯一”正确的科学理论的历程中所必须经过的阶段。例如,爱因斯坦在建立了广义相对论理论之后,他不但解释了水星近日点的反常进动,而且还预言了光线的引力偏折将是区分广义相对论和牛顿引力理论的关键。正是光线的引力偏折观测结果确立了广义相对论理论的正确性。

    下面我们再来看看科学和其他学术研究的关系:关于科学和其它学术研究的关系,讨论较多的问题可能就是哲学是不是科学、数学是不是科学,以及博物学是不是科学?

    如前所述,现代科学的确起源于哲学,哲学的逻辑化是科学研究方法的重要内容,而数学则是科学的定量化的方法的基础,而博物学则对有些科学研究提供了实证的基础。但是我们现在一般意义上的哲学研究不但缺乏定量化,而且哲学理论的实证化也几无可能。实际上,我们很难说哲学研究的目的是揭示什么唯一的规律,所以哲学的目的和精神也和我们讨论的现代科学有很大的差异。因此,既然哲学的目的、精神和研究方法都和现代科学有很大的不同,严格地说,哲学并不是科学。

    数学和科学的划分则是困难得多。其实国外在正式的场所把我们国内称为的“理科”写为“科学和数学”,也就是把科学和数学并列,说明数学不能被简单地为科学的一个分支。也许数学和科学的唯一区别就是实证化。数学是定量化的逻辑推理,只要推理过程没有错误,就是正确的数学理论,原则上并不需要通过观测或者实验进行检验。所以实证化和我们前面强调的证伪问题对于数学研究并不是最重要的,尽管科学研究的证伪几乎总是需要进行数学计算的。因此严格地讲,数学不是科学,但是和科学关系非常密切。

    尽管哲学、数学在严格意义上都不是科学,但是哲学和数学也都是严肃的学术研究,而且显然是非常重要的学术研究,并不能说科学比哲学或者数学重要,它们之间没有高低贵贱之分。

    最后简要地讨论一下博物学。著名的科学哲学家吴国盛教授最近其专著《什么是科学》里面提出,应该把博物学也纳入科学谱系。由于中国古代的博物学相当发达,从这个意义上讲,吴国盛教授认为中国古代有科学。那么博物学是不是科学?达尔文的进化论很显然来自于以达尔文为代表的西方博物学的研究,但是西方博物学研究整体上完全满足科学的三个要素并且最终导致达尔文发现了进化论这个科学规律,因此以达尔文的博物学为代表的西方博物学是科学。然而中国古代的博物学研究仅限于观察、记录、整理和分类,并没有揭示这些现象背后的规律,当然也无从进行实证,所以中国古代的博物学虽然很发达,但是也只能说是在往科学研究的方向上走了一步,最终并没有发展成为科学。这个情况颇为类似中国古代的天文学的情况,尽管做了很多观测、记录、整理和分类的工作,最终也没有发展成为科学。

    因此学术研究不一定都是科学研究,也并不是所有的学术研究最终都会导致发现科学规律。只有满足科学的三个要素的研究才是科学研究。

    关于中国传统文化和科学


    中国古代并不缺乏思想家,也不缺乏对整个宇宙的思考。但是中国传统文化强调的是人和自然、人和宇宙的关系,强调天人合一,中国的传统思想家满足于形成一套可以自恰的思想体系,中国古代的学术研究并不重视探索统治自然和宇宙的基本规律。既然不寻找基本规律,实用主义就主导了中国社会的发展。

    中国古代的农学、药学、天文学、数学、博物学等都曾经世界领先,但是强调的都是实用性,都是在总结经验的基础上产生一些实用的知识,而没有对这些知识做出进一步的理性和系统的整理和抽象概括,探索内在规律成为系统的科学理论。中国古代的造纸术、指南针、火药和活字印刷术非常伟大,但是它们都不是科学发现,而只是技术发明。我们的祖先没有刨根问底地去研究这些技术背后的规律,因此不但没有发展成为化学、电磁学、地球物理、自动化等科学学科,当时先进的技术也逐渐被西方超越。

    因此,中国古代没有产生科学理论的一个重要原因在于中国传统文化导致的实用性。但是实用性眼光不够远大,设定的发展空间极小,一旦现实不提出直接的要求,它就没有了发展的动力。但是科学研究本质上不以实用为目的,为追求规律而追求规律,不受到发展空间的局限,形成了一次又一次的科学革命,而科学革命最终(可能是几十年甚至上百年之后)带来了一次又一次的技术革命。

    关于中国社会的科学现实与未来


    试问,中国社会上有多少人能够回答出“科学的目的、精神、方法”的哪怕一条或者一条的其中一个内容?很显然,目前的中国社会科学素养仍然极度缺乏。但是同时,我们又把所有好的或者有道理的东西都说成是“科学的”,所有不好的或者没有道理的东西都说成是“不科学的”,这其实又是实用主义的体现,导致“科学”这两个字在中国已经基本上失去了其本来的意义。

    事实上,我们大多数人无论在学校还是在社会上接受的所谓“科学”教育(包括科普宣传),实际上就是教我们科学知识,也就是告诉已有的科学规律是什么、如何使用这些规律以及科学有什么用,但是几乎从来不教科学的三要素:科学的目的、精神和方法。因此我们只学到了科学知识,而不知道科学是什么。这很显然是中国社会科学素养低下的主要原因!

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    15 min
  • 绿豆的神话

    作者:方舟子


    曾经有一段时间,绿豆在媒体上很“火”,因为一位号称“中国食疗第一人”的“养生大师”把喝绿豆汤当成了包治百病的灵丹妙药,而且不喝则已,一喝惊人,据说每天煮5斤可以防治癌症,每天煮3斤可以防治高血压,连近视都能治。又据说这些论调成了刺激绿豆价格飞涨的因素,终于引来了媒体对其身份的调查和医学专家的驳斥。
    说绿豆能治癌症、高血压、近视等等当然是无稽之谈。目前没有科学证据表明绿豆能治疗任何疾病。但绿豆的神话并不是现在才有的。自从这种原产印度、巴基斯坦的豆子传入中国以来,它就被当成了神奇的药物。按传统医学的说法,绿豆具有“清热解毒”的功效。传统上被认为能清热解毒的食物、草药多得是,绿豆的神奇在于它被认为所有的毒都能解,按至今还有许多中国医学专家相信的《本草纲目》的说法,是:“绿豆肉平皮寒,解金石、砒霜、草木一切诸毒。”甚至连天花也能用它来治。这是由于绿豆是绿色食品:“绿豆色绿,小豆之属木者也。”(在五行学说中,绿色属木)
    即使是那些出来驳斥“养生大师”的医学专家,也不忘告诉人们绿豆的确有“清热解毒”的功效,有的还给出“科学解释”:绿豆蛋白、鞣质和黄酮类化合物可与有机磷农药、汞、砷、铅化合物结合形成沉淀物,使之减少或失去毒性,并不易被胃肠道吸收。果真如此的话,许多植物也都含有蛋白、鞣质和黄酮类化合物,特别是豆类植物,这些化合物的含量与绿豆相似甚至更高,为什么不用它们解毒呢?
    有人也许会说,虽然我们不知道究竟是绿豆中的什么成分能解毒,但是绿豆的确能解毒啊。那么有什么证据能够证明绿豆的确能解毒呢?文革期间有人报告说喝绿豆汤治愈了某些农药中毒的患者。那个特殊时期的报告的真实性本来就很可疑,即使是真的,这种临床经验也不足以证明疗效。疗效是必须通过严格设计的临床试验来证明的。
    在现在的医院,并没有哪个医生用灌绿豆汤的办法来抢救中毒患者,大概也不会有人真的相信喝绿豆汤会是更好的解毒办法,也就使得做绿豆解毒的临床试验失去了意义。出于人道的考虑,在做临床试验之前,应该先做动物实验。但是虽然有人报告过绿豆抗肿瘤、降血脂之类的动物实验结果,却没有见到验证绿豆能否解毒的动物实验。不先做动物实验就直接做人体临床试验是不人道的,没有经过临床试验就直接用于临床治疗同样不人道。而没有任何科学证据就声称绿豆的确能解毒,甚至提供用绿豆解农药、鼠药、砒霜、煤气中毒的方子,更是草菅人命。
    绿豆作为一种食物,起到的是营养作用,不应该有也不能声称它有治疗作用。绿豆的主要成分是淀粉、蛋白质、纤维素,还有一些维生素和矿物质,有一定的营养价值。它含有的类黄酮可能也有一些保健作用。比如有研究称类黄酮有抑制肿瘤形成的作用(不知“养生大师”是否是从这类新闻报道得到的启发),但是这只是初步的研究,并非定论。何况这些成分是在许多食物中,特别是豆类中都有的,没有什么特殊、奇妙的。
    即使绿豆有很好的营养、保健作用,也不能长期大量地进食。豆类含有植物雌激素,能和人体内的雌激素受体结合,有高水平的雌激素活性,大量地摄入有可能使人体出现不良反应。饮食应该均衡、多样化,那才是健康之道。把大量地吃某种食物当成“养生捷径”,结果适得其反。
    但是普通公众却往往追求、迷信“养生捷径”,渴望登上“健康快车”。这种养生文化历史悠久,源远流长。追根溯源,在于我们没有科学理性的传统,迷信古人、古书、“高人”、“大师”,没有怀疑、批判精神,不讲实证和理性。在这方面,那些医学专家和他们所批驳的“养生大师”并没有什么区别,不过是五十步笑百步。可怜的是被误导、受蒙骗的普通公众。在医疗保健领域,不具有专业辨别能力的群众的眼睛是不明不亮的。在这样的社会环境中,“养生”产业不愁没有市场。一个“大师”倒下去,另一个“大师”正准备取而代之。
    2010.6.7.

    6 min
  • 假如没有达尔文

            在科学史上,各个科学发现的突破程度不尽相同。有的科学发现已呼之欲出,许多人在竞赛,甚至差不多同时做出来,以至发生优先权的争执。也有的科学发现极为超前,刚提出时被忽略了,后来才被挖掘出来。达尔文的进化论不属于这两种情形。他没有竞争对手,以一人之力创建进化论;也没有被忽略,《物种起源》一发表就引发了一场科学大革命,为生物科学奠定了理论基础。假如没有达尔文,或者假如达尔文没能登上贝格尔号从而失去发现进化论的机会,是否会有人很快地做出相同的发现?生物科学的建立还要再等多长时间?
           达尔文并不是最先提出进化论的人。在达尔文之前,有一些学者已具有进化思想,包括他的祖父伊拉兹马斯·达尔文。法国动物学家拉马克更是经常被提出来和达尔文做对比,据说法国人迄今认为进化论的创建者是拉马克。在《物种起源》第一版,达尔文对这些进化论先驱只字不提,招来其论敌的尖锐批评。为此达尔文在《物种起源》第三版加了一篇“史略”,简述在《物种起源》发表之前20多位学者有关生物进化的观点。这篇史略常被批评写得过于粗糙,不过倒没什么遗漏,其中有些人其实是神创论者,因为个别言论与进化沾边,也被收集进去。
             这些先驱者大多对生物进化只有零星的见解,缺乏系统阐述,没有引起重视。拉马克第一个系统地研究生物进化,并给出了第一个进化的理论。拉马克的进化论虽然没有被忽视,却是往往被做为反面教材加以嘲笑和批驳,在他生前及死后相当一段时间内,并无人接受他的进化论。这有宗教信仰的原因,也有科学上的依据。拉马克理论中的一些观念,例如否认物种的存在、否认物种会灭绝、认为简单的生物能无中生有地自发生出来,过于落后,脱离了当时学术界的主流。
             达尔文第一个科学地论证了生物进化,汇集了系统分类学、生物地理学、比较解剖学、比较胚胎学、古生物学等领域的证据,雄辩地说明,如果生物是由共同祖先进化而来的话,那么这些领域令人迷惑的种种现象就有了合理的解释。这一解释极具说服力,而且简单明了,让人难以相信在达尔文之前竟然没有人系统地提出,而它一旦被提出来,很快就被生物学家们所普遍接受。
            达尔文出示的进化证据大多是前人的发现,这种归纳工作似乎较不具有突破性。但是如果你以为达尔文只是在给别人提出过的理论提供证据,那就大错特错了。事实上,达尔文的进化思想与前人有很大的不同。拉马克等人虽然相信生物是进化而来的,但是他们把进化过程设想成是一个不断攀升的梯子,生物从低级到高级一步步往上爬,一直进化成位于梯子顶端的人。这种直线式的、方向性的进化观念影响深远,直到现在,一般的人仍然是如此理解生物进化的。汉语当初之所以把evolution通译成“进化”而不是更恰当的“演化”,也是受这一观念的影响。
            而达尔文则把生物进化过程设想成一棵不断地生长、分支的大树,现存的所有生物都位于这棵树的某个小分支的顶端,很难说哪一种更高级,在同时存在的生物种类之间作高低级的比较是没有意义的。进化没有预定的方向,进化树不存在一个以人类为顶端的主干,人类只是进化树上一个普普通通的分支。这个观念在当时极为新颖,在现在还让许多人觉得无法接受。
            达尔文不仅揭示了生物进化的事实和模式,而且提出自然选择是生物进化的主要机制。在达尔文之前,有些学者提出过某些看上去很像自然选择的观点,经常被人视为达尔文的先驱者,而事实上他们的观点或者与自然选择毫无关系,或者只涉及自然选择的某个方面。一般人只是简单地把自然选择当成是“优胜劣汰”,在达尔文之前也的确有一些学者提出过类似的“淘汰”学说。但是这只是涉及了淘汰不良形态、保留最佳形态的稳定性选择,而完全没有涉及自然选择学说中最关键的部分:对优良性状的选择将会产生新的形态、新的物种。这是达尔文进化论中最富有革命性、最大胆超前的观念,从提出之日起就饱受非议,在提出之后近百年才被生物学家们普遍接受,而且还有不少人不服气。
            达尔文在1838年开始创建自然选择学说,但没有急着发表,而是继续为该学说收集资料。直到1858年夏天,达尔文收到华莱士的信,发现华莱士独立地提出了自然选择学说,在朋友们的建议下,才在当年与华莱士一起发表有关自然选择的论文(没有引起任何反响),并在第二年出版《物种起源》(马上引起轰动)。华莱士因此被普遍视为自然选择学说的共同创立者,而事实上,华莱士对自然选择的理解并不那么准确,也不彻底,并非达尔文第二。
           在达尔文时代,并没有可以替代他的人。如果没有达尔文,进化论的创建至少还得等待一代人的时间,而且不太可能由某个人石破天惊地独创,而会由多人集体努力、逐渐形成。毕竟,达尔文是科学史上罕见的思想巨人,只有牛顿、爱因斯坦可与之比肩。

    2009.2.16

    (《中国青年报》2009.2.18)


    8 min
  • 人,小生命的栖居

    方舟子


    听上去有点恶心,但是你的眼皮底下很可能寄生着一种和蜘蛛属于同一个纲的小生物——蠕形螨。不信的话你拔一根睫毛,用显微镜看毛囊部分,也许就会看到一只甚至几只长着八条腿、颜色很浅的棒状小虫。蠕形螨身长只有0.1~0.4毫米,所以肉眼看不见。大多数成年人都被它们感染,年纪越大,感染的比例越高,到上了年纪,几乎所有的人都被它们感染了。
       它们寄生在人的鼻子、外耳道、眉毛和睫毛的毛囊里,主要靠吃皮脂为生。它们的消化、吸收效率极高,几乎不剩下废物,所以它们甚至没有排泄孔,不在你身上拉撒——这也许让你感到舒服些。它们还吃皮肤里的性激素,在这些激素的刺激下发育、繁殖。雌虫成熟后将爬出毛囊和雄虫交配,然后到另一个毛囊产卵,一次能产二十几个卵。三、四天后卵孵化出幼虫,幼虫在一周后发育成成虫,成虫的寿命大约2周,死后尸体在毛囊、皮脂腺中腐烂掉。
       你一旦由于接触到寄生着蠕形螨的毛发、鼻部皮脂而被感染上,就再也摆脱不了它们。它们将在你的身上生长、繁殖、死去。少儿因为缺乏油脂和性激素,蠕形螨比较不容易在他们身上繁衍,30岁以下的人大约只有20%被感染。但是成年人,特别是那些油性皮肤和使用化妆品的人,为蠕形螨提供了充分的养料,可能寄生着数以百万计的蠕形螨。
       蠕形螨一般来说是无害的。如果蠕形螨繁殖过多,毛囊装不下了,可能会引起皮肤发痒、痤疮或毛发脱落。不过,蠕形螨在毛囊中进食时,会产生一种抗原,刺激人体免疫系统产生针对它们的抗体,减少它们的数量。蠕形螨身上寄生着一种芽孢杆菌,细菌产生的抗原也会刺激人体免疫系统出现炎症反应,可能与红斑痤疮(酒糟鼻)有关。
       不同的人的皮肤上的细菌种类和数量存在差异,平均来说,一个人的皮肤上生存着大约一万亿个细菌,而且种类繁多。在一项研究中,研究者从6个人的手臂上检测到了182种细菌。这些细菌大多是葡萄球菌、链球菌和棒状杆菌,它们把本来无味的汗液分解成了有味的有机物,从而让人散发出体味。每个人的一生中皮肤上生存的细菌种类和数量相对固定,不管你如何讲卫生、勤洗澡也不能改变这种状况。我们一天要脱落约一千万块死皮,其中约10%含有活细菌。每个人都是细菌播种机,走到哪就将其传播到哪。不过,健康人皮肤上的这些细菌一般来说是无害的,甚至是有益的,它们通过与有害的细菌竞争营养,保护了皮肤的健康。
       不用害怕,我们体内的细菌种类和数量要多得多。人身上的细菌数量是人体细胞的数目的十倍。光是在消化道里,就至少生存着500种、50万亿个细菌,合起来重达1.5千克。一名健康人每天排出的粪便中,细菌占了三分之一的重量,包括75种1亿个细菌。这些细菌的大量存在对人体是有益的,它们抑制了从体外跑进来的有害细菌的繁殖,而且它们还帮助消化碳水化合物,并为人体制造维生素。大肠里的细菌能够制造维生素K2,并被人体吸收、利用。
       在人体内还隐藏着大量的比细菌更小的、介于生命与非生命之间的东西——病毒。大部分成年人都感染了细胞肥大病毒,发展中国家的感染率更高,中国成年人的感染率达95%以上。一旦被这种病毒感染,就永远无法将其清除。通常情况下细胞肥大病毒只是安静地潜伏在体内,不会导致任何症状。细胞肥大病毒属于疱疹病毒。其他疱疹病毒,例如水痘-带状疱疹病毒和单纯疱疹病毒,就没有这么温和了。一旦感染上,它们也是潜伏终身,但是在某些情况下(例如精神压力大、生了某种疾病),潜伏的病毒会被激活,开始大量复制,导致细胞死亡、破裂,在皮肤、粘膜上长出了水泡,这时你就觉得自己“上火”了。几天后病毒又会自己沉默、潜伏下去。
       几乎所有的人都感染了人类疱疹病毒6型。这种病毒在感染人体细胞后,会让自己的遗传物质结合到细胞染色体中,变成染色体的一部分,随着染色体复制、细胞分裂而一代代地传给了新的细胞。有的甚至能遗传给子女。还有许多其他病毒具有类似的能力。事实上,人体基因组大约有十二分之一是病毒序列,是我们的祖先在感染了病毒之后遗留给我们的“化石”。
       千百万年的进化形成了我们与微生物之间错综复杂的互惠、共生和寄生关系。我们人体就是一个小小的生态系统,也有自己的生态平衡。

    2007.6.25

    (《中国青年报》2007.6.29)

    7 min

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