都世民

                 “第六感”的新说法

1.近日参考消息网报道：“北大发现磁感应蛋白 或揭开“第六感”之谜”，文【1】中指出：北京大学生命科学学院膜生物学国家重点实验室谢灿研究员及其研究团队，通过对果蝇基因组实验，发现了一种蛋白质复合体，可以在磁场中定位方向，并在多个动物物种中找到了这种蛋白基因。研究人员将其命名为磁感应蛋白（MagR）。相关论文17日在线发表在英国自然出版集团的学术期刊《自然·材料》上。这种磁感应导航可看成动物的“第六感”。这是从蛋白质角度研究动物导航。

这个试验仅发现一种现象：发现了一种像聚合物的蛋白质——磁感应蛋白。这种蛋白质会和光敏隐花色素蛋白（简称Cry）的组成部分结合在一起，自发地和外部磁场对齐。研究者认为是与地球磁场磁感应结果。

笔者从电磁兼容学科角度，提出下列疑问：

1.研究者应测量地球磁场特性，然后施加一强磁场，在反方向。再观察磁感应蛋白是否反转方向。如果反转方向说明磁感应说法有理。反之，则要考虑其它方法验证。

2.如果北大的试验能在电磁屏蔽室内进行，实测室内磁场，观察磁感应蛋白是否改变原先方向。因为电磁屏蔽室可以大幅度减小环境磁场，磁感应蛋白取向应该有变化。完成这两项试验，再分析判定是否是地磁引起。

2.再看参考消息网另两篇相关报道。文【2】指出：大鼠除了视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉这五感外，还可以拥有“第六感”。日本东京大学研究生院教授池谷裕二率领的研究小组,首先开发出了一种能感知地磁，并根据方向对脑的特定位置施加电刺激的芯片。他们将这种芯片植入失明大鼠的脑内，研究人员还发现，大鼠经过训练后，即使不再向其提供地磁信息，它们也能很快到达食物所在位置。这显示大鼠通过“磁感”在脑内形成了“认知地图”，就像依赖视觉行走时那样形成了“方位直觉”。同样可以用前面方法进一步验证磁感应导航说法，是与否与大鼠心脑系统有关联。盲人用耳识别的情况，研究者是否将耳屏蔽，看植入芯片还能有方向感吗？

3.文【3】指出：纽约大学库兰特数学研究所助理教授利夫·里斯特罗夫说：“我们发现鱼类体表有一种独特排列方式的流量传感器，在各种鱼类中，这种排列方式几乎是普遍存在。这个传感器阵列就像一个‘流体动力天线’，使鱼类能够检测水流信息，并在不同的行为中使用这一信息。”研究人员把这个侧线管道系统看成检测电磁波信号的天线阵列，只不过这里是测量压力波。鱼类的管道系统就像是一个架设在鱼体表面的对压力变化敏感的天线阵列。他们特别关注这些管道沿鱼体的分布，发现这些管道的位置可能有助于解释鱼类的“第六感”如何发挥作用。

应当指出的是，这种比喻和推论是要进行验证的。既然看成天线就要给出相关频率范围及天线特性及其工作机理。这种说法不是磁场感应，把第六感说成电磁波接收。其实译者或作者应将电磁波改为无线电波。原因是无线电波频谱比电磁波宽，压力波频率不可能进入电磁波频谱。至于这种推理也需用其它方法佐证。

              “第六感”的进一步研究

文【4】是一篇科普文章，是生物学业内专家罗振华讲师创作的。这篇文章不否认动物定向导航与地磁有关。文章指出以下几点：

1）认为动物最简单的定位导航法就是像人类一样，利用可见标志物作为路标，来辨别方向和运动路径。例如，美国阿迪朗达克山区的鹰类会沿着阿迪朗达克山脊飞翔；灰狼在沿着美国加利福尼亚海岸迁徒时，会不时地垂直摆动身体，以便随时观察附近海峡的状况；蜜蜂在飞行过程中会将灌丛作为地标。动物认路的方法多种多样，远不止这些。

2）认为动物利用地球磁场定位和导航，是动物界最常见和最有效的定位导航机制。地球磁场由地核产生，它的磁场强度相当于一根长度为6 436千米的磁铁棒。包括蝙蝠、鼹鼠、蝴蝶甚至细菌在内的许多生物物种体内，都含有少量的氧化铁晶体。这些被生物学家称为磁石的晶体发挥了磁铁的作用，帮助生物个体确定它们所在位置与地球磁力线之间的相对方位。

这种解释在本人前面博客中已经提到，人体也有这类物质，因此认为这些物质产生了磁感应。应当指出这种说法也是一种推论，怎么进一步证明这种微观层面的物质能与宏观地磁产生感应？不难看出北大研究者提出磁感应蛋白（MagR）也有磁感应，难道这种蛋白含有氧化铁晶体吗？如果没有，到底磁感应有几种可能？那种是主要的？如何区分？那种说法靠谱！

3）美国北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家肯尼斯·罗曼教授领导的研究团队，开展人工磁场实验研究。他们捕获了一些蝠龟个体，并在蜷龟周围设置人工磁场，以验证“意境地图”是否存在。他们的人工磁场模拟了葡萄牙大西洋沿岸的地球磁场状况，大致与蠵龟迁徙路线中点上的地磁特征相似。实验结果表明，处于人工磁场中的螗龟会试图向南游动，这一行为与野生螞龟到达葡萄牙沿海后调整运动路线，向非洲西北岸迁徙的行为相吻合。这一实验没有具体数据，与地球磁场怎么分开？向南迁徙没有具体迁徙点数据，不好评论此实验的效果。

4）不是所有的动物都用上述方法来解释动物导航定位。比如美国马里兰大学的生物学家托马斯。穆勒教授和他的同事们在濒危物种美洲鹤中开展了相关实验。他们将圈养的美洲鹤，在美国威斯康星州的纳塞达国家野生动物保护区放飞，发现在往返于纳塞达和越冬地——美国佛罗里达州卡萨奥威茨卡国家野生动物保护区的迁飞过程中，超过25岁的老龄美洲鹤，会帮助幼龄个体识别迁徙路径，并且通过学习识别路径，美洲穆勒教授和他的研究团队分析了近8年以来的美洲鹤种群组成和迁徙数据，发现：当迁徙种群中的美洲鹤全部为不足1岁的幼龄个体时，它们的迁徙路线会偏离正常路线76.1千米；而当迁徒种群中包含8岁以上的老龄个体时，它们的迁徙路线仅偏离正常路线46.8千米。近期出版的《科学》杂杂志报道了穆勒教授团队的研究成果：美洲鹤的社会学习行为在识别迁徙路线中发挥了重要作用，幼龄个体从老龄个体那里学习经验和识别技巧，以降低迁飞过程中与正常的直线迁徙路线的偏离程度。经过7年多的学习，幼鹤对迁徒路线识别的准确性会提高38%。这与幼鹤的大脑发育有无关联，研究者没有讨论。

5）鸽子拥有动物界中最为神奇的导航技能。野生、未被驯化的鸽子叫岩鸽。不论是被蒙住眼睛，被麻醉，被置于磁场中，还是被关在密封箱内搬运到千里之外，岩鸽都能毫无偏差地飞回家。与蟕龟鸽子拥有动物界中最为神奇的导航技能。神经生物学家大卫·迪克曼和吴乐清教授领导的研究团队，在位于美国休斯敦的贝勒医学院，对家鸽进行了相关实验。他们将家鸽放置于一个屏蔽室内，屏蔽地球磁场并设置人工磁场，然后旋转家鸽头部周围的人工磁场，并监测家鸽大脑内和定位导航相关脑区中的53个神经元的反应。迪克曼在介绍监测结果时说：“所有这些神经元的反应均与人工磁场的变化相吻合，这说明这些神经元构成了家鸽体内的一个地球磁场编码系统，用以指示不同的方向。”

笔者认为这种试验是有意义的。然而这个试验却表明有磁感应的不是氧化铁晶体，也不是磁感应蛋白，更不是定位细胞（位于内嗅皮层区域），这是莫泽夫妇的说法。

            再问莫泽夫妇“小GPS”说法

文章[4]再次提出“小GPS”导航说法，而且发表在科学画报杂志上，它是1933年由中国科学社创办的刊物，表明业内专家认同这一说法。

1.笔者认为：导航细胞的说法不确切。至于定位细胞、角度细胞、速度细胞的定义是一种现象，与宏观层面找回家的路缺少必然联系。

2.建议研究者将实验设备搬入电磁屏蔽室内，观察原先结果有什么变化？

3.在屏蔽室内，用场强计测量老鼠在找回家路时，有没有电磁辐射信号？

4.莫泽夫妇能否说明从微纳层面怎样跨越到宏观层面，自下而上怎样建模，通过什么样的分析链接了不同时空的信息？

5.内嗅皮层的细胞成网格状，它与海马区及其它区城的网格怎样链接？神经网络的动力在大脑哪个区域？

如上讨论笔者提出下列问题：

a)到底动物有哪些磁感应物质？

b)哪种说法最靠谱？

c)这种磁感应导航的说法，从微纳层面怎样跨越时空到宏观层面，如何解释？

d)地磁意境地图的说法，是宏观层面，如何链接这时空跨越，请教生物学家如何理解？

e)如果将地磁感应运用于人，必然涉及心脑功能，这两者关系又是怎样的呢？难道“第六感”之谜就这么简单的揭开了吗？！显然不能令人信服！

参考资料

【1】北大发现磁感应蛋白 或揭开“第六感”之谜，2015-11-18 08:16:50 来源：腾讯科技。参考消息网，2015-11-18 。

【2】专家称大鼠也可以拥有“第六感”，2015-04-04 11:44:00 来源：新华网 。

【3】美媒：科学家验证鱼确有“第六感”，来源：参考消息网，2015-01-18 12:10:00 。

【4】罗振华， 动物是怎样认路的，科学画报2015年11期。