呂傳彬

超敏感的手

機(jī)器人雖然憑借電流控制能“握住”杯子，但人的手卻要比它更高明。以觸覺(jué)為例，人的指尖能感知只有5微米高的突起，而這個(gè)數(shù)字僅僅是一根頭發(fā)絲直徑的1/50。至于舌頭和嘴唇的敏感度就更高了，當(dāng)你試著把一根頭發(fā)放到嘴里時(shí)，立刻就會(huì)感覺(jué)到有一個(gè)大東西在嘴里。

當(dāng)接觸到一個(gè)物體時(shí)，觸覺(jué)同時(shí)會(huì)表現(xiàn)出三種能力，即感知物體的壓力、區(qū)別物體兩點(diǎn)間距離的“空間分辨力”和捕捉物體振動(dòng)時(shí)間變化的“時(shí)間分辨力”。這三種能力與指紋有很大關(guān)系。如果指尖是光溜溜的和橡皮膜一樣，那么碰到物體的指尖皮膚就會(huì)全部凹陷下去，觸覺(jué)也很差。但如果有指紋，每條指紋會(huì)被兩側(cè)的“溝”所隔，難于碰到相鄰的“溝”，因而會(huì)有很靈敏的觸覺(jué)。不同部位的皮膚對(duì)兩點(diǎn)間距離的分辨力也是有區(qū)別的，指頭就比腕部的分辨力高。

其實(shí)，這種能感受觸覺(jué)的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，而且不論它們分布在全身任何部位的皮膚內(nèi)，結(jié)構(gòu)都一樣。為什么如此簡(jiǎn)單的構(gòu)造能夠感受各種各樣的刺激呢？關(guān)于這一點(diǎn)目前還不清楚。有人認(rèn)為與它們?cè)谄つw內(nèi)所處的深度有關(guān)，靠近皮膚表層的結(jié)構(gòu)對(duì)引起皮膚形狀變化如歪斜等刺激敏感，而位于深層的結(jié)構(gòu)對(duì)受壓的時(shí)間和壓力強(qiáng)弱較敏感。

人類的觸覺(jué)盡管已經(jīng)很靈敏，但如果加以訓(xùn)練，將能得到更顯著的提高。如能觸知5微米突起的普通人，經(jīng)過(guò)訓(xùn)練能觸知1微米；兩點(diǎn)間距離分辨力為3毫米的普通人，通過(guò)摸盲文（點(diǎn)字）訓(xùn)練能夠提高到1毫米，這樣盲文就使手變成了“眼”。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步訓(xùn)練，還能把手變成“耳”。美國(guó)盲啞女教師、作家海倫·凱勒就是一個(gè)典型。她兩歲時(shí)因患猩紅熱而致盲聾啞，但她仍以頑強(qiáng)毅力讀完了大學(xué)，成為聞名于世的戰(zhàn)勝盲聾啞三重殘疾的“神女”。她還首創(chuàng)了用手“聽(tīng)”話的方法：“聽(tīng)”對(duì)方講話時(shí)，伸出三指，把拇指放在對(duì)方的喉頭上感受振動(dòng)、用食指感受嘴唇運(yùn)動(dòng)、用中指感受鼻根的聲音。這種方法是很有道理的。

“原子級(jí)”的聽(tīng)力

也許你不會(huì)相信，但這卻是確鑿無(wú)疑的事實(shí)：人的耳朵能聽(tīng)到相當(dāng)于原子直徑（約一千萬(wàn)分之一毫米）那樣極微小幅度的振動(dòng)。能聽(tīng)到這種極微振動(dòng)的結(jié)構(gòu)藏在內(nèi)耳的蝸管里。它是一層薄膜，薄膜上有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)排列整齊的纖毛，它們能隨著聲波而發(fā)生彎曲變形，進(jìn)而發(fā)生電效應(yīng)，形成神經(jīng)沖動(dòng)，傳入大腦產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)。

雖然重力波測(cè)定儀也能測(cè)出極微小的重力波，但它需要在很高的環(huán)境條件下才能工作，如超低溫、無(wú)振動(dòng)等。而人耳卻能在充滿震動(dòng)的人體內(nèi)，排除各種干擾，維持聽(tīng)力的“原子級(jí)”感知度。更出色的是，人耳具有識(shí)別和選聽(tīng)所需聲音的能力，這是儀器所不能比擬的。如有的儀器有極高的感知度，但它只是單純地判斷聲音有無(wú)；助聽(tīng)器雖然有益，但它把不必要的雜音也放大了。

我們知道耳廓有聚集聲音的功能，那么有人會(huì)問(wèn)，位于耳孔前的小突起（耳屏）又有什么作用呢？有一種解釋認(rèn)為，這是進(jìn)化中生物在水中生活時(shí)防水入耳的蓋子殘留下來(lái)的“遺跡”。但在陸地生活后，它是辨別聲音方向的重要結(jié)構(gòu)。如從前面來(lái)的聲音被耳廓反射回來(lái)，碰到耳屏后才進(jìn)入耳孔，而從側(cè)后方來(lái)的聲音卻可由耳屏反射后，直接進(jìn)入耳孔，這樣由各個(gè)方向傳來(lái)的聲音就會(huì)出現(xiàn)時(shí)間差，借此可以辨別方向。蝙蝠主要靠聽(tīng)覺(jué)進(jìn)行活動(dòng)，因此它那相當(dāng)于人類耳屏的部分就長(zhǎng)得特別長(zhǎng)而發(fā)達(dá)，這樣很容易獲得方向感。

人耳在辨別聲音的方向感方面是相當(dāng)靈敏的。據(jù)研究，人能分辨出2米前方相距只有10厘米（即3度）的兩個(gè)聲源；但如果把左右距離換為上下距離，那么分辨力下降，只有當(dāng)聲源間距離加大到15度時(shí)才能獲得與原來(lái)同樣的感覺(jué)。這個(gè)差別可以從生物進(jìn)化上得到說(shuō)明：兔子等動(dòng)物的食物在下，而天敵在上，所以對(duì)上下方向比較敏感；而馬、鹿等只對(duì)左右方向比較敏感，人也是如此。

此外，耳在辨別聲音高低方面也是相當(dāng)出色的。據(jù)研究，一個(gè)普通人可以區(qū)別2 000種聲音的高低。

5.0的視力

按照國(guó)際常用的小數(shù)記錄視力法，一般人的視力可以達(dá)到1.5～2.0，但視力的極限是多少呢？據(jù)目前所知，最好的視力是5.0。

眾所周知，視力好壞是以能區(qū)別兩點(diǎn)間的最近距離為標(biāo)準(zhǔn)的。所謂1.0指的是：當(dāng)連接眼與兩點(diǎn)間的直線所形成的夾角小到1分角（六十分之一度）時(shí)，仍能將兩點(diǎn)分清。如果該角度減少1/2后，也能將兩點(diǎn)區(qū)別開，就謂之2.0，角度減少到1/3后為3.0，減少到1/5后即為5.0。換句話說(shuō)，視力5.0的人在500米處看到的東西，與視力1.0的人在100米處所看到的一樣清晰。

人在沒(méi)有月光的夜間，眼睛是看不見(jiàn)的，而那些在夜間活動(dòng)的動(dòng)物卻能在漆黑的夜里信步而行，這是為什么？原來(lái)人的瞳孔大小是隨亮度變化的，瞳孔的調(diào)節(jié)范圍只有50倍，其余要靠視網(wǎng)膜進(jìn)行調(diào)節(jié)，但到達(dá)我們視網(wǎng)膜的光線有4/5白白從視網(wǎng)膜后溜掉了。而對(duì)那些動(dòng)物來(lái)說(shuō)，它們的視網(wǎng)膜后面還有一層反射層，可以把穿過(guò)的光“擋”回去。當(dāng)那些反射光再次被反射到視網(wǎng)膜時(shí)，視網(wǎng)膜的感光度就會(huì)增加。有人認(rèn)為，貓和狗的眼睛在夜里爍爍閃輝而顯得特別明亮，可能就與此有關(guān)。

充滿未知數(shù)的嗅覺(jué)

嗅功能也是一種感覺(jué)。在鼻孔上部的兩側(cè)各有一塊1.3平方厘米大小的黃褐色黏膜，這里分布著大約5 000萬(wàn)個(gè)嗅細(xì)胞，當(dāng)物質(zhì)的分子被黏附在嗅細(xì)胞上時(shí)，嗅細(xì)胞便感受到刺激。普通人能區(qū)分2 000種氣味，那么嗅細(xì)胞是怎么把它們分開的呢？目前已有30余種假說(shuō)，但其中得到支持的是“鍵”和“鍵孔”學(xué)說(shuō)。這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為嗅細(xì)胞是“鍵孔”，有氣味的物質(zhì)分子是“鍵”，只有當(dāng)“鍵”的形狀完全與“鍵孔”相吻合時(shí)，氣味的信息才能通過(guò)神經(jīng)傳向大腦，產(chǎn)生嗅覺(jué)。從目前研究的結(jié)果來(lái)看，物質(zhì)分子的大小和形狀肯定與氣味有關(guān)，但僅此還不足以說(shuō)明全部事實(shí)。因此，嗅覺(jué)至今還是一種充滿未知數(shù)的感覺(jué)。

（責(zé)任編輯：白玉磊 責(zé)任校對(duì)：夏越）endprint