【原】赵泠 | 科普问答（四）

Naz摘星星 2022-04-24

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1、为什么注意力决定了记忆力？

“注意力决定了记忆力”的说法并不确切。在人的认知过程中，注意力与记忆力并不是独立工作的，相互作用很复杂（尤其是无意识记忆的形成过程）。

视觉注意力和视觉短期记忆之间的相互作用研究得比较多。注意力可以帮助主体选择性地将项目编码到视觉内存中，而且能够影响已经存储在视觉内存中的信息。这涉及丘脑网状核对感官进行干扰：

当你“集中注意力”的时候，并不是“你的感官在目标上聚焦”，而是“来自目标以外的信息被干扰或阻止”。

前额叶皮层通过基底核与丘脑网状核互动，频繁调整阻止强度和范围——这是“被忽略的信息中可能包含意料之外的重要内容”的事实在演化过程中塑造的。

你的注意力实际上在不断自我打断，每秒能集中约4次。

可以参照：

Nakajima et al., Prefrontal Cortex Regulates Sensory Filtering through a Basal Ganglia-to-Thalamus Pathway,Neuron (2019), /10.1016/j.neuro

另一方面，注意力缺陷多动障碍可以引起一部分患者在日常生活中表现得健忘，但患者仍能产生大量记忆，而且他们对某些信息的输入特别敏感。实验证明，睡眠状态的人可以通过听到的声音、嗅到的气味等进行学习，那和注意力简直扯不上关系。睡眠学习产生的记忆痕迹在清醒状态下是意识不能主动访问的，对清醒状态的行为产生的影响较为间接。

例如人可以在睡眠中将声音与气味、多种不同气味、单词的模式联系起来，相关回路在清醒状态下也有效：

让吸烟者在睡眠期间嗅到烟味与恶臭，醒来后他们吸的烟会变少。

在睡眠期间听没学过的语言的单词拼写与含义，醒来后去做相关试题的表现好于乱猜。

可以参照：

/10.1016/j.cub.2

在对运动表现的研究^[1]和高水平运动员·艺术家的反馈中，自我意识被认定妨碍了他们的表现。当运动员或表演者对自己正在做的事情“意识太强烈”时，“想得过于努力”会抑制他们的身体行动和创造力。人对一件事的反应越快、越精准，它就越有可能是无意识直接指挥的。不要以为“注意力特别集中”是什么好事情。

当然，贩卖“吃了我的药就能提高孩子注意力→记忆力→学习成绩，不吃那就被别人家的孩子超过”之焦虑的家伙不管这么多。

在这问题下大谈多巴胺也是那种“看了点名词就编故事”的类型。在基底核内，纹状体棘状神经元投射到苍白球、苍白球投射到丘脑的神经递质是γ-氨基丁酸，丘脑网状核由大量的γ-氨基丁酸能抑制性神经元组成。

这“不问是不是、就问为什么”的表达，名都不匿也不整个马甲，上了热榜而大部分回答的赞同数不到30——我觉得相关人员的注意力应该放在自己的饭碗上。

在某个网站上，你还能找到顺势炒作：

“在知乎热议的热度非常高”（棒读）

这小编通过一顿“狗屁不通模拟器”风味的胡说八道，喜提7个阅读量，真是惨不忍睹。

建议相关人员多谈些学问，少整这类歪门邪道。

参考

^https:///real/articles/Science_The_Right_Choice.pdf

2、核辐射污染的区域（切尔诺贝利）内为什么动物能正常生存？

因为切尔诺贝利核电站附近大部分地区的核辐射强度及其能造成的后果没有西方吹嘘的那么厉害。

1986年切尔诺贝利核泄漏发生后，约116000人被从4200平方千米区域内疏散，其中2600平方千米区域被西方宣传称为“禁区”，号称在数千年到2.4万年内不适合人类居住——实际上那纯属谣言。人的身体承受电离辐射的能力并不弱于同等体重的非人哺乳类，早就有人跑回切尔诺贝利“禁区”内生活了，他们的预期寿命并没有明显缩短。

1987年以来，多项研究显示切尔诺贝利疏散区域内的动物的平均寿命并没有明显改变。从1987年到1997年，“禁区”内的麋鹿、欧洲狍、野猪的数量一直在增加，在21世纪初达到欧洲四个自然保护区的平均水平，“禁区”内狼的数量甚至达到这些自然保护区平均水平的7倍以上，一些研究人员用电子项圈追踪了一些切尔诺贝利狼的长距离迁徙。

确实，你可以找到疏散区域内的一部分动物患上白内障、肿瘤、发育障碍，但其发病率早已不再高于欧洲其它地区——而且，在原始蛮荒的自然界，大部分动物其实活不到患上癌症的年龄就被捕食者或病原体给干掉了。

到了2015年，一项发表在 Cell 杂志的研究显示没有证据表明切尔诺贝利核电站散布的辐射对其周围的哺乳动物丰度有负面影响^[1]。

非哺乳动物就更别提了，许多昆虫和软体动物能耐受对人致死的辐射量。

在核爆后的广岛，人们发现一些蛀虫和它们的卵在48000至68000拉德下正常生长；

1963年，科学家发现蟑螂的辐射致死量比人类高六到十五倍^[2]，1000拉德的电离辐射吸收剂量可以干扰蟑螂的生育能力，6400拉德可以杀死93%的蟑螂；

1959年，科学家发现64000拉德的辐射才能杀死实验室最常见的果蝇，一种柔茧蜂甚至要180000拉德才能杀死。

切尔诺贝利的两栖动物的皮肤比外面的同类黑一些。黑色素可以抵挡一部分电离辐射。在辐射合成真菌身上，黑色素接收的电离辐射能量被送去电子传递链、合成有机物。

切尔诺贝利的寄生虫数量比周围地区要多一点。鸟类白化现象比外界常见一点。某些昆虫的生命周期被轻微加速，更快地孵化、更快地世代交替。

在“禁区”内有些地方，鸟类的数量明显比其它地方少，你可以将这简单地解读为那里的污染水平较高。不过，研究显示周期性生活在切尔诺贝利的候鸟受到的影响比一直生活在这里的留鸟要大——听起来有些反常识，但你很容易想到这是因为候鸟要在有人类活动影响的地区和切尔诺贝利“自然保护区”之间迁徙、消耗了更多的体力和化学物质，以至于对辐射的抵抗能力下降。

现在，切尔诺贝利“禁区”内大部分地方有丰富的动植物种群，并早已开发出旅游线路，在2018年接待了超过7万名游客，艺术家 Valery Korshunov 在废弃的普里皮亚季市举办了一场晚会。切尔诺贝利开发项目主要使用太阳能发电。

2021年4月到9月，乌克兰对中国旅游暂时免签，你可以亲自前往切尔诺贝利，用肉眼观看那里的情况，亲身感受一下那里的环境。

具体而言，自2021年4月1日至2021年9月30日期间，对以旅游目的入境或过境乌克兰，且180天内在乌克兰境内停留时间不超过30天的中国公民实行免签制度。

在“禁区”内已经开放的区域步行1天，你受到的辐射量还不如坐飞机去乌克兰途中受到的背景照射量来得多。

参考

^https:///10.1016/j.cub.2015.08.017
^人类在短时间内吸收500拉德剂量就会死亡

3、切尔诺贝利石棺内可能有生命体存活吗？

那不是“可能”级别的事，切尔诺贝利石棺内有大量生物存活。我们已经见识到鸟类在石棺建成前就进入切尔诺贝利核电站筑巢，大量细菌、古菌在反应堆附近生长，辐射合成真菌利用黑色素将电离辐射的能量送入电子传递链来合成有机物^[1]。1991年前往调查的研究人员发现真菌群落多到将核电站的冷却水染成了黑色。

从切尔诺贝利石棺内找到的三种代表性真菌（球孢枝孢菌 Cladosporium sphaerospermum 、皮炎外瓶霉 Wangiella dermatitidis 、新型隐球菌 Cryptococcus neoformans ）都是世界范围内十分常见的物种，而不是什么独特的神奇生物。我们过去并不知道它们可以这样利用电离辐射。

皮炎外瓶霉可以对人和动物致病，引起暗色丝孢霉病、皮下黑色真菌症、着色芽生霉菌症。

新型隐球菌是一种酵母菌，经常出现在鸽子粪便里，有时也能对人致病。大概就是鸽子将它送到切尔诺贝利核电站里的。

用上述真菌进行的实验发现，真菌个体的黑色素可在20到40分钟内适应电离辐射，产生的能量让个体生长速度加快到对照组的三到四倍。

无独有偶，2011年水下摄影机器人发现福岛第一核电站内部被水淹没的区域盖满了细菌生物膜。

斯坦福大学和北卡罗莱纳大学的研究团队探讨了使用切尔诺贝利核电站防护墙内的辐射合成真菌来屏蔽宇宙线的可行性。根据在国际空间站上进行的为期一个月的试验，1.7毫米厚的一层球孢枝孢菌可以阻挡2.17±0.35%的辐射。在与火星土壤合用的情况下，9厘米厚的真菌-土壤可以阻挡火星基地受到的绝大部分辐射。考虑到真菌是生命体、允许人们携带少量真菌到火星上再加注营养物质来培养，可以省略大量的辐射屏蔽材料。

补充材料：

A Self-Replicating Radiation-Shield for Human Deep-Space Exploration: Radiotrophic Fungi can Attenuate Ionizing Radiation aboard the International Space Station | bioRxiv

这听起来仿佛外星异种的球孢枝孢菌，其实在许多地方的室内·室外空气里都可以找到^[2]，也许你身上还沾着它的孢子。

参考

^https:///10.1371/journal.pone.0000457
^HG Park, JR Managbanag, EK Stamenova, SC Jong Comparative analysis of common indoor Cladosporium species based on molecular data and conidial characters Mycotaxon, 89 (2004), pp. 441-451

4、同性恋群体从生物进化的角度来讲，一定是更难繁衍后代，传递基因的，这部分特质是如何传递下来而没有被淘汰？

“同性恋群体从生物进化的角度来讲，一定是更难繁衍后代，传递基因的”这个前提是错误的。

在正面上，2019年一项使用50万英国人的数据的研究显示，基因机制至多能解释8%到25%的同性恋行为——剩下那75%到92%压根就跟“生物进化的角度”扯不到一起去。

Large-scale GWAS reveals insights into the genetic architecture of same-sex sexual behavior

BY ANDREA GANNA, KARIN J. H. VERWEIJ, MICHEL G. NIVARD, ROBERT MAIER, ROBBEE WEDOW, ALEXANDER S. BUSCH, ABDEL ABDELLAOUI, SHENGRU GUO, J. FAH SATHIRAPONGSASUTI, 23ANDME RESEARCH TEAM, PAUL LICHTENSTEIN, SEBASTIAN LUNDSTRÖM, NIKLAS LÅNGSTRÖM, ADAM AUTON, KATHLEEN MULLAN HARRIS, GARY W. BEECHAM, EDEN R. MARTIN, ALAN R. SANDERS, JOHN R. B. PERRY, BENJAMIN M. NEALE, BRENDAN P. ZIETSCH

SCIENCE 30 AUG 2019

在反面上，如果你认为同性恋是基因决定的性状，人类基因的突变率是不能在每一代人里临时产生数以千万计的同性恋者的，我们也没有发现这样多的隐性基因纯合来支持社会上的同性恋比例。你将只能认为同性恋是在遥远的过去偶然地突变出来、在自然选择中得以保留的。这会和你的前提出现直接矛盾。

同性恋不是“豌豆皮光滑或粗糙”这样简单的性状，而且许多有同性性行为的个体仍会产生后代：

人是可以双性恋的。

大量证据显示性取向在人的一生中并非固定，而且多数人并没有“我应该选择OO取向”的意识。

即便是严格的同性恋者，仍然可以跟并不喜欢的异性结合来产生后代，这已成为社会问题。

现有证据表明，绝大多数有同性恋倾向的成年人是由异性恋父母养育的；同性恋者抚养的孩子，无论是他们自己生育的还是领养的，绝大多数会成为异性恋。这可以支持该性状并非单纯的基因决定或社会熏陶。

人类以外的多种动物在自然环境里就有同性间的性行为、跨物种的性行为^[1]，这些并不影响它们进行繁殖。

讨论“基因决定性取向”的话，支持这想法的一部分学者找出来的“同性恋基因”不止一个，研究得多一些的是位于X染色体的Xq28以及8号染色体的8q12，可能包含与男同性恋有关的基因^[2]^[3]。表观遗传允许同样的基因产生不同的性状，允许你在携带所谓“同性恋基因”的状态下仍然是异性恋，无论是否隐性、是否纯合，反之亦然。

不过，认为这些基因“促使女性喜欢男性从而产生更多后代”也没有多少证据。“有一些学者提倡这样的假说”是2008年的事，当时他们从意大利人群的数据里拿出“有同性恋儿子的母亲平均有2.7个后代，有异性恋儿子的母亲则平均有2.4个后代”的统计结论——如果你不考虑同性恋儿子也能繁殖后代，前者那2.7恐怕要打折计算；如果你考虑同性恋儿子也能繁殖后代，那你的立论还有多大用呢。

你还要注意这里面可能存在的错误归因：同性恋儿子也许是因为“家里兄弟姐妹比较多”造成的影响而变得同性恋的呢。

一些研究显示，对人类来说，胚胎阶段的激素条件、个体外观、后天境遇、模因、表观遗传等因素都可能参与了决定性取向，影响不亚于所谓同性恋基因。许多科学家研究了出生顺序、惯用手、头发漩涡、生殖器尺寸、身高体重关系，无名指/食指长度比例等因素，来研究各种激素与性取向的关联，有少许成果，例如发现母体怀多次男胎可能增加男性后代的同性恋概率，^[4]但这没有太好的数据。

目前尚无研究彻底解释性取向的由来，但发得比较多的论文支持“基因、子宫环境、激素等生物性因素和非社会性的环境因子共同作用”^[5]，而不支持用社会性手段对人的性取向进行“教导”或“纠正”。没有科学证据支持用心理学手段去扭转性取向——一些西方国家希望这可以让你忘记他们曾经出动什么样的手段去对付同性恋者。

如果你关注的是“同性恋基因若真的存在，它要怎么延续”，一些学者认为它算是中性突变：

个体的任何性状，只要不影响整个种群的繁衍，就有可能在种群里长期延续，尤其是在该基因未必会激活、即使激活也可能有别的因素影响的情况下。

也有一些学者认为同性恋可以调节种群的可交配性别比例、同性之间的冲突强度、抚养后代的个体数量等因素，有利于种群的延续，因此容易通过血亲的其他孩子传递下去，本人也可能会被社会安排生育后代。

如果要追溯到更遥远的过去，我们早已知道现代生存的许多结构简单的生物物种的每一个体所产生的配子在尺寸、功能等方面是一样的，不分什么性别。我们的遥远祖先也是这样的东西。

“异性之间相互吸引，这是基因为了传递而设计的一种模式，异性在一起才能繁衍后代，才有利于基因的传递”的想法是一厢情愿的^[6]。雌雄同体的生物和无性别的生物的生物量（总体重、总干重、总碳原子数皆可）压倒性超越雌雄异体的生物。雌雄异体的生物处于“反正还没灭绝，就继续下去吧”的状态，和同性恋微妙地处在相同的立场上。

参考

^https://www.zhihu.com/question/419831656/answer/1458569220
^https://dx./10.1016%2FB978-0-12-800222-3.00008-5
^https://dx./10.1017%2FS0033291714002451
^https://www.ncbi.nlm./pubmed/10051890
^https://www./topics/lgbt/chinese-orientation.pdf
^生物是自然选择塑造的信息，其存在并无特殊的目的，所谓“繁衍和生存”是生物体作为物质的运动模式，而不是什么目的。生物体的存在建立在大分子的自我制造的基础上，能够自我组装的分子的物理性质理所当然能够自我复制