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“生理学无冕之王”——巴甫洛夫发现高级神经活动规律的故事

    人们知道动物仅有第一信号系统高级神经活动，也就是由现实的具体刺激引起的条件反射。而人类则兼具第一和第二信号系统（语言）两种形式的高级神经活动。是谁最先发现高级神经活动规律的呢？他就是“生理学无冕之王”巴甫洛夫。这位俄罗斯生理学家有句名言：“要做科学的苦工！”因此，人们又充满敬意地称他为“科学的苦工”。

    1849年9月26日，巴甫洛夫生于俄国中部梁赞镇的一座小木屋里。他的祖辈是穷苦的农民，父亲是一位平凡的乡村牧师。他从小养成了坚韧不拔的执著精神，为其今后的科学生涯奠定了基础。

    巴甫洛夫生活的年代，科技发展突飞猛进，人类对于自身各个部分的构造已经相当清楚。不过，统一指挥协调躯体各部位运动的“司令部”——大脑，却仍像一个谜团，人们急于知道人体内的大脑和内脏器官的工作原理，了解高级神经活动的规律，却苦于无从观察而进展甚微。

    如何才能透过体表，直视内脏器官的活动呢?一次偶发的事件，让巴甫洛夫大受启发。原来，有个猎人枪支走火，子弹射进了自己的腹部。医生救了猎人一命，但令人遗憾的是伤口长期不能愈合，只好用消毒纱布盖着腹部，留下一个通向胃部的小洞，透过这个瘘管，医生可以清楚地观察到猎人胃的活动情况。为什么不通过瘘管来观察动物的器官活动呢?巴甫洛夫开始了生理学发展史上最有意义的实验。

    首先，他将狗的胃切开，做成一个通向体外的胃瘘管。接着，又在狗的脖子上开一个口子，将食管切断，然后把两个断头都接到体外。实验开始后，饥饿的狗像往常那样狼吞虎咽起来，可是咽下去的食物却从食管切口处掉出来。狗不停地吃着，可胃却始终空空如也。这时，有趣的现象发生了，食物虽然没有进入这只带瘘管的狗胃里，但狗的嘴巴一咀嚼食物，胃就开始分泌胃液。由于胃里没有杂物，胃部瘘管中就一滴一滴地滴下透明的胃液，流人预先备好的试管中。这个被称做“假饲”的实验结果显示：食物虽然没有到胃里，但胃已开始分泌胃液。说明胃液的分泌是大脑通过神经所下的命令，而不是食物直接刺激胃的结果。原来，大脑是指挥全身各器官协调工作的司令部，它控制着胃的消化活动。于是，巴甫洛夫瞄准了下一个目标：研究大脑活动规律，认识人体的“司令部”。
 
    为了更加方便地观察研究狗的神经活动，巴甫洛夫在狗的面颊上切开一个小口，用导管将唾液腺分泌出的唾液引到体外，流到挂在面颊上的漏斗中，再滴入试验用的量杯里。在给狗喂食之前，巴甫洛夫先打开电灯。因为灯光与食物没有任何联系，狗根本没有理会，也没有唾液流出来。开灯后立即给狗喂食，狗的唾液就流了出来。以后，给狗喂食时总是打开电灯。经过多次重复，一个奇特的现象出现了：只要灯光一亮，即使不喂食物，狗也会流口水。由此可见，灯光已经和食物一起成为固定的信号出现在狗的大脑中，因此狗一见灯光，就做出消化食物的反应，流出唾液。

    巴甫洛夫将他发现的这种实验现象称做“条件反射”。后来的实验证明，动物的条件反射只是一种暂时的现象。因为对于在实验室里对灯光与食物建立了条件反射的狗来说，一旦只有灯光而不喂食物，狗的唾液就会渐次减少，直到完全不分泌，暂时建立起来的条件反射也逐渐消失。

    巴甫洛夫通过一系列科学实验，创立了非凡的学说，在人类历史上第一次对高级神经活动做了准确客观的描述，并由此开启了探索神经活动的一扇“窗口”，为研究人类大脑皮层复杂的高级神经活动开拓了全新的思路，从而也赢得了世人的景仰与崇拜，荣膺“生理学无冕之王”的光荣称号。

 

 

人体生理现象趣闻

全身何处最敏感
　　
　　人身上最敏感的部位是舌尖。用舌尖可以感觉到相隔１毫米的两个点。比较起来，指尖的感觉就差得多了，2毫米以内的两个点指尖感觉是1个点，难怪抽血检查的时候，一般要取手指。

怎样饮酒不醉
　　　　
　　在高山或高原上喝酒，醉意总是姗姗来迟，而且不会烂醉如泥。这不是因为空气清新，也不是远离城市胸怀开阔的缘故。而是与空气中氧气含量有关。氧气越是稀薄，呼气时酒精随着排出体外就多。

    东京农业大学的酿造学权威铃木明治还说，嘴里的唾液腺会吸收相当多的酒精，如果让酒迅速通过口腔，就不容易醉。所以喝酒时，不妨咕咚一口气仰头喝下去。因为酒含在嘴里的时间越长，进入醉态也就越快。

喷嚏时速320公里
　　　　
    平常呼吸时吐出的气息，时速约10－20公里。打喷嚏时，空气冲出口腔的速度约为每小时320公里。这样计算，喷嚏到百米以外只需1秒钟，还有一点，打喷嚏可止呃，当你打呃而毫无办法时，不妨拿鸡毛拨弄一下鼻孔，止呃的效果马上就出来了。
　　
喜泪悲泪味不同
　　
　研究表明，人的喜泪量大，味道很淡；而悲泪、怒泪则水分不多，味道很咸，原因在于受刺激的是交感神经还是副交感神经。因此，悲伤时，流出泪水，有利于健康。

 

颜亮（新华社驻洛杉矶记者）

    许多人知道发现DNA双螺旋结构的故事，知道获得诺贝尔奖的沃森、克里克、威尔金斯，但另一位同样功不可没的女科学家、“科学玫瑰”富兰克林则被不少人遗忘了。50年前，她率先拍摄到的DNA晶体照片，为双螺旋结构的建立起到了决定性作用。但“科学玫瑰”没等到分享荣耀，在研究成果被承认之前就已凋谢。

    富兰克林1920年出生在伦敦一个富有的犹太家庭里，毕业于剑桥大学的物理化学专业。二次世界大战后，她加入巴黎的一家实验中心，开始研究X射线晶体衍射技术，很快就成为该领域的权威。后来，她回到伦敦国王学院的X射线晶体衍射实验室。

    在这里，她认识了研究伙伴威尔金斯，并和威尔金斯一起运用X射线晶体衍射技术研究DNA结构。当时，人们已经知道了DNA可能是遗传物质，但是对于DNA的结构，以及它如何在生命活动中发挥作用还不甚了解。

    1953年2月底，33岁的富兰克林在日记中写道，DNA具有两条链的结构。这时她已经确认这个生物分子具有两种形式，链外面有磷酸根基团。1953年初，剑桥大学卡文迪许实验室的沃森和克里克构建出DNA分子双螺旋结构模型，而此时富兰克林对这一进展并不知情。她更不知道的是，沃森和克里克曾看过她拍摄的能验证DNA双螺旋结构的X射线晶体衍射照片，并由此获得了重要启发。

    原来，富兰克林的合作伙伴威尔金斯不喜欢这位女科学家，两人的私人关系非常恶劣。威尔金斯未经富兰克林允许，给沃森和克里克看了这些X射线晶体衍射照片。

    1953年3月17日，当弗兰克林将研究结果整理成文打算发表时，发现沃森和克里克***DNA结构的消息已经出现在新闻简报中。4月2日，沃森、克里克和威尔金斯的文章送交《自然》杂志，4月25日发表，接着他们在5月30日的《自然》杂志上又发表了《DNA的遗传学意义》一文，更加详细地阐述了DNA双螺旋模型在功能上的意义。

    沃森在1968年出版的《双螺旋》一书中坦承，“罗西（即富兰克林）没有直接给我们她的数据”。而克里克在很多年后承认，“她离真相只有两步”。目前，科技界对富兰克林的工作给予较高评价，对威尔金斯是否有资格分享发现DNA双螺旋结构的殊荣存在很大争论。

    1962年，当沃森、克里克和威尔金斯共同分享诺贝尔生理学或医学奖时，富兰克林已经因长期接触放射性物质而患癌症英年早逝。