你会“放电”吗?

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  一、“鳗鱼电人”的故事
  15世纪中叶的一天,一支探险队来到了美洲亚马孙河上游,他们想让当地的印第安人带路从河里蹚水过去,可没有一个人愿意带路。一个队员等不及便自己试着蹚水过河,没走几步,他就好像被什么东西重重地打了一下似的,大叫一声便一头栽倒在地,另两名队员赶过去救他,瞬间也倒下了。经过奋力抢救,三个人幸运地活了下来,但都半身瘫痪,经过长时间的治疗与恢复,他们的腿才渐渐恢复了一些知觉。原来击倒三个队员的是一种体形较大的淡水电鳗。印第安人将电鳗称为“阿力马”,也就是“瘫痪”的意思。
  后来人们发现,原来除了摩擦起电以外,还有这样一种生物,它们的身体能释放出很强的电流,作为捕食、感知环境和躲避敌害的手段,如非洲电鲇、美洲电鳗和电鳐等。
  二、生物电的发现
  18世纪末的一天,意大利的解剖医学家路易吉·加尔瓦尼的妻子把蛙腿穿成串挂在铜钩上,晃动的蛙腿在碰到铁栏杆的那一刹那,突然像活了一样地颤抖起来,她把这事告诉了丈夫。加尔瓦尼对这事产生了兴趣,在一个风雨交加的夜晚,他也像自己的妻子那样将蛙腿挂在铜钩上,让蛙腿碰到铁栏杆,果然,蛙腿再次像活了一样抽搐起来。后来,加尔瓦尼为了彻底弄清蛙腿收缩的本质而不断地实验。一次,他在解剖青蛙时,发现金属刀尖碰到青蛙腿上外露的神经,同样产生了抽搐现象,这让他感到除了那些自身带电的生物,普通生物与电之间可能也存在密切的联系。
  后来,加尔瓦尼试着将一个带肌肉的蛙腿神經和一个不带肌肉的蛙腿神经相连,用切断的神经纤维端头接触带着肌肉未受损伤的神经,结果也产生了肌肉收缩现象。他由此得出结论:肌肉活动是由青蛙体内的电流或者说神经里的某种物质引起的。他认为这种生物体内的电流可以沿着神经纤维流动,这就是人们对生物电的最初认识。
  后来,随着科技的发展,人们逐渐发现,生物电是生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中发生的电位和极性变化,而所有动、植物的组织细胞都能产生微弱的生物电,并对其生命活动和行为进行调节。
  三、生物电的实际应用随着人们对生物电的认识越来越深入,生物电也被越来越多地应用于生活。
  1.诊断疾病。当肌体发生病变时,其生物电也会发生相应的病理性改变,利用仪器将这种生物电导出并记录下来,即人们常说的心电图、脑电图、肌电图等,医生由此可以诊断患者的疾病所在。
  2.治疗疾病。当把一定强度、一定频率的电信号输送到特定的身体组织部位,就会影响其生理状态。如心脏起搏器可使一时失控的心脏恢复至正常的活动节律。而根据生物电原理制造的电疗仪不仅具有疏通经络、镇痛、促进血液循环等作用,还可用于治疗周围性神经麻痹及肌肉萎缩等疾病。
  3.科技应用。生物电广泛应用于航空、医学、植物生理学和仿生学等多个领域。如在航天器上采用的“生物太阳能电池”就是利用细菌在生命过程中转换的电能制造出来的,工作效率比硅电池要高出很多,是不是很神奇呢?

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