第3章
晚餐

一天下午，在塔斯卡卢萨（Tuscaloosa），我见到了海迪——一条雌性蟒蛇。3岁的海迪已经超过6英尺长，粗壮的身体比健美运动员的二头肌还要壮硕。它盘卧在一个玻璃纤维箱里，箱顶灯光照射下的鳞片犹如镶上深色钻石的手臂套筒，熠熠发光。

就在我深陷于海迪的魅力之中时，它的主人大卫·纳尔逊（David Nelson）扔给了它一只活老鼠。这只啮齿动物缩在箱子的角落里，一动不动。但起初，海迪似乎对它并没什么兴趣，转而凝视着纳尔逊。海迪已经两周没吃东西了，所以也许它是想看看今天的菜单上究竟有多少只老鼠。

纳尔逊接着去照料其他蛇了。过了一会儿，海迪懒洋洋地转向了它的客人。它吐着分叉的舌头，突然向它的啮齿动物客人猛冲过去，原本懒洋洋的身体瞬间化作了一枚导弹。

海迪的上颚上长着一对长而弯曲的牙齿。当它的头触及老鼠的身体时，这对尖牙会插进猎物的身体。它盘起自己的身体，将老鼠裹了两圈。在海迪盘绕着的身体的上方，是粉色的小腿和一条翘在空中，没有毛的尾巴。透过盘绕的身体缝隙，可以看到老鼠白色的腹部仍有起伏，它还在呼吸。

这一幕或许会让人觉得海迪是要让这只老鼠窒息而死，但科学家们对此持怀疑态度，他们认为蟒蛇其实并不是通过这种方式杀死猎物的。它们的猎物死得太快了。科学家们猜测，蛇可能是将猎物身体中额外的血液推向它们的大脑，从而终结它们的生命的。它们的猎物经历的不是黑视（blackout），而是红视（red-out）。 海迪的老鼠客人不到一分钟就静止不动了。

海迪松开盘绕的身体，慢慢爬走了，似乎已经忘了一度夹在它身体中间的那只死去的动物。过了一会，它又懒洋洋地爬了回来。它直接面朝这只死去的老鼠，再次张开了嘴。这一次，它用嘴巴两侧较小的牙齿咬住了老鼠的头。但与其说是它吞下了这只老鼠，倒不如说它自己的头像棘轮一样在沿着老鼠的身体一点一点地移动。它嘴里的腺体会分泌出唾液，让老鼠的身体变得润滑，这样它的下颌能更容易地滑过老鼠的肩膀和前腿。与此同时，它的下颌向两边伸展，进一步拓宽了食物进入的通道。海迪左右扭动着身体，将老鼠推入它的食道。就这么扭曲了几分钟后，它弓起身子，再次抬头向箱子的玻璃门望去。海迪为它的人类观众提供了与这只老鼠告别的机会，老鼠的后腿和尾巴逐渐从我的视野中消失了。

——

除了那些患有科塔尔综合征的人外，我们都很清楚自己还活着。我们的大脑也能感受和处理社交性的信息，这让我们拥有一种直觉，能够对我们人类同胞的生命做出迅速判断。对我们来说，识别其他物种的生命的难度更大，因为我们无法与它们交谈，也无法解读它们脸上闪现的笑容。但从婴儿期开始，我们就在利用思维捷径感知其他生命，比如，识别其他生命体内部产生的活动。孩子们在很小的时候就认识到，动物和人类一样，也是有生命的，但他们需要更长的时间才能知道植物也有生命。这种直觉并不会在孩子们成长的过程中消失，但会被他们发展出的语言能力所掩盖。如果被问为什么蛇或者蕨类植物是有生命的，孩子们往往会提及生命的某项特征——所有生命体似乎都拥有的东西。换句话说，孩子是未长大的生物学家，而生物学家则是一群大孩子。

我之所以会遇到海迪，是因为我当时踏上了一系列的寻访之旅，拜访那些探索生命特征的大孩子。然而，当被问及生命有哪些特征时，这些生物学家往往会给出不同的答案。但有几项特征一直被反复提及：新陈代谢、信息收集、体内稳态、生殖以及演化。每项特征在不同物种中呈现出的形式可能极其丰富多样，但即便是在最极端的差异下，也有一定的统一性。

比如，我不能像海迪那样把一只老鼠整个吞下去，但我确实得吃东西才能活下去。蜂鸟要吸花蜜，长颈鹿必须得吃树梢上的嫩枝绿叶。红杉不吃其他生物，但某种程度上也要“吃”一些东西，哪怕只是空气和阳光。

这些食物随后会转化为功和身上的肉。海迪将它享用的啮齿动物大餐大部分都变成了肌肉、内脏、大脑和骨骼。红杉则把自己的食物变成了木头和树皮。这种转化被称为新陈代谢，源自希腊语Metabolē，意思是“改变”。

我和海迪的引见人是这个世界上最了解蟒蛇新陈代谢的人——亚拉巴马大学的生物学家斯蒂芬·塞科（Stephen Secor）。我和塞科在他的实验室碰面，然后从校园驱车前往小镇东边，途经锡安希望浸礼会教堂和月亮温克斯小屋，最后到达我们今天的目的地——大卫·纳尔逊与妻子安珀的家。塞科开着他的丰田RAV4驶入纳尔逊家的车道时，纳尔逊正拖着一个蓝色的冷藏箱，朝改建的地下室走去。纳尔逊身型高大，有些秃顶，绿色T恤袖子里露出一片条纹文身。冷藏箱里装的是死老鼠，满满一箱。

我和塞科跟着纳尔逊进入地下室。地下室的混凝土地面上铺着黑色的海绵块。房间一侧的墙上挂着“美国海军陆战队”“托尼·斯图尔特粉丝专属”等标识，标识前面的空地上放了一些举重器材，这些东西占了地下室一半的空间。而另一半空间里则堆满了玻璃纤维箱，这些箱子看上去就像侧翻的冰箱。每个箱子正面都有一扇玻璃门，透过这扇门，我看到了一条巨大的蛇。

纳尔逊和塞科开始把蛇从箱子里拿出来，让它们在手臂和脖子上爬行。“我的小宝贝儿怎么样了？”塞科看着这条叫蒙蒂的蟒问，“蒙蒂是条好蛇，对不对？”

“哦，是的。”纳尔逊温柔地说，听语气就好像是在说楼上他那只小博美犬。然而，对这些蛇，纳尔逊从未放松过警惕。他一直掌握着它们的动向，在他让这些蛇吐着舌头，舌头掠过他的眉毛时，他也是有把握的。“如果你放任它们，任何意外都可能要了你的命。”不知道是什么原因，纳尔逊说这番话时显得有几分开心。

塞科比纳尔逊矮几英寸，但仍然可以驾驭强壮的动物。他自小就在马场工作，原本以为自己会成为一名兽医。在大学里，他要承担的一项工作是帮助接受治疗的马匹从手术中恢复过来。

马有个不太好的习惯，会在麻醉剂还没完全失效时重新跃起，常常跌跌撞撞，然后摔断腿。塞科必须在它们能够站起来之前阻止它们跃起。他会用双腿夹住马的脖子，用胳膊压住马的头。刚开始时，麻醉剂的效果仍然比较强，马会因为头晕目眩无法反抗他的控制。之后，等它们有了足够的力量，就可以甩开他了。

“它们能把我甩开的时候，就有足够的力量站起来了。”塞科向我解释说。正是在那些与马角力的日子里，塞科改变了职业规划，决定放弃成为一名兽医，转而进了研究生院，研究蛇。

纳尔逊平日里在当地一家汽车零部件厂工作，担任产品经理。工作之余，他的身份则是一名养蛇人。纳尔逊自小就在亚拉巴马州的树林里抓蛇玩，后来有了自己的房子，他就开始在室内养蛇。他学会了如何给蟒蛇洗澡。他还掌握了一种可以快速杀死老鼠但又不会让它们遭受痛苦的方法：把醋和小苏打混合在一起，然后把产生的大量二氧化碳注入冷藏箱中。他还学会了如何给一条正在蜕皮的蛇擦洗身体，让蛇皮能光滑完整地脱落下来。除了照顾蛇，他还在图片类社交媒体Instagram上发布这些蟒和巨蚺的照片，把它们带到教会开办的圣经学校，教导孩子们不要讨厌蛇。“这就是我晚上要做的事情。”他一边说一边环视着他那蜿蜒盘旋的王国。

安珀来到地下室，看纳尔逊给蛇喂食。她有一头浅金色的头发，戴着一对镶着水钻的耳环。她告诉我，最开始时，她很不情愿做养蛇人的妻子。但有一次，纳尔逊的一条蛇生病了，她就转变了态度。身为护士的安珀帮助丈夫照护这条生病的蛇，让蛇的鼻孔保持通畅，使它能够呼吸。随着这条蛇逐渐恢复健康，当安珀在客厅里看电视时，它会心满意足地盘在她的大腿上。“我想，这可能激发出了母爱模式。”她说。

通过一位朋友的介绍，塞科结识了纳尔逊。当时，塞科养的一些蛇由于长得太大，无法再用于研究了，所以他希望能给这些蛇找到一个好的归宿。于是，纳尔逊在他的地下室里又安装了一堆新箱子，安珀则把塞科取的那些AL1、AQ6之类没有人情味的代号换成了海迪和萨姆森这样的新名字。

安珀对塞科所有的蛇都喜爱有加，只有一条除外。她给这条蛇取名路西法（Lucifer）。“你应该听过这个名字，知道它的渊源。”她说。

在塞科和纳尔逊让蛇绕着他们的脖子爬行时，他们也对每条蛇的个性做了评价。蒙蒂和其他小伙伴相处得很好。有些蛇最喜欢待在黑暗的角落里。还有些蛇已经知道如何滑开箱子的门了，喜欢爬到吊扇上。德莉拉是一条白化的雌蟒，已经有几个月没进食了。纳尔逊说：“它每年有几段时间都会处于这个状态，之后它会猛烈攻击它的食物。”

纳尔逊又重新开始干活了，忙着喂他的蛇。今天的食物是老鼠，而在有些日子里则是兔子。“如果是兔子，时间安排上就更轻松了，”纳尔逊说，“给它们一只兔子，我的活儿就完成了。”有时，他会想办法弄到断奶的小猪仔，喂给他最大的蛇吃。在野外，蟒蛇可以轻松吃掉相当于其一半体重的猎物。据记载，它们曾吞下过整只鹿和短吻鳄。

鹿和短吻鳄等食物会被蟒蛇用来制造燃料。它们制造的燃料和我们人制造的是一样的，为安第斯山脉山顶上生长的地衣和太平洋海底爬行的螃蟹提供动力的也是同样的燃料。这种燃料含碳、氢、氧、氮、磷元素，被称为ATP（三磷酸腺苷）。蛇和其他动物会利用食物中的糖和吸入的氧气在细胞内制造ATP。植物则利用光合作用来制造糖，然后再用糖来制造ATP。一些在阳光充足的海面上随海水漂浮的细菌会利用阳光来制造ATP，而在地下深处，其他一些种类的细菌则利用储存在铁原子中的能量来制造ATP。

一旦生命体积累了足够的ATP，它们就可以将其用作燃料，通过使其化学键断裂，释放出其中的能量。海迪绕着它的箱子爬行时就用到了这种能量，为肌纤维的收缩提供动力。海迪通过分解ATP分子来驱动它的每一次心跳。它的肾脏也需要ATP才能将血液中的毒素排出。而它最大的一笔燃料开支则是用在了保持细胞完好无损上，这项工作需要消耗大量的ATP。

细胞需要储备大量的钾离子以便随时取用，这是细胞进行许多必要反应所必需的。但由于细胞内积累了太多钾离子，所以会有一股强大的力量试图把这些离子“推”出细胞，使它们待在细胞的周围。然而，如果细胞一味地纵容自己的钾离子流失，细胞就会死亡。细胞使用了镶嵌在细胞表面的分子泵来解决这个问题。每个分子泵由3个彼此锁定的蛋白构成，细胞就用这种分子泵把更多的钾离子转移进细胞内。就像排水泵需要连接发电机一样，分子泵也需要ATP来提供动力。分子泵每转移进两个钾离子，就会消耗一个ATP分子。这些分子泵必须昼夜不停地运转，所以这一过程无疑需要消耗大量的ATP。

海迪的钾泵与其他生物的钾泵一样，仅能使用几天，然后就开始出现磨损。在这些钾泵出现缺陷后，海迪的细胞就必须将其拆解掉，并制造出新的钾泵来取代它们，这项任务需要消耗更多的ATP。

建造新钾泵的指令就编码并保存在海迪的DNA中。这种分子有个很恰当的名字——脱氧核糖核酸。它由两条盘绕在一起的长链组成，就像一个拥有数十亿级台阶的微型螺旋楼梯。蟒蛇的DNA中有14亿级这样的“台阶”，而我们人类有超过30亿。（如果就此得出结论，认为我们在基因上比蟒蛇优越，那么请注意，洋葱有160亿级这样的“台阶”。）每级“台阶”都由两部分构成，这两部分分别从两条长链上延伸出来，被称为碱基。碱基有四种，对应于A、C、G、T四个字母，分别是腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶。建造新分子的指令就是用碱基字母的序列拼写的。

钾泵的3个蛋白由它们各自的DNA片段编码，也就是说，这些蛋白都由各自的基因进行编码。为了制造新的钾通道，蛇的细胞会将某些酶和分子移动到钾通道基因的起始处，然后一次读取一个碱基，产生一条较短的单链核酸——mRNA。细胞中漂移的“蛋白质合成工厂”很快就会结合到这种分子上，读取它的碱基，制造出相应的蛋白质。在制造钾通道的每个阶段，细胞都要消耗很多ATP。

海迪不断制造出新的蛋白来取代旧的蛋白。不仅如此，它的身体也在不断生长。与3年前孵化出来时相比，海迪现在的体型已经是那时的3倍了，而且只要它每隔几周能吃到一次东西，它一生都会不断生长。这个过程无疑需要消耗更多的燃料。仅仅是制造一个新的DNA拷贝，一个细胞就要分解掉数十亿个ATP分子。

即使是为了获取燃料，海迪也必须要燃烧燃料。向老鼠猛扑过去，让它们窒息而死会消耗它的ATP。它还需要更多的ATP来制造消化酶，而这些酶自己也需要ATP才能将老鼠身上的分子分解掉。所有生命体都面临这样的困境：它们要以新陈代谢为代价才能继续进行新陈代谢。但像海迪这样的蛇所面临的困境是其中最极端的一种情况。蟒、蚺、响尾蛇以及许多其他种类的蛇一直都过着饥肠辘辘，偶尔饱餐一顿的生活。它们会连续几周不进食，在捕获猎物后将其整个吞下去，然后在接下来的几天里尽可能多地从猎物身上获取ATP。

20世纪90年代初，斯蒂芬·塞科对这种生命体施展的魔法产生了极大的兴趣。当时，科学家们对蛇如何消化它们的猎物知之甚少，甚至都没有人测量过蛇在这个过程中消耗了多少能量。塞科决定破解这个谜团，他在莫哈韦沙漠抓到的角响尾蛇成了他的第一种研究对象。他把这些抓到的角响尾蛇带到了加州大学洛杉矶分校，他当时在该校做博士后研究。塞科给这些蛇喂老鼠吃，然后把它们都放进一个箱子里。

塞科利用这个特殊设计的箱子来测量蛇的新陈代谢率，也就是测量它们每小时会消耗多少能量。这种测量方法的原理基于一个事实：蛇每消耗掉一些ATP，就需要制造出同样多的ATP。而制造ATP需要氧气。每当塞科箱子里的蛇吸入一口气，它周围空气的含氧量就会下降。塞科不时地打开箱子侧面的旋塞，插入注射器，抽出一些空气。使用注射器中空气的含氧量，就能计算出箱子里的蛇在此期间消耗了多少ATP。

塞科告诉我：“两天里，我得到了一些数据，但这些数据完全说不通。”

在我们吃完饭消化食物的过程中，我们的新陈代谢率会攀升至50%。大多数其他哺乳动物也差不多是这样。但塞科的响尾蛇的新陈代谢率跃升了大约7倍。这一结果打破了动物消化过程中新陈代谢率保持了很久的记录。然而，当他把响尾蛇换成蟒蛇时，这一刚刚创下的记录又迅速被打破了。当他给蟒蛇喂食的老鼠的总重量达到蟒蛇自身体重的四分之一时，它的新陈代谢率上升了10倍。塞科继续给他的蟒蛇喂老鼠，直到它们吃下的老鼠的总重量达到其自身的体重。这时，它们的新陈代谢率飙升了45倍。相比之下，当一匹马从静止状态转为全速奔跑时，它的新陈代谢大约会增加35倍。但马不可能一直全速奔跑，疾驰一段时间之后它就会精疲力竭。而当一条蟒蛇消化一餐吃下的食物时，它可以像一匹赛马一样，在长达两周的时间里一直燃烧燃料。

现在，摆在塞科面前的是一个更大的谜团：这些蛇能够如此显著地加速自己的新陈代谢，它们是怎么做到的？它们到底在用这些能量做什么？谜底要从胃开始揭晓，因为胃会制造胃酸（盐酸），从而开始分解食物。由于我们人已经养成了规律饮食的习惯，所以我们的胃每天都会分泌几次胃酸。但处于禁食状态的蟒蛇根本不会分泌胃酸。蟒蛇胃里的液体这时是中性的，就像水一样。在我见到海迪的那天，就在它刚吞下它的第一只老鼠后不久，它的胃立刻就收到了信号，开始分泌大量新鲜的酸液。当老鼠的头到达它的食道末端时，它的胃已经准备好开始溶解食物了。

分泌大量酸液只是海迪在吞下老鼠后经历的诸多变化之一。它全身的器官也开始生长，以便应对这顿大餐带来的冲击。塞科发现，蟒蛇的小肠在一夜之间质量翻了一番，其细胞上指状突起的长度延长了6倍。当被消化掉一部分的老鼠到达肠道时，它们已经准备好吸收葡萄糖、氨基酸和其他营养物质，并将这些营养物质输送到血液中了。肝脏和肾脏也会提前为自己的工作做好准备，在开始储存营养物质和排出废物之前，它们的重量也会增加一倍。心脏增长了40%，以便将多余的糖和其他营养物质送至身体各处。

这些发现无疑让塞科更加困惑了。对于蛇是如何让自己的身体发生如此剧烈的变化的，塞科无法给出一个好的答案。从基本的解剖学和生物化学的角度来看，蛇与其他脊椎动物没什么不同。它们的肝脏、胃和心脏的运作方式与我们人类非常相似。它们与我们拥有许多相同类型的细胞，都有神经元，都有杀死病原体的免疫细胞。它们的许多基因与我们的基因也几乎一样，这些基因编码同样的激素、神经递质和酶。塞科猜测，蛇之所以能够让自己发生如此剧烈的变化，不是因为它们拥有不寻常的基因，而是因为它们以不寻常的方式使用了自己的基因。它们的基因乐团和我们的基因乐团使用的乐器是一样的，但它们读的是另外一份乐谱。

当细胞必须执行某项任务时——无论是对抗病毒还是分泌骨基质——它们就开始读取某些基因，并根据这些基因的序列来制造蛋白质。其中一些基因编码的蛋白起到了主开关的作用：它们结合到其他一些基因上，将其打开。这些基因中的某一些又编码了更多的主开关。一个这样的调节蛋白最终可能会触发数百个基因，这些基因会制造出很多种类的蛋白，共同执行一些复杂的任务。塞科提出了一种假说，认为蛇是以一种特殊的方式使用它们的调节蛋白的。要验证这一假说，他必须追踪蛇的基因的活性。在21世纪头几年，当塞科开始四处寻求帮助时，遗传学家们告诉他，他是在做傻事。

“我问他们：‘要研究这个问题该怎么做？’”塞科回忆说，“他们会说：‘你做不到。这非常耗时，需要花很多很多年，你必须得把它们一个一个地提取出来研究，还要搞清楚它们具体是哪一个基因。’”

2010年，塞科终于找到了一个没给他泼冷水的人：遗传学家托德·卡斯托（Todd Castoe）。当时，卡斯托正在科罗拉多大学医学院对爬行动物的一小段DNA进行测序。塞科和卡斯托合作组建了一支研究团队，对缅甸蟒的整个基因组进行了测序。完成这项工作后，他们就有了指导整个研究项目的“目录”和“地图”。现在，他们可以在蟒蛇为了消化食物而“变身”时追踪其基因活性了。

卡斯托和塞科开始从蟒蛇身上采集肌肉等组织的样本，“钓”出细胞正在制造的mRNA。使用这个“目录”，他们找到了蟒蛇基因组中与这些mRNA相对应的基因。塞科和他的学生们比较了蛇在进食前后的基因活性，寻找它们进行新陈代谢引起的变化。这些研究人员预计，可能会有二三十个基因被激活。但实际上，蛇的身体所发生的变化远远超出了研究人员的预期。

这些科学家发现，在吞下一只老鼠后的12小时里，蟒蛇开启了全身器官中的数千个基因。许多基因都是一些在演化上非常古老的信号通路的一员。这些信号通路并非蟒蛇所特有，也存在于其他许多动物物种中。在蛇进食后活跃起来的这些信号通路中，有一些被许多其他动物用来让自己长身体，有一些被用来应对应激反应，还有一些则被用来制造能够修复受损DNA所需的蛋白质。

生长的信号通路基因会让蛇的器官增大，为代谢一餐吃下的大量食物做准备，但在几个小时内制造数十亿个新细胞也可能会对蛇造成伤害。它们的细胞生长得太快，所以也会产生一些形态异常的蛋白，从而产生应激压力。在细胞内四处移动的带电蛋白分子可能会损害细胞的DNA。蛇必须修复这种损伤，这项任务又进一步增加了消化的代谢成本。

海迪会在接下来的一两个星期里消化今天这一餐。总的来说，仅为消化这只老鼠，海迪就要消耗掉老鼠体内约三分之一的能量。短时间内燃烧大量的燃料会让海迪的体温升高。用红外夜视仪观察，这时的海迪看上去就像是活老鼠一样的温血动物。但这并不是在浪费能量，因为它的新陈代谢之火仍然把老鼠三分之二的能量留给了自己。它涌动的血液中含有大量脂肪酸，浓度高到足以致人死亡的程度。它全身的细胞会吸收它从猎物身上获取的钙、氨基酸和糖。它会长出更多肌肉，让骨骼生长，储存新的脂肪。

在大卫·纳尔逊投喂另一只老鼠之前，为了活下去，海迪会复原它为消化食物而迅速制造出的所有肉质设备，也就是那些增大的器官。它借用的那些奇怪的基因网络将会关闭。它的器官也会缩回原来的大小。它肠道里的细胞会收回它们的“触手”。在海迪进入另一个漫长的禁食期时，它会把老鼠剩下的所有东西都排泄出来——仅仅是一团毛发。这种极端的周期循环中蕴含着一个简单的逻辑，但从我们自身的经验来看，这样的逻辑是难以想象的，甚至对接受过系统科学训练的科学家来说也显得很奇怪。塞科有时会将处于禁食期的蛇的肠道照片拿给病理学家看。塞科会指着肠道中收缩的“手指”询问他们的看法，想知道他们是怎么看待这条蛇此刻正在发生的变化的。

“你的动物病了。它们快死了。寄生虫正在侵害它们的肠道。”他们会说。

“不，它们很健康。”塞科会坚持说。

塞科会告诉这些病理学家，他和同事只是在研究一种很与众不同的新陈代谢，但这样的解释显然无法说服他们。“他们只是摇了摇头，就把我打发走了。”塞科说。

就在我和塞科准备告辞时，海迪已经静止不动了，就像一根用生物原料制成的绳索，松散地盘绕在一起，闪闪发亮。我几乎看不出海迪吞下的老鼠这时在什么地方，它的身体上并没有明显的凸起，但此刻，那些老鼠只能接受自己会被消化殆尽的命运。很难想象它在新陈代谢上堪比一匹赛马。几天后，当海迪吸收完它们的营养物质后，它的新陈代谢率又会下降。它仍然需要燃烧一些燃料来维持心跳，用泵将带电离子送进和送出细胞，这样它才能长得更长一点。它的基础代谢率永远不会降到零，但会非常接近于零。 t7S3vbe2xZpoRxdvMPMyo66lcGBMg5Nwn+IV8+7+Oq6e8Kaed8BW2m+eL7Q7KYsZ