圖解生物學

學習生物學不可單靠記誦
探索生物知識的原則

生物知識改變頻繁
生物學中經常出現各式各樣的專門術語，因此或許會有人認為，不管課本上寫了什麼，都必須一字不漏地背下來。然而，比起物理學或是化學，生物學常識的變動是非常頻繁迅速的。

例如不久之前，科學家宣稱人類的基因數目大約是十萬個，可是隨著人類基因體（參見一一八頁）解析作業的進展，結果發現人類只有大約三萬個基因，這個數字是蒼蠅基因數目的兩倍，和玉米的基因數量差不多。生物學上還有很多這種例子，所以我們的頭腦要夠靈活，即使目前所知的生物學常識哪一天改變了，也可以馬上應變。

研究方法比結論更重要
如此說來，既然目前已知的生物學常識總有被顛覆的一天，或許又會有人認為記下生物學的知識，並不會有什麼用處。不過，這樣的想法其實忽略了一件更重要的事：儘管時代再怎麼變化，生物學的研究模式卻幾乎不會改變。所謂的研究模式，就是要先有「想要研究什麼」的「研究目的」，再來是怎麼去研究的「實驗方法」和實驗得到的「結果」，最後是從實驗結果所推導出來的「結論」。

當大家記誦生物學知識的時候，總是不自覺地只注意到「結論」的部分，但事實上先了解結論的研究背景，特別是「這個結論是用什麼樣的方法得到結果」，這一點反而比結論本身更重要。

就像之前人類基因數目據說有十萬個的時候，以當時的技術，科學家還無法研究出人類基因體中全部的鹼基序列，因此他們採用的研究方法，只能根據基因所製造出的蛋白質種類來回推基因的數量，並得出「十萬個基因」這個結論。不過，最近科學家已研究出人類基因體的全部鹼基序列，並且利用可以區分基因特殊排列的電腦程式進行分析，最後得到的結果是人類基因數目約為三萬個左右。

就像這樣，只要知道這些研究結果是用什麼方法得到的，就可以判斷出「三萬個基因比十萬個基因的研究結果來得正確」。不過，如果人體中還存在著現在的電腦程式仍無法找到的基因，未來基因數量的研究結果應該會再增加。

生物學上雖然仍有許多像這樣無法確定的事情，不過我們還是可以從研究方法和結果，判斷這些結論是否正確。

為何有些人會是不易瘦的體質？
關於節儉基因

節儉基因使現代肥胖者增加
根據日本文部省外圍團體「日本學校保健學會」所發表的一九九八年度〈兒童學生健康狀態之監督成果報告書〉，當中的調查結果顯示有百分之八十九•四的女高中生都希望可以瘦下來，還有百分之四十八•六的女高中生正在減肥。不過，研究人員檢查她們血液中的膽固醇含量，卻發現高達百分之二十二的女高中生都屬於「高膽固醇」族群（即每一百毫升的血清中含有超過兩百毫克以上的膽固醇）。從這份資料可以看出，即使注意每一餐的卡路里拚命減肥，也不一定就可以瘦身成功。

那麼，為什麼有人每天吃低卡路里餐，卻還是無法減肥成功呢？事實上，減肥能不能順利進行，和每個人的遺傳以及生活習慣有關。接下來就先來談談有關遺傳方面的因素。

為了在缺乏食物時不會餓死，人類的身體都擁有一種「減少消耗的能量、把多餘的能量保留在身體中」的能力。像是日本人因為自古以來時常遭遇饑荒，所以很多人身上都帶有這種節儉基因，例如β3腎上腺素受器的突變型基因就是其中之一。如果身上帶有這種基因，脂肪細胞內就不容易發生脂肪分解，因此脂肪就會不斷地累積在脂肪細胞之中。根據最近的調查結果，三個日本人當中就有一個人身上帶有這種節儉基因。

這種β3腎上腺素受器的突變型基因，雖然在饑荒挨餓的時代一直擔負著相當重要的功能，但是在現今這樣食物充足的時代裡，反而成為肥胖症病人增加的原因。

睡眠與作息影響肥胖甚鉅
接著來看生活習慣的影響因素。近來由於電視、電影看到三更半夜、或是打電動打得太晚等作息不正常，現代人的睡眠時間因此大幅減少。令人意外的是，「睡眠不足」和「肥胖」之間其實也有顯著的關連性。

「生長激素」就如同其名一樣，是一種和身體生長有關的荷爾蒙。俗話說「小孩多睡覺才會長得快」，正是因為這種生長激素在白天分泌得很少，晚上睡覺時卻會大量分泌，所以要是睡眠不足的話，生長激素的分泌量就會減少。既然如此，這或許會使人誤以為「既然睡眠不足會讓身體無法成長，那就不會變胖了」，但這其實是一個錯誤的觀念。在夜間的脂肪分解過程之中，生長激素也扮演著相當重要的角色，因此若是生長激素的分泌量變少，脂肪就會不斷地累積在身上。

因此，如果想要順利減肥的話，除了飲食要加以控制之外，還必須要有充分的睡眠、保持正常的生活作息才行。

是什麼在控制著感情反應
用「心」感受？用「腦」感受？

腦部活動影響動物的感情反應
人類的「心靈」究竟位在哪裡？現代人大概都會回答「當然是位在大腦中」。

不過，古埃及人卻不這麼認為，他們認為人類的「心靈」並非存在於腦部，而是在心臟，最好的證據就是當他們製作木乃伊的時候，似乎對腦部並不重視，直接就將死者的腦部丟棄掉；除此之外，基督教也留下了許多宗教畫，描繪著上帝將人類的心臟放在天秤上，藉以判斷這個人在生前是好人還是壞人。不過隨著時代的進展，如今人人都對「人類的『心靈』存在於大腦中」這件事沒有任何存疑。

曾有生物學家以老鼠和猴子進行實驗，發現只要這些動物腦中的某一部分開始活化，牠們就會呈現心情愉快的狀態；反之如果這個部分不容易活化，動物就會呈現憂鬱狀態。除此之外，現今也會利用MRI（核磁共振影像技術）來觀察人類腦部的活動狀態，因此更能詳盡得知腦中的哪些部分受到刺激時，人類會呈現出什麼樣的感情。

其他器官也會分泌神經傳導物質
那麼，人類體內到底是由什麼東西在控制著感情呢？現今的生物學家認為，感情會受到一種由神經細胞分泌、稱為「神經傳導物質」（參照九十四頁）或「腦荷爾蒙」的化學物質所影響。事實上，生物學家已經得知一種叫做「血清素」的神經傳導物質如果分泌量太少，動物就會呈現憂鬱的狀態。

目前，生物學家已經得知有許多化學物質都屬於神經傳導物質的一員，而且除了神經細胞以外，像心臟、消化器官等許多內臟也會分泌各式各樣具有神經傳導物質功用的化學物質。更有趣的是，有些內臟所分泌的物質，居然和腦中分泌的化學物質是一樣的。

舉例來說，心臟會合成並分泌出一種稱做「心房利鈉尿胜月太」的荷爾蒙，而腦中也會分泌一種非常類似的化學物質。除此之外，消化器官（胃、小腸等）所製造出的腸胃道荷爾蒙之中，有一些化學物質也可以在腦中被製造出來，稱為「腦腸月太」，主要的功用是維持細胞之間的聯繫。

這樣一來，說不定心臟或是胃、腸等消化器官也和頭腦一樣，擁有自己的感情和思想。不過，這個問題仍有待今後生物學的進一步研究。

學習生物學不可單靠記誦探索生物知識的原則生物知識改變頻繁生物學中經常出現各式各樣的專門術語，因此或許會有人認為，不管課本上寫了什麼，都必須一字不漏地背下來。然而，比起物理學或是化學，生物學常識的變動是非常頻繁迅速的。例如不久之前，科學家宣稱人類的基因數目大約是十萬個，可是隨著人類基因體（參見一一八頁）解析作業的進展，結果發現人類只有大約三萬個基因，這個數字是蒼蠅基因數目的兩倍，和玉米的基因數量差不多。生物學上還有很多這種例子，所以我們的頭腦要夠靈活，即使目前所知的生物學常識哪一天改變了，也可以馬...