方舟子的Blog

20余年来，虽然全国各地一直有人声称在野外见到华南虎，但都没有确证。陕西省更是自1964年就没有野生华南虎的记录。因此陕西镇坪县一名农民突然展示一系列在野外拍摄到华南虎的照片，也就难免令人起疑。我对这些照片的第一印象是，照片上老虎的皮毛鲜艳得不像是真的，与周围环境并不协调。老虎美丽的皮毛并不是为了让人观赏，而是为了伪装，能与周围的植被融为一体，民间称之为“烂草黄”，就很好地说明了这一点。老虎需要伪装当然不是为了躲避敌人，而是为了便于捕食猎物。老虎只有靠偷袭才能成功地进行捕食，必须能巧妙地隐藏自己的踪影。一只皮毛如此显眼的老虎在野外的命运大概只有饿死。

如果这是一只喷绘而成的纸老虎，颜色如此鲜艳就可以理解了。白纸通常含有增白荧光剂，在阳光下会发紫蓝色。有一位网友喷绘制作了一只纸老虎放在树林中拍摄，出现了相同的效果。另有不少网友从入射光线、透视、反光等各个方面对照片进行分析，都表明那是一只平面老虎。有一位网友甚至找到了用来拼凑这只老虎的身体的原始照片，条纹非常相像。老虎身上的条纹就像人的指纹，没有两只是完全相同的。

但是当地政府坚信照片上的华南虎是真老虎，将其做为当地还生存着野生华南虎的证据，并初步确定将把约140平方公里的地域全部划定为华南虎核心保护区。假如照片上的华南虎是真的，假如当地真的还有野生华南虎，这个保护区能起到什么作用呢？

野生虎是独居动物，有极强的保护领域习性，在其势力范围内容不得其他老虎，民间所谓“一山不容二虎”。特别是雄虎，其活动范围比雌虎大，有时能涵盖雌虎的活动范围，但是不能容忍有其他雄虎在其领域活动，两只雄虎相遇能引发激烈的争斗，甚至导致一方死亡。那么一只老虎的领域有多大呢？虎位于食物链的顶端，主要以大中型草食动物为食，要维持一只虎的生存，需要有足够的猎物，其生存环境中猎物密度越大，虎需要的领域就越小。印度著名的孟加拉虎保护区干哈国家公园猎物丰富，一只虎所需的领域最小，但是一只雌虎也要占去大约10平方公里的地盘，一只雄虎则要占去30平方公里的地盘。野生东北虎生存的环境猎物稀少，活动范围要大得多，一只雌虎可能需要400平方公里，一只雄虎可能需要1000平方公里。其他亚种的虎的领域大小介于二者之间，例如在泰国干旱热带森林中一只印支虎占领的区域在100平方公里左右。一只华南虎在陕西所需的领域不可能比在南方还要小，就算与印支虎相当，那么镇坪政府所划定的保护区范围也不过只能供两头华南虎生存。

因此，即使在镇坪一带还有华南虎，也只是零星的残余，不可能是一个能够长期繁衍的群体，失去了保护的意义。一个高等动物物种是不可能靠几头甚至几十头而繁衍下去的。当一个群体太小时，首先面临的一个问题是，很难一直保持合适的雌雄比例。在自然状态下，下一代是雌是雄的概率相等，因此一个大群体可以维持雌雄比例大致相等。但是在一个小群体中，这个平衡很容易因为概率事件而被破坏。例如，简单的概率计算表明，如果一个群体只剩三个个体，那么它们全都是同一性别的可能性为四分之一，如果它的个体数目一直不变，几代之内就很可能因为全都剩下同一性别的个体而灭绝。一个活生生的例子是，1977年新西兰峡湾地区一个岛上最后一群猫面鹦鹉虽然还有18只，但是全都是雄的。

小群体另一个难以避免的危险是近亲繁殖。目前养在动物园中的华南虎有68只，它们全都是30多年前6只（2雄4雌）华南虎的后代，平均近交系数超过0.25，相当于兄弟姐妹之间或父母与子女之间交配繁殖，长期如此必然导致遗传品质的下降，遗传多样性的消失，从而走向灭绝。这68只华南虎中，又只有5只（2雄3雌）能成功繁殖后代。华南虎的灭绝已不可避免，即使靠人工圈养也无济于事。

一个群体要避免近亲繁殖，能够长期健康地繁衍下去，至少需要几百头个体。因此其他虎亚种在野外也都岌岌可危，华南虎的悲剧正在重演。数量最少的苏门答腊虎和东北虎野生的都分别只有400～500只，数量最多的孟加拉虎野生的也不足2000只。另外还有大约600～800只野生马来虎和1200～1800只野生印支虎。这就是现存的野生虎数量，如果考虑到其中有繁殖能力的不到2500只，没有一个亚群体有多于250只有繁殖能力的个体的话，情形就更加严重。目前圈养的虎的数量已超过了野生虎。也许虎做为一个物种可以靠人工养育而繁衍下去。但是圈养的虎还能算是虎吗？不如说是大猫。

虎是最大的猫科动物，也是最完美、最凶猛的捕食者。在自然界，虎没有天敌，它甚至比狮子、棕熊都更凶猛：古罗马斗兽场经常表演狮虎斗，都是虎获胜；而在野外，棕熊有时会成为东北虎的猎物。虎曾经是如此成功，从南到北遍布亚洲各地。虎的唯一敌人是人类。一百年间世界上野生虎的数量从10万只减少到只有几千只，完全是人类导致的：破坏了其栖息地，消灭了其猎物，以及直接的捕杀。即使是在保护区，偷猎仍然是个严重的问题，为了猎取虎皮当装饰品，以及为了获得虎骨、虎鞭做中药，虽然没有任何证据表明它们有任何的药效。虽然虎制品的交易已被世界各国禁止，我国也早已取消虎制品的用药标准，但是华人对虎制品的神奇药效的迷信，使虎制品国际黑市屡禁不绝，价格攀升，促使众多老虎死于偷猎者的枪下。

不管人们还抱有多大的希望，不管地方政府、媒体如何炒作，华南虎的命运己经无法挽回。但是其他亚种的虎还有生存的希望。如果我们不想让这个美丽的物种在野外彻底消失的话，应该关注的是如何拯救虎整个物种，包括如何破除对虎骨、虎鞭的迷信。

2007.11.1

（《经济观察报》2007.11.12）

(XYS20071110)

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世界上什么大型哺乳动物最耐渴？人们马上会想到骆驼。的确，骆驼极其耐渴。在炎热干燥的沙漠中，人如果24小时不喝水将会因为脱水而死亡，但是骆驼却可以长达一周不喝一滴水也能生存下来。骆驼能有这样的本事，主要是因为它能够在体内大量地储存水分，一次能够饮用相当于其体重30％的水，然后再慢慢地消耗掉。另外，骆驼也很能忍受脱水，即使身体失去了25％体重的水分也没事，而人一旦失去10％体重的水分，就是致命的。

但是与生活在非洲撒哈拉地区半沙漠地带的弯角大羚羊相比，骆驼的这点本事就算不上什么了。弯角大羚羊（以下简称大羚羊）可以长达10个月不喝一滴水。在炽热的沙漠中，一只大型哺乳动物怎么能够如此长时间不喝水也活得好好的？

哺乳动物做为恒温动物，一般必须把体温保持在大约38摄氏度才能维持正常的生理功能。但是在撒哈拉地区，白天的气温通常高于38摄氏度，最热的时候能超过50摄氏度。在如此炎热的环境中，哺乳动物主要通过让体内的水分蒸发的方式（出汗或喘气）来散热。这是一种很有效的降温方法，每克水份蒸发掉时能带走2.4千焦的热量。但是，这种方法有个缺点，如果不即时补充水分的话，身体就会很快地脱水。

为了保持身体水分，大羚羊既不出汗也不喘气，而是用一种奇特的方式来应付炎热的气温：把体热储存起来。这就意味着它的体温会不断地上升。大羚羊能够忍受高达46摄氏度的体温，超过了这个温度才不得不出汗把体温降下来。骆驼也有类似的防止出汗的机制，但是它只能忍受41摄氏度的体温。

维持如此高的体温除了避免出汗，还有个好处：因为体温与气温接近，空气可以传给身体的热量就少了。但是，大羚羊发如此高的“高烧”，为什么却不会妨碍其正常生理功能呢？许多细节还不清楚，不过我们大体知道它是如何防止头脑发热的。来自大羚羊心脏的血液由颈动脉送往大脑时，经过头部一个叫海绵窦的地方，在那里颈动脉变成了数百条细细的小动脉。在海绵窦还有许多流向心脏的小静脉，它们来自鼻腔，其中的静脉血在流经鼻腔时，被空气冷却了，它的温度要比动脉血低。这样，小动脉血的热量就会传递给静脉血，从而使血液在进入大脑时得到了冷却，温度能降低3摄氏度，防止对温度最敏感的大脑受到伤害。

白天储存在体内的热量，到了气温较低的晚上，就会逐渐释放出去。这时候，大羚羊又能让体温一直降到36摄氏度以下，这样在第二天白天时能储存更多的体热。

大羚羊的肾脏能够非常有效地减少尿中的水分，它的尿是高度浓缩。不过，它的尿中毕竟还有些水分，它的粪便也要含有一点水分才排得出去，这样，大羚羊还是会损失一些水分，为了防止脱水，仍然需要补充水分。在无水可饮用时，它只能通过食物来补充水分。大羚羊常吃的草水分并不多，在白天只含有1％的水，不过，到了晚上，随着气温的下降和湿度的上升，这些草的水分含量会增加20倍。大羚羊白天不进食，只在黄昏和夜间进食，能保证最大限度地吸取食物中的水分。

大羚羊还有一种独特的获得水分的方式。食物中的营养成分例如碳水化合物，在新陈代谢时能产生水。因此，实际上所有的动物都能通过这种方式间接地获得水分。不过，这个代谢过程需要氧气参与，而每次呼吸都会带走体内的水分。通常情况下，呼吸时损失的水分多于代谢过程中产生的水，是得不偿失的。大羚羊却有办法改变这个产出比。这个方法其实很简单。在晚上，大羚羊一边让白天储存的体热散发，一边开始非常缓慢地做深呼吸。深呼吸能吸入更多的氧气，通过新陈代谢制造更多的水分，而夜晚空气湿度比较高，通过呼吸散失的水分就比较少，这么一来，大羚羊就能通过一晚上的深呼吸让体内累积更多的水分。

就这样，通过白天储存体热晚上散发和浓缩尿液避免水分丧失，夜间进食摄取食物中的水分，深呼吸制造代谢水等方式，大羚羊巧妙地适应了既炎热又缺水的半沙漠环境。这种适应性是如此成功，使弯角大羚羊曾经是撒哈拉地区数量最多的大型哺乳动物之一，一度多达数十万只。

但是，再成功的物种也难逃人类的毒手。几十年来，为了获取羚角、皮毛、肉，或仅仅为了好玩，军人、商人、猎人们乘着汽车，挥舞着枪支，对弯角大羚羊进行了大屠杀。到上个世纪90年代，弯角大羚羊已在野外被消灭得干干净净。现在只剩数千只被人工圈养生存了下来，其中大多数养在美国德州的牧场。弯角大羚羊历经数百万年进化而来的那套巧妙的适应方式没有了用武之地。一个物种如果失去了其野外栖息地，丧失了其主要习性，即使能继续繁衍，也只是徒具其形，近乎灭绝。

2007.11.1

（《中国青年报》2007.11.7）

(XYS20071107)

电视台在播放1996年拍摄的美国电视电影《格利佛游记》，与原著相比改动很大，故事主题变成了是否应该相信别人向你讲述的离奇故事，主线则成了格利佛在海外漂泊8年回来，没人相信他的奇遇，将他投入疯人院，幸而在听证会上他的儿子出示了从小儿国带回来的微型羊羔，证明他的确去过小人国，才被释放回家。

斯威夫特的这部奇书本是一部讽刺寓言，后来很不幸地经常被改编成供儿童阅读的童话。不管是寓言还是童话，都不会有人无聊到去计较其内容是否合理。但是现在真实性成了故事焦点，不相信格利佛奇遇的人成了反面人物，我们就不妨较真一下。如果有人像格利佛一样说他曾经去过其国民的身高只有人类的12分之1的小人国，或身高是人类的12倍的大人国，我们是否应该相信他呢？

以前我已介绍过，由于体积的倍数增长要比横截面积快得多（体积按立方增大，面积按平方增大），生物体按比例放得越大，二者就越悬殊，肢足就越不堪身体重负，到一定程度后就无法支撑了（见《不可能的怪物》，本版2007年8月22日）。把人放大12倍，相当于体积（也即体重）增大到1728倍，但是大腿的横截面积只增大到144倍，这样的巨人会被重力压垮，是站不起来的。

如果把人体缩小到12分之1又会如何呢？同样由于体积和面积的缩小比例不同，会出现问题，不过问题不是出在重力，而是散热。人的体热来源于细胞代谢过程，身体产生的总热量与身体体积大小（细胞总数）相关，而散热则与身体表面积大小相关。人体缩小到12分之1，则身体体积以及身体产生的热量减少到1728分之1，但是身体表面积仅仅减少到144分之一。因此小人的身体散热速度要比我们快得多（快12倍），将会因为难以维持恒定体温而冻死。

在现实中有很多恒温动物比小人国里的小人还小，它们又是如何生存下来的呢？它们的身体结构和生理功能发生了一些变化，解决了散热的问题。让我们来看一个极端的例子。按体重算，世界上最小的哺乳动物是小臭鼩，成体体重平均为1.8克，体长约4.5厘米。但是这是一种相当成功的小动物，分布范围很广，在亚、非、欧州许多国家（包括中国）的森林、丛林中都能发现它们。

小臭鼩虽小，也是一种哺乳动物，必须把体温维持在大约38摄氏度才能生存。它是怎么办到的呢？哺乳动物用以保温的一个重要方法是长出厚厚的皮毛减少体热的散失。但是对小臭鼩这么小的动物来说，这个方法不可行，那将会让它变成一个小毛球，无法动弹。

小臭鼩能够采取的策略，只能是增加体热的生产，以此弥补体热的散失。为了加速产生体热的代谢过程，需要大量地摄入两样东西：食物和氧气。小臭鼩每天要吃下大约相当于其体重的2倍的食物，而且都是营养丰富的动物性食物（昆虫、蜘蛛等）。做为对照，一头大象每天要吃300公斤食物，听上去似乎很惊人，而其实只占其体重的4％，而且还都是些低能量植物。

小臭鼩对氧气的消耗更是惊人。在热平衡的环境（气温35度）中，其氧气消耗率为每千克体重每分钟消耗100毫升，当气温降到22摄氏度时，氧气消耗率增加到270毫升，最高可以达到1000毫升，分别是人类的25，67和250倍。为了能吸入这么多的氧气，它的肌肉每分钟要收缩900次。在颤抖时其肌肉速度能达到每分钟3500次。颤抖是在寒冷环境下快速产生体热的重要方法，由于肌肉的快速收缩，能使细胞产热提高4倍。

吸入体内的氧气进入血液，随着心脏的搏动输送到全身各处参与产热的代谢反应。为此，小臭鼩的心脏需要快速地搏动，能达到每分钟1500次，远远超过了所有恒温动物的心跳速度，已达到心脏所能承受的搏动极限。但是这么快的心跳还不能满足需求，小臭鼩还要有一个大心脏，每次跳动能输出更多的血液。哺乳动物的心脏重量一般占体重的0.6%，而小臭鼩的心脏所占的份量则是其3倍。

泰国猪鼻蝙蝠有时也被称为最小的哺乳动物，它的体长比小臭鼩还小（3.4厘米），但体重略大（2～2.6克）。恒温动物除了哺乳动物，还有鸟类。世界上最小的鸟是生活在古巴的吸蜜蜂鸟，它的体长为5厘米，体重为1.8克，与小臭鼩相当。看来这是恒温动物所能达到的最小极限了。而变温动物由于没有体热问题，不受这个限制，例如最小的爬行动物侏儒壁虎体长只有1.6厘米，最小的青蛙体长只有1厘米。而无脊椎动物更是可以小到用肉眼都看不见，例如最小的昆虫（一种缨小蜂）其成虫的体长只有0.139毫米，甚至比单细胞原生生物草履虫还小。

文艺作品偏爱离奇和幻想，不愿轻信的人们经常成为其嘲笑对象，而事实上真理往往在怀疑者的手中，有时比文艺作品的幻想更为奇妙。

2007.10.26.

（《中国青年报》2007.10.31.）

(XYS20071031)

有几位读者在读了《大象为什么不长毛？》（本版2007年10月10日）之后，不约而同问了这么个问题：人为什么也不长毛？严格地说人是长毛的，而且还不少：分布在人的皮肤上的毛囊的数量并不比其他哺乳动物少。但是除了头顶、腋下、阴部这些特殊部位，我们绝大部分的体毛又细又小，皮肤看上去是裸露的，这在哺乳动物中显得很突出，在灵长类动物中更是绝无仅有，因此有的动物学家干脆把人叫做“裸猿”。

其他猿类身上长满了体毛，但并非一直如此，在它们刚出生的时候，除了头部有毛发，身体其他部位的皮肤也是裸露的。所以在这方面人类很像幼猿。事实上，人类还具有许多幼猿的特征，例如头与身体的比例比较大、脸平直、牙齿比较小等等。幼年的黑猩猩看上去要比成年的黑猩猩更像人。人就像永远长不大的小孩。这种现象，叫做幼态延续，它可能是某些控制个体发育的调控基因发生了突变引起的，使得人类的整个发育速度变慢，发育过程延缓。这一点很重要，它让人类的大脑在出生后相当长的一段时间内还会继续增大、发育，并让人的一生一直像小孩一样有学习的能力，而黑猩猩虽然在幼年时有极强的学习能力，但是一旦成年，这种能力就基本丧失了。

所以人类体毛不发达，可能只是幼态延续的产物。但是这一产物为什么能一直保留下来？毛发的丧失有没有什么生存优势呢？毛发虽然是哺乳动物的特征，但也有一些哺乳动物为了适应环境而失去毛发，例如水生哺乳动物（鲸、海豚等）的身体是光洁无毛的，对它们来说体毛纯属累赘，会影响游泳速度（出于同样的原因，游泳运动员也流行把体毛剃干净），因此在自然选择作用下，它们的体毛逐渐丧失了。有人认为在人类从古猿进化出来的过程中，曾经有个时期也是水生或半水生的，皮肤光洁就是适应水生环境的结果。人体还有一些特征似乎也与此有关，例如人的婴儿不怕水，很会游泳，而小黑猩猩则很怕水，容易被淹死；人的体型比其他猿类更接近于适合游泳的流线型；人的皮下有脂肪，适宜在水中漂浮，而其他猿类则没有，等等。因此，在有些人看来，人不仅是裸猿，还是“水猿”。

“水猿说”虽然很有趣，却没有化石证据来支持它。从古猿进化到人的各个阶段的化石都被发现了不少，但都不是在水生环境中发现的。而且，化石证据表明，人类似乎是在很晚期（几万年前）才学会捉鱼来吃的，在那之前虽然有的人群生活在海边，也不懂得捉鱼，没有在他们的食物化石中发现鱼骨头。这也与“水猿说”相冲突。

因此，“水猿说”虽然几十年前就被提出了，却一直只是一个另类假说。主流的说法认为人类是在非洲大草原上进化出来的。据此，有人提出，人的体毛丧失是为了适应非洲大草原炎热的气候。当我们的祖先走出森林来到大草原，在炽热的非洲太阳直射下打猎为生，就会面临着其他猿类不会遇到的一个难题，即如何保持身体的冷却。这个理由与解释大象为什么没有毛相似。但是，对大象这种庞然大物来说，如何把体热尽量地散发掉是个严重的问题，而对人来说，这个问题却不是那么明显。因此这个解释并没有被普遍接受。

如果我们换一个角度，就会发现在大草原上没有体毛的生活其实是很糟糕的。没有毛发的保护，皮肤很容易被阳光灼伤，在奔跑时也很容易被草叶、树枝划伤（我们没有像大象那么厚实的皮肤），晚上气温降下来，身体也难以保温。因此没有体毛其实是一种生存劣势。那么它为什么没有被自然选择淘汰掉呢？达尔文首先指出，它就像雄孔雀大而无用的尾巴一样，是性选择的结果。也就是说，人类在挑选配偶时，喜欢体毛细小这一性征。男性在择偶时要比女性更看重相貌，导致女性体毛比男性更细小。

为什么人类在择偶时会挑选这一特征呢？它可能是“我有好基因”的广告：裸露出光洁的皮肤能表明自己很健康，特别是表明自己身上没有寄生虫，不会传染给对方（参见《孔雀为什么长着大尾巴？》，本版2007年10月17日）。人类走出森林，在地上建立固定的住所后，虱子之类的寄生虫成了健康的重大威胁。

那么为什么人的头顶、腋下和阴部还保留着毛发呢？头发无疑对大脑有保护作用，但是人的头发不加修剪的话能够长到1米以上，却是不正常的，在动物中绝无仅有，明显是一种生存劣势，比如很容易被树枝缠住，被天敌捉住。它的出现可能也与性选择有关：人类在择偶时喜欢长发飘飘的异性。在今天，头发仍然是一种性象征。至于腋毛、阴毛，更与性有关了，它们是性成熟的标志，而且长在腺体发达的部位，能用于收集、散发外激素吸引异性的注意。

2007.10.22.

（《中国青年报》2007.10.24）

(XYS20071024)

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我们一想起孔雀，首先想到的是那又长又大的美丽的尾羽，其实这是雄孔雀的性征。为什么雄孔雀要长这么好看的大尾巴？似乎连小学生都知道答案：为了吸引雌孔雀。但是答案并非如此简单。首先注意到这个问题的复杂性的是达尔文。长一个鲜艳的大尾巴对孔雀的生存一点也没有好处，甚至有很大的坏处，它要浪费很多能量，妨碍孔雀的活动，容易被天敌发现和捕捉到。根据达尔文提出的自然选择学说，这种对生存不利的特征应该被淘汰掉才对。但是为什么雄孔雀，以及许多种类的雄鸟都会进化出这些不利于生存的第二性征呢？

为了解决这个矛盾，达尔文又提出了性选择学说。他认为，虽然雄孔雀的大尾巴对生存不利，但是由于雌孔雀喜欢挑选长着美丽尾巴的雄孔雀为配偶，这种繁殖优势弥补了大尾巴的生存劣势。一代又一代选择的结果，导致雄孔雀都具有了令人叹为观止的硕大美丽的尾巴。达尔文把这种现象称为雌性选择。正是由于雌性的选择，使得鸟类成了被达尔文诩为“所有的动物中最有美感”的动物。

但是，即使是独立发现自然选择机理的华莱士也表示不敢苟同达尔文的这个解释。他认为雄性如果仅仅通过华而不实的宣传来欺骗雌性，未必能够真正经受自然选择的严酷考验。后来的许多生物学家也认为没有足够的证据认为雌性在对雄性作出选择。

到了上个世纪80年代，在达尔文提出这个假说一百多年以后，才有生物学家做实验对此做了验证。实验的设计其实很简单。把一些雄鸟的尾羽剪短，再把剪下来的部分粘到另一些雄鸟的尾羽上，人为加长后者的尾巴。结果发现，尾羽的长度对雄鸟的求偶起着决定性的作用，例如，正常雄燕从飞到繁殖地到找到配偶平均要花8天，那些尾羽剪短的要花上12到13天，而尾羽加长的只需要3天左右。达尔文的假说被证实了。

但是，达尔文留下了一个问题没有回答：为什么雌性会这么“变态”，偏偏去选择这些对雄性而言有害无益的性征？

首先试图回答这个问题的是达尔文之后最重要的进化生物学家之一、英国人费歇。他的思路是这样的：雄性第二性征在萌芽阶段对雄性的生存其实是有益的，例如，稍微长一点的尾羽可能有助于在风中稳定地飞翔。一开始，有些雌鸟碰巧喜欢长尾巴的雄鸟（当然还有些雌鸟喜欢短尾巴的，或者对尾巴的长短不感兴趣），这样它们的后代就同时有长尾巴和喜欢长尾巴这两种基因。由于这时候的长尾巴有生存优势，在自然选择的作用下，长尾巴的基因在群体中保留、传播开来，喜欢长尾巴的基因也沾光跟着保留、传播。最后，所有的雌鸟都具有了喜欢长尾巴的基因，她们全都选择长尾巴雄鸟为偶。她们对长尾巴的喜欢只是“单纯”的喜欢，越长越好，并不考虑长尾巴雄性的生存优势，因此雄性的尾巴被越选越长，长到对生存有害无益，出现了失控。

另一位英国生物学家汉密尔顿认为，长尾巴并非失控的结果，而是雄鸟在向雌鸟炫耀自己有好的基因：你看，我身体多么健康，这么笨重的尾巴我都负担得起！我身上没有寄生虫（如果有寄生虫羽毛就会黯淡无光甚至脱落），放心，我不会把寄生虫传给你和我们的儿女，而且，我天生对寄生虫特别有抵抗力，我们的儿女也会象我一样！

对燕子的研究发现，尾巴长的雄鸟身上确实寄生虫确实比较少，它们的后代也比较不容易感染寄生虫，表明尾巴长的雄鸟确实对寄生虫有可以遗传的抵抗力。而且雌鸟对雄鸟尾巴的偏好，不仅是越长越好，而且是越对称越好。对称性是基因良好的表现，如果有遗传缺陷，就会影响发育，从而破坏对称性。“越对称越好”符合好基因假说，但是并未否定失控假说。

对失控假说的否定来自于一个意外的发现：雄燕的尾巴越长的，也越对称。为什么这很意外呢？因为一般来说，某个器官（比如说燕子的翅膀）越偏离正常值，就会越不对称。尾巴越长反而越对称，这不是失控假说所预测的。在失控假说看来，雌燕只是单纯地选择雄燕的尾巴长度，因此尾巴越选越长，也应该象其它器官那样越来越不对称。这种尾巴长度和对称性的相关性正是好基因假说所预测的。它表明这些长尾巴的雄燕同时拥有异常优良的基因，因此在尾巴很长的情况下仍然能够维持对称性。

孔雀和燕子一样，雄性尾巴越长，也越对称，表明是好基因在起作用。但是，别的物种，比如雉鸡，却是做为雄性第二性征的鲜艳羽毛越大，越不对称，表明是失控在起作用。现在看来两种假说都正确，只不过适用于不同的范围：如果一种雄鸟拥有许多种不同的装饰品（比如羽毛的颜色、大小等等），那可能是失控的产物；而如果他只有一样勾引雌鸟的法宝（比如尾巴的长度），那是在炫耀他的基因。

2007.10.13

（《中国青年报》2007.10.17）

(XYS20071019)

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我们细胞中的遗传物质是由一种被称为脱氧核糖核酸（DNA）的化学物质组成的。一个人体细胞中全部的DNA总称人类基因组，包含了人体的所有遗传信息。遗传信息由DNA中四种不同的碱基（简称A，T，G，C）来编码，它经常被比喻为一部用A，T，G，C四种字母书写的生命之书。这是一本含有30亿个字母的巨著，我们要读懂它，首先需要知道这些字母的排列顺序，也就是测定其序列。

但是我们又知道，其中绝大部分（90％以上）的序列是没有任何意义的。因此，当“人类基因组计划”于1990年在美国正式启动，计划用15年的时间把生命之书所包含的字母按其书写顺序，不管有没有意义全都抄下来时，许多生物学家都觉得非常浪费。这项计划在2003年提前完成，总共花费了30多亿美元。实际上这些钱并非都花在用来测序，其他方面，比如开发更好、更快的测序、分析技术，也花去了很多经费。

在“人类基因组计划”的13年间，由于技术的进步，测序的速度不断地提高，费用也不断地下降。测定第一批的10亿个碱基序列用了4年的时间，而测定第二批的10亿个碱基序列只用了不到4个月。当人类基因组计划刚刚启动的时候，测定1个碱基序列的费用非常昂贵，大约是10美元，而到2001年时，这个费用已下降到了0.1～0.2美元。也就是说，用2001年的技术，花上3～6亿美元就可以把人体基因组全部测定了。

在1998年，一家私营公司塞里拉基因组学公司宣称将用新的方法独立把人体基因组重新测一遍，开始了与人类基因组计划的竞赛。他们用了3年的时间，花了大约3亿美元，完成了目标。他们用的是5个人的基因组混在一起测，但大部分测的是公司创建者克莱格·文特的基因组。文特后来在此基础上把他的基因组全部测定了，在今年9月初公布。由于这并不是一个独立的项目，很难估算究竟花了多少钱来测他的基因组。

每个人的基因组序列都不尽相同，它决定、影响着我们的长相、生理机能、健康状况等等。第一个真正个人化的基因组测序项目测的是詹姆斯·沃森的基因组。沃森是DNA双螺旋结构的共同发现者（因此获得诺贝尔奖），也是人类基因组计划的第一位领导者，让他来创这个记录，再合适不过了。这项工作是“454生命科学公司”与贝勒医学院合作做的，于今年5月份完成，总共只用了两个月的时间，花费不到100万美元。

比起几年前需要花费几亿美元才能测定一个人的基因组的全部序列，这个开支似乎低得不能再低，但是还是只有少数人才负担得起或有那样的机会，只是富人和名人的特权。不过，测序技术还在飞速发展，费用也在直线下降。去年，美国加州的“X奖基金会”宣布，如果有哪个团队能够首先实现在10天之内测完100个人的基因组，每个花费不到1万美元，那么它将获得1千万美元的奖金。按照现在的发展水平，这个目标也许用不了几年就能实现，到那时，就有很多人支付得起测定自己的基因组序列的费用了。

但是这还不够。文特也宣布，哪个团队能首先把测定人类基因组的费用降到不到1千美元，他将奖励他们50万美元。最近，BioNanomatrix公司和“完全基因组学”公司联合获得美国政府的一笔科研基金，其目标是用纳米技术开发出新的测序仪器，能在8个小时之内就测定完一个人的全部基因组序列，花费不到100美元！到那时，只要你愿意，每个人都可以获得自己的“生命之书”的抄本。

但是有这个必要吗？几年前，当人类基因组计划刚刚完成的时候，媒体曾欢呼人类“生命之书”获得了破解。其实不然。测定基因组序列只是相当于把“生命之书”抄写了下来，是否能够破解、读懂它，则是另外一回事。事实上，我们对这部生命之书的意义大部分都还无法理解。在测序技术飞速发展的同时，对基因功能的研究相比之下却是令人尴尬的缓慢。这种状况在短时间内不会有根本的改变。

当然，基因组测得越多，遗传学家就越容易通过比较不同人的基因组序列而鉴别出基因的功能。但是，在现在，以及在未来的几年内，拥有个人的基因组序列，其象征意义和学术价值远大于个人的实用价值。就拿已经知道自己的基因组序列的文特和沃森来说吧，他们能从中了解到多少有用的健康信息呢？几乎没有。研究人员没有发现他们两位有必然会得某种遗传病的基因突变。沃森的基因组中有几个基因突变会增加得癌症的风险。沃森年轻时曾经得过皮肤癌，但是我们不能确定这是否与这些突变有关，也无法知道他以后是否会得癌症。文特的基因组有几个突变与阿滋海默症（老年痴呆）、心脏病和眼睛黄斑变性有关，但也只是表明得这些病的风险比较大，并非必然就会得这些病。

其实，所谓的致病基因往往只是增加得某种疾病的风险，那么我们本人是否有必要知道我们携带着这些致病基因？如果知道，坏处是会增加我们的烦恼，特别是如果携带的是所谓不治之症的致病基因；好处是也许可以设法预防、降低患病的风险。对此文特和沃森的态度有些差异。文特想知道自己携带着的所有致病基因，在了解到自己有增加患心脏病风险的基因突变之后，考虑到他的父亲是因心脏病去世的，他开始服降血脂的药物进行预防。而沃森则要求测序公司在把序列交给他之前，把与阿滋海默症有关的一个基因的数据删掉。他今年已79岁，不想知道自己是否有得阿滋海默症的风险。

随着基因组测序的普及和我们对基因组功能了解的深入，必然要面临着的另一个问题，是所谓基因隐私的问题。你是否愿意公开你的基因组序列？是否愿意让医疗保险公司掌握这方面的数据？文特和沃森都把自己的基因组序列放在了网上公开，觉得这没什么大不了的。但别人未必都这么看得开。这个问题粗一看似乎很简单：立法保护，由本人决定是否愿意公开。但是如果考虑到一个人的基因组序列和他的父母、兄弟姐妹、子女都很大的相似性，这个问题就变得复杂了。未经亲属的同意就公开自己的基因组序列，是否在一定程度上侵犯了他们的隐私？

2007.10.7

（《经济观察报》2007.10.15）

(XYS20071017)

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可能是由于在电视、电影、画册上已司空见惯，很少有人意识到，大象是最独特的动物之一。独特到什么程度呢？动物学家把多达5400种的哺乳动物根据其亲缘关系的远近很吝啬地划分为29个目，而大象就占了一个目——长鼻目。长鼻目仅仅含有三个现存物种，即亚洲象、非洲丛林象和非洲森林象，再也没有别的现存物种能与大象划入同一个目。而我们人类所属的灵长目含有350个物种，我们的近亲可比大象多多了。

大象的独特首先表现在它的庞大。它是现存最大的陆地动物，能长到高达4米，重达7吨，是排在第二位的犀牛的两倍。它的形状也很独特，最引人注目的当然是那长长的鼻子，以及巨大的耳朵。大象还有一个特征比较少有人注意到，那就是身上的毛发极其稀疏。身披毛发是哺乳动物的特征之一，99％以上的陆地哺乳动物都有皮毛，大象是罕见的例外。

有一个科学爱好者注意到了这一点。我收到他写的题为《大象的体毛为何非常稀疏》的小论文，大意是说始祖象的体型变大进化成大象后，身上毛囊的密度自然会大大降低，大象的体毛当然会变得稀疏了。这个解释是经不起推敲的。体型大并不意味着毛发就变稀疏。实际上，已在1万年前灭绝的猛犸象就长着浓密的长毛。如果有必要，现存的大象也可以身披毛发。

猛犸象生活在寒带，需要毛发御寒，而现存大象都生活在热带，没有这个必要。所以大象不长毛的一个因素，是气候。但是，和大象生活在同一个地方的许多哺乳动物，例如斑马、长颈鹿、狮子，都有毛发，为什么大象的体毛却严重退化呢？

哺乳动物是恒温动物，必须把体温维持在一个特定的温度才能保证正常的生理活动，比如大象的体温必须维持在大约36摄氏度，过高或过低都有生命危险。体热是在细胞代谢过程中产生的，它们的总量差不多是固定的，但是环境的温度则是不断在变化的。如果气温低于体温，那么就要防止体热散失，这是毛发的主要功能。而如果气温高于体温，则要想办法尽量把体热散掉。

大象生活在地球最炎热的地带，如何散热要比如何保温更重要。既然体热来源于细胞代谢过程，那么细胞越多，产生的热量就越多，也就是说，身体体积越大，产热越多。体热的散发主要是通过皮肤进行的，身体表面积越大，散热越快。但是，动物体型变大时，体积和身体表面积却不是按相同的比例增长的：体积按立方增大，而表面积按平方增大，体积的倍数增长要比表面积快得多。假如你吹一个气球，让其半径增大1倍，这时候气球的体积是原来的8倍，而表面积仅仅是原来的4倍。

由于体积和表面积不成比例的增长，考虑到大象体型的庞大，散热就成了一个极其严重的问题。大象的体积大约是狮子的30倍，即产生的体热大约是狮子的30倍，但是大象皮肤总面积大约只是狮子的10倍，还有20倍的热量需要设法散掉。因此不能像狮子那样保留妨碍散热的体毛。与此类似，体型排第二的犀牛、排第三的河马，也是没有体毛的。

大象的体积大约是犀牛的2倍，但是表面积仅仅是犀牛的大约1.5倍。把体毛去掉对犀牛是够了，对大象还不够，还必须有其他的办法来帮助散热。什么办法呢？长一对巨大的耳朵。大象的耳朵不仅大，而且薄，里面充满了血管，血流经这里，很容易就把热量散发了。特别是扇动起来，更容易把耳朵里的血的温度快速将下来，能让血温降低5摄氏度，冷却的血在体内循环，帮助把全身的温度降下来。

现存的三种大象，亚洲象体型最小，生活的地区比较靠北方，又是生活在森林中，气温较低；非洲丛林象体型最大，生活在阳光暴晒的热带大草原，气温最高；非洲森林象的体型和所在的环境气温都介于二者之间。这三种象的耳朵，以非洲丛林象最大，非洲森林象其次，亚洲象最小，刚好与大象耳朵的主要功能是散热的说法相符。

猛犸象的体型要比现存大象大，但是由于生活在冰天雪地的寒带，它面临的主要问题是如何保温，因此不仅要身披长毛，而且耳朵也没有必要很大。的确，猛犸象和现存大象相比，什么都大，就是耳朵很小。已知最大的猛犸象耳朵只有0.3米长，而非洲丛林象的耳朵可以长达1.8米。由此可见大象的大耳朵是做为散热器进化出来的，它的其他功能（例如雄象在争夺配偶时会张大耳朵进行示威）则是副产物。

生活在寒冷地区的动物的体型一般要比生活在温暖地区的同类动物大，这叫柏格曼法则。但是，寒冷地区的动物的耳朵等突出物则一般比较小，这叫阿伦法则。这两个法则其实都是对表面现象的概括，为了保温或散热才是真正的因素。

别看大象长得奇怪，其实蕴含着一点也不奇怪的简单的科学道理。

2007.10.3.

（《中国青年报》2007.10.10）

(XYS20071011)

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在许多国家，越来越盛行为征婚者提供“快速约会”服务。这通常是在某家婚恋公司的组织下，大约20名征婚男子与相同数量的征婚女子聚会，每个人都轮流与每个异性交谈3～7分钟，交谈后在卡片上写下是否愿意与之再次见面。如果双方都有意，婚恋公司再提供对方的联系方式。在外人看来这种方式似乎显得很仓促，但是研究一再表明，人们通过短时间的接触就能对人形成很准确的判断，即使只有短短的几分钟交谈，也已足以对对方的外表、性格、智力各方面都有一定的了解。

显然，这是研究人类如何择偶的一个很好的材料。研究人员让参加快速约会的人事先填写问卷，询问他们对自己的外表（相貌、身体健康状况）、地位（社会地位、经济状况）和家庭义务（是否愿意要小孩、抚养质量）等几方面进行评价，然后表明自己想要什么样的配偶。结果表明，不论男女，他们想要的配偶的各个方面一般来说都与他们对自己的评价相当（例如，觉得自己相貌平平的，也想要一个相貌平平的配偶）。或者说，“门当户对”是一般人心目中理想的婚姻状况。进化生物学把这称为“相似－吸引”假说。

但是研究人员也发现，虽然人们心目中这么想，实际做出选择时，却完全不是那么一回事。男性和女性不知不觉地表现出了非常不同的倾向。不管是什么样的男性，他们都非常看重女性的外表，而不太在乎女性的其他方面。女性也主要是根据自己对自己的外表的评价，而对男性的外表、地位和家庭义务各个方面做出综合的衡量。例如，如果女性觉得自己长得漂亮、身材好，那么就会想找一个各方面都不错的配偶。而且，在择偶时，女性要比男性挑剔得多。在一次“快速约会”之后，男性平均来说愿意和其中一半的女性再次见面，而女性只愿意和其中三分之一的男性再见面。

这符合进化生物学的“潜能－吸引”假说。按照这个假说，动物的择偶实际上是在为繁殖后代、传播自己的基因进行投资，所以要找最有潜力的合作伙伴。但是雄性和雌性在生殖方面的投资状况不同，对合作伙伴的要求也就不同。对大多数哺乳动物来说，雄性的投资、负担比较小，主要就是贡献出了基因，受精之后其使命差不多就完成了。因此他对雌性不会很挑剔，最关心的是雌性是否有生育能力、是否能生下有良好基因的后代。女性吸引男性的那些外表特征，其实都是有生育能力、有好基因的标志。

但是雌性则不然，她的生殖投资要大多得。在受精之后，她还得忍受长时间怀孕的不便，还要承担抚养后代的主要责任。因此，她要比雄性挑剔得多，不光要看雄性是否有生育能力和好基因，还要看他是否有丰富的资源和强烈的意愿为她及其子女提供优厚的生活条件。后者可能是更重要的。

这一点，早在1871年达尔文在《人类的由来与性选择》一书中就已经提出了，可以归纳为“挑剔的雌性、竞争的雄性”原则。我们人类其实也和大多数哺乳动物一样遵循着这条择偶原则，即使我们没有意识到、乃至有意否认这一点，但是已写入基因的本能仍然在悄悄地影响着我们的选择。

2007.10.5.

（《第一财经日报》2007.10.09）

(XYS20071009)

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（在《“湖怪”怪不怪？》（收入《方舟子破解世界之谜》一书）一文的基础上扩写）

世界各地许多湖泊、河流都传说有怪物，其中最著名的是“尼斯湖怪”。

尼斯湖是位于英国苏格兰一个大淡水湖，面积56.4平方公里，在苏格兰湖泊中排在第二位，但是如果按水量来算，则排第一，因为它的湖水很深，最深处达到了230米。

（“湖怪”出没的尼斯湖）
早在一千多年前，就有记载说那里有怪兽杀了人。据称，公元565年，爱尔兰传教士圣库仑（Saint Columba）在苏格兰传教时，听说有人在尼斯河（尼斯湖由这条河入海）游泳被怪物杀死了，于是派了一个人下河把怪物引出来，怪物冲向游泳者时，圣库仑高喊上帝的名字，手在空中划十字，命令怪物后撤，怪物果然乖乖地逃走了。围观的苏格兰人又惊又喜，目睹了神迹，于是纷纷改信基督教云云。

（爱尔兰传教士圣库仑让许多苏格兰人都改信基督教）
这段记载并没有描述怪物的模样，这头怪物凶狠杀人的本性和后来尼斯湖怪温和、害羞的形象也完全不符（莫非湖怪被圣库仑改了脾气？），但是相信尼斯湖怪存在的人还是把它当做尼斯湖怪的最早记载。其实这段记载完全不可信。它出自7世纪一本宣传圣库仑事迹的书《圣库仑的一生》，书中记载圣库仑创造的许多神迹，包括在苏格兰各地到处降妖伏魔，甚至动动嘴巴发出声音就能杀死野猪，降服尼斯怪物不过是其中一个不起眼的事迹而已。

尼斯湖怪的历史开始于上个世纪30年代。在1930年，当地的报纸开始出现有人在尼斯湖见到怪物的报道。闹得最凶的是1933年，一年之中就有20多起目击尼斯湖怪的报道，当时英国伦敦一家马戏团的老板伯特伦·米尔斯（Bertram Mills）还为此高价悬赏2万英镑（相当于现在1百万英镑）捕捉尼斯湖怪，引起广泛关注。1934年，医生罗伯特·威尔逊（Robert Kenneth Wilson）出示了一张据称他在当年4月19日抢拍到的尼斯湖怪的照片，更加轰动。这张照片虽然不是很清晰，但还是显示出了人们心目中湖怪的形象：长长的脖子和扁小的头部露出湖面，很像是一种早在七千多万年前就已灭绝的蛇颈龙。

（1934年公布的尼斯湖怪的照片。有人临终忏悔说这上面的湖怪是他和其他四人用玩具潜水艇和塑料制作的。）
因为这张照片，尼斯湖怪名扬全球，给当地带来了非常可观的旅游收入，据说累计达200多亿美元。当地旅游公司为此推出了各种观光项目，都是围绕着尼斯湖怪展开的，甚至还有专门的潜水游让你有目击湖怪的机会。琳琅满目的尼斯湖怪纪念品更是观光客必买的。去寻找湖怪的人多了，奇遇也就越来越多，到现在已有好几千人声称亲眼见到尼斯湖怪，有的还抢拍到了湖怪的照片和录像，可惜都过于模糊，难以辨别出究竟是什么东西。人们对尼斯湖怪的热衷引发了多次科学考察活动，动用了声纳之类的先进探测设备，看能不能捕捉到湖怪的踪迹。在1975年6月的一次考察活动中，研究人员用水下照相机拍到了一张模糊的照片，用计算机进行图像加工后，看上去很像一个怪兽的头部，引起了轰动。但是随后被证明了那只是一段木头。

人们对尼斯湖怪究竟是什么，提出了很多种推测，说得最多的是，它可能是一种在其他地方已经灭绝的史前动物，类似于蛇颈龙。但是如果尼斯湖怪是蛇颈龙，它的头就不能像我们在照片中看到的那样高高地探出水面。英国剑桥塞奇威克博物馆的古生物学家莱斯利·诺伊（Leslie Noe）是研究蛇颈龙的专家，他认为蛇颈龙颈部的骨骼构造决定了它不能像天鹅那样把脖子伸出水面。蛇颈龙是用它的长脖子来捕食水底的软体生物的。

（已在七千多万年前灭绝的蛇颈龙的化石。）

1994年3月，尼斯湖怪的名声受到了重大打击。一个名叫克里斯蒂安·斯伯灵（Christian Spurling）的90岁老人向两名寻找尼斯湖怪的科研人员临终忏悔，供出那张著名照片上的湖怪是他和其他四人用玩具潜水艇、塑料和木头制作的。他说，骗局的策划者是他的继父马马杜克·威塞雷尔（Marmaduke Weatherell）。1933年，当尼斯湖怪在苏格兰闹得沸沸扬扬时，以猎杀大猎物著称的威塞雷尔受雇伦敦《每日邮报》寻找尼斯湖怪。终于，他在当年12月在尼斯湖畔发现了一行通往尼斯湖的怪物脚印。不幸的是，大英自然历史博物馆的专家分析了这行脚印后，指出那是一个恶作剧，是有人用布料做的河马脚（当时流行用它做遮阳伞的底座）印出来了。威塞雷尔被《每日邮报》公开羞辱，恼羞成怒，决定也搞一个恶作剧进行报复，于是让他的儿子伊恩·威塞雷尔（Ian Weatherell）买来材料，让他的继子、雕刻专家斯伯灵制作出湖怪模型，在湖上拍了照片后，又让他的一个朋友与威尔逊联系，由威尔逊将照片公开，因为威尔逊是名医，需要利用他的名声。他们没有想到这个张照片会引起如此大的反响，因此放弃了戳穿它的原定计划。

在斯伯灵忏悔时，参与骗局的其他人都早就去世了，没有了佐证，因此他的说法是否属实也就难以确证。不过，在那之前，那张照片的真实性就已经遭到了怀疑。人们一般见到的这张照片都是经过裁剪的，让“怪物”的形象显得很大。如果看完整的照片，从水波判断，会发现它其实很小。1984年，斯图尔特·坎贝尔（Stewart Campbell）对原版照片做了认真分析，认为所谓“怪物”的身长只有2～3英尺（1英尺＝0.305米），可能是水獭或水鸟。现在看来，更可能是个玩具。

当然，那张最著名的尼斯湖怪照片是假的，并不能说明尼斯湖怪就不存在。但是，在2003年7月，“尼斯湖怪”存在的可能性被安全排除了。英国广播公司组织对尼斯湖进行了彻底的搜寻。他们用卫星导航技术，向尼斯湖发射了600条声纳射线，涵盖了尼斯湖的全部范围。如果“尼斯湖怪”存在的话，声纳碰到它肺里的空气，再反射回去，探测器就能收到畸变信号。但是探测器只收到了研究人员用来做试验的水中浮标反射回来的信号，而没有发现任何大型水生动物的踪迹。“尼斯湖怪”并不存在。

如果“尼斯湖怪”并不存在的话，目击者看到的又是什么呢？2006年，英国著名古生物学家尼尔·克拉克（Neil Clark）把一些看来比较可靠的尼斯湖怪照片和大象在水中洗澡的情形做了比较，发现它们非常相似。克拉克利用计算机成像技术，在屏幕上逼近地再现了大象洗澡的情景，发现了一个有趣的现象：大象在洗澡时，经常是把长长的鼻子伸出水面，露出头顶和后背。克拉克因此提出，尼斯湖怪可能就是前面提到的那位伦敦马戏团老板为了炒作故意制造的假新闻，所谓的湖怪其实只不过是在水中洗澡的马戏团大象。在1933年，该马戏团在尼斯湖周围地区巡回演出，马戏团里的大象在演出完毕后，喜欢跳进尼斯湖洗个澡。大象在湖里洗澡的时候，人们只能看见大象鼻子和后背，给人的印象是，那是一头长着长长的脖子的怪物。马戏团老板很清楚是有人把大象当成了湖怪，湖怪根本不存在，所以才敢高价悬赏，不用怕真的出高价钱就为自己做了广告。

（这张著名的尼斯湖怪的照片其实是在斯里兰卡拍摄的，是一头游泳的大象。）

（在湖中洗澡的大象看上去很像湖怪。）
但是后来尼斯湖边的马戏团基本上绝迹了，还是时不时会有人声称看到了湖怪，这就没法用大象理论来解释了。但还能有别的解释。例如，可能是人们把湖底地震引起的水波当成了怪物在作怪。意大利地质学家鲁齐·皮卡迪（Luigi Piccardi）指出，尼斯湖刚好位于一个活跃的地壳断层上，他的研究发现每当那个断层发生地震，就会出现目击湖怪的报道。

其实，世界很多地方都有类似的传说。包括咱们中国，传说有湖怪、水怪的地方就很不少。比如20年来已多次有过游客在新疆的喀纳斯湖发现湖怪的报道。还有北京游客用随身携带的摄像机把喀纳斯湖怪拍摄了下来，交给媒体。我曾经看过从摄像截取的画面，可惜过于模糊，看不清楚究竟是什么怪物。据目击者说，是“两个不明黑色大物”，单个长度目测约10米左右，跃出水面，一前一后，像鱼那样跳跃行进，大约2分钟后便隐藏到水下。为揭开喀纳斯湖怪之谜，据说有人要搞耗资巨大的探秘活动。自从1980年以来，也一直有报纸报道说，在长白山的天池有多人多次目睹过“天池怪兽”，足有3米多长，而且成群结队。此外，我国最大的内陆湖泊青海湖、河南泌阳的铜山湖、湖北洪湖市的一个水潭里等等都传说有怪物出现。甚至我老家的河流中，也历来传说有“水鬼”害人。

（“喀纳斯湖怪”录像的截图。你能看出那是什么吗？）

从生物学的观点看，存在大型“湖怪”、“水怪”的可能性微乎其微，甚至可以说不可能。体型巨大的动物只能是鱼类、爬行类或哺乳类动物，而这类高等动物是不可能只靠一对雌雄，或者少数几头来传宗接代的，因为那样的话，就会出现近亲繁殖。大家知道，近亲繁殖生下的后代，身体状况、生存能力都是比较差的，很快会导致整个群体灭绝。要避免出现近亲繁殖，一个动物群体至少要有几百头个体。动物是要吃饭的，体型越大吃得越多，一个面积不过几十平方公里的湖泊并不具有长期维持一个数百头大型动物的生态系统。据估计，尼斯湖中的鱼类总重量不可能超过30吨，最多10％的鱼能被其他动物捕食，据此又可以估计，加入尼斯湖中生活着一群以鱼为食的捕食者的话，即使只有10头这样的捕食者，它们的体重也不会超过300千克，并非庞然大物。况且，一个地方如果真存在数百头大型动物，就不会那么难以发现。除了“湖怪”的传说，各地还有神农架野人、“雪人”、“大足怪”等等类似的传说。这些传说之所以不可信，也是基于同样的理由。

观光客偶尔目击到的“湖怪”，更可能是某种已知的普通生物，甚至是非生物。在没有经过专业训练的眼中，水里的鱼、水獭、马鹿、棕熊等动物，乃至木头、岩石、阴影、波浪，远距离看来都可能变成怪物，并夸大了它的大小。特别是在传说有湖怪的地方，游客本来就有寻找湖怪的预期心理，就更容易捕风捉影了。中央电视台“走进科学”节目组到长白山做了调查，采访了“天池怪兽”的目击者，并向专家请教。他们认为，人们看到的“天池怪兽”可能是生活在天池水中的一种哺乳动物——水獭。水獭的形态、习性与几位目击者对“天池怪兽”的描述完全吻合。水獭喜欢捕鱼，每年的夏季从松花江顺流而上，寻着鱼的踪迹来到天池，难怪几乎所有的湖怪目击者事件都是发生在7、8月份。在上个世纪80年代，我国开始出现有关“天池怪兽”的报道时，曾引起朝鲜政府的注意。朝鲜警方派人对天池进行了大约三年的监视，仔细观察后，认为那头被当成“天池怪兽”的黑乎乎的动物原来是一头熊。

（1980年根据目击者描述绘画的“天池水怪”。）

（据说水波中间的那个黑点就是“天池水怪”。）

其实，长白山天池是在大约1000年前才由于火山喷发而形成的，根本不可能还会有史前动物。而且在天池形成之后，火山还喷发过三次，最近的一次是1702年。就算有什么史前动物，也早就因为火山喷发被灭绝掉了。地质部门探测到天池火山岩浆含有比较高的放射性物质，有人就会想到，会不会像一些科幻电影描写的那样，放射性物质引起了天池中的某种动物发生“基因突变”，变成了怪兽呢？这是只有科幻电影才会出现的情况。放射性辐射的结果确实有可能引起基因的突变，但是基因突变绝大多数都是有害的，使动物的后代没法生存。个别的可能存活下来，那也是一些生存能力比较差的畸胎，不可能说一下子让动物后代变得特别大，又特别适合于生存。

那么喀斯湖“湖怪”又是怎么回事呢？据目睹过喀斯湖“湖怪”的生物学专业人员说，“湖怪”可能是哲罗鲑。哲罗鲑是淡水鱼中最凶猛的鱼之一，体长一般在40-50厘米，有的可长达1米以上。在喀斯湖捕捉到的哲罗鲑并没有超过2米的。目击者声称看到“湖怪”或哲罗鲑时，目测其大小在10米左右，并不可信。目测是很不准确的，而且有可能把一群鱼看成了一条鱼。

（在喀纳斯湖捕捉到的哲罗鲑。）
眼见并不为实，人们的眼睛是很容易受欺骗的，照片、摄影也会骗人。现在并没有确凿的证据证明存在“湖怪”，根据生物学知识也不太可能存在“湖怪”。媒体为了满足人们的猎奇心理而大肆炒作“湖怪”并不足取，如果地方政府为了开发旅游资源而故意推波助澜，更是等而下之了，我们对此不要轻信。

2007.9.18.

（《科学世界》2007.10）

(XYS20071002)

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今年以来国内媒体已经闹过了两次“人兽杂交”恐慌，还都和英国有点关系。3月份的时候，英国报纸报道称美国科学家已经创造出了含15%的人类细胞的“人兽羊”。最近，英国人类生育与胚胎研究管理局（HFEA）原则上批准了两项研究计划，允许将人的遗传物质（DNA）放入牛的卵细胞中制造种间杂交胚胎。

这两则新闻之所以会引起这么大的风波，是因为一般公众并不了解实验的具体情况，以为科学家们已经或者将要做人兽杂交的实验，创造半人半兽的怪物，想想是有点吓人，让人感到恶心。不过这是对这些研究的误解。一般人心目中的人兽杂交，是指让人和兽的生殖细胞结合，产生出一个半人半兽的杂种，就跟驴、马交配生下骡子一样。这种杂交实验要获得成功，需要两个物种的亲缘关系很近才行。让人和黑猩猩杂交都很可能不会成功，更不要说和牛、羊了。所以这种一般人心目中的人兽杂交在目前的技术条件下是不可能成功的。而且，制造这种怪物没有用处，并没有科学家主张做这方面的探索。
美国科学家研究的所谓“人兽羊”并非人和羊的杂交后代，也不是混杂人和羊特征的神话怪兽，它其实和一般的羊没什么区别，只不过其身上混入了一小部分人的细胞而已，生物学上叫做异种“嵌合体”。异种“嵌合体”其实并不稀奇。比如，许多心脏病患者移植了猪或牛的瓣膜，他们就都是异种嵌合体。科学家制造人羊嵌合体，也是想解决异种器官移植的难题，因为掺杂了人细胞的羊的器官，移植到病人身上可能较不容易引起排异反应。
至于英国科学家想要做的杂种胚胎实验，如果知道了它是怎么做的，更不会觉得有什么可怕。他们计划把牛的卵细胞中的细胞核去除掉，然后把人的细胞核移植进去，这样产生的卵细胞，细胞核是人的，细胞质是牛的，生物学上叫做“胞质杂交”。类似的实验国内曾经做过。2003年，上海第二医科大学的研究人员将人类皮肤细胞的细胞核注入到去除掉细胞核的兔子卵细胞中，据说培育出人类胚胎干细胞。但后来并未见到该实验的后续报道，对其真实性存在争议。
这样的“胞质杂交”会出现什么结果呢？动物细胞的基因几乎都在细胞核中，所以把人的细胞核移植到已去掉细胞核的牛的卵细胞中，其实就是想把牛的卵细胞改变成人的细胞。不过，事情并没有这么简单。问题出在细胞质含有许多叫线粒体的细胞器，它们的作用是为细胞提供能量，但是它们也有自己的基因，这些基因是卵细胞原有的，也就是来自牛的。
那么，线粒体基因有多少个呢？总共是37个，而细胞核含有的人的基因是两、三万个。所以，“胞质杂交”产生的细胞，它的基因99.9％是人的，0.1%是牛的，这一点点的牛的线粒体基因只参与为细胞提供能量的过程，而且只是整个过程中的极少的一部分（大约有3000个基因参与了线粒体的功能，大部分来自细胞核），它们所起到的作用和人的线粒体基因是一样的，没有什么差异。因此，说人－牛胞质杂交的结果得到的实际上还是人的细胞，也是说得过去的，它绝不是半人半牛的杂种。而且，也没有人主张要把这种“胞质杂交”细胞放进子宫让它完成发育，所以也不用担心万一弄不好生下什么怪胎。
既然如此，费这么大劲做这种胞质杂交的实验干什么？为了能得到人类胚胎干细胞。胚胎干细胞是一种很特殊的细胞，能分化成所有组成人体的各种细胞，有望用它来修复那些被疾病和创伤所破坏的各种各样的组织和器官，对它的研究为治疗多种慢性疾病带来了希望。比如说，如果能让胚胎干细胞分化成神经细胞，是不是就能够用它来修复神经损伤，治疗帕金森病、老年痴呆症之类的绝症呢？
但是如果用的是他人的胚胎干细胞，在把它们放进病人体内后，就会出现排异反应。如果用的是病人自己的胚胎干细胞，可以避免这个问题。但是胚胎干细胞顾名思义，是胚胎时期产生的，病人体内早就没有了。那么，能不能把病人的体细胞变成胚胎干细胞呢？
这可以利用体细胞克隆技术来做。把人的体细胞的细胞核转移到已去掉细胞核的人的卵子中，相当于制造出一个没有精子参与的受精卵，让它分裂，就能得到胚胎干细胞。不过，人的卵子很不容易拿到，而且制造人的胚胎做实验，在国外一直存在着社会阻力。如果能用牛或兔子等动物的卵细胞做为材料制造病人的胚胎干细胞，就不存在这些问题了。
所以，做“胞质杂交”实验本来是为了解决材料来源问题，并避开某些伦理争议，而最终的目的，则是为了能够治疗疾病。这项实验引起了新的伦理争议，还被妖魔化了一下，大概是当初没有料到的。公众关系科学技术的进展，是好事，对之发表评论，也是言论自由。不过，在发表涉及到科学问题的评论之前，还是应该去弄清楚究竟是怎么回事。国内外都有一些人习惯于不先去做必要的功课就贸然质疑科技进展，大道理一套一套的，却都是无的放矢。但可能因此误导了公众的看法，妨碍了能造福人类的科学研究，是很不负责任的。
2007.9.25.

（《第一财经日报》2007.9.27.）

(XYS20070927)

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