生物电

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在一篇科学幻想小说里,曾经叙述过一件奇妙的仪器——“显电镜”,通过显电镜,能够看到电流。于是,在人们的眼前,展开了一幅美丽的奇景:电动机和发电机是卷成一团团的明亮的光点,房屋的墙壁是由发光的电力线和电话线纺织成的;而最使人惊奇的却是普通的人,人的头部在闪闪发光,是一种柔和的淡紫色的光线!当人在思想的时候,这光线就会增强;当人激动的时候,他的心脏就会迸发出明亮的火光。

这篇小说中所谈的问题已经不再是幻想了。苏联发明家克尔良夫妇利用一种奇特的高频摄影法,能看到生物机体内所产生的生物电流。从摄影器中观看人体的一小部分时,可以看到一串串谜一样的发光的线条和斑点,看到多色的彩虹,忽而像火炬一样地闪耀,忽而又暗淡下去,若隐若现。

生物机体中有生物电流这件事,早在18世纪末就有人提出过。不久以后就证实,不仅神经和肌肉能产生电流,就是在生物机体的每一个细胞内,都进行着复杂的生物化学过程,而伴随着这个过程的电现象就是产生生物电流。因此,每一个的生物机体也就是一个小小的发电机。虽然产生生物电流的机构,目前在科学上还是一个谜,但是这并不妨碍我们现在就来寻找各种方法,把生物电应用到国民经济中去。

图1
图1 🔍原图 (816×519)

学者们已经发现奶牛挤奶量和心脏生物电流之间有一种有趣的联系。大家知道,挤奶量和挤奶的方法很有关系。采用机械挤奶时,奶常常会存留在乳腺槽里挤不出来。如果由小牛来吮吸,母性本能反映到奶牛的脑里去,血液中就会出现一种特殊的激素,这种激素能迫使乳腺周围的肌肉收缩,有力地送出奶来。怎样才能使奶牛产生那种能分泌所需激素的良好“情绪”呢?一般都是采用乳房按摩或温水冲洗的方法。很遗憾,这样也常常不能使奶牛产生那种“情绪”,牛乳仍然存留在乳腺槽里,并且会被“烧干”,奶牛的产奶量也会因此降低。

图2
图2 🔍原图 (816×612)

全苏农业电气化研究院牛奶实验室的领导人В.Ф.科罗列夫发明了一种能使动物产生所需心理效应的巧妙设备。我们知道,任何心理状态都是由于脑部的一定频率的生物电流而产生的。当小牛吮奶时,奶牛的脑里就会产生一定频率和一定强度的生物电流。如果在奶牛的头部固定一种电极,就很容易把这种生物电流记录下来。然后再把它们放大导入灯泡。于是灯泡开始忽明忽暗地闪烁,就和小牛吮奶时奶牛脑里的生物电流闪烁的情况一样。奶牛看着这种闪烁的灯泡,就能在它脑内激起所需的生物电流。这样,挤奶量能够增加很多。

用这种方法能不能引起动物的饥饿感呢?可以。当动物吃着多汁的饲料吃得很香的时候,把它脑部的生物电流录下。以后再用和“食欲生物电流”频率相同的灯光或音响信号作用于动物,就能诱惑动物,使它发生饥饿感。在饲养业中使用这种人工饥饿感的方法,很容易使动物的体重迅速增长。

生理学家们还研究出了一种远距离影响生物机体的方法。用无线电来发出信号,在动物皮下嵌入一个极小的半导体接收机来接收信号,把信号变成微弱的电流,通过电极传送到脑部。这样就能根据我们的决定,促使动物睡眠,或是使它们发生饥饿和渴感。这种遥控法给饲养业开辟了一个奇妙的、十分诱人的远景。

研究者们并不停留在这一点上。他们还要使动物自己来调节舍内的温度及湿度。已经创造出一种自动设备,它接收所监护动物的生物电流,并根据这些生物电流自动地改变牛栏里的气候。

生物电流还能帮助兽医。几年以前,苏联的研究者В.И.泽伊切夫和П.Ф.菲拉托夫分析了一大群奶牛的心动电流图,发现有一些牛的心脏电流情况有些异常。可能是它们缺少了维生素吧!于是在每天的饲料中加入了丁种维生素、葡萄糖、咖啡因。这样,牛的心动电流图很快地恢复常态,挤奶量也迅速提高。

为了制订饲养牲畜的科学制度,生理学家和动物饲养学家们常常要日夜不停地观察牲畜的生活,以便弄清楚,它们究竟需要多长时间吃东西和睡眠,而不眠的时间又有多少?由动物吞下或嵌入动物皮下一架超小型无线电发射机,可以在这些方面起很大作用。这种发射机不断测量各个器官中的生物电流,并把测得的数据用无线电传送到科学实验室内的自动记录器中去。

前面所谈的都是一些很微弱的生物电流。但是,也有一些动物,如电鳗和电魟,能够发出很多的电。将来很可能会培育出一些新品种,能够以很高的效率把化学能变为电能。可以想象,如果在农村中有了这些生物发电站和生物蓄电池,将是如何方便。

不久以前,总认为只有动物,或是食虫植物(捕蝇草),能产生生物电流。但后来却发现其它许多高级植物也都能产生生物电流。根据生物电流的强度,可以判断植物对外界环境刺激的反应。例如,先加上光照然后去掉光照,植物叶子上就会产生生物电流。根据这一点就可以确定这植物是不是需要光照。格鲁吉亚的两位学者察明了葡萄藤根部系统的电位差和生长情况间的联系。这说明可以制造出一种自动装置,利用这种装置,植物本身将能自动调节温室中的光线、温度和湿度。

学者们的实验技术现在更加巧妙了。他们已能测出部分肌肉纤维里的生物电流,能在每一个生物细胞中塞设微小的电极。这个有趣的生物学领域内的科学研究战线正在扩展。生物电流帮助学者们更深入地探讨生物体的秘密。他们将会取得更大的成就。(〔苏联〕E.穆斯林)(王意峻编译自苏联“农庄青年”杂志1962年第3期)