在策划设计上海科技馆·人与健康项目的过程中,诚唐科普团队查阅了大量中外的论文和报道资料。其中,关于人体科学知识的探究更是重中之重。在“人体潜能”主题区,团队学习到了许多超乎想象的小知识——原来人体在演化过程中还拥有那么多潜能!它们藏在人类的各类活动和运动中,让“突破极限”一次次变为可能。
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耐力捕猎
人类拥有最强的高温下长距离奔跑能力,其中最大的功臣是独一无二的散热能力。我们身体没有皮毛,拥有-万个汗腺,这带来的散热效果是任何动物都无法比拟的,我们就像一个自带水冷的跑步机器。人类的祖先或许就是通过长时间捕猎方式战胜诸如羚羊、角马之类的猎物。即使到了现代,非洲纳米比亚还有部分部落还保持着这种狩猎羚羊的方式,他们一次狩猎平均需要奔跑大约17-35公里,耗时4小时左右,成功率能达到50%。
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投掷能力
人类拥有独一无二的高速精准投掷能力,这神奇的狩猎技能得益于我们上肢最大最灵活的关节——肩关节,辅以跨越肩关节如弹簧一般的韧带储存的弹性能量,使得肩关节旋转角速度可达每秒度,这是人体可产生最快速的运动。
同时,与黑猩猩相比,我们的肩关节更加靠下,投掷时我们手臂和躯体垂直,这使得肌肉储存的能量得到最大的释放。专业的棒球运动员可以轻易的抛出时速高达90英里/小时(约公里/小时)的球,而训练有素的黑猩猩目前最多只能抛出30英里(48公里/小时)时速的棒球,即使是只受到适度的投掷训练的青少年,也能比黑猩猩快2倍。
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坚硬骨骼
我们拥有极其抗压的骨骼。人股骨纵向抗压极限强度达到了:MPa(千克/平方厘米),而与自然界其他天然物质相比,骨骼可以用更小的质量支撑起更重的物体。这得益于其独特的内部结构。
我们的骨骼分为松质骨和皮质骨,骨骼受到应力的影响,这种应力(拉伸和压缩)决定了松质骨和皮质骨的结构和分布。松质骨由两种不同的骨小梁系统组成。一个系统从骨轴内侧沿着弯曲的路径向外辐射到骨的另一侧,并遵循最大的压应力线。第二系统从轴的外侧形成弯曲路径,并与第一系统相交成直角。这些小梁遵循最大拉应力的线,并且通常比压缩系统的结构轻。骨小梁的厚度随应力的大小而变化,并通过遵循主压应力和拉应力的路径,经济地承受这些应力。因此,用最少的材料就能达到最大的强度。
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潜水反射与自由潜水
现代智人演化至今,非常适合在陆地上行走和奔跑,但也有一些特征令我们能够在海洋中畅游。作为高智慧生物,我们发明了各式各样的先进技术让我们深入大海,当我们把这一切抛弃,深入大海,我们能够走多远呢?
当我们的面部浸入水中那一刻,身体就会发生一系列生理变化,使我们更加适应水下:血管收缩,心率减慢,代谢减慢,脾脏释放红血球,这就是潜水反射,它存在于几乎所有哺乳动物之中。继续下潜在水深10米左右,人的肺部会变成正常体积的一半大小;在水面20米深以下,心脏跳动降低到正常频率的一半,血液开始从四肢流向身体核心中更重要的部位,肺部被压缩为正常体积的三分之一。水深30米,我们吸入的空气,因为高压,其中的氮气开始溶解于脂肪组织和神经组织中,会产生类似于酒醉的症状,压力越大这种症状越是明显。而在水深米左右,肺部会缩小为两个棒球大小。在米左右深度,我们被极大地改变了。这种深度环境压力是水面的十倍,身体各类器官萎陷,心脏以正常频率的四分之一跳动,比昏迷状态的心率还低,生理感觉消失,大脑进入睡梦状态。
目前,人类无装备自由潜水的记录是米,是新西兰自由潜水大师特鲁布里奇在年创造的,耗时大约2分17秒。