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丧尸的生理研究

陈瀚霖 访问量: 【字号:

自1968年George Andrew Romero的一部大名鼎鼎的黑白电影《活死人之夜》开始,丧尸的题材就开始成为各种娱乐产品经久不衰的题材。而1996年capcom公司的游戏《生化危机1》更是将丧尸热再次带到了一个新高潮,直到现在,各种以丧尸为题材的电影、电视剧、小说、漫画、游戏仍然霸占着我们的屏幕,近年来最火热的作品莫过于韩国电影《釜山行》、美剧《行尸走肉》,就连《权力的游戏》都出现了类似丧失的设定。游戏里最有名的莫过于《植物大战僵尸》

《活死人之夜》海报

《生化危机》海报

当然,大多数丧尸作品里面,丧尸只是一个叙事道具,象征着人为灾难和无畏人性的文化符号,本质是为了表现人性的善与恶。(BGM:《釜山行》结尾隧道里小孩唱的歌谣)。但这次,我们尝试用科学的眼光去研究丧尸。

1. 丧尸的设定

既然我们要研究丧尸,首先当然是要弄清楚我们研究的对象是怎么样的。但是创意科普课又没有批经费给我采购一只货真价实的丧尸来研究,那我就只能参考文献了。参考了大量古籍及最新前沿的研究,我们得出如下理论。

1) “丧尸第一定律”——丧尸由生物受病原体的影响转变而成

这是丧尸最基本的设定,在各种丧尸作品中,无不是大量的人类在病毒或寄生虫的肆虐下被转变成为大家闻风丧胆的丧尸。当然,在部分作品中也会有其他的生物,比如《我是传奇》中的狗,《动物僵尸》里的各种动物。而病原体则通常有病毒和寄生虫,大概是考虑到人类对肉眼不可见的微生物的恐惧以及其疯狂的传播效率。偶尔也会有细菌或真菌的出现。但是不同作品里的病原体使宿主转变的效率也不尽相同,有的只要丧尸攻击出现明显伤口短时间内就会失去人类意识成为丧尸,如《釜山行》,有的则被攻击至死亡后才会变成丧尸。

2) “丧尸永动定理”

在每一部作品里,丧尸最使人恐惧的通常都不是其攻击力,而是其持续且大规模的威胁。在查阅到的资料中,持续时间最长的丧尸威胁长达200年。虽然绝大部分作品中丧尸都是长时间活跃的,但是鲜有对丧尸进食的描述,仅在部分作品中提到丧尸喜欢吃人类的脑器官,而且通常对人类的啃食仅在受害者转变为丧尸之前,一旦受害者转变为丧尸,则不再啃食,转向下一个目标。显然,在大部分设定中,丧尸不需要能量的摄入则能保持长时间的活动,是一部名副其实的永动机。

丧尸习性理论

有关于丧尸运动理论的研究可以说是百家争鸣,在不同的资料里有不同的描述,我们根据搜集到的资料作出了以下总结:

a) 运动

丧尸行走的方式通常以与人类相似,部分会由于肢体的残缺而显得瘸拐,少数由于变异会出现特殊的运动方式。但相比于人类,丧尸的运动通常是缓慢的,但部分研究中丧尸会通过奔跑追逐人类,而且速度也飞快,如在《釜山行》和《行尸走肉》中,丧尸的平均奔跑速度几乎超过人类(而人类的奔跑速度快要追上火车)

b) 食性

如上文所提到,大部分作品中并不涉及对丧尸进食的描述。他们仅对人类或其他生物有攻击性,但其对生物啃食目的也仅为攻击而不是食用,通常在目标失去变成丧尸后则停止啃食,但是少数作品也认为丧尸喜欢吃人类的脑部器官。另外,丧尸不爱喝水,从来没有丧尸喝水的目击报告。

c) 排泄

不存在的,如果存在的话,人类通过其粪便追寻其踪迹应该是很方便的方法。

d) 感官

大量研究表明,丧尸的视力通常不佳,许多作品中丧尸的眼球都像白内障一样蒙上了一层翳,更有部分作品中丧尸的眼球缩小到只有黄豆粒大小,而且通常他们不通过视觉进行索敌,而是通过听觉及嗅觉,所以可以得出,丧尸的听觉和嗅觉与人类无异。而痛觉则貌似与丧尸绝缘或者比人类微弱的多,人类对其攻击通常不会引起其剧烈疼痛,而是引起其迅速的反击。另外,丧尸也不存在疲惫的感觉。有趣的是,通常丧尸无法对自身的饥饿感进行抑制。

e) 记忆能力

丧尸不存在记忆能力,据说鱼只有7秒的记忆是伪科学,但是丧尸估计就只有7秒不到的记忆。这一点在许多作品中可以证明,如果丧尸有有效的记忆,当人类尝试通过消音等方式规避丧尸的攻击时,丧尸并不可能马上失去行动的目标,而是凭记忆继续攻击。

f) 意识

丧尸唯一的意识就是捕食人类及其他生物。由其生活习性来看,这一意识甚至强于他们生存的意识。同时,其他正常动物存在的意识在丧尸身上也不体现,他们的行为不存在强烈的目的性(除攻击活物以外)。

g) 语言

没有意识,就更不用说语言。丧尸不存在语言,无法像人类一般通过语言进行交流,甚至没有像动物一样有特征的叫声,只有简单的吼叫或喉音。

h) 社会性

如果说丧尸群体有统一的社会性目的,那就是攻击别的生物。但是通常他们的攻击行为并没有组织性也不存在协作,甚至在群体攻击过程中经常会误伤友军,出现大量的踩踏事件。同时,在丧尸不处于攻击状态的时候,通常不会出现有目的性的动作,更不用说协作。

i) 昼夜习性

部分资料中丧尸只在白天活动,可能由于其高温或阳光。部分资料则不存在该差别,甚至在夜晚丧尸会更多出没。

从以上的分析来看人类真的比丧尸高到不知道哪里去了,那是什么造成了丧尸拥有如此特性的呢?我拜读了几位科学家的研究,引用了一些他们的分析,加上一些自己的推理,

2. 丧尸的病理学分析

1) 病原体的类型

在各种丧尸题材的作品中,出现过的病原体有病毒、寄生虫、真菌、细菌,此外还有巫术等方法,既然我们要做科学的分析,就不考虑巫术的情况了。

首先是寄生虫。寄生虫如果要控制人类的思维按目前的医学认知,寄生部位有两个地方,一是枕骨大孔脊髓发出的地方,寄生在这里理论上可以切断大脑和躯体的联系。但是问题来了,除了脊髓之外,大脑与躯体的联系还有十二对脑神经,这十二对脑神经控制着视,听,嗅,吞咽,面部感觉运动。寄生虫无法控制这些神经,那么进攻人类也就无从谈起了。还有一种可能是寄生在大脑皮层,绝大多数运动与感觉的中枢都在这。理论上寄生在此处可以改变人类的行为。这种可能性面临两个问题,一来是寄生虫的大小,颅腔是有限的,如果寄生虫过大,会引起脑疝,我们可以假设寄生可以使部分脑组织萎缩为自己空出位置;二来根据生物学上的法则,高等生物可以模仿低等生物,但是低等生物无法模仿高等生物。寄生虫作为远低于人类的生物无法处理人类大脑复杂的信号,所以如果有这么一种寄生虫,那它肯定不是来源自地球。[1]

也有分析认为,既然丧尸没有高级的意识,那只需要保持脑干部分就足够了,虽然说保留脑干和脊髓的情况下,动物是能继续存活并产生节律性活动的,但是丧尸的运动能力,强烈的饥饿感以及感官都需要大脑维持,所以大脑其实是必须的,只是部分功能必然缺失。如果丧尸攻击人类只是摄食的本能,那他们完全可以去摄食其他食物。

T病毒

在众多讨论中,大部分分析比较倾向于病毒一方面是由于病毒本身传染性比较强,相比起细菌、真菌、寄生虫等生物研究不那么透彻,治疗手段相对较少。更重要的是,病毒具有使自身遗传物质进入宿主细胞的能力,可能改变宿主细胞的基因,从而达到控制人类意识的目的。在《生化危机》中有对此相对科学完备的设定,病原体是一种被成为T病毒的病毒。设定中,T病毒属于温和病毒,会与宿主共生。温和病毒会把自己的遗传物质整合到宿主细胞的染色体中并长期共生。在这共生期间,显然宿主细胞的基因型就由于整合了病毒染色体而改变,细胞的性状也相应地会发生变化(溶原转换)。这就意味着宿主本身会有或多或少的变异,甚至有可能变异成另一种生物,视这个整合的病毒(简称前病毒或原病毒)对宿主的影响大小和性质而定。它会几何倍数的提高人体新陈代谢速度,使人由于超快的新陈代谢而拥有极大的饥饿感。腐烂和贪食都是出于同一个原因:T病毒的感染受到人体免疫系统的阻挠。免疫细胞会试图将已被感染的细胞杀死,而且通常采用的是“同归于尽”的方式,这就导致人体出现大量坏死组织。为了修复组织的损失和恢复免疫系统的功能,就需要大量的食物提供材料和能量来源,这就使被感染者出现旺盛的食欲。

综上,各种病原体中,病毒的可能性显然更胜一筹。

2) 传播途径

通常丧尸病毒的传播是通过感染者的攻击造成创口后感染造成的,由此分析可能的传播途径有体液传播或经皮肤传播。

丧尸的身体机能

a) 运动系统

毫无疑问,要保持强大的攻击力以及以上提到的奔跑速度,运动系统是少不了的。

b) 消化系统

如果丧尸通过摄食人肉来维持能量供给,那消化系统是必须的。然而这样必然带来一个重大问题——粮食短缺。丧尸不会同类相食,所以只能吃人类,但为了保持自身种群的数量,又不可以食用大量的人类,但如此一来就没法保证能量供给的充足。同时,根据热力学第二定律,真正的永动机并不可能实现。于是我们就只有一条出路了:丧尸发展出了其他的能获得方法。而综合丧尸的习性,最可能的就是光合作用。这也不代表丧尸头上必须带点绿,毕竟能用于光合作用的不仅有叶绿素,这样就可以省掉消化系统,通过由呼吸系统代劳了。

c) 呼吸系统

既然丧尸可以光合作用,那就必然需要吸收大量的二氧化碳和水进行光合作用但是既然没有发现过丧尸喝水,那他们就必须发展出一个强大的肺来从空气中摄取足够的水和二氧化碳,特别是摄入足够的水可能需要与人类不同的一套呼吸系统。

d) 循环系统

循环系统是没办法避免的,丧尸的各个器官必须由循环系统供给能量,运输废物。

e) 泌尿系统

既然丧尸要进行光合作用,而且空气中可供利用的水如此的少,估计丧尸的泌尿系统不会再像人类的那样发达,他们的尿液可能更为浓缩,但其存在还是必要的,因为他们必须排出废物。

f) 生殖系统

完全不需要,病毒是要自己繁殖,不是宿主繁殖。

g) 内分泌系统

和循环系统一样是所有系统的支撑,没有内分泌系统,很可能丧尸没活动多久就会被自己产生却没有代谢掉的生物毒素把自己的运动系统神经系统毒死了……

h) 神经系统

大脑是需要的,但是只需要保持小部分机能。小脑和脊柱对运动的影响较高,需要存活。遍布全身的神经也是必须的。

i) 免疫系统

通过观察影像资料中的丧尸,可以认为丧尸的免疫系统是一个矛盾体。既然丧尸可以做到如此长时间不被细菌真菌完全腐蚀,存在数年甚至更久,那他们必须拥有一套精妙的免疫系统。但是每每描写丧尸时总逃不了其尸臭味以及身体上的溃烂。这又表明丧失的免疫系统十分羸弱。但基于以上几大系统的维持,为防止各个必要器官的病变,一个强大的免疫系统还是必须的。实际上,一具尸体完全烂掉连一周都不需要。如果没有好的免疫系统抵御细菌真菌,估计还没等丧尸咬你一口,他的牙就已经掉光了,丧尸也不可能存在如此长的时间。

丧失的脑子怎么了?

由以上的分析,其实我们发现,一只健全的丧尸身体的大部分系统与人类相差无几,部分系统甚至比人类更加强大,只是脑子出了点毛病。那他们的脑子除了什么问题呢?

a) 运动皮层损坏:主要体现在运动能力下降,对工具使用的能力也大大减弱甚至消失。颞叶中部的海马区,和额叶的后面两边的区域都受到了损坏:成为丧尸后,记忆也会失去。顺行式和逆行式失忆都存在。颞部顶骨连接节受损:不理解人话,也不会流利的说话。

丧尸脑损伤分析

b) 内额叶皮质层损伤:因为内额叶内的布罗卡氏区是掌管语言能力的中枢,这部分的损伤让僵尸失去沟通与交流的能力

c) 眼窝前额皮质的损伤:变成丧尸后失去了社会性,无法抑制一些反人类的冲动。

d) 顶叶损伤:视觉严重丧失

e) 中风的嫌疑:虽然僵尸怕冷,但有趣的是,火,是一个僵尸很不喜欢的东西。虽然你看僵尸常常缺胳膊少腿,皮也不全,但僵尸还有痛的感知。如果一个人得了中风,当然是那种轻微中风,或是插一根电极,影响下丘脑后区的功能时,就会发现此人对疼痛不在那么在意了。并不是失去痛觉,而是痛,却已经无所谓了。

f) 梭状回受损:丧尸无法识别不同的面孔

g) 颞上回受损:丧尸没有面部表情,从而对人类或者同类的感受失去感知(同类也同样没有表达能力)。

h) 内侧颞叶和海马回受损:丧尸不能形成记忆同时也不认识路,只能各处兜兜转转,但这对人类来说是件好事,增加了逃生成功的概率

i) 前额叶损伤:导致僵尸无法像人类一样完成及时任务、思考计划或产生积极的行为动机

j) 背外侧前额叶皮层的损伤:让僵尸无法像人类一样有决策能力

k) 扣带回损伤:让僵尸无法抑制吃人的冲动,尽管这可能会和曾有的人性产生矛盾

l) 下丘脑的损伤:调节内脏活动和内分泌活动的较高级神经中枢的所在,所以僵尸普遍失眠症。

m) 中脑扁桃体损伤:中脑内位于颞叶深处的两个扁桃核的损伤,可以解释为什么电影中的僵尸会有无法抑制的攻击冲动和进攻性的行为。

综上所述,其实我们发现,一只健全的丧尸身体的大部分系统与人类相差无几,只是脑子出了一堆毛病,而在能量获取方面,丧尸的技术甚至比人类更加强大有效!能仅靠空气中的水和二氧化碳进行足够供给其活动的光合作用,其水吸收效率和光转化效率必然是杠杠的,他们的皮肤上也必然进化出一层可用于光合作用的细胞。近年来人类科研最火的方向之一不正是有关于太阳能的应用吗?然而高校转化太阳能的材料一直是一个难以攻克的课题。看来丧尸的出现完美地解决了这个问题。那丧尸真的有可能进化出如此的程度吗?

如果以T病毒的模型为例,由于T病毒所带来的新陈代谢加速上万倍,丧尸们每活一年,几乎相当于人类生活几万年……这中间发生的基因突变,融合和优胜劣汰所带来筛选,丧尸们已经在进化这条路上走得远远。丧尸可以说不再是活死人,而是另外一种在时间上走了捷径的高等级生物了,而像光合作用这种能力也不那么奇怪了,或者他们已经发展出更加能量供给方式,如运动的机械能转化功能,热能捕获等。他们可能重新拥有智力,重新拥有文明。在上百万年的时间面前,可能性无所不在。

既然丧尸如此强大,我们必须将其扼杀于摇篮之中!即使没有能力扼杀,起码也要会逃跑,保存有生力量。

3. 丧尸生存手册

根据丧尸身体的分析,丧尸那么如此多重要的系统,每一个系统的崩溃都是能造成致命的伤害,而且也不存在什么丧尸医生。既然这样,他们的弱点跟人类也是相差不远的。

1) 能降温就尽量降温降低僵尸的运动能力,有火就用火攻。

2) 如果迫在眉睫,最直接的方式就是破坏僵尸的大脑 —— 用利物从下巴底下往上;从鼻孔(想想都痛);眼球...

各种大动脉

最脆弱的器官——肺部

打断双腿使其丧尸运动能力

打不过就跑!既然丧尸没有高级的运动能力也不会使用工具,一棵树,一个梯子,一扇窗都可能成为其障碍,利用这些障碍迅速逃脱吧!

如果装备充足的话,趁着丧尸病毒还没扩散开,丧尸还是稀有资源的时候,赶紧去抓一只丧尸回家养起来吧。只要光合作用就能满足能量需求,完全不需要喂食,放到跑步机上就可以当发电机用了。光合作用吸收二氧化碳并产生大量氧气净化室内空气。而且,如此高效的太阳能材料可是相当值钱,定时定量取出出售必然带来巨大收益!真可以说是发家致富靠丧尸啊!

[Reference]

A True and Complete Account of the Neuroscience of Zombies [WWW Document], n.d. URL A True and Complete Account of the Neuroscience of Zombies (accessed 10.28.15).

Neuroscientists diagnose “zombie syndrome” [WWW Document], n.d. . Mail Online. URL The science of ZOMBIES and how to avoid becoming their dinner (accessed 10.28.15).

Q&A: Inside the Mind of the Undead, 2015. . Scientific American Mind 26, 70–70. doi:10.1038/scientificamericanmind0515-70b

Talks at Google, n.d. Tim Verstynen: “Do Zombies Dream of Undead Sheep?” | Talks At Google.

TEDx Talks, n.d. Zombie neuroscience: Shane O’Mara at TEDxDublin.

The Real-Life Neuroscience Behind Zombies [WWW Document], n.d. . Mental Floss UK. URL The Real-Life Neuroscience Behind Zombies (accessed 10.28.15).

Verstynen, T., Voytek, B., 2014. Do Zombies Dream of Undead Sheep?: A Neuroscientific View of the Zombie Brain. Princeton University Press.

神经科学,神经科学家生擒了一只僵尸之后...,知乎, URL. https://zhuanlan.zhihu.com/p/20302595

Do Zombies Dream of Undead Sheep?

徐佳琦,僵尸为什么不摄取食物还能存活?的回答,知乎,URL. https://www.zhihu.com/question/21687682/answer/19007641

谢黄瑞,从医学角度上讲,电影里的丧尸有没有可能出现?的回答,知乎,URL. https://www.zhihu.com/question/40449648/answer/86667521