科学真相

撰文/ 方舟子

　　昨天看到有人在朋友圈转一篇文章，说英国物理学家霍金是个大骗子，文章最后还把我扯上，似乎是想让我打打这个假。去年霍金刚去世的时候，国内就有人说他是个大骗子。说他是骗子的又有两类人，一类是科学妄想家，认为霍金的学术成果都是骗人的。这些人反对爱因斯坦相对论，而霍金的主要学术成果用到了爱因斯坦相对论，所以他们就要嗤之以鼻了。还有一类是阴谋论者，干脆认为霍金这个人是假的。当时网上有一篇流传很广的文章，题目叫做《霍金团队的世纪大骗局还要持续多久？》，是一个自称在做科普的人写的，它的主要观点就是真实的霍金其实早就死了，大家看到的霍金是一个机器人冒充的。我昨天看到的那篇文章，其主要内容就是根据这篇文章编写的。这种阴谋论以前就出现过，因为霍金去世，又流行了。我当时曾在音频节目里批驳过，看来还有必要写成文章再批一批。

　　他们认为霍金是假的理由有两条。第一条理由是，霍金得了所谓渐冻人的疾病，渐冻人患者发病后的寿命是2-5年，当年英国最好的医院诊断为还有2年寿命，而霍金从21岁被诊断得病，到76岁去世，竟然活了55年，怎么可能呢？渐冻人是个俗称，医学说法是肌肉萎缩性侧索硬化症，简称ALS，是运动神经疾病，运动神经会逐渐死亡，全身肌肉逐渐萎缩，最终连控制呼吸的肌肉也萎缩，就死于呼吸衰竭了。大部分人从开始患病到死亡，也就3～4年的时间。但是根据美国国家神经障碍与脑卒中研究所的资料，大约有10%的ALS患者病情恶化缓慢，能够存活十年以上。霍金很幸运地属于这种病情恶化缓慢的类型。当年给他做诊断的医生的确估计他只有2年的寿命，但是那只是根据大多数ALS患者的情况做出的估计，并不是准确的判断。所以不能根据大多数ALS患者只有几年寿命，就说那些活得长的少数患者是骗子。

　　认为霍金是假的第二条理由是，霍金不会说话，要靠电脑发音，需要用键盘输入他要说的话。霍金最后只剩下面部一块肌肉能动，用这块肌肉控制键盘的输入，速度赶得上双手的效率，是不可能的，所以肯定是骗人的。这个完全就是造谣了。其实听过霍金演讲的人都知道，霍金演讲是预先准备好了演讲稿，由电脑念出来，所以速度还比较快，但是他如果随意发言或者回答问题，速度就非常慢了。我在2000年听他演讲时，他那个时候还有一个指头能动，键盘输入速度大约一分钟只有15个单词，是非常缓慢的。后来这个指头也不能动了，全身只剩下脸部一块肌肉能够动，就通过检测这块肌肉的抽动来输入单词，就更慢了，一分钟只能输入几个单词，而且越来越恶化，到最后一分钟只能输入一两个单词。研究人员想到了一个办法，开发出一款打字软件，用霍金的文章训练它，能够根据词频和上下文关系联想出霍金想要表达的意思，让输入速度提高了十倍。

　　霍金的病情是逐渐恶化的。上个世纪80年代他第一次访问中国时，还能够说话，只不过发音含糊，一般人听不懂，需要有熟悉他的发音的人把他说的话翻译成正常的英语。之后他得了严重的肺炎，为了帮助呼吸切开了气管，他才从此失去了发声的能力，只能通过电脑发声了。霍金能够活这么久，是现代医学的功劳。他能够跟人交流、发表他的学术成果，则是计算机技术的功劳。可以说，霍金是现代医学和计算机技术创造的奇迹。

撰文/方舟子

　　美国系列经典动画片《大力水手》（Popeye）中最经典的一幕是：瘦小的“大力水手”卜派吃下一罐头菠菜后，就会突然变得力大无穷，轻而易举地击败坏人布魯托。据说《大力水手》的流行也促进了菠菜的销售，美国有几个生产、加工菠菜的产地都为“大力水手”塑像，让他成为菠菜代言人。

　　很少有蔬菜被如此神化。但对许多儿童来说，菠菜并不是一种受欢迎的食物，家长经常要逼迫他们吃下去。我们从小就被告知，菠菜的含铁量非常高，吃它能够补血，使身体强壮。现在又有人说，这是一场误会，是当初测定菠菜含铁量时，小数点的位置向右错移了一位，根据最新的测定结果，菠菜里的铁和其他的蔬菜差不多，甚至还不如别的蔬菜里的铁含量高。

　　这个错误是德国科学家凡·沃尔夫在1870年造成的，早在1937年就被纠正了。根据美国农业部的测定结果，100克水煮菠菜的含铁量3.57毫克。这在食物中仍属于比较高的。相比之下，100克水煮大白菜的含铁量只有0.3毫克，100克猪肉馅的含铁量只有0.88毫克。不过，植物中的铁很难被人体吸收，远不如肉食中血红素所含的铁那么好利用。所以要靠吃菠菜补铁恐怕不可行。但是菠菜仍然是一种营养丰富的食物，含有多种维生素和矿物质，特别是维生素A、C、E、叶酸、镁的含量尤其高，还是值得吃的。

　　常见的一种吃法是菠菜炒豆腐。但有人却认为菠菜与豆腐不能一起吃，据说是由于菠菜的草酸含量很高，能与豆腐中的钙结合形成不溶性的草酸钙结晶，不能被人体吸收，从而降低了钙的吸收与利用。也有人对此不以为然，认为损失一点钙也没有什么了不起的。

　　那么菠菜炒豆腐究竟会损失多少钙呢？假定这道菜是用200克菠菜炒一块（约300克）硬豆腐。200克菠菜大约含1500毫克草酸，如果它们全部与钙结合，可让食物损失掉近700毫克钙。菠菜本身含有200毫克的钙，豆腐损失的钙大约是500毫克，差不多相当于2杯牛奶的含钙量。这个损失是非常大的。当然，菠菜中的草酸未必全都与钙结合，在烹饪过程中究竟生成了多少草酸钙，是需要具体测定的。但是并没有见到有人做这方面的研究。

　　还有人认为，菠菜炒豆腐时形成不能被人体吸收的草酸钙，不仅不是坏事，还是好事。他们的想法是，如果菠菜中的草酸进入人体，和体内的钙结合形成草酸钙，在尿液中析出，就会导致肾结石。所以菠菜炒豆腐减少了草酸的摄入，能预防肾结石。

　　草酸钙是肾结石的主要成分，大约80％的肾结石是草酸钙结石。但是，人体内的草酸可由肝脏合成，或由体内维生素C的降解生成，只有一部分是从食物中吸收的。来自食物的草酸对尿液中的草酸含量有多大的影响，目前还存在争议。有的研究认为尿液草酸只有10～20％来自食物，因此减少食物中的草酸含量并不会降低形成结石的风险。有的研究则认为尿液草酸近50％来自食物，食物草酸的影响不容忽视。

　　但是即便是持后一观点的人，也发现在日常饮食中，食物中草酸含量的高低变化并没有带来尿液草酸含量的变化。食物草酸的含量只是影响草酸吸收的一个因素，其他因素还包括草酸的可利用率、食物中可与草酸结合的离子（钙、镁等）的含量、食物在肠道中停留的时间、大肠中能降解草酸的细菌的活性等等。在肠道溶液中，草酸钙可能很块就处于过饱和状态，大部分都结晶出来了，那么即使吃的是草酸含量很高的食物，也不会增加人体对草酸的吸收了。菠菜炒豆腐和清炒菠菜相比，究竟会对尿液草酸的含量造成多大的影响，这个影响是好是坏，也都是需要做实验证明的，但是也没有见到有人做这方面的研究。

　　没有具体的实验研究，只有一些理论上的简单推想，未必能反映出体内复杂的状况。然而，不管是菠菜炒豆腐的支持派，还是反对派，却都言之凿凿，俨然真理在握，其实是既没有考虑到问题的复杂性，也没有注意到有关的研究。一般人说说倒也罢了，如果以专家、专业人士的身份下断言，就误导了读者。科学的态度应该是老老实实地承认自己没有留意过有关研究，或者是留意过但发现这个问题目前还没有定论，还有待进一步研究。在研究结果出来之前，喜欢吃菠菜炒豆腐的人，但吃无妨。从现有的知识看，菠菜炒豆腐就算没有什么益处，也不至于对身体造成比清炒菠菜更大的危害。

方舟子作品

科学普及时不仅要普及科学知识，更要普及科学精神，这已成了中国科普界的一项共识。甚至连伪科学的鼓吹者也跟着嚷嚷要发扬科学精神，把伪科学人士打扮成富有科学精神的斗士，哥白尼、伽利略再世，而批判伪科学者倒成了违背科学精神的暴君教主了。显然，伪科学斗士与反伪科学斗士所理解的科学精神并不完全相同。那么究竟什么是科学精神？

　　科学精神是多方面的。最容易获得赞同的一点，是探索精神。永远要对新鲜的事物敞开心灵，准备接受新的知识，容纳新的观念，探讨新的奥秘，追求新的结果。这是科学得以发展的基础。科学源于人类与生俱来的对未知事物的好奇心。事实上，许多动物都具有好奇心，这是对环境的一种适应，可以说是进化的产物。正是在这个意义上，也仅仅在这个意义上，我们可以说每一个健康的儿童都是科学家。儿童热衷于探究新事物，问各种各样的问题，但是也轻信荒唐的解释，接受无理的答案。他们所缺乏的，是科学精神的另一个方面：怀疑。怀疑意味着科学绝不相信权威，也绝不无条件地宽容。显然，愤世嫉俗似的怀疑一切是不智的，将因为心灵闭塞而失去了探索的能力。但是如果不具有怀疑精神，就失去了分辨是非的基础，所有的观念，不管是合理还是荒唐，都可以被全盘接收，科学将成为垃圾场。但是伪科学人士也可以争辩说，他们富有怀疑精神。的确，他们很有怀疑科学主流的勇气：“科学神创论”者怀疑进化论，研究“特异功能”者怀疑物理定律，诸如此类。而我们则怀疑他们的怀疑。这两样的怀疑有什么区别呢？我们又如何避免心灵闭塞、怀疑一切呢？为解决这个问题，我们必须为科学精神增添新的内涵：实证和理性。

　　实证不只是要求有支持的证据。伪科学者往往声称他们有证据，也会在其论著中列举种种证据。但是那些全都是轶事、流言、类比、某位权威（往往是其他领域的权威或断章取义）的说法、捏造的事实、巧合等等，都不是能被科学界接受的证据。实证要求有确凿的证据：在严格控制的条件下，用严密的方法，重复、独立得到的观察和实验结果。控制条件、重复性、独立性和概率统计，乃是实证的特征，更是伪科学的死敌。实证离不开理性，亦即用严密的逻辑对证据进行分析和推导，在各种可能的解释中选择最合理、最可能的一种。在缺乏证据时，也能够排除那些不合理、不可能的解释。休谟曾经提出一条判断原则，他称之为公理：“没有任何证言足以确定一个神迹，除非该证言属于这样的情形，其虚假比它力图确立的事实更为神奇。”这就是一条理性的原则。此外，象非常不平常的声称要有非常确凿的证据、从个案得不出普遍结论、相关的事件不等于有因果关系、无法证明不存在不等于必定存在、使用科学术语不等于科学理论、取证的责任在反主流的声称者一方、看上去无法解释的现象不等于不能解释等等，也都是理性的原则，是反伪科学的有力武器。每一个健康的人都能够掌握严密的逻辑思维，但是每一个健康的人也都必须经过恰当的教育和严格的训练才能掌握严密的逻辑思维。即使是训练有素的科学家也未必时时刻刻都在坚持理性的原则。实证和理性精神是科学精神中最为重要、然而也是最难掌握的方面，应该成为发扬科学精神的重点。

　　探索、怀疑、实证、理性，是科学精神不可分割的四个方面。孤立地强调某一方面，都是在为伪科学大开方便之门，或者有阻碍科学发展的危险。正是在这四面旗帜之下，科学研究不断地观察、检验，抛弃错误的观念，增添新的知识，从而持续地进步。在人类形形色色的活动中，我们很难再找到另一种能够持续地进步。文学、艺术并不进步，而是风格的改变。人文、宗教并不进步，只有流派的演变。但是与伪科学者所宣扬的相反，科学的进步并不是推翻一切重来的大革命，而是在原有基础上的演化。科学的进步是连贯的进步。被视为现代科学最大的两场革命也是如此：达尔文的进化论并没有推翻了博物学、地质学的一切成果，而是保留了其中绝大部分数据和理论，做了重新解释。爱因斯坦相对论并没有推翻牛顿力学，而是它的扩展、深化。爱因斯坦在总结他的成果时曾经说过：“创造一个新理论并不象是摧毁一个旧谷仓，然后在原地建一座摩天大厦。它倒象是在攀登一座山，获得了新的、更宽阔的视野，在我们的起点和它的丰富环境中发现意料之外的联系。但是我们的出发点还在那里并能被看到，虽然它显得较小，并成了我们在探险攀登中克服障碍后所获得的广阔视野中的一个微小的部分。”妄图一举创建全新的科学，只存在于伪科学者的白日梦中，而事实上伪科学也从没能有任何的进步，因为他们不敢承认更不必说纠正错误。持续、连贯的进步，是科学的特征，也是科学工作者的自豪与慰藉

方舟子作品

我们通常在感冒、鼻腔发炎的时候才会注意到鼻涕的存在，那样子可不太雅观。其实鼻腔里每时每刻都有鼻涕，也离不开鼻涕，它是保护身体的一道屏障：鼻涕防止鼻腔黏膜干燥，湿润吸进的空气，粘住由空气中吸入的灰尘、花粉、微生物，以免它们刺激呼吸道或引起感染。

　　一个健康人的鼻子每天要处理几百毫升的鼻涕。但是我们并没有天天都在流鼻涕，这么多的鼻涕跑哪去了？一小部分蒸发掉了，一小部分干结成了鼻屎，但是大部分—听了别恶心—被我们吞到肚子里去了。鼻腔黏膜上长着纤毛，这些纤毛会从前向后摆动，鼻涕也就被往后送到咽部。因为鼻腔和食道是相通的，所以大部分的鼻涕都被我们不知不觉地吞咽下去了。

　　这听上去虽然恶心，但对人体并无害。鼻涕的成分除了水，还有蛋白质、碳水化合物、盐以及一些脱落的细胞。鼻涕中的蛋白质主要是黏蛋白，它是一种糖蛋白，被由碳水化合物组成的“糖衣”包着，这使得它能大量地吸收水分。鼻涕中的其他蛋白质还包括抗体和溶菌酶，能够杀灭细菌、病毒。这些成分会作为营养素被胃肠消化、吸收。当然，鼻涕中还含有粘住的灰尘、花粉、微生物，不过这些杂质胃酸对付得了，不会给身体造成麻烦。

　　有一部分鼻涕其实是眼泪。眼睛中的泪腺也无时无刻不在制造泪水湿润眼睛，我们之所以不会整天泪眼汪汪，是因为这些泪水都从连接眼睛和鼻腔的泪管流到鼻子里，成为鼻涕的一部分。如果你大哭起来，一部分眼泪从眼角流出，大部分还是涌进鼻腔，让你的鼻子“抽泣”，就有了“一把鼻涕一把泪”。

　　不过大部分的鼻涕是鼻黏膜自己分泌的。鼻黏膜含有一种形状像高脚杯的细胞—所以叫杯状细胞。杯状细胞制造出很多黏蛋白，黏蛋白被释放到细胞外头后，大量地吸收水分，体积能膨胀600倍。杯状细胞一天只需要制造1毫升的黏蛋白，就足以满足鼻腔的正常需要了。

　　如果鼻腔受到了刺激或被感染，鼻涕的分泌量就会激增，这很自然，因为鼻涕的一个主要功能就是要清除吸入的杂质嘛。例如，感冒病毒入侵了鼻细胞，或者过敏体质的人吸入了花粉、粉尘，免疫系统就会制造相应的抗体试图消灭这些抗原。抗体分布在鼻腔中的肥大细胞的表面上，肥大细胞的内部含有大量的一种叫组胺的活性物质，抗原和抗体结合后，就会刺激肥大细胞把组胺释放出去。组胺进而刺激杯状细胞制造更多的黏蛋白，也就产生了更多的鼻涕。同时，组胺也能引起血管扩张、通透性增加，血液中的水分渗出来，白细胞也跟着跑出来要消灭病原体。这不仅进一步增加了鼻涕的量，而且导致了鼻腔堵塞。过量的鼻涕一部分流了出来，还有一部分被堵在了后头。

　　所以鼻塞、流鼻涕其实是免疫系统给我们制造的不适，是一种过敏反应。组胺需要和细胞表面的组胺受体相结合才会有这些作用，那么如果能不让组胺与其受体结合，就可以减轻鼻塞、流鼻涕的症状。抗过敏药、感冒药经常用的就是这类组胺拮抗剂，例如马来酸氯苯那敏（又叫扑尔敏），它们和组胺竞争，抢着与组胺的受体结合，让组胺结合不上去，就抑制住了过敏反应。组胺拮抗剂经常与之类的减充血剂一起使用，后者可以让鼻腔的血管收缩，从而减轻鼻腔堵塞。把组胺拮抗剂、减充血剂以及解热镇痛药（例如对乙酰氨基酚，又叫扑热息痛）、镇咳药（例如右美沙芬）掺在一起，就成了很有效的复方感冒药。市场上著名的感冒药（例如“泰诺”、“白加黑”）的组成都基本相同，超不出这四种成分。

　　正常的鼻涕是无色透明的，也就是所谓清鼻涕。感冒时一开始流出的也是清鼻涕，之后鼻涕会变得浓一些，成了白色。再往后流出的就可能是绿色的浓鼻涕了，看上去就像脓一样，特别是如果继发了细菌感染，更是如此。为什么鼻涕成了绿色的了？和脓一样，因为它含有大量的嗜中性粒细胞。嗜中性粒细胞虽然属于白细胞，却是绿色的。

　　免疫系统发现有病原体入侵人体时，开始调兵遣将，嗜中性粒细胞就是最早赶到战场的。嗜中性粒细胞是被血液送来的，但是它却跑到血管之外作战。它是一种吞噬细胞，它的作战方式是把细菌“吃”进去，在细胞里用各种武器将病原体杀死。武器之一是向细菌释放消毒剂—次氯酸（家用漂白剂的主要成分）。次氯酸是由嗜中性粒细胞内的髓过氧物酶制造的，髓过氧物酶的结构和叶绿素有个共同点，都含有二氢卟酚环，这个特殊结构决定了它们的颜色—绿色。因此，浓鼻涕会是绿色的，是因为它含有很多嗜中性粒细胞，而嗜中性粒细胞又含有很多绿色的髓过氧物酶。

　　用来制作寿司芥末酱的山嵛菜的根茎也含有大量的类似的过氧物酶，所以做出的酱也是绿色的。幸好，山嵛菜刺鼻的辣味来自异硫氰酸，而不是过氧物酶—否则，流着辣辣的鼻涕该有多难受！