人體很了不起,大部分的時(shí)間它都運(yùn)行良好。但是,人體從來(lái)不是完美的,在深入了解人體的各處細(xì)節(jié)后,就能發(fā)現(xiàn)一些演化中留下的缺陷。
英國(guó)的解剖學(xué)家、人類學(xué)家愛(ài)麗絲·羅伯茨從前常常抱怨人體的各種不完美,隨著年齡的增大,耳朵的聽(tīng)力越來(lái)越差;作為人類最重要器官的心臟,卻存在致命的缺陷;每個(gè)女性幾乎都要忍受生孩子的極度痛苦……
英國(guó)解剖學(xué)家、人類學(xué)家愛(ài)麗絲·羅伯茨(圖右)以自己的身體為原型,打造出的“完美人體”(圖左)。
于是,她開(kāi)始了一個(gè)瘋狂的科學(xué)計(jì)劃,她重新審視自己的身體,對(duì)自己44歲的身體進(jìn)行了外在和內(nèi)在的掃描,獲得了精確的數(shù)據(jù),用于構(gòu)建一個(gè)數(shù)字的虛擬人。然后她與各專業(yè)領(lǐng)域的研究人員深入溝通,在大自然中獲取靈感,從眼睛、耳朵、心臟到脊柱、腿部和皮膚,愛(ài)麗絲對(duì)身體的10個(gè)部位進(jìn)行了精確的修改,最終一個(gè)嶄新的愛(ài)麗絲 2.0模型被塑造出來(lái)。以下就是她對(duì)人體的重造,看起來(lái)解決了我們的很多困擾,但是這個(gè)外形……你喜歡嗎?
心臟有多重要不需多說(shuō),心臟不停地跳動(dòng)才能維持人體各器官的正常生命活動(dòng)。然而,我們的心臟卻有一個(gè)很大的缺陷。
我們每個(gè)人都擁有一對(duì)冠狀動(dòng)脈,它們?yōu)樾募√峁┖跹海菃?wèn)題在于心臟的一個(gè)區(qū)域只有一條動(dòng)脈提供血液,比如右心房和右心室僅由右冠狀動(dòng)脈供血,如果一條冠狀動(dòng)脈被阻塞,它所供血的那部分心臟區(qū)域就會(huì)被剝奪氧氣,產(chǎn)生致命的后果。這恰恰是心肌梗塞或心臟病發(fā)作時(shí)發(fā)生的情況。
很多其它動(dòng)物就沒(méi)有這樣的缺陷,比如狗和豚鼠,它們的心肌區(qū)域可以由不同路徑的血管進(jìn)行供應(yīng),如果其中一條被阻塞,其它血管可以接管。這看起來(lái)是個(gè)好主意,所以愛(ài)麗絲在重新設(shè)計(jì)人體時(shí)采用了這種方式。
這兒有一個(gè)非常明顯的設(shè)計(jì)缺陷,就是空氣和食物有一段共同的通道,這段通道很短但是非常重要。鼻腔通向咽部,向下與口腔后部連通,然后分開(kāi):空氣向前傳入喉部,進(jìn)入肺部;食物向后進(jìn)入食道。這種設(shè)計(jì)的不完美之處在于,可能會(huì)發(fā)生走錯(cuò)路的情況,食物可能不是向后進(jìn)入食道,而是走向了氣管,空氣卻被吞進(jìn)了食道。這就是為什么,常常有人在喝水、吃東西時(shí)被嗆到的原因,問(wèn)題的癥結(jié)就在人體這段不完美的設(shè)計(jì)中。在愛(ài)麗絲看來(lái),讓空氣和食物進(jìn)入共同的通道是一件荒謬的事情,她重新設(shè)計(jì)將呼吸道與食物通道完全隔離。
喉返神經(jīng)屬于迷走神經(jīng)的一個(gè)分支,迷走神經(jīng),聽(tīng)這個(gè)名字就知道它是一個(gè)不走尋常路的神經(jīng),它行走在身體各處,是人腦神經(jīng)中分布范圍最廣的一組神經(jīng),從大腦中穿出后,沿著食道兩旁,縱貫頸部和胸腔,經(jīng)食道裂孔進(jìn)入腹部,涉及自主神經(jīng)、心血管、呼吸、胃腸道等系統(tǒng),被喻為“偉大的游俠”。
作為迷走神經(jīng)分支的喉返神經(jīng),是大腦控制咽喉運(yùn)動(dòng)的神經(jīng),說(shuō)話和吞咽都離不開(kāi)它,按說(shuō),它從大腦出來(lái)直接到達(dá)咽喉部,是一條多么直接高效的路線,但是它卻沒(méi)有抄近路,而是先向下延伸至心臟周邊,再返回喉部。脊椎動(dòng)物都有喉返神經(jīng),而且隨著頸部的長(zhǎng)度而增加,所以,長(zhǎng)頸鹿的喉返神經(jīng)非常長(zhǎng)。重新設(shè)計(jì)喉返神經(jīng)是很簡(jiǎn)單的,讓它直達(dá)目的地就好了。
相信當(dāng)過(guò)媽媽的人都不想再忍受分娩時(shí)的極度疼痛,而且分娩也是非常危險(xiǎn)的過(guò)程,曾經(jīng)導(dǎo)致2%的女性死亡。這是因?yàn)?,相比于骨盆?lái)說(shuō),胎兒的頭太大了,胎兒需要通過(guò)狹窄的通道硬擠出來(lái),給分娩帶來(lái)了很大的困難。愛(ài)麗絲認(rèn)為,女性沒(méi)有理由承受這樣的痛苦,何不像有袋哺乳動(dòng)物,比如袋鼠學(xué)習(xí)呢?它們?cè)诤茉缙诰蜕瞿暧椎膶殞?,將它放在育兒袋中,直到它做好?dú)立的準(zhǔn)備,離開(kāi)媽媽。愛(ài)麗絲覺(jué)得這是一個(gè)好主意,只是外觀上真的是一個(gè)很大的突破。
人類視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)示意圖。光線通過(guò)節(jié)細(xì)胞和雙極細(xì)胞后,才能到達(dá)感光細(xì)胞。
人類的眼睛結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其中視網(wǎng)膜是視覺(jué)形成的基礎(chǔ),主要負(fù)責(zé)“感光成像”。視網(wǎng)膜由三層細(xì)胞組成,分別為感光細(xì)胞、雙極細(xì)胞和節(jié)細(xì)胞,從理論上說(shuō),感光細(xì)胞應(yīng)該在前部,因?yàn)樗紫冉邮諒耐饨鐐鱽?lái)的光信號(hào),但實(shí)際上,它卻被放反了。如此一來(lái),光需要穿過(guò)每個(gè)細(xì)胞、血液以及組織才能到達(dá)細(xì)胞背部的接收器。
這種設(shè)置會(huì)讓視網(wǎng)膜易于脫落,而且視網(wǎng)膜的中心是視神經(jīng)延伸出眼球的位置,這里沒(méi)有感光細(xì)胞,因此會(huì)形成盲點(diǎn)。依靠人類大腦強(qiáng)大的腦補(bǔ)能力,大腦填補(bǔ)了這個(gè)盲點(diǎn),讓我們并沒(méi)有意識(shí)到它的存在。
與人類的眼睛相比,章魚(yú)的眼睛才是更高一等的設(shè)計(jì),章魚(yú)的眼睛強(qiáng)大到可以在漆黑的深海中發(fā)現(xiàn)獵物。
所以在重新設(shè)計(jì)人的眼睛時(shí),愛(ài)麗絲用了章魚(yú)眼睛的解剖結(jié)構(gòu),將視網(wǎng)膜翻回來(lái),同時(shí),她將眼球也設(shè)計(jì)得更大,這可以讓人獲得更好的視力。
隨著年齡的增長(zhǎng),人們的聽(tīng)力逐漸變?nèi)酰瑥母哳l聲音開(kāi)始損失,到年老的時(shí)候,幾乎每個(gè)人都會(huì)面臨“耳背”的問(wèn)題。這是因?yàn)?,我們?nèi)耳中超微小的毛細(xì)胞是不可再生的,為了解決這個(gè)問(wèn)題,可以選擇再生的毛細(xì)胞,或者可以考慮仿照助聽(tīng)器的功能,放大進(jìn)入耳朵的聲音。自然界中有很多動(dòng)物的耳朵都很大而敏銳,因此愛(ài)麗絲在對(duì)耳朵進(jìn)行重新設(shè)計(jì)的時(shí)候,將耳朵變得更大,獲得更多聲音,彌補(bǔ)毛細(xì)胞數(shù)量減少的不足。
通過(guò)人體肺部的空氣流是雙向的,也就是說(shuō)空氣進(jìn)入肺部和流出肺部的路徑是相同的,而且肺部需要承擔(dān)交換和存儲(chǔ)氣體的功能。與鳥(niǎo)類相比,這實(shí)在不是一個(gè)高效的呼吸系統(tǒng)。 由于飛行需要充足的氧氣,鳥(niǎo)類發(fā)展出了一種高效的呼吸系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)不同的部分:前氣囊、肺和后氣囊。鳥(niǎo)類的肺部只能使空氣通過(guò),氣囊負(fù)責(zé)儲(chǔ)存空氣而不負(fù)責(zé)氣體交換,它能讓新鮮空氣以較為恒定的速度,源源不斷地通過(guò)肺部。鳥(niǎo)類的肺部在吸氣和呼氣時(shí),都有含氧空氣流經(jīng)肺部,而人類只在吸氣的時(shí)候有含氧空氣進(jìn)入肺部,呼氣時(shí)只排除廢氣。所以愛(ài)麗絲在重新設(shè)計(jì)人體呼吸系統(tǒng)的時(shí)候,借鑒了鳥(niǎo)的結(jié)構(gòu)。
我們的脊柱總體看來(lái)還是不錯(cuò)的,長(zhǎng)而靈活。但是它依然有一點(diǎn)不足:腰椎承受了巨大的壓力。隨著年齡的增長(zhǎng),腰椎間盤(pán)會(huì)逐漸退化,可能會(huì)發(fā)生腰椎間盤(pán)突出,壓迫神經(jīng)并導(dǎo)致背部和坐骨神經(jīng)痛。要改造腰椎應(yīng)該向誰(shuí)學(xué)習(xí)呢?愛(ài)麗絲覺(jué)得大猩猩的腰椎結(jié)構(gòu)不錯(cuò),大猩猩的腰椎有4塊,而人有5塊;大猩猩的腰椎有更強(qiáng)有力的支撐,而人則欠缺很多。于是,她將人的腰椎從5塊改為4塊,并建立了一個(gè)骨盆的胯骨翼,用以穩(wěn)定脊柱。
由猿演化而來(lái)的腿功能多樣,可以走路、跑步以及攀爬,但是依然有一些不足。復(fù)雜的膝蓋可能出現(xiàn)各種問(wèn)題,人體腿部的肌肉過(guò)多集中在小腿上,這使得腿部移動(dòng)的效率很低。愛(ài)麗絲從鴕鳥(niǎo)身上汲取了靈感,鴕鳥(niǎo)跟人一樣都是兩足動(dòng)物,但是它非常擅長(zhǎng)跑步,肌肉靠近身體中心,腿部輕盈,易于移動(dòng),大肌腱能夠減震。
皮膚顏色偏白容易曬傷,增加患皮膚癌的風(fēng)險(xiǎn),而黑色皮膚雖然不易曬傷,但在太陽(yáng)不足的情況下卻不能有效生產(chǎn)維生素D。如果皮膚的顏色能夠在黑與白之間切換,在冬天變成白色以合成足量的維生素D,在夏季變?yōu)楹谏乐箷駛?,豈不是兩全其美。在自然界,有的動(dòng)物就有這種小伎倆。一些頭足類的動(dòng)物可以根據(jù)周圍環(huán)境進(jìn)行變色,比如章魚(yú)、變色龍等。那么不妨借鑒這些動(dòng)物們皮膚變色的能力,讓人的膚色也能夠隨陽(yáng)光強(qiáng)弱發(fā)生變化。