阿西莫夫最新科学指南-下 [美]-第41部分
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而当血液中促甲状腺激素下降又会减少甲状腺的分泌，于是又刺
激脑下垂体产生促甲状腺激素，就这样反复循环保持一种平衡。
促肾上腺皮质激素（ACTH）以同样的方式维持皮质激素的水
平。如果把额外的促肾上腺皮质激素注射到体内，它就会提高这
些激素的水平，从而可以达到和注射可的松本身同样的目的。因
此人们已经使用促肾上腺皮质激素来治疗类风湿性关节炎。
因为促肾上腺皮质激素和关节炎紧密相关，所以对促肾上腺
皮质激素结构的研究充满了活力。到
20世纪
50年代初期，它的
分子量就被测定为
20 000，但是它很容易分解成比较小的片段，这
些片段仍具有完全的活性。其中有一个片段是由
39个氨基酸的
第十五章 人 体
第十五章 人 体
链组成的，它的结构已被全部弄清，同时还发现，即使更短的链也
是有效的。
促肾上腺皮质激素能够影响动物的表皮色素沉着，甚至人的
皮肤也会受影响。人患有产生促肾上腺皮质激素过多的疾病时，
皮肤就会变黑。人们已经知道，在低等动物特别是两栖类动物中，
存在着专门使皮变黑的激素。
1955年在人的脑下垂体产物中终
于发现了这种激素，被称为促黑激素，通常简写成
MSH。
促黑激素的分子已经基本上搞清楚了。人们有兴趣地注意
到，促黑激素和促肾上腺皮质激素有一个共同的七氨基酸顺序，这
表明结构和功能有密切的联系（实际上确实如此）。
在谈到色素沉着的时候，我们不妨谈一谈松果体。它是一个
圆锥体，同脑下垂体一样，附着在脑的底部。因为它的形状像一个
松果，所以命名为松果体。虽然松果体看上去像腺体，但在
20世
纪
50年代以前没有找到它所分泌的激素。后来，发现促黑激素的
研究人员终于用
20万个牛的松果体分离出了一种微量的物质，把
这种物质注射到蝌蚪体内，可以使蝌蚪的皮颜色变浅，这种激素被
命名为降黑素，但它对人的黑色素细胞好像没有任何作用。
脑下垂体分泌的激素还没有全部列出。有两种垂体激素控制
着有关生殖器官的生长，它们是促黄体素（ICSH）和促卵泡激素
（FSH）。此外，还有一种催乳激素，刺激乳汁的产生。
催乳激素还刺激其他妊娠后的活动。给年青的雌鼠注射这种
激素后，它们就忙于筑巢，尽管它们还没有生产。另一方面，在雌
鼠快要生产以前把它们的脑下垂体切除，它们则表现出对幼鼠不
感兴趣。于是报纸立即把催乳激素称做“母爱激素”。
这些与性组织有关的垂体激素合在一起统称为促性腺激紊。
这类激素中还有一种物质是由胎盘产生的（胎盘是用以把营养成
分从母体的血液传送给发育中的胎儿的血液，再以相反的方向把
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废料从胎儿传送给母体的一种器官）。胎盘激素叫做人绒膜促性
腺激素（HCG）。在开始怀孕后的
2～4周，人绒膜促性腺激素产
生的量相当大，因此会在尿中出现。如果把孕妇的尿的提取物注
射到小白鼠、青蛙或兔子体内，就会发现明显的效应，利用这种方
法可以在非常早的阶段测定出是否已经怀孕。
前叶垂体激素中最引人注目的是促生长激素（STH），更普及
的名称是生长激素。它的作用是普遍的，即刺激整个身体的生长。
一个小孩如果不能产生足够的这种激素供应，他就会成为一个侏
儒；如果产生的过多，他就会长成一个巨人。如果一个人成熟以后
（即骨骼已完全形成并且已经硬化）才发生这种生长激素分泌过多
的病征，就会使只有肢体的末端如手、脚和下巴等长得特别大，这
种情形叫做肢端巨大症。1970年李卓浩合成的就是这种生长激
素（他在
1966年首先确定了这种激素的结构）。
脑的作用
激素作用缓慢。它们必须先由腺体分泌出来，再由血液运送
到靶器官，而且还要蓄积到某一适当的浓度。神经作用则非常快。
慢速控制和快速控制都是身体在各种情况下所需要的，有两个系
统作用要比只有两者之中的任何一个功效高。
脑下垂体是一种主要腺体，它非常靠近脑，人们怀疑它几乎就
是脑的一部分。脑下垂体通过一个狭长的茎状体附着在丘脑下
部。自
20世纪
20年代以来，人们一直怀疑脑下垂体和丘脑下部
有着某种联系。
1945年，英国生物化学家哈里斯提出，丘脑下部的细胞产生
的激素，可以由血液直接传递给脑下垂体。这些激素已被探测到
并命名为释放因子。每一种特殊的释放因子会使前叶垂体产生其
中的一种激素。
第十五章 人 体
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这样，在某种程度上，神经系统能够控制激素系统。事实上，
脑不仅越来越像一个排列复杂的神经细胞的“交换台”，而且可能
被证明是一个同样复杂的高度专门化的化工厂。
例如，脑含有某些接受神经冲动的感受器，在通常的情况下，
通过产生痛感而作出反应。如果把麻醉剂，如吗啡和可卡因，附着
在感受器上，就会感觉不到疼痛。
有些时候，人们在正常情况下会感觉到的疼痛，在情绪激动时
却感觉不到，此时一定是某种天然化学物质阻碍了痛觉感受器。
1975年，在一些实验室里从动物的脑中发现并分离出了这类化学
物质。它们是一些肽，即一些短链氨基酸，最短的是脑啡肽，只有
5个氨基酸组成，比较长的是内啡肽。
情况可能是这样的：脑快速地产生大量不同的肽，每种肽都会
以某种方式影响脑的作用，这些肽既容易产生，又容易分解。要了
解脑，看来必须从化学方面和电学方面进行深入的研究。
前列腺素
在离开激素以前，我还要谈一组激素，这组激素近年来日益突
出，它们既不是由氨基酸也不是由类固醇核组成的。
在
20世纪
30年代，瑞典生理学家奥伊勒…凯尔平从前列腺中
分离出一种脂溶性物质，少量使用可以降低血压并使某些平滑肌
收缩。（奥伊勒
…克尔平是诺贝尔奖金获得者奥伊勒
…凯尔平的儿
子，由于他对神经传导方面的研究，
1970年也和别人分享了诺贝
尔医学与生理学奖。）奥伊勒
…克尔平把这种物质命名为前列腺素，
因为它是从前列腺中分离出来的。
后来证明，前列腺素不是一种物质，而是多种物质。现在已经
知道的前列腺素至少有
14种。它们的结构已经研究清楚，人们发
现它们都与多不饱和脂肪酸有联系。这可能是因为身体合成前列
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腺素时需要从食物中摄取这些自己不能制造的脂肪酸。所有这些
激素对血压和平滑肌的作用都相似，但程度不同。它们的功能目
前还没有完全搞清楚。
激素的作用
激素是怎样工作的呢？
看来可以肯定，激素并不像酶那样作用，至少，没有发现任何
激素能直接催化一种特异的反应。另一个想法是，一种激素即使
其本身不是一种酶，它也对一种酶起作用：促进或抑制一种酶的活
性。所有的激素中研究得最彻底的是胰岛素，而胰岛素似乎与葡
萄糖激酶有一定的关系。葡萄糖激酶是葡萄糖转化成糖原所必需
的。前叶垂体和肾上腺皮质的提取物可以抑制这种酶，而胰岛素
能够解除这种抑制。因此，血液中的胰岛素可能起着活化这种酶
的作用，从而加速葡萄糖转化为糖原的过程。这会有助于说明胰
岛素是怎样降低血液中的葡萄糖浓度的。
然而，胰岛素的存在与否对代谢的影响是多方面的，所以很难
说明这一种作用是怎样引起糖尿病人体内化学存在的所有异常现
象的。（对其他激素来说也是这样。）于是生物化学家们倾向于寻
找一些更总体和更全面的作用方式。
有人提出，胰岛素以某种方式起着使葡萄糖进入细胞的作用。
根据这种学说，糖尿病患者血液中之所以含有高葡萄糖水平，只是
因为糖不能进入他的细胞，因而他不能利用它。（在解释糖尿病人
难以满足的胃口时，我前面提到的那个
J。 迈耶曾经提出，这是因
为病人血液里的葡萄糖很难进到食欲中枢的细胞里去。）
如果胰岛素帮助葡萄糖进入细胞，那么，它一定以某种方式作
用于细胞膜。到底是怎样作用的呢？细胞膜是由蛋白质和脂肪物
质组成的。我们可以推测，作为一种蛋白质分子的胰岛素，可能以
第十五章 人 体
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某种方式改变细胞膜蛋白质上氨基酸侧链的排列，从而为葡萄糖
（也可能为许多其他物质）把门打开。
如果我们对这种一般性的推测表示满意，我们可以进一步假
设，其他的激素也作用于细胞膜，每种激素都有自己的作用方式，
因为每种激素都有其特殊的氨基酸排列。同样，甾类激素，如脂肪
物质，可能也作用于细胞膜的脂肪分子，打开或关闭某些物质的
门。显而易见，通过帮助一种给定物质进入细胞或阻止它进入细
胞，一种激素会对细胞内进行的活动产生激烈的作用。它可以给
一种酶提供大量的作用底物和剥夺另一种酶的作用底物，从而控
制细胞的产生物。假定一种激素可以决定一些不同的物质进入或
不进入细胞，我们就可以明白，一种激素的存在与否为什么能够深
刻地影响代谢，就像实际上胰岛素的情况所表明的那样。
上面我描绘的这幅图画是吸引人的，但又是模糊的。生物化
学家们更想知道，在一种激素的影响下细胞膜上发生的精确反应。
这方面的了解起始于
1960年发现的一种特殊核苷酸，它很像腺苷
酸，只是磷酸基连接在糖分子的两个不同的地方，它的发现者萨瑟
兰和拉尔给它命名为环化腺嘌呤单核苷酸（cAMP）。由于这项研
究萨瑟兰获得
1971年的诺贝尔医学与生理学奖。
环化腺嘌呤单核苷酸一被发现，人们就发现它广泛地分布在
组织中，并发现它对多种不同酶的活性和细胞过程具有显著的作
用。环化腺嘌呤单核苷酸是通过位于细胞表面的腺苷酸环化酶作
用于普遍存在的腺苷三磷酸（
ATP）而产生的。这种酶可以有许多
种，每一种都在一种特定的激素存在的情况下产生活性。换句话
说，激素的表面活性可以使腺苷酸环化酶活化，从而导致环化腺嘌
呤单核苷酸的产生，环化腺嘌呤单核苷酸再改变细胞内酶的活性，
使细胞产生许多变化。
毫无疑问，这些过程的细节是非常复杂的，除了环化腺嘌呤单
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核苷酸外可能还有其他化合物（很可能有前列腺素）参加作用，但
这是一个开端。
死 亡
现代医学在治疗感染、癌症和营养缺乏病方面所取得的进展，
增加了任何一个人长寿的可能性。这一代出生的人有一半可以期
望活到 70岁高龄（只要不发生核战争或其他重大灾害）。
古时候活到老年的人非常稀少，这无疑是当时对老年人特别
尊敬的一个原因。例如，在荷马史诗《伊利亚特》中，就着重描写了
“年老的”特洛伊国王普里阿摩斯和特洛伊战争中的贤明长老内斯
特。内斯特被描写成活了三代的人，但是当时的平均年龄不会超
过 20～25岁，所以内斯特活了三代也不一定超过 70岁。那时可
以说是高龄了，但用现在的标准来看并不是特别的老。因为在荷
马时期内斯特给人们留下了这种长寿的印象，后来的神话学家们
猜测，他大概活了 200来岁。
随便再举一个例子。莎士比亚的历史剧《理查二世》是用这样
的台词开始的：“高龄的约翰·刚特，德高望重的兰开斯特。 ”根据当
时的记录，约翰·刚特的同代人也认为他是一个年纪很大的人。当
人们知道约翰·刚特只活了 59岁时，一定会有点吃惊。我们自己
历史上的一个有趣的例子就是美国总统林肯，不知是因为他的胡
子，还是因为他那阴郁而削瘦的脸，或者是因为当时的歌曲中把他
称做“父亲亚伯拉罕”，在他死的时候大部分人都认为他是一个老
年人。这只是人们的愿望而已，他遇刺时只有 56岁。
所有这些并不是说在现代医学以前的年代里没有真正高龄的
第十五章 人 体
第十五章 人 体
老人。在古希腊，索福克勒斯，剧作家，活到
90岁；伊素克拉底，雄
辩家，活到
98岁。5世纪罗马的卡西奥多鲁斯谢世时
95岁。威
尼斯
12世纪时的总督丹多洛活到
97岁。文艺复兴时期的画家提
香活到
99岁。在路易十五时代，著名枢机主教黎塞留的侄孙黎塞
留公爵活到
92岁；法国作家丰特奈尔仅差
1个月就满
100岁。
这些强调说明这样一个问题，虽然在现今医学进步的社会里，
平均预期寿命有了很大提高，但是最长的寿命期却没有提高。即
使在今天，我们也只能期望极少数人达到或超过伊素克拉底和丰
特奈尔的寿命；同时，我们也不能期望现在
90岁以上的人能够以
更大的活力参与生活事务。索福克勒斯
90岁高龄后还在写他的
伟大剧本；伊素克拉底也在创作他的伟大演说；提香在生命的最后
一年仍从事绘画；丹多洛是一位不屈不挠的领袖，
96岁时还领导
反抗拜占庭帝国的威尼斯战争。（在现代一些比较有活力的老年
人中，我能想到的最好的例子是肖伯纳，他活到
94岁；还有英国数
学家和哲学家
B。 罗素，他在
98岁谢世时仍很活跃。）
虽然今天可以活到
60岁的人口比例比以前大得多，但是
60
岁以上的预期寿命比过去提高得很少。大都会生命保险公司估
计，1931年
60岁的美国男性的预期寿命和
150年以前基本相同。
1931年以来，抗菌素的出现使两性
60岁的预期
