灵巧的手
人类之初,钻木取火,用的是手;锯树为轮,用的也是手;刀耕火种,猎兽为食,还是用手。人的手本身就是一个奇迹。它是人的重要感官,更是人创造一切的主体和工具。无怪乎,在2000多年前德国哲学家康德就曾经说过:“手使人聪明灵巧,使人能操纵一切东西。手是人的外在大脑。”很显然,人的手是头部之外的“第二大脑”。
从原始鱼类的胸鳍到人的手,其间进化了4.5亿年。开始的时候,原始人四肢并用,手脚几乎难以区分。后来,随着劳动的增多和高级化,原始人开始直立行走和生活,手脚渐渐明确分工。从此,手获得了自由,也有了不同于脚的专门用途。这反过来又大大加快了人类进化的速度。
然而,许多人不知道,大拇指在人的进化中有着特别巨大的作用。大拇指有一个球形关节,能与任何一个其他手指配对,做出各种各样细微、复杂的动作。大拇指是人5个手指中的灵魂,也是当之无愧的万能的手的老大。世界闻名的大物理学家牛顿曾对大拇指的作用有过精妙无比的评价:“仅仅大拇指就能使人相信上帝的存在。”把大拇指的灵巧与创造万物的上帝相提并论,恐怕除牛顿之外绝无仅有。
人的手为什么会那么聪颖灵巧?除了人的大脑指挥有方之外,手的特殊构造也是一个极为重要的原因。
人体解剖学告诉我们,一只手由27块骨头、28个关节和33块肌肉构成,当然还有包在外面装饰和保护用的皮肤。手可分成手指、手背、手掌、手心、手根等几个部分。这里特别要提一下手根,因为许多人往往会对它视而不见。手根由许许多多块小骨头构成。“月骨”这个颇有诗情画意的名字就在这些小骨头中,其他还有“三角骨”、“舟骨”、“豆骨”等等。手根经一个所谓的“卡尔帕尔”隧道——一个狭窄的骨头通道和一根特别的神经与手臂相连。手,特别是手指的活动就是靠手根的通道与大脑相连,得到指令并反馈信息。据有关科学家研究统计,在人的一生中,一般手的开合次数高达2500万次。
手是非常敏感的,这是进化的杰作。每个手指的指尖能感知冷暖及其他各种不同的感觉,并向大脑进行报告。除此之外,手指及手的其他部分还有许许多多“感受器”。它们各司其职,有的专管皮肤伸张,有的专管震动,有的专管“造型”……当然,几万根神经末梢是敏感的手的最细小、最前沿的“哨所”。甚至连手上的茸毛也感觉敏锐。它像是手派出的哨兵,当物体还未触及手的皮肤之前,它就向大脑传递了即将发生的事情。
人的手能如此机动灵活,没有大脑的指挥或大脑几个部分的密切配合是根本不行的。就拿大拇指和食指拿起一颗花生这个简单的动作,大脑就要发出许多指令,并有10多块肌肉参与完成。至于弹钢琴、拉小提琴等高级动作,大脑与手及手指的配合就更为复杂细致了。
手,特别是右手,很久很久以前,便具有特殊的象征意义。2400多年前,苏梅尔人和亚述人常常用手来表示他们的神。在基督教中,也有专司祝福和惩罚的“手神”之说。在拜占廷的宫廷仪式上,手是表示崇敬的象征物。天主教神父在祭祀前总要先洗净双手,意味着洗去罪孽。后来,在黑社会的帮派中,也有了“金盆洗手”的仪式,表示改恶从善,从此不再参与黑道买卖。希腊哲学家柏拉图尽管没有什么罪孽,但也相信洗手可以洗罪之说。在古罗马,一对男女右手相握就表示结成了夫妻。
在现代社会中,手的象征意义不仅未有缩减,反而有增无减。用得最多的是赌咒和发誓,或以手扪心,或举起右手,以表示人的决心之大。在足球、篮球、排球等集体运动项目中,运动员们往往都要在开赛之前聚在一起,几只或十几只手“交织”在一起,表示下定决心,取得胜利。在生意场上,在外交场合,握手更有它的特殊含义,或表示生意谈成,协议已签,或表示谈判成功,关系改善。当然,也有台上握手,台下踢脚的两面派行为。
总之,手除了有它的写、做等形象的、创造具体成果的“实际意义”之外,还有其不可小觑的创造无形财富的“抽象意义”。
随着社会的发展和科学技术的突飞猛进,20世纪中叶,人类用双手发明了机器人和机械手。一切重活、脏活、累活、危险活、有毒的活、机械的和重复的活、单调和乏味的活,机械手、机器人都可以完成。
其实,“人造之手”包括两个概念。其一是医学上用的“机械手”。它能代替医生的手,为病人触摸内脏器官,诊断疾病。最早的“诊断机械手”是1933年德国人沃尔夫冈·道姆研制的“管内手”。它的构造是一个只有三个手指的“迷你小手”,藏在一根只有1厘米直径的不锈钢管内。医生用医用钻头在人的腹部钻一个孔点后将藏有“诊断机械手”的不锈钢管插入腹部,外科医生通过手上所戴的硅酮手套,操纵管中的“迷你小手”,触摸病人的内脏器官,诊断病情。关键在于,“机械手”得到的感觉,能通过硅酮手套,传递给有关医生。于是,医生就会有好像用自己的手诊断病人时得到的感觉,从而进行确诊。后来,由于医学事业的不断发展,高科技医疗仪器的不断问世,这种相对来说比较原始、比较粗糙的“机械小手”才渐渐退出医学舞台。
人造手即假手,是“人造之手”的又一个概念。现在的假手几可乱真。在外观上,人造皮肤使假手与真手毫无二致;在功能上,如今的假手即可同另一只手配合完成拿起鸡蛋和敲碎鸡蛋的复杂动作,而且也可以“端”起玻璃杯或玻璃制品,不会使其破碎。更令人称奇的是,最新型的假手能感知冷热,有真手的某些感觉。
可以相信,用不了多少时间,超过真手的“超级机械手”定会问世,为人类创造出更多的东西,更大的财富。
鼻子趣谈
所有的动物中,人类鼻子的形态是独一无二的。人类有突起的鼻梁与鼻头,鼻孔朝下。通常如果鼻子高挺的动物,它脸相对地也前突,唯有人却在扁平的脸上冒出个高凸的鼻子,所以说它是独一无二的。
鼻子生来何用?它既是共鸣箱,又可调节空气、清除外界侵入的细菌和灰尘。当然,事情并不这么简单,鼻子还是最主要的嗅觉与味觉器官。
人司嗅觉的部位是在鼻腔上方,在有两个茶杯底那么大小的范围,大约包含500万个淡黄色的细胞。依靠这些细胞我们能嗅出空气中只占几十亿分之一不到的物质。
人的鼻腔内铺满着一层黏膜,每天大约分泌1升的液体,而且鼻腔表面还有难以计数的纤毛在不断地活动,它们拂动灰尘和细菌,被黏膜粘住吸收。纤毛每分钟拂动250次,同时以每分钟12毫米的速度,将黏液层推向喉部分,吞咽掉,最后跟随着粪便排出体外。这黏液层每20分钟便更换一次,于是夹杂的灰尘、废物陆续被清除,而使肺部得以顺利、安全地呼吸。
我们的鼻子不但是司嗅觉的器官,而且是司味觉的重要器官。众所周知,真正执掌味觉的还是舌头,事实上,在舌头和着口涎拌着食物大嚼大咽的同时,所尝到滋味的是舌头,可是闻出鲜美无比的味道的,却是鼻腔内的嗅细胞。
动物中数大象的鼻子最长最粗的了。它那由两条管子形成、像消防水管那么粗细的长鼻子,垂到了地面。大象鼻子是由4000条肌束构成,能伸能缩,舒展自如,同时鼻子里面还有丰富的神经联系着,所以动作灵活。象的嗅觉可灵敏哪!顺风时,它可以闻到几十米以外的异常气味,如气味对它不利,即闻气而逃。它的鼻子还能代替舌头尝滋味,因此鼻子是嗅、味两用的器官。
大象鼻子不仅可以吸水,还能吸泥沙。大象在用鼻给自己洗完淋浴之后,还用鼻子吸些沙土,喷在身上,这个举动不仅使它凉快,还可防止昆虫的叮咬。因为洗澡以后,皮肤上血管扩张,发出一股气味,会引来蚊虻。
大象鼻子还有“手”的作用。它用鼻子卷东西送进嘴巴,用鼻子卷起小树,连根拔了起来。鼻子的顶端有像手指状的突起,可以从地面上拾起钱币或绣花针来。象鼻又可当拐杖用来探路,碰到“敌人”时还是打退“敌人”的武器。所以大象的鼻子不但奇特,而且大有用处。
狗的鼻子素以灵敏而着称。它比人鼻灵敏得多。牧羊犬的嗅觉细胞有2200万个,相当于人的44倍;覆盖鼻腔上的黏膜有150平方厘米,比人的覆盖面积大30倍。有人测试,狗的嗅觉比人灵敏100万倍。它能感觉200万种不同物质浓度的气味信息。
海鸟、海龟的鼻子是海水的淡化器。因此它们可以长期生活在海上,而不愁喝不到淡水。
鱼的嗅觉相当敏锐。它没有鼻子,嗅觉器官是两只皱褶囊,这皱褶囊有小孔与外界相通。有些鱼没有皱褶囊,它的嗅神经分布在皮肤上的小色素斑区域。有经验的钓鱼者,往往把鱼饵放置在滴有长春藤果实油的盒匣里,因而染上强烈的香味,然后把鱼饵装上鱼钩,用以钓鱼,鱼嗅到香味就会上钩。鲨鱼的嗅觉器官较其他鱼类大一些。如果某物被鲨鱼嗅过一次,那么鲨鱼立即可把相同的气味辨别出来,而且还可以在几千米外嗅到水中的血腥气味,赶来吞食猎物。
低等动物,昆虫根本没有鼻子。它的嗅觉器官排列在触角和触须上,如蜜蜂的嗅觉器官长在触角的后8节上,前面的节片上是没有嗅觉器官的。
心灵的窗户
眼睛是大脑的了望台,人类大脑中90%以上的信息是从眼睛传入的。其实,眼睛也不完全可靠,它往往会欺骗你,造成某些错觉。
第一,残留错觉生活中你一定会有这种感受,当眼前的景物已经消失,而眼中的视像还要保留一瞬间,生物学上把这种现象称为视觉残留或视觉暂留、视觉留视。人们在观察一些快速活动物体的图像时,会明显出现残留现象而引起的视错觉,称为残留错觉。例如,高空落下的雨滴,本来是雨点,我们却看成是一条线;黑暗中的蚊香头,本来只有一个火亮点,如果快速摆动,却成了一条弯曲的火线。这是由于视觉残留的特性所造成的。当一个亮点在眼睛视网膜上的成像并未马上消失时,紧接着后一个亮点又在视网膜上成了像,这样连续活动,亮点就成了火线。科学家利用这个原理,发明了电影。电影胶卷上本来是一幅幅静止不动的画面,放映机以每秒变换24幅画面的快速转换,人们眼中第一幅图像还没有完全消失,第二幅图像又出现了,这些不连续的静止画面便变成了生机勃勃的活动画面了。目前工业上用于测量速度的闪光测速和闪光观测法,其原理也是如此。
第二,对比错觉同样一个物体,在不同的背景、不同的位置或者不同的环境中,人眼看到的图像大小就不一样。例如,同一个圆,把它放在几个大圆之中,你会感觉到它比原来更小;而把它放在几个小圆一块,你会觉得它比原来更大。
第三,高低错觉其实,大小、长短、高低、厚薄都是相对的。进行比较的标准不同,得到的结果也不一样。当我们在观察一个高和宽等同的物体时,由于视觉中它的高要比宽大一点,这就是眼睛的另一种视觉错——高低错觉。人的视野是扁形的,横向比较宽阔,竖向比较狭长。因此在观察尺度比较大的物体时,由于它的高度超出了人的上下视野,为了要看清楚它,眼球中晶状体的曲率必须增加,眼球向外凸出且上下转动,于是就感觉到物体竖立放置似乎要比横向放置时长一些。例如,电线杆横在地上并不感到它很长,如果把它竖立起来,就显得十分高大了。一幢高度和宽度相同的建筑物展现在你眼前时,你会感到高度比宽度大一点。高低错觉在建筑设计、美术和包装设计中特别重要。在装潢设计和进行画面安排时,一般都把中线定得稍微高一点,以适合人眼的视中心偏高的错觉,使画面文字显得平衡、舒服。
第四,分割错觉同一个几何形状和尺寸的东西,采取不同的分割方法,就会感到它的形状和尺寸发生了不同的变化。分割后的物体,往往使人感到高度和宽度有所增加。服装剪裁抓住人们对几何图形上的视觉错误,对服装设计采取不同的分割法,从而把不大理想的形象变成较为理想的形象。比方说,个子比较瘦高的人穿海军衫这类横向条纹的衣服,就会增加宽度感。这是因为人眼为了能看清这些条纹,眼球必然会沿着条纹移动,不自觉地把条纹的长度与条纹的间隔作了比较,就觉得横向的宽度增加了一些。
第五,光渗错觉一根使用时间比较长、两头发黑的日光灯管,你会觉得黑的部分要比白的部分细一些;通电后的电灯钨丝似乎比通电之前显得粗一些(当然这里也有个热胀冷缩的因素)。这是因为物体在视网膜上所成的像,总有一圈光包围着,使黑色背景下的光圈好像是物体中渗出来似的,医学上称为光渗错觉。生活中,应用光渗错觉能收到意想不到的效果。比如在服饰上,浅色给人以丰满,深色给人以窄小感。因此臀部肥大者,下装最好选择深色;而上身长、下身短的人,上装的颜色比下装深为好。花布设计中的方块、三角图案,只要相邻的两个图形采用强烈对比的色调(像黑色和白色),在光渗作用下,也会产生面积不同的错觉;如果采用上黑下白的分割处理方法,就会出现明显的白粗黑细的光渗错觉,因而美术工作者都采用加粗黑线条的方法,以达到粗细匀称的效果。