猴哥能否缩微并钻入肚子？

西游漫话：

也许是天生的猴性难改，猴哥在取经路上，遇到一些死缠烂打的妖怪，有时不会和它硬碰到底，而是会采取一些巧妙的方式，例如念着咒语，变成小虫之类的东西，钻到妖怪肚子里面大展拳脚，直捣心窝要害。那些空有一身本领和宝贝的妖怪痛得死去活来，不得不乖乖投降。

猴哥变幻钻进妖怪肚子里面的方式多种多样，看当时具体的环境，充分体现随机应变的斗争策略。第十七回【观世音收伏熊罴怪】，黑熊精偷窃唐僧的宝贝袈裟，猴哥与它本事不相上下，难以取胜。猴哥请出观音菩萨，变为黑熊精的道友凌虚子，猴哥变为一粒仙丹。菩萨骗黑熊精吞下仙丹，猴哥现出本相，在妖怪肚子里打起来，妖怪疼得滚倒在地。菩萨取回袈裟，用紧箍咒收服妖怪，带回落伽山做个守山大神。

第五十九回【孙行者一调芭蕉扇】，猴哥变成虫子入洞飞到茶水中，铁扇公主饮下肚，猴哥在其腹内翻腾。疼痛难耐的铁扇公主答应将芭蕉扇借给猴哥，但狡诈无比的铁扇公主给了猴哥越扇火越大的假扇，唐僧师徒差点葬身火海。

第六十六回【小雷音寺遇险】，黄眉老怪用金铙压住唐僧师徒，幸亏亢金龙用角沿铙缝钻入救出猴哥。老怪用搭包将前来救援的各路神仙尽皆装入。弥勒佛降临，称妖怪是自己司磬的黄眉童成精。猴哥依弥勒佛计策，变为一个大西瓜，趁妖怪吃西瓜时钻入妖怪腹内翻腾摆布，最终弥勒佛将妖怪装入袋内。

第七十五回【大战狮驼岭】，猴哥被青毛狮子吞入肚子里面，狮怪饮药酒欲毒死猴哥。猴哥喝完毒酒全然无事，酒后撒起酒疯，在肚子里面大显身手，将妖怪折磨得死去活来。

第八十二回【无底洞降妖】，白鼠精把唐僧抓到无底洞，唐僧用猴哥之计，邀请女妖到后花园，摘下猴哥所变红桃奉与妖怪。猴哥钻到妖怪肚里大展拳脚，迫使妖怪送唐僧出洞。

西游论道1：生物微缩能存在吗？

宇宙间一切物质由最基本的结构单元“原子”构成，原子就像建造摩天大楼的砖块，不同种类的原子构成自然界千奇百怪的物种。生物能够缩小变形吗？理论上有三种缩小物体的方式或途径。

第一，减小原子的体积。把建造高楼的每块砖切小为原来的1/10，如果把每个原子也缩小到原来的1/10，物体能缩小到原来的1/10吗？肉眼看不见的原子有多大呢？原子的直径由环绕在原子核周围的电子运动范围决定，普通原子的直径大约为0.3纳米，1纳米等于十亿分之一米，大约300000个原子排成直线才有人的头发丝那么粗。每个原子都有原子核，原子核由一定数量带正电的质子、数量差不多的不带电中子组成，原子包含同等数量带负电荷的电子。电子在围绕原子核周围的轨道上高速运动，质子的数量和电子数量相等。质子越多，对电子的吸引力就越大，但是电子越多，电子与电子之间的排斥力越大。这种平衡导致原子的大小在200亿分之一到300亿分之一厘米之间，原子半径由一系列常数决定，原子的大小不可能改变。我们无法缩小组成物体的每个原子，猴哥要把身体里面的所有细胞都缩小，注定不可能实现。

第二，移除物体里面的部分原子可行吗？减少房屋所用的砖块，房屋自然缩小体积。所有物质都由原子组成，移除部分原子可以使物体变小。然而我们讨论的是生物体，移去复杂生命体中大量的原子将导致严重后果。原子从生物体的细胞中移除，生物学功能会丧失或者严重受损。移走99%的原子，身体的细胞减少99%，但是它们不会像原来那样正常运转。一个蛋白质链包括100000个原子，如果1000个原子能够组成一个正常工作的蛋白质，细胞就能像原来那样运转。如果新的蛋白质分子不起作用，缩小后的生命体也不会正常。

第三，压缩原子间的距离，增加物质密度，这也无法成功。气体发生液化时，体积压缩为原来的几千分之一，这是由于气体分子间有很大的空间，分子在作无规则的热运动造成的。通过加压或者降低温度，减小气体分子之间的距离，液体的体积被压缩很多，但是分子本身的大小没有改变。大多数固体中的原子排列非常紧密，带负电的电子之间相互排斥，它们相当顽固，难以被压缩。

图1-40 石墨烯原子结构

西游论道2：微型人能听能看吗？

以上我们从科学原理出发，讨论生物体无法随意缩微变小，但是好莱坞电影导演可不管这些科学原理，他们为我们描绘了一幅缩微世界的奇特场景。

1987年上映美国电影《惊异大奇航》，场景为美国研究飞行器导航系统的实验室，空军驾驶员塔克被缩小后驾驶微型飞行实验舱进入兔子体内。一群野心家和武器贩子冲入实验室，抢夺实验芯片。他和实验舱阴差阳错地被注入人体，开始在人体内的奇异历险。

1989年上映美国《亲爱的，我把孩子缩小了》，科学家韦恩发明将物体放大和缩小的机器，一次意外他的两个小孩以及邻居家两兄弟被缩小到只有1/4寸大，这些可怜的孩子如何跨越障碍回到屋里呢？电影用前所未有的新鲜角度来观察我们居住的环境：房子四周的草地成为森林，玩具成为孩子们的栖身之所。

1997年导演又拍摄同类型的电影《亲爱的，我把我们缩小了》，韦恩这回竟把自己和老婆、哥哥及他的太太一起缩小。他们不仅小得要用放大镜才能看到，连声音也小得像蚂蚁在叫。

1997年上映电影《寄居大侠》，少年皮特家里的东西常常不翼而飞，原来他家地板缝里住着微型的寄居人波德一家。每当皮特家里没有人，波德就带着女儿和儿子出现在客厅和厨房，一连串的笑话就此展开。(www.xing528.com)

现实中，身高低于同一种族、同一年龄、同一性别儿童标准身高30%以上者，或成年人身高在120厘米以下者，称为侏儒症或矮小体型。侏儒症由基因疾病引起生长素分泌不足，导致使身体发育迟缓，短小身材和骨骼不成比例地生长，很多人患有心脏和呼吸系统疾病，显著缩短了他们的寿命。2010年英国《每日邮报》报道，印度女孩乔蒂·阿姆奇是世界上身材最小的人，15岁的她身高仅有58厘米，体重5.4千克。阿姆奇出生时重4.08千克，15年过去了，其体重只增长了1千克。

以下我们从科学原理出发，探讨人体缩小后面临哪些困难。假设人体全部的生理器官按照比例缩小为身高只有几毫米的蚂蚁人，它会面对怎样一个世界呢？如果你只有几毫米高，没有人能听到你在说话，就算你的听力像正常人那样敏锐，你与正常人只能通过非语言的方式交流。正常人声带的特征长度为1厘米，假设蚂蚁人将身体缩小300倍，声带的基本频率相应增大17倍（300的平方根）。正常人说话声音频率为200赫兹，蚂蚁人说话的频率变化为原来17倍，即3400赫兹。我们的听力范围为20～20000赫兹，可以听见蚁人的说话声。但是它的胸腔变小，声音将变高，由于听力受到影响，蚁人与正常人交流时，必须灵活使用肢体语言，例如打手势。

蚂蚁人的另一个困难是视力变得十分模糊。光波的长度决定光的颜色，例如白光包含从红光（波长650纳米）到紫光（波长400纳米）之间所有波长的光，平均波长为500纳米。电磁辐射波的接收器，包括无线电望远镜、光学望远镜、动物的眼睛，感知光的能力与接收器面积成正比，与入射光的波长成反比。这正是无线电望远镜比光学望远镜巨大得多的原因，无线电波的波长比光波大很多倍，要达到一定的分辨率，接收器必须是庞然大物。光要被眼睛看到，必须刺激视网膜上的视杆细胞和视锥细胞。光线要先穿过虹膜，这个眼睛前方的开口直径约为5毫米，会根据光线的亮度自动调节。1毫米相当于l百万纳米，瞳孔的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。对蚂蚁人来说，瞳孔的开口比正常情况下小300倍。此时白光平均波长为500纳米，蚂蚁人瞳孔的开口比波长大330多倍。透过如此细小的接收面积观看事物，分辨率必然很低，可怜的蚂蚁人见到的世界会是一片蒙，跟失明了没多大区别。

图1-41 微型人

西游论道3：纳米机器人能潜入人体吗？

大自然亿万年的进化，我们不可能随意缩微生物大小，现代科技使人类能够制造功能更强大、体积更微小的纳米机器人。纳米机器人是根据分子水平的生物学原理，制造可对纳米空间进行操作的功能分子器件，也称分子机器人，它在医学、军事领域有重要价值，是世界各国大力发展的高新科技。

科学家将纳米机器人发展划分为三个阶段，第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体，可注入人体血管，进行健康检查和疾病治疗。它可以进行人体器官的修复、整容手术，从基因中除去有害DNA，把正常DNA安装在基因中，使机体正常运行。第二代纳米机器人直接从原子或分子装配成具有特定功能的分子装置。第三代纳米机器人包含纳米计算机，可以进行人机对话，一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。

科学家根据分子病理学的原理，研制出各种医疗用途的纳米机器人。2010年3月，美国加州理工学院的研究小组，研制出由铁传递蛋白覆盖的微型聚合物机器人，可以找到不同类型的肿瘤受体或分子入口。2010年5月，美国哥伦比亚大学科学家研制出由DNA（脱氧核糖核酸）构成的纳米蜘蛛机器人，能够跟随 DNA轨迹自如地启动、移动、转向和停止，它只有4纳米长，比人类头发直径的十万分之一还小。纳米蜘蛛机器人能行进100纳米距离，相当于50步。科学家通过编程，使其沿着特定的轨道运动，为打造可在血管中穿行、杀死癌细胞的先进装置提供可能。2010年11月，保加利亚科学院发明用于试管“人工授精”的纳米机器人，实现人工授精的全自动化，避免以往人为的操作失误，使人工授精效率比过去提高了100多倍。

以色列科学家正在研制可在人体内“巡逻”的纳米机器人，它由外部磁场提供动力，能够在血管中爬行，甚至逆着血流方向在静脉或动脉中穿行。它在锁定病灶后，自动释放所携带的药物。科学家在编程过程中，将特定疾病定义为“是”状态，如果某种特定疾病的所有指标都满足，机器人作出释放药物的判断；如果检测指标并不充分，它位于“否”的状态。

2013年11月，韩国科学家研发出“癌症纳米机器人”，可对大肠癌、乳腺癌、胃癌和肝癌等高发性癌症进行诊断和治疗，已在动物身上成功实验。该细菌机器人直径为3纳米，由大幅生物体细菌和药物的微型结构两部分构成，利用遗传基因杀死癌细胞。机器人可避开抗癌剂等微型结构，准确找到引发癌症的病源并自动破裂，在病原体表面撒上抗癌剂。研究小组表示，该机器人已在老鼠身上成功实验，在癌症诊断和治疗方面具有重要意义。

未来几十年，科学家希望研制各种进入人体世界、自由行走的纳米机器人，用于清除有害物质、修复损坏基因、激活细胞能量、维护人体健康和延长人类寿命。例如，20年内纳米机器人将注射到血液中，代替血红细胞，摧毁病原体，修正DNA（脱氧核糖核酸）错误，从细胞及分子的层面让人变得健康长寿。

在军事领域，各大国积极进行军用纳米机器人的研发，已研制出数十种纳米机器人用的元器件。2011年，荷兰科学家研制出一台纳米汽车机器人，它由一个分子组成，长度为1纳米。科学家把这台纳米汽车机器人放置在铜质表面，以扫描隧道显微镜探针为电极，向铜面放电，接受多次电流激励，它最终直线前行6纳米。

未来高科技战场上，纳米机器人如何消灭敌人的有生力量呢？第一，将纳米机器人应用到传统武器技术装备，改善其制造材料、制作工艺、指控系统、制导系统、运输和储存方式，提高武器技术的战术性能，加强作战手段的杀伤效能。第二，开发新的人体作战手段和作战方式，研发能堵住人脸、鼻、口、眼的纳米微型器件，或能粘住手、脚的纳米微型器件等。第三，通过对化学或生物体的改造，将其注入特定昆虫体内，将带有杀伤性的化学或生物体传播到指定区域。第四，纳米机器人进入敌人身体后，通过自我复制或自我繁殖的方法扩散。例如美国军方研制一种会飞的军用纳米机器人，它只有昆虫或鸟类大小，具有致命性，可以快速反应，机动性好。军方计划在2015年之前制造出鸟类大小，2030年制造出昆虫大小，能够侦察大规模杀伤武器的纳米机器人。

图1-42 纳米机器人

图1-43 清理血管的纳米机器人

[1]烛光，即坎德拉，是发光强度的单位。