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推荐序

“我从哪里来?”这应该是每个人都问过,甚至在人生不同阶段问过不止一次的问题,是每个学科都在研究的课题,也是永远找不到终极答案却又令人忍不住不断探索的领域。生而为人,虽然有太多不能选择的方方面面,但我们还是锲而不舍地上下求索生命的起源。这是为了满足自己的好奇心,从历史、生理、化学等各个方面去了解自身和自己的归属;更是为了勾勒出生命完整的模样,以便为未来和新生做好准备。我们读过的故事从女娲造人开始,到亚里士多德、达尔文、孟德尔、克里克取得的科学发现……一个接一个的“怎么会”,在我们面前展开无限的广度和深度。而这本书的作者迈克尔·班克斯,一名磁学博士、一个父亲,试图从物理学视角探索从受孕到分娩再到婴儿成长的一系列复杂过程,为我们了解生命奥秘增添一些知识和趣味,也为回答这个错综复杂的问题补上几块拼图。

《“造人”硬核指南》这本书逻辑清晰,从受孕到婴儿期,按时间顺序讲述了不同阶段的物理学发现史、原理和应用,其中还穿插了几项获得搞笑诺贝尔奖的研究——这可是个正经奖项,能获奖的是真正有科学意义的研究成果。国内有类似的“菠萝科学奖”,后来被纳入世界青年科学家峰会的“科学之夜”版块,旨在“向好奇心致敬”。

书中首先探讨了受孕过程中的物理学,包括精子的运动机制和卵子受精的过程。作者向我们详细描述了精子如何通过女性生殖道游向卵子,以及这一过程涉及的流体动力学原理。接着,书中讨论了胚胎发育的生物数学,试图用图灵模式解释胚胎如何制订身体计划,比如:为什么我们身体的两边各有5根手指。讨论分娩时,作者将重点放在了宫缩的生物力学上,探讨了子宫中的肌肉细胞如何产生强烈的收缩以推动胎儿通过产道,并揭示了多种科学研究如何努力让分娩过程更安全、更轻松、更适用于母亲天生不同的解剖结构差异,同时探讨了几种可能的难产模式。在关于哺乳的章节,我们了解了婴儿的吸吮反射,婴儿不需要任何学习,就可以用上颌、下颌和舌头组成最灵巧又有效的吸奶器,获得让自己活下去的能量来源。这种吸奶技术,人类科技至今无法望其项背;在母乳成分方面也是同样,每当全世界的奶粉厂商复现了母乳中任何一种成分的功效,他们都会欣喜若狂地投放大量广告吹嘘,但相较于母乳就是“一直在追赶,始终追不上”。基于作者的父亲身份,书中对婴儿的早期发育也给予了特别关注,包括孩子的哭泣和睡眠模式、运动发展和语言能力。作者介绍了关于婴儿猝死综合征的数学模型,以科学家和父亲的双重身份描述了大哭着不睡觉的孩子是多么折磨人又多么让人理解。即便是对自己的孩子,我们在充满爱和关怀的同时,也会有不解、好奇、无奈等种种情绪。而这本书能让我们解开疑惑,获得支持,坚定内心。

作为本书的早期读者之一,我,一名中国顶级医学院毕业的妇产科临床医学博士、两个孩子的妈妈、多年的科普写作者,本以为在一本关于“造人”的书里不会看到多少新意(请原谅我的傲慢)。用核磁技术来研究交合、用显微镜来研究精子、用流体力学来解释精子游向卵子的过程、用宫颈黏液来参考易孕期、用多普勒效应来检查胎儿,这些知识……呃,还好吧……我太熟悉了。然后,我就读到了一段让我迫不及待想分享给你的内容:“谢谢你关于某女士妊娠试验的报告。你可能会感兴趣的是,一位有多年经验的全科医生、一位妇科专家和一只非洲爪蟾,只有非洲爪蟾的判断是正确的。”你可以在本书第4章里找到这段话,相信我,你也会乐不可支(让我们谢谢非洲爪蟾)。另一个让我想摘录的部分是关于孕期女性的身体质心改变,包括脊柱弯曲、重心移动、平衡改变等。我本人曾经因为孕期跑步而在社交媒体上成为“孕期运动”相关话题的讨论焦点,现实生活中,许多怀孕女性也在保持“适量运动”这个健康习惯的同时有安全方面的困扰,而书里提供了科学的理论分析,让我们对这个特殊时期的身体更加了解,从而做出对自己更好、更合适的选择。

作者在书中巧妙地结合了历史案例、个人故事和现代研究,使得这本书既有科学的严谨性,又富有人文关怀。书中的内容不仅增进了我们对生命早期阶段的理解,也为未来的研究提供了新的方向,尤其是在改善孕产妇健康、提高婴儿生存率和促进儿童发展方面。这些内容不仅对科学家和医学专业人士具有启发性,对于广大对生命科学感兴趣的读者,也具有吸引力。准备怀孕的女性可以在阅读这本书的过程中明白许多原理,从而缓解焦虑情绪,更好地去应对;男性同样可以了解这个过程,了解自己的孩子——书中甚至解释了为什么父亲对孩子的哭声总是不如母亲敏感。就算读者目前并没有生育的打算,我们也同样可以回到本文开头的那个问题:我从哪里来?这本书的每一页,都在以我们可以在脑海中图像化的方式,试图解答这个问题。我们在阅读过程中,甚至会在眼前浮现这样的过程:最初的两个细胞,如何从我们父母的体内分离、相拥、再分裂、一步步成长,直到成为今天手捧本书的这个个体。

总之,《“造人”硬核指南》是一部跨学科的科普著作,它以物理学为基础,探索了生命的奥秘,为读者提供了一个全新的视角来理解人类生命的起源和发展。这本书是对生命科学领域的一次深刻致敬,也是对未来科学探索的一次鼓舞。

让我们再次体会:生命如此神秘、复杂又精妙,我们仅仅是作为人的存在,就已经如此宝贵,值得花费那么多时间和精力来学习研究;而最初,不过是父亲和母亲,各输出了一个带有他们一半染色体的细胞。

没有什么过程比这更神奇。

没有什么过程比这更壮丽。

没有什么过程比这更伟大。

感谢自己的存在。

徐蕴芸
临床医学博士、北京协和医院原妇产科医生、科普作家 2h9VMPwVJEIiC27V3hZt3GZs/j1moAPiCztv9dvBTTOdckq1eJt4ClT4+xidGBoY



引言

如果你拿起了这本书,很可能你已经有孩子,或者即将迎来一个新的生命。又或者,你可能只是对物理学如何与婴儿有关感到好奇。如果你正在期待新生儿的到来,那么恭喜你!你的生活现在(或很快)将永远改变:夜晚的睡眠被打断;晚上再也不能外出;去洗手间时得带着一个“观众”;在雨中把尖叫的孩子放进婴儿推车,希望他或她能睡觉。再次恭喜你!经历了血汗和眼泪之后,分娩是纯粹的喜悦时刻,也是你一生中可能只会经历一次或两次的事情。这是一块重要的里程碑,尤其是对那些已经等待多年甚至几十年的祖父母来说,终于可以第一次把自己手工编织的帽子戴在孙子/孙女头上了。

孕期也是准父母 被信息轰炸的时期:应该期待什么、不应该做什么,以及那个小小的胚胎是如何一周又一周地发育的(包括用不同的水果作为长度单位的奇怪行为)。如果你阅读本书是为了寻找这样的信息,那么恐怕你在其他地方能找到更好的选择。这本书不会告诉你在孕期应该吃什么,也不会讲述如何让你的宝宝整夜睡觉的技巧;它也不会教你如何培养一个完美的小提琴手、一个会讲流利普通话的幼儿。这本书里也没有对最新的儿童心理学的研究,因为它们已经在其他书籍中被深入研究过了。

不同的是,这本书将从物理学的角度解释各种事情是如何发生的,以及背后的原因。例如,子宫中的细胞如何齐心协力地收缩,以推出一个4千克重的婴儿?是什么使得婴儿的哭声能如此有效地引起父母的注意?新生儿为什么能轻松地从乳房中吸取乳汁?这本书还将揭示关于受孕、怀孕和婴儿发育的许多方面的最新科学研究进展,同时也不会回避这些研究的局限性以及尚待探索的问题。这本书将详细介绍这些研究如何产生答案、新的见解,以及更多其他的相关问题。

这本书也强调了数十年来技术的发展如何反映了由好奇心驱动的物理研究的真正精神。我们将探索物理学家、工程师以及数学家开发的技术能为更好地理解人体(特别是婴儿的身体)做些什么。

当人们谈论物理学时,他们首先想到的可能是宇宙、量子力学或者寻找自然界的基本粒子。然而,物理学是一个涉及许多不同领域的学科,物理学家构建的许多工具——无论是使用磁共振成像(MRI)这类技术的仪器,还是理论模型——经常会被发现有着超出了直接预期范围的用途。例如,阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的广义相对论,几十年后为全球定位系统(GPS)铺平了道路,使我们能够在全球任何地方以几米的精度进行定位。而20世纪20年代量子力学的发展则保证了无法被破解的通信,以及远胜于经典力学“对手”的计算能力。是的,即使涉及受孕、怀孕和婴儿,物理学也能提供许多洞见:从研究婴儿如何进行第一次呼吸、了解气体如何通过胎盘扩散,到理解婴儿如何习得语言背后的科学。

在关注物理学的同时,我们可能会涉足其他领域,如化学、数学、工程学,甚至神经科学。实际上,我们将看到,物理学的力量在于它跨学科的性质。然而,我希望能够展示事物是如何运作的,这是我作为准父母深入阅读孕育和养育书籍时并未接触到的视角,它可能会带来对于“如何能够创造另一个人”以及“我们的身体和婴儿为何以及如何能够做他们所做之事”更好的理解。

毕竟,婴儿宇宙是一个特殊的地方。 2h9VMPwVJEIiC27V3hZt3GZs/j1moAPiCztv9dvBTTOdckq1eJt4ClT4+xidGBoY

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