西游漫话:
也许是“大块头有大智慧”,猴哥是从石头里面迸出来的灵猴,自然它的体格和重量不会强壮到哪里去,除非它由体重可达500斤的非洲大猩猩进化而来。
为了凸显自己高强的法术本领,猴哥很乐意念着咒语,变幻为巨型大圣。第六回【大战二郎神】,二郎神与猴哥斗了三百余回合,不分胜负。忽然那二郎神抖擞神威摇身一变,变得身高万丈,两只手举着三尖两刃神剑,好似华山顶上之峰,青面獠牙,恶狠狠地朝猴哥头上砍来。猴哥哪能示弱,它也变得和二郎神一样高大,举起金箍棒,似昆仑顶上的擎天之柱,抵挡住二郎神。这个身高万丈(约为30000米)的描写肯定是神话的夸张笔法,地球上最高峰珠穆朗玛峰也不过是8848米,如此高峰还不到巨型二郎神的腰间高度。
西游论道1:巨型生物能存在吗?
和讨论生物体是否可以缩微变小类似,猴哥念着咒语变身万丈大圣,只能是虚幻的神话。原子半径由一系列常数决定,原子的大小不可能改变。我们无法扩充组成物体的原子大小,达到巨型物体的愿望。猴哥想要把身体里面的所有细胞百倍、万倍扩充的方法不可能实现。如果百倍增加组成生物体细胞的原子,这些细胞的生物学功能会丧失或者严重受损。扩大原子间的距离,缩小物质密度以达到巨型物体,也无法成功。我们看看好莱坞电影描绘的巨型生物震撼场景。
图1-38 巨人症
1992年上映美国电影《我把孩子放大了》,2岁的亚当遭受放大电波照射,接触到电流身体就不停长大。转眼间他长成高达100多英尺的巨婴,朝美国最大的电力供应城——拉斯维加斯走去。
1998年上映美国电影《哥斯拉》,太平洋小岛上法国多次进行核试验,一只大蜥蜴受到强烈的核辐射发生基因突变,成为雌雄一体的庞然大物——哥斯拉。这只高达50米,体重6万吨的庞大怪物闯入美国。
2002年上映美国电影《八脚怪》,由于有毒核废料外泄,导致环境污染,成千上万的小蜘蛛一夜之间变得硕大无比,这些身长两尺(约66厘米)以上的猎捕高手对人血贪婪无比。
2002年上映美国电影《灭鼠大战》,由于受到辐射导致基因变异,老鼠变得狡猾和嗜血,数以万计的老鼠对人们发起攻击,恐怖笼罩在纽约上空。
2003年上映美国电影《绿巨人》,布鲁斯是美国军方科学家,一次核实验意外导致大量伽马射线爆发,诱发布鲁斯体内的神秘力量。每当情绪激动他就变身为绿巨人,拥有超强破坏力。
正常人能够生长到多高呢?在人的眼睛后方、鼻腔上端有一个腺体叫作脑垂体,可以分泌生长素,它的功能是促进体内细胞数目增加及变大,使身体组织和器官变大。若生长素分泌过量则形成巨人症,多数发生在18~20岁,此时生长板尚未闭合。生长板位于人类四肢骨骼的中间,10~18岁时生长板会打开,生长板的软骨细胞拥有分裂能力,能让骨头增长。过了这段发育时期生长板自动闭合,即使使用药物或各种运动等外来刺激,软骨细胞都不会再分裂,身体不会长高。2010年土耳其马丁市27岁男子苏丹·科森以2.47米的身高,夺得世界第一高人的吉尼斯桂冠。科森患有一种罕见的脑垂体巨人症,10岁后大脑中长出一个肿瘤,导致脑下垂体受到伤害,分泌更多的生长激素。由于个子太高,为了支撑身体和降低双腿受到的压力,科森平时走路都需要使用拐杖。
电影《我把孩子放大了》,亚当接触到电流,身体会不停生长,这纯粹是导演的异想天开。假如人不小心触电,幸运的话身体受到强烈电击而疼痛,严重的后果是不死即残。人体触电伤害程度取决于电流大小和通电时间,流过身体的电流越大,人体的生理反应越强烈,生命危险性越大,20毫安以上的电流会产生严重后果。电流小于数毫安时会引起心室颤动而窒息,数百毫安以上的电流除了引起昏迷、心脏即刻停止跳动、呼吸停止外,还会留下致命的电伤。人体对0.5毫安以下的电流一般没有感觉(成年男性平均约为1.1毫安,成年女性约为0.7毫安),这一数值称为感知电流,人体由于神经受刺激而感觉轻微刺痛。不同的人触电后能自主摆脱的最大电流也不一样,成年男性平均为16毫安,成年女性为10.5毫安,这个数值称为摆脱电流。10毫安以下的交流电流,50毫安以下的直流电流可以作为人体允许的安全电流,但这些电流长时间通过人体也有危险。人体电阻不是一个固定的数值,干燥皮肤在低电压下具有高电阻约10万欧,电压在500~1000伏时电阻下降为1000欧。手指皮肤有角质层,角质层的电阻值更高,不经常摩擦部位的皮肤的电阻值最小。
受到核辐射后基因变异的生物会变成巨型怪物吗?核辐射是原子核从一种能量状态转变为另一种能量状态过程中释放的微观粒子流。核辐射发出的射线主要有α(阿尔法)、β(贝塔)、γ(伽马)射线以及中子。少量的辐射照射不会危及人类的健康,过量放射性射线照射对人体会产生健康影响,致病甚至致死。核辐射对人体造成伤害的机理十分复杂,高能粒子穿过人体时破坏生物大分子,尤其是DNA分子,最终导致细胞变异或死亡。伽马射线是光的最高能量形式,一束伽马射线携带的能量是一束可见光的1万倍。伽马射线不是绿色,也没有任何能描述的颜色。现实世界中一颗伽马弹不会把布鲁斯变成绿巨人,相反很快把他变成一具死于辐射病的尸体。人体暴露在600雷姆的辐射(相当于一个人一年内接受辐射总和1600倍)中,不出14天就会死。伽马射线有医学应用,一种叫作伽马刀的医疗设备通过将伽马射线对准患者的脑部以杀死癌细胞。
根据受到核辐射程度的不同,生物发生变异的时间也不同。生物受到核辐射后DNA遭到破坏而产生外形变化,这一过程要花很长时间。辐射不会直接导致外形发生变化,而是改变体内基因在生长过程中的变化,让其慢慢形成。辐射影响生物的遗传基因,这种变异的过程更长。动物本身不会有太大的变化,变异情况出现在下一代身上,要花数个月甚至一年以上。绝大部分辐射受害的动物可能出现残缺或畸形,可能生长出肿瘤,但更可能外表完全没有异状。20世纪90年代切尔诺贝利核电站出现核泄漏事故,一群科学家前往考察,突然草丛里窜出几只像猪那么大的老鼠。科学家端起冲锋枪狂扫,吉普车开足马力,最终只有一人生还。最后当局集结大量军队、轻重型武器才将所有巨鼠群消灭。事后查明这是某些人在愚人节那天的恶作剧,如今切尔诺贝利已经成为野生动物的乐园。(www.xing528.com)
2010年一则老鼠变异的新闻在网络疯狂流传:美国汉福德核工厂出现辐射老鼠,老鼠在夜里浑身荧光闪烁。汉福德核工厂停用后吸引许多野生动物,这些动物误食放射性盐类,成为所谓“辐射动物”。辐射不可能让老鼠在夜里发出荧光,荧光的产生需要荧光蛋白。通过几次辐射变异,生物造出荧光蛋白的可能性近乎为零。目前出现的荧光小鼠、荧光猕猴都是依靠转基因技术,将外来荧光蛋白基因转入生物体内才制造出的。
西游论道2:巨型生物能活动吗?
以下从生物体的“平方/立方定律”(2/3定律)来探讨巨型生物面临的一系列生理困难。由几何关系可知,一件物体的长度放大N倍,它的面积将放大N的2次方倍,体积放大N的3次方倍,这个关系不受物体形状的影响。
电影中哥斯拉高达50米,体重6万吨,比世界上最大的须鲸还要重400倍(海洋里的须鲸长30米,体重150吨)。生命体的体积在理论上不可能无限制增加,它必须保持可以支撑自身重量的力学构造。假设生物长度增加为原来的2倍,脚底面积增加到4倍,那么体积将增加到8倍。哥斯拉体重达6万吨,这么大的压力难以承受,它可能连站都困难,更别说四处追击人类了。
世界上最大的蜘蛛是生活在南美洲的格莱斯捕鸟蛛,它们张开爪子时有38厘米宽,重量约为120克,毒爪长为2.5厘米。电影中这些可怕的蜘蛛,假设其长度扩大100倍,它的体积将变化为一百万倍!如果它的平均密度(即构成的物质)不变,它的体重也增加为一百万倍。巨型蜘蛛的八只脚也扩大,每只脚的横切面积变化为一万倍。通过增加一万倍的承托面积,支撑增加一百万倍的重量,这些变异蜘蛛早被自己的重量压垮,哪还可以四处爬行伤害人类呢?蜘蛛纤细的腿无法支撑庞大的身体,陆生动物非洲象有四条粗大的腿支撑身体重量。
图1-39 蜘蛛精
我们假设猴哥变身为300多米高的巨型大圣,它的视觉和听觉将面临很大困难,它也不会具有300倍的超级能力。面对300米高的巨无霸,其他神仙或普通人不可能听到它在说话。正常人声带的特征长度大约为1厘米,猴哥将身体变大300倍,声带的基本频率相应缩小17倍(300的平方根)。正常人说话声音频率大约为200赫兹,巨无霸说话的频率减小为17倍,即12赫兹。正常人的听力范围在20~20000赫兹之间,我们不能听见猴哥的说话声。巨无霸的另一个困难是视力将变得十分模糊,根本看不清眼前的任何景物。正常人眼睛虹膜开口直径约为5毫米,瞳孔开口为可见光波长的10000倍。从光波的角度来看,瞳孔是一个很大的隧道,光线可以轻松地穿过。巨无霸的瞳孔开口扩大300倍,意味着有300倍的光线进入猴哥的眼睛。如此强烈的光线刺激可能使眼睛失明,就像我们盯着热辣辣的太阳看几秒钟,强烈的阳光使眼睛出现暂时视觉模糊一样。
有关巨型怪兽的一个常见误区是:人们认为形体放大会导致能力同比例地放大,例如蜘蛛或者跳蚤跳1米高,当它变身500倍巨兽,能够跳500米高度。身体变大面临的挑战不少,这个限制受身体,尤其是受骨骼强度和重力影响。
假如人的重量增加太快,他的骨骼无法承受巨大重量,巨人长到某个高度时,想要站立起来都很困难。一个物体的强度,能抵御被弯曲、被扯开、被挤压的能力,取决于物体的宽度。以大家熟悉的钓鱼为例,当我们钓起更重的大鱼时,需要换用更粗的鱼线,而不是用更长的鱼线。鱼线越宽,单位面积上受到的力就越小,每一个分子承受的压力或者张力越小,鱼线更不容易断开。人类与其他动物的大腿骨或者脊柱,它们的抗压能力由横截面积决定。大象和恐龙的大腿骨比人类要更厚、更致密,老鼠和鸟的骨头则更薄、更轻。
巨人变得越大,骨骼要承受重量也越大。假设猴哥变为高度2米,重量为80千克,因为铜头铁臂,猴哥的大腿骨可以承受9000千克的重量,每一块脊椎骨能够支持400千克的重量。当猴哥变身20米时,身体膨胀10倍,体积增加1000倍,体重也增加1000倍。但是骨骼的横截面积增加100倍,在这样的高度下,他的骨骼无法承受快速增加的重量。
巨人的身高不能无限增加,还涉及心脏、血压等重要问题。我们以地球上最高的动物长颈鹿为例,看看高身材会带来什么后果。
第一,高血压问题。成年长颈鹿的头比心脏位置高1.8米左右,要把足够的血液向上送到头部,长颈鹿的循环系统必须强而有力。如果长颈鹿的血压和其他动物一样,血液只能上升到颈脖,无法到达脑部。长颈鹿具有非常高的血压,大约是人类血压的两倍。
第二,腿脚肿大问题。受地球重力作用,血液会向身体下端流动。人的血压没有这么高,整天站着会脚肿。长颈鹿腿部的皮肤及组织比其他动物要紧密和坚韧,腿内的血管不会肿胀,血液只能流回心脏。
第三,低头喝水难题。长颈鹿低头饮水时血液涌向头部,为什么不会头晕目眩呢?长颈鹿的颈静脉把血液由头部送回心脏,里面有很多单向瓣膜,人的腿静脉也有类似的单向瓣膜。当血液向正确的方向流动时,瓣膜打开,如果血液向不正确的方向流动,则瓣膜关闭。瓣膜不能推动血液流动,周围肌肉收缩而使静脉受到挤压,瓣膜把静脉变成泵房。人走路或跑步时,腿静脉受到肌肉的挤压,瓣膜只允许血液流回心脏。长颈鹿低头饮水,颈脖肌肉反复收缩和放松,通过对颈静脉的挤压,使血液不断流回心脏。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。