1989年,在法國科學城舉辦了一次饒有趣味的“時鐘”回顧展覽,一座用帶電魚放出的電來驅動的時鐘引起了人們極大的興趣,這種帶電魚放電十分有規律,電流的方向一分鐘變換一次,因而被人稱為“天然報時鐘”。
生物有電并非怪事,它早已存在,2000年前,古羅馬帝國流行一種奇怪的治病方法,用來治療頭痛、風痛等癥狀,當一個人痛風發作時,醫生會把病人帶到海邊潮濕沙灘上,在病人腳底放一條黑色大魚,此時病人就會感到腳底發麻,一直麻到膝蓋為止,如此反復進行,來治愈疾病,1758年,英國科學家卡文迪許把大墨魚埋在潮濕沙灘里,上面接一菜頓瓶,結果萊頓瓶發出火花,由此證明大黑魚放出的是電,1791年,意大利科學家伽伐尼發現青蛙的肌肉中也蘊藏著電能,他把這種電稱為“生物電”。
19世紀,內科學用電位器測得神經細胞膜突然受到刺激時能產生0.1V的電壓,至此,人們不再懷疑生物電的存在,而且確認任何生物體中都有生物電,但是直到20世紀50年代后,人們才揭開其中的奧秘,原來,生物的每個細胞都有完整的細胞膜,細胞膜有兩層脂肪分子,細胞內帶電離子必須通過離子通道才能穿過細胞膜,在平時,細胞內鉀離子多,細胞外溶液中鈉離子多,細胞內外產生電勢差,這就是膜電位,一旦細胞膜通道打開,細胞外高濃度溶液流向細胞內,就產生動作電位,生物體內的一個個肌肉細胞排列得很整齊,上面布滿神經,就像把一個個“小電池”串聯起來那樣雖然每個“小電池”只有0.1V,但億萬個這樣的“小電池”串聯后的電壓可就不小了,這就是有些生物有很高的放電電壓(如電鰩的放電電壓可達300V~500V)的原因。
了解了生物電的來龍去脈后,人們可以用它來為人類造福,生物電在醫學上已廣泛應用,拯救了無數人的生命,大家知道,醫生常用測心電圖的辦法診斷心臟病,用腦電圖來診斷腦疾病,正常人的心臟和腦細胞顯示的是正常的生物電圖像,而異常或老化的心臟和腦細胞則會出現反常的圖像,醫生可根據圖像的異常程度來判斷病情。
生物電對揭開神經傳導的奧秘也作出了積極貢獻,神經傳導之快,選擇性之高,都令人咋舌,現在探明許多神經功能與生物電的傳遞反應有關,人們可以預言,生物電在未來將發揮更大的作用。
不只是動物,植物也會產生生物電,我們常見到向日葵的花朵能隨著太陽的東升西落而運動:含羞草的葉子,經不起輕擾,一碰就會低眉垂著頭“害起羞”來,這些植物界中的自然現象,都是生物電在起作用的緣故。
責任編輯 程哲