蛰伏中的生机

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2012年2月2日，美国宾夕法尼亚州旁苏托尼镇上第126届土拨鼠日（Groundhog Day）那一天，来自世界各地的人，包括这个小镇上的5000人，约1万5千人聚集在这里，见证当地最著名的“天气预测员”土拨鼠“菲尔”的预测结果：今年冬季还将持续6个星期才会结束。

每年2月2日，土拨鼠“天气预报员”从休眠状态中醒来，预测春天将早早到来还是会姗姗来迟。据说，如果土拨鼠从洞里出来时外面是一个阴沉天气，那么这一年的春天会早早到来；如果土拨鼠从洞里出来时，外面阳光灿烂，土拨鼠会被自己的影子吓得缩回洞里，预示这一年的冬天比较漫长，还将持续6个星期。

科学家觉得，让一只毛茸茸的啮齿动物来预测春天真是很可笑，但他们同时亦认为，人类确实可以从它们身上学到一些有利于我们自身健康的启示。了解冬眠动物的行为机制，包括土拨鼠、旱獭和熊等这类动物，它们是如何在冬眠中度过漫长冬季的，也许有一天可以为我们提供攻克心脏疾病、骨质疏松和肌肉萎缩症等疾病的好办法。

动物冬眠对人类健康和医学的启示

冬眠看上去像是长时间处于睡眠中，实际上冬眠并不等同于真正的睡眠，而是一种极端的生存方式。一年中有将近一半时间，冬眠动物一直留在它们的洞穴或地洞里，处于一种生机暂停，类似假死的状态，间或也会醒来排泄。大多数冬眠动物在冬眠期间不吃也不喝，完全依靠在冬天到来之前储存在身体里的脂肪度过漫漫寒冬。

为了使身体里储存的脂肪能维持到漫长冬季结束，冬眠动物的身体代谢和体温都大幅下降，黑熊体温降至33摄氏度左右。而其他大多数小型哺乳动物，如土拨鼠、旱獭等，它们的体温会降到极低，甚至接近冰点。北极地区的一些土拨鼠甚至一直恒定地保持在摄氏零度以下的体温，这些动物的心跳和呼吸几乎停止，却不会影响到它们的生存和健康，这简直是生理学上的奇迹，对于包括人类在内的其他非冬眠动物来说，在这种情况下都是不可能生存下去的。

在一些特殊情况下，人类也会面临类似动物冬眠状态的挑战，如失血过多等。许多科学家认为，了解动物冬眠机制的奥秘，有可能为人类医学进展带来福音。

瑞典厄勒布鲁大学医院的心脏病学专家奥雷?弗罗贝尔正在和同事们调查斯堪的纳维亚棕熊每年度过严冬时的身体变化情况，包括它们的胆固醇含量极高，却为什么不会增加患心脏疾病的风险，等等。弗罗贝尔说道：“在我们眼里，棕熊不失为一个活生生的信息库，人类所面临的众多问题，它们早已解决了。”

对熊和土拨鼠等冬眠动物的深入调查，还可以帮助研究人员找到如何避免或逆转太空旅行者、老人和儿童骨质流失和肌肉萎缩等疾病。揭开动物冬眠之谜，还有助于研究人员找到长期卧床不起者如何避免血流不畅、褥疮和肌肉和骨骼萎缩等现象。模拟土拨鼠冬眠设计的治疗方案，还可以避免士兵和事故受害者因流血过多而死亡。从这些小动物的身上，人们也许能够找到如何减少中风或心脏病发作风险的秘密，甚至找到如何更好地保存切断供血后保存于冰中的移植器官。

帮助人类战胜肥胖症

动物冬眠时，身体的一切机制几乎都要经历一番变化，在它们进入冬眠状态的数周甚至数月前，它们就要开始做好过冬的准备，最重要的一件事就是催肥，即尽快地胖起来。

“储存足够的脂肪是动物能够安然度过冬眠期的一个关键之处。”明尼苏达州德卢斯大学分子生物学家马修?安德鲁斯说：“它们将一个冬天的午餐都带在了身上。”一次性打包储存在身体里的“午餐”可称得上是世界上最特别的饮食，它们要靠这些脂肪度过一整个冬天。“10月份是它们最后晚餐的时间，之后它们一直不吃不喝，直到来年3月。”安德鲁斯说，更多的脂肪储存意味着有更大的机会存活到来年春天，“如果它们吃得胖乎乎的，肚子滚圆，就能够安然度过冬眠期。”

在冬季到来之前的几个月里，熊的腰围也在不断膨胀。弗罗贝尔研究的那些体重每天都在增加的棕熊，一天里就能吃下多达40公斤的蓝莓。如果人类如此暴食，显然会产生严重后果，包括肥胖症以及随之而来的心脏疾病、糖尿病和其他疾病的巨大风险。

弗罗贝尔和他的同事们追踪安在棕熊身上的无线电发射器或GPS定位装置发出的信号，冒险进入瑞典的荒原地区，深入了解迅速增肥是如何帮助斯堪的纳维亚的棕熊更好度过冬眠期的。

与熊近距离接触是一件非常危险的事情，即使是冬眠中的熊，在受到惊扰时，也会迅速暴起伤人，因此在冬天追踪研究棕熊的科学家们，会先从远处向它们发射飞镖，将它们先行麻醉之后再进行研究。而在夏天研究棕熊的科学家们则从直升机上将它们麻醉。

麻醉一头熊，大约需要5分钟的时间，科学家们最多可以有60分钟的研究时间。他们将熊从它们冬眠的巢穴中弄出来，给它们称量体重，测量体长，抽取血液样本，并通过一些小手术收集棕熊的脂肪和其他组织样本，并在一小时之内将被研究的熊安然送回到它们的巢穴中。

弗罗贝尔说，收集到的珍贵样本必须在24小时内进行分析，因此研究人员经常需要在雪地里，对血液中的胆固醇或蛋白质水平进行测试。有时需要在限定时间之内，将样品空运到丹麦的实验室里。另外如骨骼和动脉血管等，无法从活着的棕熊身上获得，只能通过合法狩猎季节期间被猎人打死的熊来收集样本。

最近的分析显示，北欧棕熊夏天时血液中的体内胆固醇水平对于人类来说也显然是偏高的，而在准备冬眠时更是大幅提高。弗罗贝尔和他的同事在研究报告中指出，即使是体内胆固醇含量极高的“非常非常胖”的棕熊，在冬眠期间的活动量也几乎为零，它们躺在巢穴中，血液循环变得极为缓慢，血管血流不畅。弗罗贝尔说，这种情况如果发生在人类身上，将导致动脉硬化，增加心脏病发作和中风的风险。熊是如何在体内储存了大量脂肪的情况下，仍然保持良好血管弹性的，我们目前还不得而知，但弗罗贝尔希望能找到一些对血管起保护作用的分子，让人类也能够像熊一样，不会因脂肪过多而导致动脉血管硬化。

帮助人类拥有强健骨骼

冬眠的熊可以睡上差不多半年时间，而不用担心胆固醇在动脉血管上积累起来造成动脉硬化，这是它们进化过程中获得的优势之一。