再稀奇古怪的问题也有个科学答案上

　　再稀奇古怪的问题也有个科学答案：来自全球科学家的智慧解答
　　《环球科学》杂志社
　　前言
　　科学奇迹的见证者
　　陈宗周《环球科学》杂志社社长
　　1845年8月28日，一张名为《科学美国人》的科普小报在美国纽约诞生了。创刊之时，创办者鲁弗斯·波特（Rufus M. Porter）就曾豪迈地放言：当其他时政报和大众报被人遗忘时，我们的刊物仍将保持它的优点与价值。
　　他说对了，当同时或之后创办的大多数美国报刊都消失得无影无踪时，170岁的《科学美国人》依然青春常驻、风采迷人。
　　如今，《科学美国人》早已由最初的科普小报变成了印刷精美、内容丰富的月刊，成为全球科普杂志的标杆。到目前为止，它的作者，包括了爱因斯坦、玻尔等150余位诺贝尔奖得主——他们中的大多数是在成为《科学美国人》的作者之后，再摘取了那顶桂冠的。它的无数读者，从爱迪生到比尔·盖茨，都在《科学美国人》这里获得知识与灵感。
　　从创刊到今天的一个多世纪里，《科学美国人》一直是世界前沿科学的记录者，是一个个科学奇迹的见证者。1877年，爱迪生发明了留声机，当他带着那个人类历史上从未有过的机器怪物在纽约宣传时，他的第一站便选择了《科学美国人》编辑部。爱迪生径直走进编辑部，把机器放在一张办公桌上，然后留声机开始说话了：＂编辑先生们，你们伏案工作很辛苦，爱迪生先生托我向你们问好！＂正在工作的编辑们惊讶得目瞪口呆，手中的笔停在空中，久久不能落下。这一幕，被《科学美国人》记录下来。1877年12月，《科学美国人》刊文，详细介绍了爱迪生的这一伟大发明，留声机从此载入史册。
　　留声机，不过是《科学美国人》见证的无数科学奇迹和科学发现中的一个例子。
　　可以简要看看《科学美国人》报道的历史：达尔文发表《物种起源》，《科学美国人》马上跟进，进行了深度报道；莱特兄弟在《科学美国人》编辑的激励下，揭示了他们飞行器的细节，刊物还发表评论并给莱特兄弟颁发银质奖杯，作为对他们飞行距离不断进步的奖励；当＂太空时代＂开启，《科学美国人》立即浓墨重彩地报道，把人类太空探索的新成果、新思维传播给大众。
　　今天，科学技术的发展更加迅猛，《科学美国人》的报道因此更加精彩纷呈。新能源汽车、私人航天飞行、光伏发电、干细胞医疗、DNA计算机、家用机器人、＂上帝粒子＂、量子通信……《科学美国人》始终把读者带领到科学最前沿，一起见证科学奇迹。
　　《科学美国人》也将追求科学严谨与科学通俗相结合的传统保持至今并与时俱进。于是，在今天的互联网时代，《科学美国人》及其网站当之无愧地成为报道世界前沿科学、普及科学知识的最权威科普媒体。
　　科学是无国界的，《科学美国人》也很快传向了全世界。今天，包括中文版在内，《科学美国人》在全球用15种语言出版国际版本。
　　《科学美国人》在中国的故事同样传奇。这本科普杂志与中国结缘，是杨振宁先生牵线，并得到了党和国家领导人的热心支持。1972年7月1日，在周恩来总理于人民大会堂新疆厅举行的宴请中，杨先生向周总理提出了建议：中国要加强科普工作，《科学美国人》这样的优秀科普刊物，值得引进和翻译。由于中国当时正处于＂文革＂时期，杨先生的建议6年后才得到落实。1978年，在＂全国科学大会＂召开前夕，《科学美国人》杂志中文版开始试刊。1979年，《科学美国人》中文版正式出版。《科学美国人》引入中国，还得到了时任副总理的邓小平以及时任国家科委主任的方毅（后担任副总理）的支持。一本科普刊物在中国受到如此高度的关注，体现了国家对科普工作的重视，同时，也反映出刊物本身的科学魅力。
　　如今，《科学美国人》在中国的传奇故事仍在续写。作为《科学美国人》在中国的版权合作方，《环球科学》杂志在新时期下，充分利用互联网时代全新的通信、翻译与编辑手段，让《科学美国人》的中文内容更贴近今天读者的需求，更广泛地接触到普通大众，迅速成为了中国影响力最大的科普期刊之一。
　　《科学美国人》的特色与风格十分鲜明。它刊出的文章，大多由工作在科学最前沿的科学家撰写，他们在写作过程中会与具有科学敏感性和科普传播经验的科学编辑进行反复讨论。科学家与科学编辑之间充分交流，有时还有科学作家与科学记者加入写作团队，这样的科普创作过程，保证了文章能够真实、准确地报道科学前沿，同时也让读者大众阅读时兴趣盎然，激发起他们对科学的关注与热爱。这种追求科学前沿性、严谨性与科学通俗性、普及性相结合的办刊特色，使《科学美国人》在科学家和大众中都赢得了巨大声誉。
　　《科学美国人》的风格也很引人注目。以英文版语言风格为例，所刊文章语言规范、严谨，但又生动、活泼，甚至不乏幽默，并且反映了当代英语的发展与变化。由于《科学美国人》反映了最新的科学知识，又反映了规范、新鲜的英语，因而它的内容常常被美国针对外国留学生的英语水平考试选作试题，近年有时也出现在中国全国性的英语考试试题中。
　　《环球科学》创刊后，很注意保持《科学美国人》的特色与风格，并根据中国读者的需求有所创新，同样受到了广泛欢迎，有些内容还被选入国家考试的试题。
　　为了让更多中国读者了解世界科学的最新进展与成就、开阔科学视野、提升科学素养与创新能力，《环球科学》杂志社和外语教学与研究出版社展开合作，编辑出版能反映科学前沿动态和最新科学思维、科学方法与科学理念的＂《科学美国人》精选系列＂丛书，包括＂科学最前沿＂（已上市）、＂专栏作家文集＂（已上市）、《不可思议的科技史》、《再稀奇古怪的问题也有个科学答案》、《生机无限：医学2.0》、《快乐从何而来》、《2036，气候或将灾变》和《改变世界的20个非凡发现》等。
　　丛书内容精选自近几年《环球科学》刊载的文章，按主题划分，结集出版。这些主题汇总起来，构成了今天世界科学的全貌。
　　丛书的特色与风格也正如《环球科学》和《科学美国人》一样，中国读者不仅能从中了解科学前沿和最新的科学理念，还能受到科学大师的思想启迪与精神感染，并了解世界最顶尖的科学记者与撰稿人如何报道科学进展与事件。
　　在我们努力建设创新型国家的今天，编辑出版＂《科学美国人》精选系列＂丛书，无疑具有很重要的意义。展望未来，我们希望，在《环球科学》以及这些丛书的读者中，能出现像爱因斯坦那样的科学家、爱迪生那样的发明家、比尔·盖茨那样的科技企业家。我们相信，我们的读者会创造出无数的科学奇迹。
　　未来中国，一切皆有可能。
　　出版说明
　　《再稀奇古怪的问题也有个科学答案》精选《环球科学》（《科学美国人》中文版）中＂专家问答＂栏目的内容，汇集84个读者提出的有趣问题及相关领域科学家的解答，分为6大主题呈现给读者。这些问题囊括的范围很广，从人体奥秘到疾病治疗，从可爱的动物到神奇的大自然，从身边的科学到高新科技……提问者都是普通大众，问题贴近我们的生活。
　　《科学美国人》从创刊至今170年的时间里，始终秉承科学严谨性与语言通俗性相结合的理念，将精彩纷呈的科学发现带给广大读者。＂专家问答＂栏目就是在这一理念中诞生的。它就像一座连接普通大众和一线科学家的桥梁，源源不断地将科学的养料传递给广大读者，满足读者无尽的好奇心。在今天这个信息爆炸的时代，如何不被谣言所迷惑，从纷杂的解答中找到事实真相？提问相关领域的科学家或许是最直接的方式。＂专家问答＂中的科学家解答，严谨而易懂，为读者带来一股真知的清泉，帮读者洗去心中的疑惑，带领读者跟随科学家的脚步去探索、去发现。
　　随着互联网时代的到来，《科学美国人》拓展了科学传播的载体。目前它的网站已经成为报道世界科技前沿进展、普及科学知识的科普媒体。＂专家问答＂栏目也从杂志搬上了《科学美国人》网站，为读者和科学家搭建更加便捷的沟通平台。同时，其中文版《环球科学》与我社合作，将＂专家问答＂栏目中稀奇古怪的问题汇集成册，以图书的形式呈现给广大读者。《再稀奇古怪的问题也有个科学答案》如同一座知识宝库，相信它将带领读者通过一个个有意思的问题轻松走近科学，在愉快的阅读中点亮智慧生活。
　　外语教学与研究出版社科学出版工作室
　　1 你不了解的身体奥秘
　　◎人脑只利用了10％吗
　　◎短期记忆是怎么变为长期记忆的
　　◎回放录音时我的声音为什么听起来不一样
　　◎人为什么会长皱纹，怎么延缓或防止皱纹产生
　　……
　　人脑只利用了10％吗？
　　解答专家
　　巴里·拜尔斯坦（Barry L. Beyerstein）
　　加拿大西蒙·弗雷泽大学脑行为实验室心理学家
　　神经科学家发现了一个令人失望的消息：人脑并没有什么广阔的、未利用的区域可供开发了。此外，加拿大国家研究理事会的一个专家组研究了那些有助于自我提升的产品，结果发现，对于人们一生的成功而言，不存在任何可信的＂人脑激发器＂能够代替反复练习和努力工作。
　　有一种说法是一般人脑有90％终身不用。对此，神经科学家为什么会产生怀疑？首先，人脑和其他任何器官一样都是自然选择的结果。从新陈代谢的角度看，人脑组织的发育和运转都要付出昂贵的代价。因而，进化居然会浪费如此多的资源，去构建和维护一个利用率如此之低的器官，这种想法实在令人难以置信。
　　此外，充分的临床神经病学证据也加深了这种怀疑。事故或疾病所造成的远少于90％的人脑区域损失，会产生灾难性的后果。无论卒中或其他创伤损坏了人脑的哪个区域，患者几乎都会出现某种功能性损伤。同样，在进行神经外科手术时，用电流刺激人脑位点也没有发现任何处于休眠状态的人脑区域——在休眠区域，微弱的电流不会引起任何知觉、情感或动作。（其实医生可以通过对神志清醒的患者进行局部麻醉来完成上述实验，因为人脑本身没有任何疼痛感受器。）
　　研究人员借助脑电图、脑磁图、正电子发射断层扫描仪，以及功能性磁共振成像仪等手段，成功地将大量心理功能与人脑特定中心和系统相互对应。利用动物进行实验时，研究人员甚至可以把记录探针插入动物脑内。接受神经治疗的患者偶尔也被当作这种实验的对象。尽管研究人员探测得如此细微，但他们还是没有找到任何处于休眠状态的人脑区域。
　　毫无疑问，人脑只利用了10％这个传言，一直激励着无数人终其一生为追求更强大的创造力和更高的工作效率而努力奋斗，这当然不是什么坏事。它带给人们慰藉、鼓励和希望，这也解释了这种传言为何会长期存在。但是，与众多令人振奋的传言一样，事实真相似乎是最无关紧要的。
　　◎ 译者：田代贵
　　短期记忆是怎么变为长期记忆的？
　　解答专家
　　艾利森·普雷斯顿（Alison Preston）
　　美国得克萨斯大学奥斯汀校区学习与记忆中心教授
　　短期记忆转化为长期记忆，需要靠人脑内部发生的一些改变，来保护记忆免受竞争性刺激的干扰或伤病的破坏。这种依赖于时间的过程叫做巩固，在此过程中，各种经历会被永久性地记录在我们的记忆中。
　　细胞与分子水平的记忆巩固，一般发生在学习过程的最初几分钟或几个小时内，会导致一些神经元或多组神经元发生改变。随后，系统水平的巩固将会发生，这一过程包含对个体记忆处理进行操控的脑网络重组，持续时间更为漫长，可达几天乃至几年。
　　陈述性记忆（对一般事实和特殊事件的回忆）的巩固，依赖于人脑中的海马和其他一些内侧颞叶结构。
　　在细胞水平上，记忆表现为神经元结构和功能方面的改变。例如，一些新的突触（神经元之间的连接纽带，神经元通过它们进行信息交换）可能会形成，以便新的神经元网络进行沟通联系。或者，现有突触也会得到强化，以加强神经元间的交流。
　　突触的改变要想得到巩固，人脑中的海马就需要合成一些新的核糖核酸（RNA）和蛋白质，以便将突触传递中的暂时性改变转化为突触结构的永久性改变。
　　随着时间的推移，支配一切的人脑系统也会发生改变。首先，海马与分布在新皮质（人脑的最外层）中的感觉加工区协同工作，形成新的记忆。在新皮质范围内，构成某一生活事件的各个方面的表征，根据其内容分布在多个人脑区域。例如，视觉信息由人脑后部枕叶中的初级视觉皮层加工处理，而听觉信息则由人脑两侧颞叶中的初级听觉皮层加工处理。
　　一旦某种记忆形成，海马会迅速将这些分散的信息组合成一种单一记忆，从而对感觉加工区的各个表征起着索引作用。随着时间的推移，细胞和分子水平的改变强化了这些新皮层区之间的直接联系，记忆也就不再依赖于海马。因此，当海马因损伤或神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）而不能形成新的陈述性记忆时，也不会对已巩固的事实和事件产生损害。
　　◎ 译者：詹浩
　　嗅觉神经元仅能存活60天，但为什么我们很久以后仍记得那些气味？
　　解答专家
　　唐纳德·威尔逊（Donald A.Wilson）
　　美国俄克拉何马大学动物学教授，《学会闻味》（Learning to smell，美国约翰斯·霍普金斯大学出版社，2006）一书的合著者
　　当我们闻到某种气味时，气味分子会与嗅觉神经元相互作用。一段时间之后，这些神经元中至少有一部分已经被替换，但我们仍能识别出该气味。这是因为嗅觉系统中的整体活动模式一直保持着相对稳定的状态。
　　嗅觉神经元位于鼻后黏液中，并通过轴突（从细胞体向外传递信息的指状突起物）将数据传递给大脑。科学家发现了越来越多的神经元，它们会在人的整个生命周期中不断死亡，被新的神经元取代，嗅觉神经元就是其中一种。幸运的是，这些神经元并非同时死亡，而且对给定气味做出反应的嗅觉神经元的数量相当多。
　　嗅觉神经元
　　1991年，琳达·巴克（Linda B. Buck）和理查德·阿克塞尔（Richard Axel）通过研究证明，编码嗅觉受体蛋白的基因是个庞大的家族。他们也因此获得2004年诺贝尔生理学或医学奖。他们诸多重要研究结果中的一项就是，单个嗅觉神经元通常只能表达这些基因中的一种。也就是说，气味分子会刺激特定神经元所表达的受体蛋白，使神经元发出信号，提供与该气味有关的信息。事实上，当一个表达某特定受体基因的嗅觉神经元死亡，而表达该基因的另一个新神经元发育成熟时，这个新神经元的轴突便接过前辈的班，与同一组嗅球神经元相连接。因此，尽管存在着连续不断的重新连接，这种现象使得整个活动模式长期保持稳定。
　　然而，一个单独的受体蛋白似乎能绑定（或识别）许多种不同的气味。因此，绝大多数单个细胞（通过它们的受体）都能同时感知咖啡、香草冰淇淋或波尔多葡萄酒中挥发性化学物质的亚分子特性，而不仅仅是上述物质中的某一种。例如，一个嗅觉受体神经元可以感知某一特定长度的烃链，或者如乙醇或乙醛之类的某种特定官能团。
　　因此，任何一种指定的感觉神经元都能够识别多种有共性的不同气味。然后，人脑（确切地说是人脑的嗅球和嗅皮层）将检查任意时段被激活的感觉神经元组合，并解析它们的模式，形成我们所能理解的气味。一种气味模式是由很多输入成分构成的，因此缺少少量成分并不会明显改变这种模式，也不会改变大脑的感知结果。
　　◎ 译者：詹浩
　　食物的外观或气味是怎么影响味觉的？
　　解答专家
　　达娜·斯莫尔（Dana M. Small）
　　美国约翰·皮尔斯实验室和耶鲁大学医学院神经科学家
　　人脑所感知的食物风味，实际上是融合了食物口味、触感和气味的总体感觉——其中每一种感觉都会影响食物的风味，都是风味不可或缺的一部分。虽然从严格意义上说，视觉并不属于这个综合感觉，但它也会以自己的方式影响人脑对食物的感觉。
　　我们所感知的食物或饮料的风味，部分取决于它激活了味蕾的哪种味觉：甜、酸、咸、苦、鲜或油腻（这一点尚存争议）。并排在味蕾旁边的感觉细胞，让我们能感知诸如温度、香馥、润滑之类的口感特质。嘴似乎也能感觉食物的气味，尽管嘴里并没有负责分辨气味的细胞。这种情况下，感觉是通过鼻通道末端细胞的激活而产生的。这些细胞收集到的信息通过一种称作嗅觉转介（olfactory referral）的过程传递给嘴。
　　通过嘴的后部获得与气味有关的信息，被称为鼻后嗅觉；通过鼻孔收集与气味相关的信息，则称为鼻前嗅觉。这两种方式都对食物的风味产生影响，例如香草这类芳香就能使闻着很香的东西吃起来更香。
　　你自己也能验证嗅觉转介这一现象：试着捏住鼻子咀嚼一块草莓味软心豆粒糖。你能分辨出甜味和一点点酸味，也能感觉到这块糖的软硬（先硬后软），但是却无法分辨出草莓的风味。可是当你松开鼻子时，承载气味的分子便能通过鼻腔到达嗅觉细胞，草莓味软心豆粒糖的风味一下子全都展现出来了。
　　虽然与嗅觉相比，视觉在感知食物风味方面所起的作用没有那么直接，但人们最喜欢通过它来鉴别食物，因此它会影响人们对食物品质的期望值。在一个典型实验中，法国科研人员用一种没有气味的染料给白葡萄酒染上红色，然后请一些品酒师来品酒。这些品酒师使用了一些典型的用来评价红葡萄酒的词语来描述这种染色葡萄酒，而没有使用本该用于评定白葡萄酒的词语。这个实验表明，饮料的外观在人们感知其风味的过程中起着重要作用。
　　◎ 译者：詹浩
　　两种美食混合吃时为什么会变得很难吃？
　　解答专家
　　蒂姆·雅各布（Tim Jacob）
　　英国威尔士加的夫大学生物科学教授、嗅觉与味觉研究专家
　　在五种味道中，咸味、甜味和鲜味（例如肉味或香味）能增进食欲，促使我们摄入必需的营养，而苦味和酸味则令人厌恶，提醒我们注意避免食用一些可能对人体有害的物质。将这两种性质不同的味道混合在一起，会向大脑传送相互矛盾的信息，而这种信息正是人类感觉器官要努力避免的，因为味道会给人们提供有用的能救命的信息。这种混合的味道信号正是你拒绝吃腐败变质食品的原因。一种混合了好味道与坏味道的食品是你不愿意食用的。
　　不过，让我们想一想糖衣药片吧。药是用来治病的，因此大部分药都有毒。它们本质上是苦的，但是裹上糖衣后就变得比较能让人接受了。与此类似，可以用奶油或糖减轻咖啡的苦味，以便那些讨厌苦味的人也能接受。
　　作为成年人，我们可以无视这些警告信息而去习惯咖啡、橄榄或浓味奶酪的味道。但是如果将一种原本令人厌恶的味道与一种美味混合在一起，你的感觉就会被搞乱。（譬如将泡菜水与可口可乐混在一起喝会是什么味道？）但这种混合也可能会带来美味和快乐：酸甜混合在中餐里就很受欢迎。
　　◎ 译者：詹浩
　　听小骨是怎么传递和放大声音的？
　　解答专家
　　道格拉斯·维特尔（Douglas E. Vetter）
　　美国塔夫茨大学萨克勒生物医学研究院神经科学助理教授
　　中耳的锤骨、砧骨和镫骨总称为听小骨。它们排列成一个听骨链杠杆系统。从较大的耳膜到小得多的镫骨，都能产生振动能量。这些振动能量与听骨链杠杆系统的杠杆能力相结合，能有效完成力的传送，让我们听到声音。
　　这些中耳听小骨位于耳膜与耳蜗之间。耳蜗是一种螺旋状导管，它的毛细胞能将声音传送到内耳。内耳中充满了液体，因而我们的听觉系统必须将声音引起的空气振动传送给内耳中的液体。如果没有这些听小骨，那么只有约0.1％的声音能量能够到达内耳——其余的声音能量则被反射到耳朵外面，这就像在水下听陆地上的声音。
　　当声音引起耳膜振动，耳膜也使中耳的听小骨运动起来。锤骨的一端与耳膜相连，另一端则与砧骨相连形成一个＂铰链＂。砧骨的另一端又与镫骨结合在一起。镫骨的踏板——一块形似马镫的搁脚板的平坦部分——与耳蜗上一个叫做卵圆窗的孔松散连接，且能像活塞那样往复运动。这种运动将放大的振动传递给充满液体的内耳，从而将声音信号发送给人脑。
　　◎ 译者：詹浩
　　回放录音时我的声音为什么听起来不一样？
　　解答专家
　　蒂莫西·赫勒（Timothy E. Hullar）
　　美国圣路易斯华盛顿大学医学院耳科专家兼助理教授
　　声音能够通过两种不同的途径到达内耳，这两种途径都会影响我们对声音的感知。由空气传导的声音从周围环境中通过外耳道、鼓膜和中耳，传送到耳蜗（内耳中充满流体的螺旋形结构物）。由骨骼传导的声音则通过头部组织直接到达耳蜗。
　　当我们讲话时，声能会在我们周围的空气中传播，由空气传导途径通过我们的外耳到达耳蜗。声音还能从声带和其他结构直接传送到耳蜗，但是头部的力学特性会增强声音中更低沉的、频率更低的振动。在讲话的时候，我们听到的自己的声音，是沿着这两种途径传送声音的混合物。而听自己讲话的录音时，由骨骼传导途径传送的声音，也就是我们所认为是自己＂正常＂声音的一部分，被过滤掉了。因此我们只能听到由空气传导的、让我们感到陌生的那部分声音。如果我们塞住耳朵的话，就能得到与此相反的体验——我们只能听到由骨骼传导的那部分声音。
　　一些人的内耳有些异常，这大大增强了他们对骨骼传导的这部分声音的敏感度，以至于他们连自己的呼吸声也听得一清二楚，甚至可以听到自己的眼球在眼窝里转动的声音。
　　◎ 译者：詹浩
　　像眼睛这样的复杂器官是怎么进化而成的？
　　解答专家
　　乔恩·西格（Jon Seger）
　　美国犹他大学生物学教授
　　作为一种复杂且有用的器官，眼睛不太可能由随机的遗传事件而自发形成，但是它却能通过突变与选择之间不断的相互作用，顺利地进化出来。这种相互作用也驱动了其他一些适应性进化。
　　在某一种群内，当某个突变第一次发生时，每个个体都发生这种突变的可能性极小；在整个物种的基因库中，这样的突变往往只有一例。但作为一个整体，该物种的每一代都可能发生大量的突变。其中一些突变是极其有害的，携带这些突变的个体在尚未出生之前便被淘汰掉了。但绝大多数突变是无害的，至少是可以容忍的，其中极少数突变还是有益的。这些幸存下来的突变将在种群中保留下来，成为发生突变的这种基因中极其罕见的备选基因。
　　大多数突变就是因为自身罕见而最终消失；然而，某些突变对生存和繁殖所起到的一些极小的作用，却可能对不同突变在个别基因或一些基因的个别位点上的长期积累率产生重大影响。在这种影响下，进化的变化模式似乎不是随机的——事实上，这种变化确实不是随机的：一些位点几乎从未发生变化，一些位点偶尔发生变化，而其余位点的变化则相对频繁。
　　尽管如此，上述情况并不意味着突变的发生本身不具有随机性。事后看来，突变似乎总是发生在需要发生的地方。但是这种现象有可能是假象，而且选择本身就是一位伟大的魔术师。实际上，突变仅在需要突变的地方积累——首先在某个个体身上出现，接着在另一个体身上出现，再接着在其他个体身上出现，历经一代又一代。虽然在同一个基因组获得两个或多个＂协同工作＂的新突变可能要花费一些时间，但是，只要它们未在种群中消失，最终就会在某一有性繁殖物种中找到匹配的＂搭档＂。
　　依靠视觉确定自己方位的脊椎动物（比如人类）拥有构造极其复杂的眼睛，但是即使是在脊椎动物中，不同物种的眼睛在许多方面也存在着极大差异。而将视角放大到整个动物界，就会发现若干种在结构上存在根本性差异的眼睛。这种差异通过鲜活的例子展示了，一些简单的不能聚焦的感光器官如何逐渐进化和改善，变成了今天我们所知道的各种复杂而又精致的成像视觉器官——眼睛。
　　对于一个生物体来说，如果需要了解周围迅速变化的环境信息，有一种简单原始的感光器官可能比完全没有要好得多。假设存在这样一种原始的眼睛，那么对于它可能会发生上千种不同的突变，以不同的方式稍稍改善了它的功能。如果一种突变出现了，并且十分幸运地没有立即消失，而是在自然选择的力量下频繁出现，那么它就为其他一些突变的发生创造了条件。假如有充足的时间和持续的选择，眼睛的功能将会轻而易举地得到改善，在这个过程中眼睛往往会变得更加复杂。
　　◎译者：詹浩
　　人的眼睛为什么不长在脑袋后面？
　　解答专家
　　杰伊·奥利尚斯基（S. Jay Olshansky）
　　美国伊利诺伊大学芝加哥分校生态统计学家
　　想要发现从后面逼近自己的偷袭者，或照看跟在自己后面的孩子，眼睛长在脑袋后面似乎会更有优势，但问题在于，自然选择并不会直接按照事物理想的发展方式或形成方式进行，更不用说产生这么＂完美的＂器官了。换言之，不能仅仅因为某种特征看起来很不错，随机的突变和选择就一定会将它变为现实。
　　人体的各个器官使我们能感知光线、声音、气味、味道、温度和我们周围环境中所能触碰到的东西。它们并非源于某个总体规划或蓝图，而是自然选择利用已有生命形式可供使用的细胞和组织部件，以从古到今的各种感觉细胞和器官为模型（每一种细胞和器官就其自身能力而言都是出类拔萃的），经过漫长的进化，就像把一块块黏土叠起来一样，将它们精心打造成了现在人体的形状和构造形式。从来就不存在得以完美塑造的视觉或听觉器官，它们只是能做好自己的本职工作而已。
　　几乎可以肯定，第一个感光细胞是在最早的多细胞生物中通过随机突变而产生的。这种感光细胞为那些拥有这类细胞的个体赋予了一种选择优势，尽管优势很小。这种优势的最佳证据是，视觉敏锐度方面的一些变异，在各种不同的无脊椎动物中发生过数十次，相互间没有关联。据我们所知，眼睛至少出现过9种变异，其中就包括我们非常熟悉的晶状体形式的眼睛。
　　尽管在早期生命形式的不同器官上可能都出现过感光细胞，但选择似乎更偏爱能使生物感知前方而非后方光线的器官。向前运动可能促成了感光细胞处于现在位置。除此之外，因为头部能够左右90度转动，再加上周边视角，所以我们不用转过身体就能看到背后的东西。不过看起来，父母和老师似乎已经拥有了这种后视能力——至少对于他们的孩子和学生来说确实如此。
　　◎译者：詹浩
　　有什么最新理论可以解释人类体毛的消失吗？
　　解答专家
　　马克·帕格尔（Mark Pagel）
　　英国雷丁大学进化生物学研究室主任
　　黑猩猩是现存最接近人类的动物，和我们拥有共同的祖先。然而，在人类600万年的进化过程中，我们的体毛变得越来越少。对于这一现象，科学家主要给出了三种不同的理论解释，而这三种解释都围绕一个观点，即没有了体毛，可能更有利于人类进化。
　　第一种理论为＂水猿＂假说。该假说认为，600万年～800万年前，我们的类人猿祖先过着一种半水生生活，他们在浅水中寻找食物。然而在水中，体毛并不能有效保持体温。该理论由此认定，像其他水生动物一样，人类逐渐演化，产生了相对较厚的身体脂肪，取代了体毛。尽管这种解释富有想象力，并且有助于为我们肥胖的腰身辩解，然而没有确切的古生物证据可以证明人类曾以水生方式生活。
　　第二种理论则认为，在炎热的草原地区生活的人类祖先为了更好地调节自身体温，放弃了体毛。我们的类人猿祖先大部分时间都在凉爽的森林里度过，而长有体毛的他们在太阳下直立行走会感到酷热难耐。这种说法听起来似乎合情合理，但也存在漏洞：虽然没有了体毛会使类人猿祖先在白天保持凉爽，但到了晚上，在必须保持体温时，没有体毛就难以保温了。
　　最近，我和我的同事，英国牛津大学的沃尔特·博德默（Walter Bodmer）提出，人类的原始祖先之所以放弃体毛，是为了减少体表的寄生虫，这是自然选择的结果。满身的长毛，为蜱、虱和刺螫蝇之类的体表寄生虫提供了一个安全的庇护所。这些寄生虫不仅使人烦躁、恼怒、坐立不安，还会传染各种各样的疾病，其中一些还可能是致命的。因此，能够生火、建造房屋和制作衣物的人类可以放弃体毛，借此远离大多数寄生虫，且不会受冻着凉。
　　◎译者：詹浩
　　我们的指纹会消失吗？
　　解答专家
　　凯瑟琳·哈蒙（Katherine Harmon）
　　美国科学作家
　　指纹确实能被去除，无论是有意地还是无意地。2009年5月《肿瘤学年鉴》（Annals of Oncology）的网站报道了一个无意中丧失指纹的奇特案例：一位62岁的新加坡男性公民（S先生）在去美国旅行时被扣留下来，因为常规指纹扫描显示他根本没有指纹。
　　这位S先生之前一直在服用化疗药物卡培他滨（抗肿瘤药，商品名为希罗达），以抑制头颈部恶性肿瘤的扩散。这种药物治疗使他患上了一种轻微的手足综合征（也称为化疗诱导肢端红斑）。这种病会引起手掌和脚掌肿胀、疼痛和脱皮，显然也会导致指纹消失。在工作人员确定他不是危险分子后，S先生被放行。据S先生自己说，在出发旅行之前，他从未注意过自己的指纹已经消失。这次事件之后，撰文报道此事的人，也就是S先生的医生发现，在网上还有一些非正式的报道称，其他化疗患者也反映自己出现了指纹消失的情况。
　　美国路易斯安那州立大学法律、科学和公共卫生计划主任爱德华·理查兹（Edward P. Richards）指出，皮疹之类的疾病也可能引发同样的情况。他说：＂毒漆（北美一种植物，触摸后会引起皮肤疼痛，也被称为毒常春藤）使人失去指纹就是一个很好的实例。＂但他指出：＂不管情况如何，皮肤更新的速度相当快。所以除非你对指纹组织造成永久性伤害，否则指纹仍将再生。＂
　　全球全面咨询公司总裁凯西·沃特海姆（Kasey Wertheim）一直在为美国国防部和洛克希德－马丁公司提供法医和生物统计服务。他说，最容易失去指纹的人似乎是砌砖工、泥瓦工，他们经常用手取放粗糙笨重的物品，这样会磨掉他们的指纹纹路；还有一些与石灰（氧化钙）打交道的人也会失去指纹，因为石灰为碱性物质，会腐蚀皮肤。秘书的指纹也可能消失，对此，他补充说：＂因为他们成天与纸打交道，长期拿纸往往会磨掉指纹的细部特征。＂
　　＂此外，＂沃特海姆指出，＂皮肤的弹性也会随着年龄增长而降低，因此许多老年人的指纹很难提取。他们的指纹纹路变得越来越粗厚，指纹凸起（纹脊）顶部与指纹凹槽（沟槽）底部之间的高度差变得越来越小，这使得指纹凸起不再那么明显。＂热烧伤和化学烧伤也能抹去指纹，但由此产生的疤痕会成为独一无二的标记。
　　沃特海姆说，许多故意弄掉指纹的案例已被记录在案。在这类案例中，人们通常会破坏掉形成指纹＂模板＂的那层皮肤和上方的表皮。
　　他指出，有记载的首个故意弄掉指纹的案例发生在1934年，弄掉指纹的人是＂帅哥杰克＂西奥多·克吕塔斯（Theodore＂Handsome Jack＂Klutas），此人是一个名为＂学院绑架者＂的团伙组织的头目。沃特海姆介绍说：＂当警察最后追上并逮捕他时，克吕塔斯拔枪拒捕，警察开枪还击，将他击毙。他死后警察比对他的指纹时发现，他的所有指纹都被小刀割毁过，每个指纹周围都留下了一些半圆形疤痕。虽然他备受媒体吹捧，但是他损毁指纹的手法实在太业余了：残留的指纹细部特征足以证明他就是克吕塔斯。＂
　　◎译者：詹浩
　　人为什么会长皱纹，怎么延缓或防止皱纹产生？
　　解答专家
　　苏珊·奥巴吉（Suzan Obagi）
　　美国匹兹堡大学皮肤病学助理教授、美容外科与皮肤健康中心主任
　　随着年龄增长，人的身体会自然而然地出现一些变化，譬如皱纹的出现。而像日晒和抽烟这样的外界影响，则会使皱纹增多并变得更加明显。
　　胶原蛋白是一种蛋白纤维，令皮肤紧致；弹性蛋白使皮肤富有弹性，并能提供皮肤保持水润所必需的糖胺聚糖。随着年龄增长，胶原蛋白逐渐从身体流失，皮肤变得薄而脆弱；与此同时，弹性蛋白也逐渐减少，皮肤变干，出现无法消除的皱纹。然而，皮肤的这些变化发生得很缓慢，并且它们只是导致皱纹出现的一小部分原因。
　　日晒、抽烟和污染会对皮肤产生影响，加快皱纹的产生。这些影响会使局部皮肤变厚，从而最终导致皮肤损伤、皮肤癌、雀斑和晒斑的产生。这些影响还会使正常的皮肤弹性和紧致度缺失加剧，使皮肤变得粗糙不平并产生皱纹。由这些因素产生的皱纹，比机体变老本身产生的皱纹还要深。
　　为了保持皮肤光滑，减缓皱纹的出现，就得小心呵护皮肤。每天应使用防晒系数（SPF）在35以上的防晒霜，其中最好含有锌或钛的成分。25岁以后，人们应使用维A酸——一种维生素A衍生物——作为抗衰老乳霜。这种药方人们已经使用了30多年，效果显著。虽然在刚开始使用时可能会出现脱皮现象，但维A酸最终将逐渐减少细纹，缩小毛孔，并淡化褐斑。如果维A酸治疗效果不够充分，还可以利用去皮术和激光治疗，促进胶原蛋白合成，改善皮肤状况。因为皮肤的正常脱落，会促使人体产生更多的胶原蛋白，而激光治疗能穿透皮肤进入略深位置，可以促进皮肤的这一反应。
　　◎译者：田代贵
　　环境温度接近体温时，我们为什么会觉得热？
　　解答专家
　　杰弗里·沃克（Jeffery W. Walker）
　　美国亚利桑那大学生理学教授
　　人
　　体就像一台持续不断产生大量热量的引擎。因此可以这样说，在较热的环境中这台引擎的散热效率最低。
　　热量是人体组织在工作时会不可避免产生的副产物。心脏、隔膜和四肢的肌肉收缩，维持神经电特性的离子泵，以及分解食物和合成一些新组织的生物化学反应，都在使人体不断地产生热量。就像活动中的火山会不断涌出岩浆一样，活跃的内部器官也极其需要机体向外界发散热量。靠近皮肤表面的血液循环、湿润热气的呼出以及汗液蒸发都可以帮助机体散热。
　　当周围温度处于21℃左右时，这些散热方式效果最佳，这时我们感觉最舒适，这些散热方式也足以使核心体温保持在36.7℃左右。但是当周围温度接近人体核心体温时，这些散热方式的效果将不再处于最佳状态，因此我们会觉得热。特别是当空气湿度较高时，我们会感觉闷热。湿度的影响之所以如此明显，主要是因为人体中的水分可以吸收很多热量，然后通过蒸发作用将这些热量散发掉。一切不利于这种水分蒸发作用的因素，例如潮湿的空气、缺少通风、厚重的衣服等，都会使我们觉得酷热难耐和极度不适。
　　◎译者：詹浩
　　人死后细胞代谢还能维持多久？
　　解答专家
　　阿帕德·瓦斯（Arpad Vass）
　　美国橡树岭国家实验室法医人类学家
　　现
　　有测量数据显示，人死后细胞代谢最多可持续4分钟～10分钟，这取决于尸体周围的外界环境温度。
　　在此期间，含氧血不再循环流动；而在正常情况下，含氧血中的氧气会与二氧化碳进行交换。由细胞呼吸产生的二氧化碳不断积聚，降低了细胞的pH值，产生出一种酸性胞内环境。
　　这种酸性环境使细胞内膜发生破裂，包括那些包裹溶酶体的细胞内膜。溶酶体中含有一些酶，可以消化蛋白质、脂肪和核酸。细胞内膜破裂使这些酶被释放出来，开始从内至外将细胞消化掉，这个过程被称为自溶或自体消化。
　　肝细胞
　　自溶的扩散速度取决于酶的局部密度：自溶在肝组织中的扩散速度多半比在肺组织中的扩散速度快，因为肝组织中这类酶蛋白含量较为丰富，而肺组织中这类酶蛋白要少一些。在诸如人脑之类含水量丰富的组织中，自溶扩散速度也要更快一些。
　　环境温度对调节自溶速度起着更为关键的作用。温暖的环境会加快自体消化过程，而较冷的外界环境会减缓这个过程。因此，有时人们在极其寒冷的水中溺水后经过相当长一段时间还能够被抢救过来。在这种情况下，寒冷的环境减缓了自溶过程，足以避免永久性组织损伤。
　　◎译者：詹浩
　　2 被医学破译的健康密码
　　◎减肥减掉的脂肪跑到哪里去了
　　◎吃完饭就睡觉会让人长胖吗
　　◎人为什么会发烧
　　◎人为什么会发痒，挠痒为什么会让人感到舒服
　　……
　　乳酸为什么会在肌肉中堆积？
　　解答专家
　　斯蒂芬·罗思（Stephen M. Roth）
　　美国马里兰大学运动机能学系教授
　　在某些情况下，例如短跑时，人体必须更加快速地产生能量，这使得能量产生的速度超过了机体向运动肌肉输送氧气的速度，此时乳酸就会积聚起来。
　　人体偏爱采用有氧的方法，即利用氧气来产生大部分能量。在剧烈运动中，我们会快速呼吸，以吸入更多的空气。然而，在某些情况下，例如短跑或举重时，我们的身体必须更加快速地产生能量，这使得能量产生的速度超过了人体能够输送足量氧气的速度。这时，人体组织就会将葡萄糖分解为一种叫做＂丙酮酸＂的物质，以便在厌氧条件下产生能量。当人体拥有足够的氧气时，丙酮酸就会返回到一种有氧的方式，进一步分解以便产生更多能量。但当氧气有限时，人体会暂时将丙酮酸转变成一种叫做＂乳酸＂的物质，这会使葡萄糖的分解——也就是能量的产生——继续下去。在无氧情况下，肌肉细胞可以维持1分钟～3分钟的能量产生，在这个过程中，乳酸就能累积到一个很高的程度。
　　乳酸含量处于较高水平会增加肌肉细胞的酸性，也会破坏其他的代谢物。在这种酸性环境中，同样的代谢途径，即通过葡萄糖无氧分解以产生能量的能力会降低。这样就使我们身体产生的能量总量降了下来，保护我们在剧烈运动中不会受到严重的肌肉损伤。一旦身体放慢下来，氧气变得充足，乳酸就会变回丙酮酸，让连续的有氧代谢和能量供应得以恢复。
　　◎译者：虞骏
　　减肥减掉的脂肪跑到哪里去了？
　　解答专家
　　洛拉·斯波尼（Lora A. Sporny）
　　美国哥伦比亚大学营养学兼职副教授
　　当你通过减肥来降低体重时，消失的脂肪其实是被降解了，所释放出的能量可用于维持生命活动。
　　脂肪的学名是甘油三酯，这种大分子的形状就像一个字母＂E＂——甘油分子是那条竖线，3条脂肪酸侧链则是3道横线，连接在甘油分子上。当我们减少热量摄入或加大运动量时，人体就会分泌激素。这时，脂肪细胞内对激素敏感的脂肪酶就会行动起来，将甘油三酯分解成甘油和脂肪酸分子。随后，这些成分进入血液循环，开始被人体器官吸收：肝脏最先吸收甘油和部分脂肪酸，肌肉吸收剩下的部分。
　　在肌肉和肝脏细胞内，上述成分还会进一步分解，最终产生大量的乙酰辅酶A。在细胞的动力工厂——线粒体内，乙酰辅酶A与草酰乙酸结合，生成柠檬酸。这一合成反应会启动柠檬酸循环，也就是三羧酸循环。这一循环由一系列化学反应构成，在分解脂肪、蛋白质、碳水化合物的过程中释放能量。
　　线粒体内的反应还会产生许多的产物和副产物：二氧化碳（呼气时，由肺部排出体外）、水（通过尿液或汗液排出）、热量（帮助身体维持适当的温度），以及三磷酸腺苷（ATP，储备能量的分子）。ATP专为人体细胞活动提供能量，这些活动包括控制肌肉收缩、维持心跳（每天10万次左右）、消化食物，以及促进身体组织吸收营养。
　　◎译者：褚波
　　吃完饭就睡觉会让人长胖吗？
　　解答专家
　　杰里米·巴恩斯（Jeremy Barnes）
　　美国东南密苏里州立大学健康促进教授
　　吃完饭就睡觉会让人长胖吗？如果不了解某个人的生活方式和遗传学等各方面的情况，就很难回答这个问题。不过，如果午后不去午睡而去散步，无疑将消耗更多的能量。
　　其实睡觉本身并不会导致体重增加。实际上，控制体重的关键是较长时期内的能量平衡，即能量摄入和消耗之间的平衡。当摄入的能量大于消耗的能量时，人体就会把多余的能量作为脂肪储存起来，无论这些过多的能量来自脂肪、碳水化合物、蛋白质还是乙醇。不幸的是，在美国许多人摄入的能量比他们消耗的能量要多，导致肥胖人口比重不断增大——约有三分之一的成年人体重超标，另外三分之一的成年人已经处于肥胖状态。
　　有意思的是，最近的一些研究表明，长期受失眠折磨或每天只睡几个小时的人，可能比那些睡眠充足的人更容易长胖。但是，这种现象可能主要是由睡眠触发的激素浓度变化所致。不过这一变化影响的是食欲，而不是睡眠总量本身。
　　◎译者：詹浩
　　我们能用催眠来减肥吗？
　　解答专家
　　格兰特·贝纳姆（Grant Benham）美国得克萨斯大学泛美校区心理学家
　　迈克尔·纳什（Michael R. Nash）美国田纳西大学诺克斯维尔校区心理学家
　　催眠是真实存在的，但有关催眠的许多流行观点并不真实。当医学专家负责任地将催眠作为一套综合治疗方案中的一项治疗手段使用时，催眠就能够帮助受各种情绪和医疗问题折磨的患者了。
　　催眠是在改变主观经验、知觉、情绪、思想或行为的暗示中，持续集中注意力的产物。被催眠者能够在多大程度上感受到这些改变，取决于其先天感受催眠的能力，而非催眠者的＂力量＂或任何一种特殊技术。这种先天能力不会随时间的推移而发生很大的改变；某些人只是比其他人对催眠更为敏感而已。
　　催眠如何起作用？这是一个热门话题。有证据表明，催眠暗示能改变大脑处理信息的方式，从而影响知觉。如果一个人接到的催眠暗示是不会感到疼痛，那么他大脑的某些区域可能仍会存储人体正在经受的一种疼痛刺激，只是大脑的正常＂情绪＂反应变弱而已。
　　催眠能帮助受疼痛或衰弱性焦虑症折磨的病人，以及那些想要抑制不良嗜好或减肥的人。但催眠从来就不是一种独立的治疗手段，也不是一种纠正不健康生活习惯的可靠方法。上述这些以及其他夸张的断言，都尚未得到科学检验。例如，被催眠者并非处于催眠者的控制之下，并且被催眠者个体通常都记得催眠期间发生的每一件事。此外，人们对过去事情的记忆也并非完全真实。
　　◎译者：詹浩
　　疲倦时我们的眼睑为什么如此沉重？
　　解答专家
　　马克·安德鲁斯（Mark A. W. Andrews）
　　美国宾夕法尼亚州伊利湖骨科医学院生理学教授兼独立研究途径项目主任
　　包括用来抬起上眼睑的提肌在内，我们眼睛周围的肌肉有时会发沉。一般而言，这是由于眼睛周围的肌肉和身体其他部分的肌肉一样，都会出现疲劳现象。眼肌和额肌特别容易疲劳，因为在我们醒着的大多数时间里它们始终处于活跃状态。在一天当中，随着时间的慢慢流逝，眼肌和额肌同我们的手臂和腿部一样，会由于长时间使用而渐渐变得沉重。
　　全身疲倦、睡眠缺乏，以及因长时间注视电脑显示器之类物体而引发的特定肌肉的过度使用，都可能加重这种感觉。多余的眼睑皮肤，或者眼下脂肪垫下垂，会使个体更容易产生这种感觉。慢性变态反应和鼻窦感染也可能加重眼睑的沉重感。同样，日晒可能会导致眼睑肿胀，使眼睑下垂从而干扰视觉的可能性增加。
　　虽然眼睑沉重一般并不能表明该个体存在潜在健康问题，但是有些疾病确实会导致眼睑下垂，即医学上所说的上睑下垂。卒中或者像重症肌无力及强直性肌营养不良这样的肌肉疾病，可能会损害面部肌肉或神经，造成眼睑下垂；非必需面部外科手术或一些干预性介入疗法（比如给额头注射A型肉毒杆菌毒素），也可能产生上述损害。
　　◎译者：詹浩
　　人为什么会失眠？
　　解答专家
　　亨利·奥尔德斯（Henry Olders）
　　加拿大麦吉尔大学精神病学助理教授
　　导致人们难以入睡的原因很多，包括药物、酒精、咖啡因、压力和疼痛。当这些问题解决后，睡眠通常会自动得到改善。然而，许多人的睡眠问题最终变成了失眠症，即长期无法入睡或无法保持睡眠状态。
　　尽管许多失眠症患者都觉得他们自己睡眠不足，但是越来越多的证据表明，实际上他们的睡眠时间已足够多，甚至可能超过了实际所需。失眠者往往睡得早，起得晚，而且白天也要睡——这些都是造成失眠的原因。
　　为什么有人花在睡眠上的时间会超过其实际需要呢？对睡眠的看法似乎很重要。失眠的人在准备入睡时，往往不是将心思放在睡觉上，而是在思考问题，回忆白天发生的事件，关注周围的噪音。他们还会错误估计实际的睡眠时间。简而言之，如果你认为自己每晚需要8小时的睡眠时间，你就会安排作息时间以保证在床上呆够8小时。但是如果你只需要6小时的睡眠时间，那么你就会花2小时在床上辗转反侧。
　　我们究竟需要多少睡眠时间呢？如何判断睡眠时间是多了还是少了呢？尽管人们经常提到每晚要睡8小时，以至于8小时睡眠几乎成了人类社会的一条金科玉律，但其实，每个人需要的睡眠时间各不相同。一些大规模的流行病学研究已经表明，与睡眠时间多于或少于7小时的人相比，每晚睡7小时的人，死亡风险（包括心脏病、癌症和意外死亡等因素）最低。此外，随着年龄的增长，我们需要的睡眠时间大概还要更少一些。许多人认为，如果晚上睡得好，那么第二天早上即使不用闹钟我们也会自己醒来，而且精力充沛，精神焕发。然而，生理节奏研究表明，即使整个晚上睡得都很香，人们在第二天清晨也会无精打采；而如果你真的睡眠不足，白天就会难以保持清醒。（另外，10分钟的小憩也能让你恢复活力。）
　　良好的睡眠习惯有助于治疗失眠症。可采取的措施包括：通过降低噪声、调节灯光和温度使自己感到舒适；不在床上看书或看电视；避免过量摄入食物、酒精、尼古丁、咖啡因和其他引起兴奋的物质；至少在熄灯前3小时结束身体锻炼；确定最佳上床时间。醒着的时间越长，慢波睡眠就越多，而慢波睡眠可以帮助人们恢复体力，振奋精神。另外，限制卧床时间也会有所帮助。综合利用这些非药物治疗手段比药物治疗更有效，效果也更持久。
　　◎译者：徐谷子
　　口吃是怎么形成的，可以治愈吗？
　　解答专家
　　斯科特·雅鲁斯（J. Scott Yaruss）
　　美国匹兹堡大学健康与康复科学学院传播学与沟通障碍助理教授、美国宾夕法尼亚州西部口吃中心联合主任
　　各种类别的口吃涵盖了沟通障碍中的大部分。神经源性口吃和心因性口吃，正如名称所指，都有其特定的已知病因。例如，患者的大脑结构存在缺陷或患者面临严峻的心理挑战。发育性口吃最为常见，通常始于2岁半～4岁之间。除了讲话不流畅外，口吃患者通常还会有消极的情绪性、认知性或行为性反应，这些因素会进一步影响交流能力。
　　现有理论认为，多种遗传和环境方面影响的综合作用导致了口吃的产生。目前，人们已经对运动技能、语言技能和性情等部分影响进行了仔细研究。
　　至今还没有任何方法能够治愈口吃，虽然许多治疗方法已被证明能成功减轻患者的口吃症状。这些治疗方法包括：进行训练以便改变讲话方式；咨询言语－语言病理学家以便将负面影响减到最低；进行药物干预和安装电子器械以期改善说话的流利程度。对许多人来说，自我调节和互助小组的帮助对改善口吃也有显著作用。
　　◎译者：田代贵
　　人为什么会发烧？
　　解答专家
　　彼得·纳林（Peter Nalin）
　　美国印第安纳大学临床医学家、助理教授、家庭医疗住院项目主任
　　发烧即体温升高，通常与人体免疫系统受到的刺激相关。正常体温浮动区间为37℃上下0.5℃（98.6°F上下1°F）。
　　发烧能帮助免疫系统战胜感染原，并使温度敏感型病毒和细菌不易在人体内进行复制。
　　然而，感染并不是发烧的唯一原因。例如，安非他明类药物的滥用和戒酒反应都可导致体温上升。环境压力也会引起中暑及相关疾病。
　　位于大脑底部的下丘脑相当于人体的恒温器。它由名为热原的流动性生化物质激发。热原从免疫系统识别的潜在病灶出发，通过血液流动。人体组织会制造一些热原，许多病原体也会产生一些热原。下丘脑一旦发现热原，便会告诉身体加强代谢，以便产生更多热量，并且通过减少神经末梢区域的血液流动来保持热度，从而导致发烧。通常情况下，儿童更容易发高烧，这反映了热原对缺乏经验的免疫系统的影响。
　　有一种说法：感冒宜吃，发烧宜饿。难道发烧者真的应该像这句话所说的那样，少吃或不吃吗？答案是肯定的。发烧的时候，人体所有功能在生理应激反应增强期间都被调动起来了。在交感神经系统兴奋时，刺激性消化会过度刺激副交感神经系统。因此，发烧期间，人体可能会把从肠道中吸收的物质误解为变应原。在极少的情况下，严重的发烧会最终引发痉挛、虚脱和神志失常，这些都可能因为最近一次的进食而进一步恶化。
　　有时，发烧温度过高可能会影响身体健康。例如，发烧超过40.5℃（105°F），就会使一些重要蛋白质的完整性和功能遭到破坏，并可能引发一系列后果，包括：细胞应激、心肌梗死（心脏病发作）、组织坏死、痉挛和谵妄（神志不清）。如果发烧使体温过高，依靠人体自身机能难以降温，可以借助＂冷却毯＂或其他方法降温。
　　◎译者：田代贵
　　人为什么会发痒，挠痒为什么会让人感到舒服？
　　解答专家
　　马克·安德鲁斯（Mark A. W. Andrews）
　　美国伊利湖骨科医学院生理学副教授
　　痒又称瘙痒，当与皮肤相关联的神经细胞受到刺激时，这种感觉就会产生。瘙痒是一种重要的感觉，起着自我保护的作用——就像很多其他皮肤感觉所起的作用一样，瘙痒能引起我们对外界有害物质的警觉。不过，如果找不出引起瘙痒的原因，无法进行治疗或处理，持续性瘙痒就会让人苦不堪言。
　　瘙痒是许多皮肤疾病的显著特征。有时，瘙痒还会伴随某些影响全身的疾病一起出现。瘙痒的感觉源于瘙痒感受器（痒觉神经末梢）受到某些物质的刺激，这些物质包括能引发免疫应答的组胺类物质、缓解疼痛的阿片样物质、神经肽（包括大脑中释放的内啡肽和其他调节疼痛的信号分子）、神经传导物质（如乙酰胆碱和5－羟色胺）和能让脊髓神经细胞产生痛觉的前列腺素等。这几类物质的刺激作用一般与发炎、干燥，以及其他一些皮肤、眼睛黏膜或眼睛结膜的损伤有关。
　　瘙痒通常与一种瘙痒感受器的激活相关联，这类感受器由一些名为C纤维的特殊神经细胞构成。C纤维的＂相貌＂和痛感神经细胞一模一样，但功能却截然不同——C纤维只负责传送瘙痒的感觉。一旦皮肤受到刺激，C纤维就会携带刺激信号，沿着神经到达脊髓并最终抵达大脑。
　　人们挠痒时，会刺激同一部位的各种疼痛和触觉感受器，从而干扰瘙痒感受器传达的感觉。与人体的许多感觉系统一样，一旦痛觉和触觉感受器被激活，就会产生一种＂周围抑制＂效应，阻止瘙痒感受器发出瘙痒信号，于是瘙痒感就被短暂地＂关闭＂了。虽然这样有助于减轻瘙痒感，但抓挠只是暂时缓解。如果抓挠过猛、次数过多，皮肤就可能会受到进一步的刺激，甚至会被抓伤。
　　尽管人们已经用了大约一个世纪的时间去研究瘙痒，却仍未找到一种能单独起效的抗痒疗法。不过，还是有不少外用的和口服的药物有助于抑制瘙痒感，这其中就包括洗剂和乳膏（例如炉甘石和氢化可的松）、抗组胺药、类阿片拮抗药（例如纳曲酮，一种用于治疗麻醉或酒精依赖的药物）、阿司匹林。此外，紫外线疗法也能缓解瘙痒感。
　　◎译者：詹浩
　　白化病的致病原因是什么，怎么治疗？
　　解答专家
　　雷蒙·布瓦西（Raymond Boissy）
　　美国辛辛那提大学医学院皮肤病学教授
　　白化病是一种遗传疾病，能使皮肤、眼睛和头发中的色素沉着（着色）现象部分或完全丧失。该病起因于黑色素细胞的突变。黑色素细胞能产生黑色素，给上述身体部位着色。在患白化病的个体中，基因的改变会扰乱黑色素细胞的色素生成，也可影响这些细胞给角质形成细胞（人体皮肤外层的主要细胞类型）着色的能力。
　　最常见的白化病为影响眼睛和皮肤的眼皮肤白化病1型（OCA1）和眼皮肤白化病2型（OCA2）。患OCA1的个体中，负责产生酪氨酸酶的基因发生突变，而黑色素细胞正是利用酪氨酸酶来将酪氨酸转化为色素的。OCA2型白化病在非洲最为常见，其病因是OCA2基因发生突变。该基因编码P蛋白，而P蛋白的作用目前还没有完全搞清楚。这种突变很可能是引发白化病最古老的基因突变，可能是在非洲人类进化过程中出现的。
　　大部分患有OCA1的白化病患者都有白皮肤、白头发和没有色素的眼睛。这些患者的虹膜（眼睛中包围着瞳孔的有色部分）是苍白的，而瞳孔本身看起来则是红色的，这种红色由视网膜（眼球背后衬底组织的光敏感层）血管对光的反射造成。通常，瞳孔看起来是黑色的，因为视网膜中的色素分子会吸收光并阻止光的反射。患OCA2型白化病的患者能制造少量色素，因而症状不太明显。
　　法律上通常将白化病患者认定为盲人。这些人在胚胎期没有黑色素，从眼睛通向大脑视觉皮层的神经通路发育异常，这导致他们的深度知觉减弱。而且在眼睛缺少色素的情况下，视网膜光感受器可能会受到过分刺激，给大脑发出模糊不清的信息，还常常产生眼球震颤症状。
　　皮肤色素缺失使人们更容易患非黑色素瘤皮肤癌，例如鳞状细胞癌和基底细胞癌。而功能正常的黑色素细胞会给角质细胞着色，使细胞内部的细胞核和脱氧核糖核酸（DNA）免受太阳发出的紫外线的照射。白化病患者还可能过早地出现皮肤老化，因为阻挡紫外线的黑色素有助于防止皮肤出现皱纹或失去弹性。
　　美国明尼苏达大学的遗传学家理查德·金（Richard King）和托马斯·杰斐逊大学的细胞生物学家维塔利·阿莱克谢耶夫（Vitali Alexeev）等研究人员，正在研究可以修复白化病致病突变的基因疗法或药物。一些科学家已在治疗小鼠皮肤和毛发的局部脱色研究中取得了一些成果，但是要将这种研究成果应用于人类还有很长的路要走。
　　◎译者：詹浩
　　什么是脂肪肝，怎么防治？
　　解答专家
　　季光
　　上海中医药大学医学教授
　　脂肪肝并不是指肝脏变成了脂肪，而是指肝脏里的脂肪含量升高，超过了正常比例（健康人的脂肪约占肝脏重量的15％，脂肪肝患者肝脏里的脂肪则占肝脏总重的30％以上）。这是一种以肝细胞脂肪变性和脂肪积累为特征的临床病理综合征。根据肝细胞内的脂肪含量，可将脂肪肝分为轻、中、重三种程度；根据有无过量酒精摄入，又可将脂肪肝分为非酒精性脂肪性肝病和酒精性肝病。在我国非酒精性脂肪性肝病更为常见。
　　引起脂肪肝的原因很多，营养过剩、营养不良、药物中毒、大量饮酒、糖尿病、慢性肝炎均可引发脂肪肝。据临床统计数字显示，脂肪肝患者并发肝硬化、肝癌的概率是正常人的150倍。同时，由于脂肪肝患者机体免疫力相对较低，感染甲型、乙型肝炎的概率也明显高于正常人。肥胖、Ⅱ型糖尿病、饮酒和高脂血症是导致脂肪肝的主要危险因素，因此合理饮食、控制体重、控制饮酒、加强体育锻炼，是预防和治疗脂肪肝的关键。
　　脂肪肝的形成是一个慢性过程，如能及早发现、及时控制和治疗，是完全可能逆转和纠正的。因此，应当定期体检，以便尽早发现体内可能存在的病变。有肥胖、糖尿病、高脂血症等危险因素的人群，尤其要多加注意。
　　最新资料显示，在我国中青年男性中有四分之一患有脂肪肝。随着工作压力加大，社会竞争日趋激烈，上班族的作息时间越来越不规律，再加上他们经常外出参加应酬并饮酒，使得他们患脂肪肝的概率大大增加。与肥胖相关的脂肪肝患者越来越多，对于他们而言，应当适当锻炼而非休息，还要多吃粗粮、蔬菜，少吃高脂肪、高热量的精细食品和保健品。只有有效控制体重和腰围，严格禁酒，才有可能减轻肝脏脂肪的堆积，从而促进脂肪肝及相关疾病患者的康复。
　　阿司匹林有哪些副作用？
　　解答专家
　　李晓辉
　　第三军医大学药理学教授
　　阿
　　司匹林可以镇痛、解热、消炎、抗风湿。19世纪末，人们就开始使用阿司匹林来治疗疾病。近年来，人们发现阿司匹林还可影响血小板聚集，防止血栓形成，在防治心脑血管疾病方面有独到之处，因此称之为＂心血管疾病现代治疗的基石＂。患有心脑血管疾病（如冠心病、心绞痛、心电图显示缺血、血管狭窄或有粥样斑块、心肌梗死或卒中）的病人均可长期、小剂量（每日75毫克～150毫克）服用阿司匹林。
　　阿司匹林的不良反应主要表现在对胃黏膜的刺激上，少数病人甚至会出现消化道出血。少见的不良反应还包括支气管痉挛、过敏性皮疹等。由于阻碍肾脏排泄尿酸，阿司匹林还会导致部分患者血尿酸增高，甚至诱发痛风。为了减少阿司匹林所引起的胃肠道反应，可服用阿司匹林肠溶片、肠溶粒、泡腾片等其他剂型代替普通剂型的阿司匹林。在服药期间，病人最好每3个月～6个月进行一次血液检查（包括白细胞、血小板等检查项目）。
　　人们是怎么发现能使瞳孔扩大的化学物质的？
　　解答专家
　　唐纳德·穆蒂（Donald Mutti）
　　美国俄亥俄州立大学眼科学院教授
　　扩瞳眼药水很可能是偶然间被发现的。虹膜是眼睛的彩色＂门帘＂，可以控制到达视网膜的光量。而扩瞳眼药水能阻断肌肉中的感受器对虹膜的收缩作用。在这种阻断下，肌肉使虹膜扩大，导致虹膜中央的孔（即瞳孔）扩大。
　　通过瞳孔开大肌和瞳孔括约肌这两种虹膜肌的相反作用，我们的瞳孔就会在黑暗中扩大，在明亮光线下收缩。瞳孔开大肌在虹膜中呈放射状排列，收缩时将虹膜向外拉，使虹膜鼓起来，就像打开的门帘。瞳孔括约肌呈环形排列，类似于钱袋上的收口绳。它收缩时会将虹膜向里拉并使它变平，犹如合拢的门帘。
　　颠茄（一种有毒的茄属植物）
　　上述虹膜肌受自主神经系统控制。该系统包括交感神经系统和副交感神经系统两个系统，涉及无意识的反射作用。交感神经的输出与唤醒作用有关，在应激反应时，它刺激瞳孔开大肌收缩，使瞳孔张开。副交感神经的输出与镇定机理有关，它刺激瞳孔括约肌收缩，使我们的瞳孔收缩。
　　扩瞳眼药水属于抗胆碱药，能阻断乙酰胆碱的作用，而乙酰胆碱则是副交感神经细胞释放的神经递质。现代扩瞳眼药水是人工合成的阿托品类药物。阿托品是颠茄（一种有毒的茄属植物）的提取物，也是一种臭名昭著的毒素，因为摄入这种毒素后会出现著名的五大症状：高温不下、皮肤潮红、干燥难耐、视力模糊和举止疯狂。
　　也许有人在制备这种提取物之后，只是擦了一下眼睛，就发现了它的扩瞳作用。显然，早在数百年前人们就利用了它的这种特性，特别是在意大利——当时的女人希望通过扩大瞳孔让自己拥有雌鹿一般可爱迷人的眼睛。扩大的瞳孔，的确能帮助女人们更好地眉目传情。
　　◎译者：詹浩
　　抗生素为什么只攻击细菌细胞而不伤害人体细胞？
　　解答专家
　　哈里·莫布利（Harry Mobley）
　　美国密歇根大学医学院微生物及免疫学系教授
　　抗生素可以通过多种方式选择性地锁定细菌，将其根除，而不会干扰人体细胞功能。
　　大部分细菌的细胞壁都含有肽聚糖（一种生物大分子），而人体细胞既不产生也不需要肽聚糖。比如，青霉素就会阻断肽聚糖装配过程中的最后一步——交联步骤，即转肽作用。于是，细菌就会因细胞壁变脆、破裂而死亡。
　　另一些抗生素类药瞄准了细菌的代谢途径。磺胺类药物在结构上与对氨基苯甲酸类似，后者是叶酸合成所必需的。所有的细胞都需要叶酸。尽管叶酸这种维生素很容易扩散到人体细胞内，但它却无法进入细菌细胞，因此细菌必须靠自己合成叶酸。磺胺类药物会抑制叶酸合成过程中的关键酶，使细菌无法继续生长。
　　还有一种抗生素——四环素，通过阻止蛋白质合成来干扰细菌生长。细菌和人体细胞都是通过核糖体来合成蛋白质。四环素结合在核糖体的某个位置，阻止了信使核糖核酸（mRNA）与转运核糖核酸（tRNA）之间的相互作用，中断了蛋白质肽链的延长。而在人体细胞中，四环素不会积累过多，因而也不会阻碍蛋白质的合成。
　　脱氧核糖核酸（DNA）的复制对细菌和人体细胞来说都是不可或缺的步骤。像环丙沙星这样的抗生素，专门抑制细菌的DNA促旋酶（DNA复制过程中的关键酶）的活性，阻止DNA的复制。但这种抗生素并不会影响人体的DNA促旋酶。
　　◎译者：虞骏
　　基因疗法怎么治病？
　　解答专家
　　阿瑟·宁休斯（Arthur Nienhuis）
　　美国田纳西州孟菲斯圣祖德儿童研究医院血液学家，曾任美国基因疗法协会主席
　　基因疗法是将新的基因转入到患者细胞中，以取代缺失或功能障碍基因的一种治疗方法。因为病毒的特性就是将自己的遗传物质带入宿主细胞，所以科研人员一般用病毒作为载体，将用于治疗的遗传物质送进细胞。
　　1990年，医生首次进行了基因疗法人体试验，这种疗法能够在患者体内或体外实施。使用体内疗法时，可将携带治疗基因的病毒直接注射到存在缺陷细胞的区域。譬如，在治疗帕金森病时，这种疗法就很实用，它的实施只针对大脑的部分区域。
　　早期的体内基因疗法使用的是一种腺病毒（一种引起普通感冒的病毒），但这种病毒载体会触发人体的免疫反应。如今研究人员使用的是腺相关病毒，尚不清楚它是否会引起人体疾病。
　　在体外基因疗法中，研究人员从患者身上采集血液或骨髓，并从中分离出未发育成熟的细胞。科研人员将一种基因添加到那些细胞上，并将它们注射回患者的血液中；这些细胞通过血流到达骨髓，迅速发育和增殖，最终取代缺陷细胞。研究人员正致力于采用这种疗法置换患者的所有骨髓或整个血液系统。譬如，镰状细胞贫血的患者血流会被月牙形的红细胞堵塞，而这种疗法有望用于该疾病的治疗。
　　体外基因疗法已被用于治疗重度联合免疫缺陷病（SCID），这种疾病有时被称为玻璃罩儿童综合征。SCID患者不能抵抗日常感染，并且通常在儿童期就死亡。为了治疗这种疾病，科学家们使用了反转录病毒。人类免疫缺陷病毒（HIV）就属于这类病毒。这类病毒特别擅长将它们的基因嵌入至宿主细胞的DNA中。大约有30名儿童接受了对SCID的治疗，结果90％以上的儿童被治愈——比起骨髓移植50％的治愈率，这是一个不小的进步。
　　反转录病毒可能带来的一个风险是，这些病毒可将它们的基因嵌入宿主DNA的任意位置，破坏其他正常基因并导致白血病。到目前为止，通过反转录病毒治疗的SCID患者中，已有5位患上了这样的并发症，不过其中有4位患者战胜了白血病。科研人员正在努力研究，以降低因使用基因疗法而引发白血病的风险。
　　虽然目前美国市场上并不存在基因疗法产品，但是近期的研究表明，其对帕金森病和莱伯氏先天性黑矇（LCA，一种罕见的失明现象）的治疗已初见成效。如果基因疗法的这一潜在疗效得到证实，数百种疾病将有望通过该方法治疗。
　　◎译者：詹浩
　　输血过程中供体DNA发生了什么变化？
　　解答专家
　　米歇尔·龚（Michelle N. Gong）
　　美国芒特西奈医学院助理教授
　　一
　　些研究表明，供体脱氧核糖核酸（DNA）将会在输血受体的血液中存在几天，有时会更长一些，但是它的存在不大可能明显改变基因检测结果。红细胞是输入血液的主要成分，它既不含细胞核，也不含DNA。然而，输入的血液中确实存在大量含有DNA的白细胞——每单位（大约0.47升）血液中约有10亿个白细胞。就算是在滤除了供体白细胞的成分血中，每单位也可能含有数百万个白细胞。
　　血液中的红细胞和白细胞
　　研究人员采用一种名为聚合酶链式反应（PCR）的检测方法，在输血后的受体血液中检测到了供体DNA。PCR可以扩增极少量的遗传物质，因而能检测和发现一些特殊基因。一些研究使用PCR扩增了接受男性供体输血的女性受体血液中的男性基因，结果证明供体DNA在受体中存在时间可达7天。另一项对接受大量输血的女性外伤病人的研究显示，供体白细胞在其体内存在时间达一年半之久。
　　不过，所有这些研究结果，都是通过极其灵敏的技术——在数量众多的受体DNA中选择性地扩增供体DNA——获得的。一些对供体和受体的共有基因进行扩增的研究显示，输血受体自身的DNA仍占统治地位。这一结果表明，在受体体内输血引入的供体DNA，相对来说是微不足道的。
　　◎译者：詹浩
　　什么是＂垃圾＂DNA，它有什么作用？
　　解答专家
　　沃依切赫·马卡洛斯基（Wojciech Makalowski）
　　美国宾夕法尼亚州立大学生物学教授、基因组学研究专家
　　所有动物都有大量冗余的垃圾脱氧核榶核酸（DNA），它们和其他DNA一样，都是遗传材料，但不能为构建动物身体、催化细胞内化学反应的蛋白质进行编码。在我们的基因图谱中，实际上只有2％的DNA能够编码蛋白质。
　　1972年，已故遗传学家大野乾（Susumu Ohno）创造了＂垃圾DNA＂这个术语，用以表述所有不能编码蛋白质的DNA片段。这些DNA片段中的大多数都是一些重复序列，任意散布在整个基因组上。一般而言，垃圾DNA片段是通过转座——一个DNA片段转移到了基因组的其他区域——产生的。因此，在这些区域，一般都有多个转座子。（转座子其实就是一些基因序列，它们从基因组上自我复制或剪切下来，然后重新插入基因组的其他地方。）
　　20世纪90年代初，人们对垃圾DNA，特别是重复序列的兴趣日益浓厚。目前，许多生物学家都认为，重复序列是基因组中的宝藏。在基因组中，转座子无疑是基因重组的热点，它能发出调控基因表达的重要信号，从而增强了物种进化的能力。就此而言，重复序列并非＂垃圾＂，而是基因组中的必要组成部分。
　　◎译者：詹浩
　　科学家是怎么追溯延续了几个世纪的线粒体DNA的？
　　解答专家
　　伯特·埃利（Bert Ely）
　　美国南卡罗来纳大学生物学家
　　线粒体脱氧核糖核酸（mtDNA）一般不会发生太大改变，即使发生改变，也是在世代之间。线粒体DNA只能由母亲传递给孩子；父亲不能将他们的线粒体DNA传递下去。
　　虽然线粒体DNA确实会发生突变，但并不经常发生——在后代中，线粒体DNA发生变异的概率还不到1％。因此，一个人的线粒体DNA很可能与十几代之前的直系母系祖先相同。利用这种共同的遗传特征，就可以跨越巨大的时间障碍，将生存年代相去甚远的人联系在一起。例如，如果我们发现某种线粒体DNA主要出现在非洲，那么我们就能推断出，世界其他地方的那些具有这种线粒体DNA的人，他们的母系祖先来自非洲。
　　大多数DNA都存在于人体细胞的染色体上或细胞核（细胞中央被膜包裹着的包含所有染色体的部分）中，线粒体DNA则是个例外。线粒体是由膜包被的小型细胞器，存在于所有植物和动物细胞中，为细胞提供大部分的能量，以保证细胞正常生命活动的进行。每个线粒体都拥有自己的DNA和蛋白质合成系统。
　　在人们开始环球旅行以前，人类线粒体DNA的罕有变异使得各大洲人群都有自己独特的线粒体DNA。因此，科学家能根据线粒体DNA上最可能发生突变的区域——高变区Ⅰ（HvrⅠ），找出大部分处于同一时期的线粒体DNA是从哪个大洲起源的。科学家可以通过分析高变区Ⅰ，找到从母亲到女儿的一代一代传递中，线粒体DNA曾经出现的所有突变记录。各大洲线粒体DNA存在的显著差异，就是这些经年累月的突变造成的。
　　即使在同一大洲，人类的线粒体DNA也存在区域性的差异——如果一位女性的线粒体DNA发生了突变，那么由于她的后代大多毗邻而居，这一突变通常会局限在她所居住的地区。当然，每当人们从一个地方迁移到另一个地方，他们的线粒体DNA也会随之迁移。例如，住在撒哈拉沙漠以南非洲的人，曾经进行过大范围的迁移。最近的一项研究就印证了这一点：在非洲许多国家的人群中，共同享有的线粒体DNA数量大约占到了非洲人群线粒体DNA总数的一半。
　　◎译者：丁莉
　　3 道不尽的生物万象
　　◎萤火虫为什么会发光
　　◎候鸟为什么以人字队形飞行
　　◎猫为什么有内眼睑，它有什么用
　　◎电鳗是怎么生电的，它为什么不遭电击
　　……
　　室内植物有向光性，那室外树木为什么笔直向上生长？
　　解答专家
　　埃德加·斯波尔丁（Edgar Spalding）
　　美国威斯康星大学麦迪逊分校植物学教授
　　与室外生长的树木相比，放在窗台上的植物经受的光照强度变化更为剧烈。在室外，重力作用对树木的影响强过向光作用。在室内，植物某一侧所接受的光线会比另一侧强很多，这使得室内植物受光侧的光感受器分子更多地被激活。在生物化学上，这种差异被视为一种生长响应，也就是所谓的向光性，它使得植物向光弯曲生长。
　　夏初，在纬度为60度的地区，正午的阳光会有所倾斜，倾斜角度大概是55度。不过，这一地区的光照强度差异较小且变化很大，因此，生长在该地区的树木虽受到不对称光照，却依然直立生长，并不弯曲。那里的树木所经受的中等强度光照变化被持续的重力作用所抵消，这种作用被称为向重力性，这种特性使得植物向上生长。室外树木的向重力性超过向光性，但是对于放在窗台上的植物，情况却正好与此相反。
　　在所有纬度，林隙（森林群落中老龄树死亡等原因导致成熟阶段优势树种死亡，而在林冠层造成的空隙）的边缘都是观察向光性树木生长的理想地点。在那里，光的强度变化剧烈，因此可以观察到树木不断伸向林缘间隙的现象。
　　◎译者：詹浩
　　萤火虫为什么会发光？
　　解答专家
　　马克·布拉纳姆（Marc Branham）
　　美国佛罗里达大学昆虫学与线虫学系助理教授
　　萤火虫靠体内产生的一种化学反应来发光，这种发光方式称为生物发光。人们最为熟知的生物发光的例子可能就是萤火虫发光。在生物发光反应中起作用的酶，即萤光素酶参与的情况下，细胞内的氧，与钙、储能分子三磷酸腺苷（ATP）以及萤光素一结合便会发光。与会大量发热的灯泡发光不同，萤火虫发出的是＂冷光＂。在这个过程中，不会散发很多热量导致能量消耗过多，这点对萤火虫至关重要。如果它的发光器官也像灯泡那样发热，萤火虫将无法存活。
　　萤火虫可以控制发光器官内化学反应的开始与结束，以使光产生或消失。在这种化学反应中，氧必不可少。有氧时，发光器官就被点亮；无氧时，光就消失。昆虫没有肺，它们通过一系列复杂的逐次变细的微气管，把氧从体外输送到体内细胞。控制微气管中氧输送的肌肉工作速度相对较慢，因此，在过去很长一段时间里，萤火虫中的某些种类为何能如此之快地发光一直是个谜。直到最近研究人员才发现，一氧化氮在萤火虫对发光的控制上发挥了关键作用。简单地说，萤火虫不发光时，也就没有一氧化氮产生，此时氧被束缚在细胞中线粒体的表面，不能被输送到发光器官中；当一氧化氮存在，线粒体受到抑制时，氧就能进入到发光器官中与其他化学物质结合，产生生物发光反应。但是，由于一氧化氮降解迅速，一旦一氧化氮停止产生，线粒体中的氧很快被重新束缚住，发光也即告结束。
　　萤火虫发光的原因似乎有很多。萤火虫的幼虫可短暂发光，而且主要是在夜间发光。尽管很多种类的萤火虫幼虫是在地下生活或半水生的，不过这些幼虫仍有同样的发光特性。萤火虫体内能产生防御性类固醇，让捕食者认为它们不好吃。而幼虫则通过发光示警捕食者，它们的味道不好。萤火虫成虫大多按照其同类特有的模式来闪光，从而使它们能够识别同类成员并辨别出异性成员。若干研究表明，雌性萤火虫选择配偶所依据的是雄性自身的闪光模式特征。在两个不同种类的萤火虫中人们均发现，闪光速度较快且闪光强度较高的雄性萤火虫对雌性更有吸引力。
　　然而，某些种类的萤火虫成虫根本就不发光，它们靠信息素来寻找配偶。利用信息素作为求爱信号是萤火虫原始的求爱方式，而用光作为求爱信号是后期演化的结果。有些萤火虫兼用两种求爱方式，在演化上，它们是介于只能发出信息素和只能发出光的萤火虫之间的物种。
　　◎译者：徐彬
　　蜜蜂为什么嗡嗡叫？
　　解答专家
　　加德·奥蒂斯（Gard Otis）
　　加拿大安大略省圭尔夫大学环境生物学教授，研究蜂类的行为、生态和演化
　　蜂类可以通过两种方式发出嗡嗡声。一种是通过快速振翅产生空气振动，让人们听到嗡嗡声。蜂的个头越大，振翅就越慢，发出的嗡嗡声就越低沉。这种振翅发声的现象并不是蜂类的＂专利＂，一些蝇类、甲壳虫和黄蜂也能在飞行中通过振翅发出嗡嗡声。
　　此外，有些蜂，比如大黄蜂，常在采蜜时振动它们的翅肌和胸部（它们身体的中间部分）。这样的振动，可以使花药中的花粉掉落在它们身上。当大黄蜂去采下一朵花时，身上的一部分花粉就会掉落在花上，从而完成授粉。大黄蜂还会将剩下的花粉清理到它们后腿携带花粉的特殊结构中，带回蜂巢喂养幼虫。
　　当大黄蜂晃动花朵释放花粉的时候，＂嗡嗡＂的声音相当大。而蜜蜂就不具备这种＂嗡嗡授粉＂的能力，它们采蜜的时候通常是静悄悄的。此外，有些植物的花适合于＂嗡嗡授粉＂的方式，譬如西红柿、青椒和蓝莓。这些植物都将花粉贮藏在管状的花药内。当大黄蜂摇晃花朵时，花粉就从管状花药中掉落到蜂的身上。因此，大黄蜂给这些农作物授粉的效率要比蜜蜂高得多。
　　◎译者：虞骏
　　下雨时蝴蝶在干什么？
　　解答专家
　　迈克尔·劳普（Michael Raupp）
　　美国马里兰大学昆虫学教授
　　下雨天蝴蝶要干的事不外乎躲雨。对于一只体重只有500毫克的黑脉金斑蝶来说，暴风雨可不是一件小事：一滴70毫克重的雨点击打在蝴蝶身上，就好像两个小保龄球那样重的水球砸在我们身上。
　　暴雨还会妨碍蝴蝶活动。为了准备飞行，这些空中特技飞行员必须让阳光直接照射它们的翅膀，这样才能迅速温暖它们的飞行肌（翅肌），而阴天时，它们起飞所必需的太阳辐射则会受到遮挡。
　　因此，当乌云密布天色变暗时，蝴蝶便会在栖息地寻找躲雨的地方：如高高的草丛或多叶植物之类可以遮风挡雨的场所。当太阳重新露出笑脸时，蝴蝶常常会在几分钟之内重返蓝天，翩翩起舞，相互追逐。所以下一次雷声隆隆之时，让我们也像蝴蝶那样，先去寻找地方躲雨；等到太阳重露笑脸，再马上投入大自然的怀抱，去享受生活的乐趣。
　　◎译者：王颖
　　候鸟为什么以人字队形飞行？
　　解答专家
　　布鲁斯·巴特（Bruce Batt）
　　美国田纳西州孟菲斯野鸭湿地保护小组首席生物学家，已于2007年退休
　　关于鸟类为什么要编队飞行，有两种已得到充分证实且互为补充的解释。（人字形和一字形是两种典型的候鸟飞行队形，非常容易辨认。研究已发现，一字队形其实比人字队形更为普遍。）其中一种解释是，领飞鸟身后会产生一股上升气流，这样跟随者飞行时，便可借助该气流的支持而减少体力消耗。另一种解释是，严格的编队飞行能使候鸟之间保持适当的飞行距离，保证准确的飞行方向，同时也能促进鸟群内部的信息沟通。
　　毫无疑问，编队飞行带来了众多好处，但每一种好处的相对重要性会随着各种因素的变化而变化，这些因素包括季节和单次飞行的目的等。例如，当鸟群在一个地区觅食飞行的时候，准确定向和避免碰撞比储存能量更重要；而在长途迁徙中，储存能量无疑重要得多，因此鸟群中的每一个成员会通过保持最佳位置来减少能量消耗。
　　◎译者：詹浩
　　鹦鹉为什么会学舌？
　　解答专家
　　迈克尔·申德林格尔（Michael Schindlinger）
　　美国莱斯利大学鸟类生物学家，他同时在运营一个有关鹦鹉的网站：www.freeparrots.net
　　鹦鹉学舌的原因有很多，而且不同种类的鹦鹉，学舌的原因似乎也不同。有些鹦鹉在模仿时会产生地域性的方言，这可能有助于来自相同地区的异性彼此接近——或相互躲避。同样，一些鹦鹉的发声学习，使领地相邻的邻居能彼此相认，有助于区分出闯入领地的＂流浪汉＂。而对澳大利亚小型鹦鹉——虎皮鹦鹉的一项研究指出，它们在选择配偶时，似乎也要把叫声的相似度作为评判标准。
　　模仿性发声学习也是神经功能（包括听力、记忆力和发音时的肌肉控制能力等）的一种可靠表现形式，可以作为鹦鹉选择配偶或盟友的依据之一。
　　对野生鹦鹉种群地区方言的录音回放研究证明，这些鹦鹉对本地的发音方式反应更为强烈。这一现象意味着模仿带来的另一个重要好处：如果一只鹦鹉对某种叫声已经有了记忆，即拥有了一种所谓的神经模板，那么发出这种叫声就更能引起这个潜在听众的注意。在嘈杂的环境中，这种预先形成的感知模板使得另一只鹦鹉的叫声更容易被听到。
　　猫为什么有内眼睑，它有什么用？
　　解答专家
　　保罗·米勒（Paul Miller）
　　美国威斯康星大学麦迪逊分校兽医眼科专家
　　内眼睑并不是猫特有的生物学特征，这在哺乳动物和鸟类中很常见。在自然界里，像人和其他灵长类这样没有内眼睑的物种才是真正的另类。内眼睑又被称为第三眼睑，它是上、下外眼睑的重要补充，很好地保护着眼球表面的健康。
　　第三眼睑的学名叫瞬膜。它的解剖结构复杂，是一种皱襞组织，表面覆盖着特化的黏膜（结膜）。在瞬膜与眼球表面和泪膜（由泪液构成的薄薄的液体层）接触的一侧，密密麻麻地聚集着淋巴滤泡。这些滤泡就像是眼睛的淋巴结，保护眼睛表面免受微生物侵扰。
　　在两层结膜之间，有一道致密的T形软骨板，它的弯曲程度与眼睛前面的透明覆盖物——角膜表面一致，而T形软骨板的横杆强化了第三眼睑的游离缘（因为第三眼睑呈半月形，其中的软骨板加固了大部分的边缘，只剩下一条可以活动的边）。大部分泪膜的出产地——副泪腺则分布在T形软骨板的竖杆四周。
　　当猫警醒的时候，它的第三眼睑大部分都藏在眼窝里，只能在眼睛内角看到很小的一部分。然而，在猫放松、睡觉或眨眼的时候，一组骨骼肌使眼球后缩，我们就能看到它的第三眼睑在眼球表面运动，并完全盖住了角膜。
　　这样一来，第三眼睑就像汽车雨刷片，清除眼球表面的碎屑，让眼泪重新覆盖到整个角膜上。人们普遍认为，当猫在高高的草丛中穿行，或捕捉猎物的时候，第三眼睑有助于保护角膜，使其免受伤害。相比灵长类动物，副泪腺的存在使得眼球表面被冲洗得更加彻底；而且与仅有外眼睑相比，第三眼睑似乎能更好地维持角膜上的泪膜。
　　没人知道为什么人没有第三眼睑，可能因为人通常不会像猫那样捕捉猎物，也不需要像马那样埋头在植物丛中觅食。因此，拥有这种额外的保护眼睛的方法对人类来说不算什么生存优势。
　　◎译者：冉隆华
　　猫薄荷为什么会诱使猫科动物发情？
　　解答专家
　　拉莫娜·特纳（Ramona Turner）
　　兽医，在美国加利福尼亚州弗雷斯诺市拥有两所动物医院
　　从我们身边的小型家猫到大型狮子，所有的猫科动物都对荆芥内酯极为敏感。这种化合物存在于猫薄荷这类荆芥植物的茎和叶中，主要作为猫科动物人造外激素使用。
　　人们认为，猫薄荷中的荆芥内酯一旦进入猫科动物的鼻腔组织，就会与蛋白受体结合刺激感觉神经元。这些神经元细胞会触发一连串反应，信息最终会到达杏仁核（中脑中将外界刺激转换为情绪反应的两个神经元簇）和下丘脑（大脑中的＂统帅腺体＂，可调节包括饥饿与情绪在内的所有反应）。杏仁核将这股信息流汇集起来，并由那里的神经元投射到一些控制行为反应的脑区。下丘脑通过脑垂体调节神经内分泌反应，对这种人造激素产生一种性反应。
　　猫科动物闻到猫薄荷气味便会有一系列袒露真情的表现：它们可能会用头和身体去蹭这种植物，或者跳跃、打滚、喊叫和流口水。这种反应大约会持续10分钟。大约有70％～80％的猫科动物会对猫薄荷产生这种遗传性反应，但在它们几个月大的时候则没有。
　　◎译者：詹浩
　　猫薄荷
　　海贝壳和蜗牛壳是怎么形成的？
　　解答专家
　　弗朗西斯·霍恩（Francis Horne）
　　美国得克萨斯州立大学生物学家
　　蛤蜊、牡蛎、蜗牛以及其他软体动物的外骨骼被称为壳，它们不像一般动物那样由细胞构成，而主要由碳酸钙组成，其中还包含了少量（通常不到2％）的蛋白质。
　　外套膜组织位于壳的下方并且与壳相连，它分泌的蛋白质和矿物质一起形成了壳。首先形成的是一层非钙化层——贝壳素，由蛋白质和几丁质组成，这是一层自然产生的聚合物，主要起加固的作用。接着形成的是高度钙质化的棱柱层，最后形成珍珠质层，即珍珠层。这个过程与铺设钢筋（蛋白质）并在上面灌注混凝土（矿物质）有点类似。
　　在陆地上生活的动物，比如人类，其骨骼会随着身体一起生长，但是蜗牛和蛤蜊则不是，它们必须在外壳的边缘增加新物质，来逐渐扩展外壳。举个例子，蜗牛壳上最新的部分位于开口的周围，也就是它们探出身体的那个部位，外套膜的外部边缘就在这个开口处不断地扩展新壳。
　　◎译者：丁莉
　　同一种鱼为什么会分布在相隔遥远的不同湖泊之中？
　　解答专家
　　梅甘·麦克菲（Megan McPhee）
　　美国蒙大拿大学弗拉特黑德湖生物站助理研究教授
　　同一种鱼，为何会分布在相隔很遥远的不同湖泊中？对于这一现象，通常有两种解释。
　　第一种解释被研究生物分布状况的生物地理学家称为＂替代分布＂。某一物种最初分布于一块较大且绵延的区域。经过较长时间后，各种地理、生物和气候事件导致该物种在该地区某些分散的地方逐渐灭绝，留下了如今相互隔绝的种群。例如，在上新世后期和更新世时期（距今约200万年～50万年间），北美西部地区的空气相当潮湿，许多盆地都分布着巨大的湖泊。随着这一地区的气候日益干旱，大型湖泊逐渐干涸，变成一些相互隔离的小型湖泊——同一种鱼就这样被相互隔开。
　　第二种解释则建立在个体离开种群向外扩散和迁徙的基础上。有时候，某些个体会迁移至其种群成员从未到达过的地区。就鱼类而言，大多数的鱼类都需要通过雌雄两性繁殖后代。所以至少必须有一条雄鱼和一条雌鱼同时迁移。在漫漫历史长河中，这种小概率事件总有机会发生，最终导致鱼群出现在新的湖泊中。
　　经过较长时间，在河流上游源头，支流的侵蚀作用会使两条河流穿越其间的分水岭汇合在一起，这也促使了种群的扩散。这一过程不仅是江河鱼类迁移的主要原因，而且对于要在河流中度过部分生命周期的湖泊鱼类来说，该过程也可能导致这些鱼类在盆地之间迁移。
　　人类也是造成鱼类远距离迁移的原因。很多时候，人们会有目的地让某些鱼类移居到特定的地区。19世纪末，美国鱼类委员会曾致力于将鲤鱼作为一种食用鱼，引入美国西部地区水域。目前在该地区的湖泊和水库中都能看到鲤鱼。当人们将鱼缸中的观赏鱼或钓饵桶中的钓饵放入野生环境时，一些未经许可甚至意外的迁移就会发生。我们都知道非原产鱼（包括鲤鱼在内）常常会与原产鱼争夺食物或捕食原产鱼，因此，非原产鱼目前基本上是禁止引入的。
　　◎译者：詹浩
　　鱼是怎么洄游到出生时的那条溪流产卵的？
　　解答专家
　　梅甘·麦克菲（Megan McPhee）
　　美国蒙大拿大学弗拉特黑德湖生物站研究助理教授
　　对于鱼洄游到出生地进行产卵的这种习性，鲑鱼提供了最好的例证：它们利用习惯的水流方向和敏锐的嗅觉导航，洄游到出生地。鲑鱼迁移到海洋中觅食生长，好几年后才开始洄游，返回到同一条溪流，有时甚至是这条溪流中它们出生的同一段水域产卵。其他一些有返回能力的物种，其返回方式可能与此类似，但是能够像鲑鱼那样精确返回的物种却很少。
　　我们并未彻底了解鲑鱼如何洄游到它们出生河流入海口所在的海岸区域。看起来，它们似乎使用了某种形式的＂地图和罗盘＂导航技术，这种技术的基础是与洄游位置和方向有关的信息。这种信息多半源于一整套环境线索，包括白昼长短、太阳的位置和光的偏振（与光在天空中的传播方向相关）、地球的磁场，以及水的含盐量和温度梯度等。无论机理具体是什么，随着产卵时间的临近，鲑鱼似乎都拥有一种本能，驱使它们朝着出生河流入海口所在的海岸线区域洄游。
　　我们对鲑鱼在找到河流入海口之后如何导航洄游的细节有更多的了解。当鲑鱼游到内河淡水中时，它们主要依靠嗅觉到达正确的支流。20世纪50年代开始的一系列实验证明，年轻的鲑鱼在其两岁时（这时它们开始顺着河流向海洋迁移），开始对幼年时期栖息地的独特化学气味特别敏感。在这一敏感度增强的时期，它们将经历的气味存储在大脑中。数年后，当成年鲑鱼试图洄游到出生地溪流时，这些气味就成为了搜寻方向的重要线索。
　　在一个早期实验中，科学家在一条溪流中养大鲑鱼，然后在它们两岁时迁移到一个孵卵场中，这些鲑鱼最后又洄游到这个孵卵场。这个实验证明，在鲑鱼的生命周期中，成长期起着关键性的印记*作用。更多新的研究工作表明，年轻鲑鱼可能有若干个印记时期，其中包括孵卵期和离开砂砾鱼穴的时期。
　　这种多阶段印记时期的观点是有道理的，因为许多野生鲑鱼在内河淡水中都会生活一年以上，并且在它们两岁时已经游过相当长的距离，经受了复杂外界环境的考验。相比之下，孵卵场的鲑鱼仅将一个较简单的环境作为印记的对象，这可能有助于解释，为什么与野生鲑鱼相比，它们迷路（洄游到＂错误的＂溪流）的概率更高。
　　◎译者：詹浩
　　电鳗是怎么生电的，它为什么不遭电击？
　　解答专家
　　安杰尔·卡普蒂（Angel Caputi）
　　乌拉圭克莱门特·埃斯塔夫莱生物研究所资深科学家、整合神经科学与计算神经科学系主任
　　电鳗的发电器官内分布着盘状的生电细胞。通过高度专化的神经系统与生电细胞同步活动，电鳗可以产生强大的电流。神经系统利用指令细胞核，通知发电器官开始工作，神经复合阵列便立即激活数以千计的细胞。
　　生电细胞外部携带的负电荷要比其内部略低100微伏。当指令信号到达后，神经终端会释放一小股神经递质——乙酰胆碱。乙酰胆碱释放时产生低电阻瞬变通路，将细胞一侧内外连通。因此，每个细胞都像一块电池，激活端携带负电荷，另一端携带正电荷。
　　细胞像放入手电筒的一组电池，以相同的方向排列在发电器官内部。一个激活的细胞产生电流，＂电击＂所有未激活的相邻细胞进入激活状态，并且仅用2毫秒左右的时间，就能激活细胞级联反应，带动生电过程。如果电鳗生活在空气中，那么它以这种方式产生的电流可高达1安培，整条鱼就相当于一个500伏特的电池。可是，水提供了额外的输出端，减弱了电流。
　　为什么电鳗能够电击其他动物而自身却不会遭电击呢？这可能是由于电击的严重程度与在任何指定身体区域内通过的电流大小及通电时间长短有关。电鳗的身体大小与成年人手臂大体相当。如果我们要使手臂肌肉痉挛，必须令200毫安的电流持续通过手臂达50毫秒。相比之下，电鳗所产生的时长2毫秒的电流能量要低得多。况且，电鳗产生的电流大部分通过它的皮肤导入水中。对于更小猎物来说，进入它们身体的电流相对就要强得多。例如，长度为电鳗十分之一的猎物，其体积大约是电鳗的千分之一。因此，在放电的电鳗附近的小动物会遭到电击，而电鳗却不会。
　　◎译者：田代贵
　　海洋哺乳动物为什么不会冻死？
　　解答专家
　　安·帕布斯特（D. Ann Pabst）
　　美国北卡罗来纳大学威尔明顿分校海洋动物学家
　　在寒冷的水中，海洋哺乳动物主要通过两类反应，即行为反应和生理反应，来保持核心体温。一种典型的行为反应就是迁徙——冬天，怀孕的露脊鲸会从加拿大和美国新英格兰地区沿岸水域迁徙到佐治亚州和佛罗里达州沿岸较温暖的水域产仔。而另一方面，大多数哺乳动物所拥有的庞大体型则是生理适应性反应，这意味着身体表面积与体积之比相对较低。（随着三维物体的增大，物体体积的增长率大于表面积的增长率。）由于皮肤是与外界环境交换热量的场所，因而与庞大的发热身体组织相比，大型哺乳动物拥有的皮肤面积相对较小，这样能更有效地保存身体热量。
　　海洋哺乳动物的身上还长有毛或海兽脂，或者两者兼有，因此拥有杰出的隔热能力。在所有已知的哺乳动物中，海獭的毛最浓密：据统计，它们每平方厘米表皮拥有13万根毛。处于干燥状态的毛隔热效果最好，因为它们能在皮肤表面截留一层空气，而空气是一种很好的绝热体。相比之下，水则是一种高效热传导体，在相同的温度下，水从体内带走热量的速度比空气快25倍。海獭身上的毛非常密实，甚至当它潜入水中时，也能在皮肤表面截留一层空气。
　　一直生活在水里或大多数时间在水中活动的哺乳动物更依赖海兽脂。这是一种特别的皮肤层，除了脂肪外，还含有胶原蛋白和弹性蛋白，它的隔热保暖和能量储存能力比人类脂肪大得多。动物身上的海兽脂数量各不相同。新生鼠海豚堆积的海兽脂最多，约占身体总质量的43％。
　　在某些情况下，营养不良或健康状况较差的海洋哺乳动物难以在数量和质量上维持正常的海兽脂供应，因而有可能在极端温度环境下死亡。或者，当它们被带到自然栖息地以外的地方，它们就可能在不适宜它们生存的环境中死亡。
　　海洋哺乳动物皮肤和其他哺乳动物皮肤一样，受温度传感神经细胞支配。这些特殊动物肯定拥有感知温度的能力，且对温度刺激响应明显，但它们对传递来的这种刺激感受如何——例如，它们是否感到不适——却是一个难以回答的问题。
　　◎译者：詹浩
　　阿拉斯加州海獭
　　鲸为什么会搁浅自杀？
　　解答专家
　　达琳·凯滕（Darlene Ketten）
　　美国伍兹霍尔海洋研究所神经行为学家
　　对鲸的自杀式搁浅，我经常用撞车来打比方：引发撞车的原因各种各样，但最终结果总是相同的。在所有的鲸自杀式搁浅事件中，我们只能确定一半的自杀原因。有时原因显而易见，例如轮船的撞击会给鲸带来特别严重的骨折和很深的伤口。在美国东北部地区，风暴过后，鲸往往会感染肺炎并受到外伤，这是该地区鲸自杀式搁浅的普遍原因。而鲨鱼的袭击乃至同类的攻击也会使鲸受外伤。人类产生的污染物和天然毒素，例如来自海藻的神经毒素，也与大量的鲸自杀式搁浅事件有关。磁场异常和地震海啸也被认为会导致鲸自杀式搁浅。
　　一些最引人关注的鲸自杀式搁浅事件，是由疾病和先天性缺陷引起的。科学家发现，鲸体内的寄生虫和病理学疾病比家畜或人类要严重得多。令人吃惊的是，个别鲸竟能在患病情况下存活很长时间。
　　军用声呐与一些喙鲸搁浅事件有明显关系，但并无证据表明所有的鲸都受到声呐的影响。有趣的是，似乎只有喙鲸受到声呐的影响，而且这种情况只发生在少数地区——这至少为解决该问题带来了希望。
　　在南非开普敦附近海滩上搁浅的鲸
　　有些搁浅事件并无单一且明确的答案。科学家们目前正用人类医学中普遍使用的诊断技术，例如计算机断层扫描和磁共振成像扫描以及分子研究，来增进对鲸自杀式搁浅原因的了解。
　　人类对鲸搁浅事件的认识，可追溯到古希腊亚里士多德时代，这就意味着大多数鲸搁浅事件都是一种自然现象。这样一来就产生了一个问题：如果你坚持要将一头搁浅的鲸送回大海，那么这样做是否会危害鲸群？如果这头鲸有病，我们要怎么做才对鲸群最有利？我并不是提倡在能够救助的情况下放弃对搁浅鲸的救助，但这确实是一个需要认真思考的重要问题。
　　如果某项人类活动导致了鲸搁浅，我们就必须对该活动进行研究。这将有助于我们对污染物、海运航线以及噪声等问题作出决策。我们是否正在以某种方式，促使一些濒危种群（例如剩余数量不足400头的北露脊鲸）的数量不断减少呢？在研究过程中，我们肯定会获得更多的鲸搁浅报告，人们正在调查某些地区是否真的有更多的鲸搁浅，还是只出现了更多的报告。
　　有时，无论搁浅原因是什么，现实却只有一种选择：对这些搁浅的动物实施安乐死——正如2009年5月在南非开普敦附近的海滩上所做的那样，当时这些被冲到岸上的伪虎鲸拒绝返回大海。想象一下在冬天努力让这些动物回到海水中的情景吧。虽然它们体形庞大，但在某些情况下它们却非常脆弱。比如，在搬动它们时你不小心让沙子或水进入到它们的鼻孔，其效果就像往你的鼻子里喷水一样。如果你让鲸回到海水中，但它们又很虚弱地再三游回岸上，这时你就必须判断，它是否能存活下来，还是会病得更严重。如果它最终不能够存活，我们只好请兽医以人道主义的方式结束它的生命。