人眼就像拿反的麥克風

以上還只是人眼的功能問題，而人眼的物理結構也充滿各種缺陷。有些缺陷造成人眼功能不彰，有些缺陷則不會引發任何毛病。

說起自然界中最古怪的動物結構設計，最經典的例子莫過於脊椎動物的視網膜，從魚類到哺乳類動物無一倖免。

脊椎動物視網膜上的光受器細胞似乎裝反了：負責傳遞神經訊號的細胞面向外部光源，負責感光的光受器卻面向眼底。各位可以把光受器的模樣想像成麥克風，麥克風一端有聲音接受器，另一端連接負責把訊號傳給揚聲器的纜線。人類的視網膜坐落在眼球的底部，於是光受器朝內面向眼球組織，而負責傳遞訊號的細胞則朝外面向光源。

這樣的結構，顯然絕非最佳配置。光子必須先穿越許多感光細胞，才能抵達位於眼底的光受器。這就像你演講時把麥克風拿反了，但只要你調高麥克風的靈敏度，然後大聲說話，麥克風還是能發揮作用，人眼也是一樣的道理。

此外，光線必須先穿越一層布有血管的薄膜組織，才能抵達光受器，更讓這已經過度複雜的系統更添一筆多餘的複雜性。時至今日，沒有任何一個假說能夠解釋為什麼脊椎動物的視網膜安置在面朝後方的古怪位置。由於突變是演化作用僅有的工具，但要用零星發生的突變來改正這項缺失太過困難，也於是這缺陷成了人眼演化過程的一個死結。

接受它、放下它

這讓我想起有一回在家裡安裝家具護板的經驗，這種護板距離地面大概半牆高。那是我第一次動手做木工，結果不如預期。家具護板是一條很長的木條，長邊兩側的結構並不對稱，你必須搞清楚哪一邊朝上，哪一邊朝下。而家具護板也不像冠頂線板或踢腳板那樣，一眼就能看得出來哪邊是上，哪邊是下。

總之，我按照看起來最順眼的方式開始施工：測量、裁切、上漆、懸掛、打釘、補土、再上一次漆，終於大功告成。結果，第一位有緣欣賞我這項木作成品的客人，立刻發現我把護板裝反了：該朝上的地方朝下，該朝下的地方朝上。

這個例子就跟視網膜裝反了是同樣的道理。在脊椎動物眼睛演化之初，未來將發展成視網膜的感光組織不管朝向任何方向，對動物而言都沒有太大的功能性差異。然而，當眼睛持續演化，出現未來將形成眼球的腔體時，光受器開始往腔體內部移動，最後產生了裝反的視網膜，想要補救為時已晚。

不過，在那當下，有任何可行的補救措施嗎？想讓整個眼球結構翻轉過來，不是幾次突變就能達到的成果，就像我不能直接把家具護板倒轉過來一樣，因為所有的切口和接縫也都會倒轉。除了整個打掉重練，沒有其他方法可以矯正我的失誤。脊椎動物的視網膜也是如此。所以，我接受裝反的家具護板，一如我們的祖先接受裝反的視網膜。

說來有趣，章魚、魷魚等頭足動物的視網膜就沒裝反。頭足動物和脊椎動物的眼睛結構非常相似，卻源自彼此獨立的演化路徑。大自然造物過程中，至少曾兩次「發明」有如相機一般的眼睛結構，一次在脊椎動物身上，一次在頭足動物身上。至於昆蟲、蜘蛛和甲殼動物，則擁有截然不同的眼睛結構。

頭足動物眼睛演化的過程中，視網膜以比較符合邏輯的方式形成：光受器朝外、面向光源。然而，脊椎動物就沒這麼幸運，至今我們仍受這種僥倖遺留下來的演化產物所苦，倒置的視網膜導致脊椎動物比頭足動物更容易發生視網膜剝離的問題，這是多數眼科醫師同意的論點。

人眼結構還有個值得一提的古怪之處。位於視網膜正中央的視神經盤，是數百萬個光受器細胞軸突聚集形成視神經的地方。想像數百萬個小小麥克風的纜線全部集合成一束，每一根纜線負責將訊號傳遞至大腦，附帶一提，人腦的視覺中心恰好位在腦部的後方， 離眼睛非常遠！

視神經盤有如一個占據視網膜表面的小小圓盤，其中竟然沒有任何光受器細胞，導致人類的兩眼各有一個盲點。因為雙眼可以互補，而腦子會替我們填補影像的空缺，所以我們很少注意到眼睛有盲點，但盲點的存在是千真萬確的事實。各位只要上網搜尋關鍵字：視神經盤盲點，就能找到許多簡單的例證。

視神經盤是眼睛必不可少的結構，畢竟視網膜中的軸突必須在某一點匯集。如果視神經盤可以位於眼底較深處，在視網膜後方而非表面，會是比較好的設計。然而，倒置的視網膜導致盲點必然存在，所有脊椎動物無一例外。頭足動物就沒有這個問題，在方位正確的視網膜上，視神經盤不費吹灰之力就能形成於視網膜後方，也不會破壞視網膜的完整結構。

人類若想要有像老鷹一樣銳利的眼睛，或許貪心了點。不過，希望人眼至少能像章魚眼一樣，應該不是太過分的要求吧？

人眼就像拿反的麥克風

以上還只是人眼的功能問題，而人眼的物理結構也充滿各種缺陷。有些缺陷造成人眼功能不彰，有些缺陷則不會引發任何毛病。

說起自然界中最古怪的動物結構設計，最經典的例子莫過於脊椎動物的視網膜，從魚類到哺乳類動物無一倖免。

脊椎動物視網膜上的光受器細胞似乎裝反了：負責傳遞神經訊號的細胞面向外部光源，負責感光的光受器卻面向眼底。各位可以把光受器的模樣想像成麥克風，麥克風一端有聲音接受器，另一端連接負責把訊號傳給揚聲器的纜線。人類的視網膜坐落在眼球的底部，於是光受器朝內面向眼球組織，而負責...

【引言】

「看哪！人體和體內許多系統、器官和組織，是多麼美妙、複雜又偉大！」類似的話語各位想必都不陌生。似乎愈深入瞭解人體，愈覺得人體優異非凡。

組成人體的細胞和分子，就像層層包裹的洋蔥，看似無比複雜。人類擁有豐富的思緒，人體能夠執行各種複雜程度驚人的體能任務，消化食物並將能量分配給人體各項所需，輕鬆開關基因功能，每隔一陣子還能製造出「各式各樣、無與倫比」的全新個體。

人體各項活動合力打造複雜的人類生活，而我們對背後的機制卻渾然不覺。

一個再普通不過的平凡人，可以坐下彈一曲〈鋼琴師〉（Piano Man），不用去想手部的細胞和肌肉、手臂的神經如何發揮功用，甚至不必知道彈奏的記憶儲存在腦中哪個部位。坐下聆聽的聽眾也無須苦思鼓膜如何震動、神經脈衝如何傳遞到聽覺處理中心，或者當他跟著副歌大聲唱和時，即便唱得並不完美，也不用去想記憶如何被喚起？

至於這首歌的作者，不過是另一個普通人（比較特別的普通人），我敢大膽推測，對於那些在他譜寫歌曲時辛勤運作的基因、蛋白質和神經元，他沒有半點感激之情。

儘管我們經常忽略，但人體的能耐如此驚人、甚至可說神奇，何不為此寫本書呢？

因為這些書都有人寫過了，各位想必也讀過不少。想找一本描述人體複雜之妙的書？恭喜你，只要走進任何一座醫學圖書館，都能找到上萬冊相關書籍。搜尋專門刊載醫學界新發現的生物醫學類期刊，描述人體如何偉大的論文更有上百萬篇。描述人體精妙的書籍篇章已經琳琅滿目。

然而，這本書和其他書不同。我寫的這本書，內容涵蓋人體從頭到腳的許多缺點。

人體缺點是演化史明燈

人體的缺點實在太有趣，而且能夠提供大量資訊。探索這些缺點，我們得以窺看人類的過去。這本書裡提到的所有缺點，分別訴說著人類演化史上的故事。在人類整體的演化時間裡，每個細胞、蛋白質和DNA密碼中的每一個字母，都要接受天擇的嚴格考驗。一路以來，所有天擇作用形成的最終成品，就是這副結實、強壯、能屈能伸、冰雪聰明的人體，在生命演化的激烈戰役中，可說是最成功的佼佼者。但它並不完美。

我們有面向後方的視網膜，體內留有尾巴的殘存結構，還有骨頭過多的手腕。其他動物自身就能製造的維生素和營養物質，我們必須從飲食攝取。面對現今的地球氣候，我們身體幾乎沒有求生所需的應對能力。人體內有路徑詭異的神經傳導路線、毫無附著點的肌肉，和弊多於利的淋巴結。

我們的基因組（genome）裡充斥著無用的基因、斷裂的染色體，和病毒感染過後留下的殘骸。人類還有一個會欺騙自己的腦子，造成認知偏誤（cognitive bias）和偏見，而且人類大量聚集時還有自相殘殺的傾向。再者，如果缺乏現代科學鼎力相助，有數百萬人無法正常生育。

人體缺點就像是人類演化史上的明燈，不只照亮過去，也照亮了現在和未來。眾所周知，想要瞭解某個國家目前發生的事件，就必須瞭解這個國家的歷史，以及事件演變至此的來龍去脈。我們的身體、基因和心智也一樣。為了徹底瞭解人體運作的各個面向，我們必須先瞭解人體究竟如何發展至此。為了讚嘆我們如今所擁有的人體，必須先讚嘆我們曾經的樣貌。換句話說，想要瞭解現在，必須瞭解過去。

這本書中描述的人體缺點，主要可分為三類。第一類缺點源自於人體發生演化時所面對的世界，與現今的環境並不相同。演化作用非常複雜又需要時間，尤其許多人體特徵必須同時面對天擇的壓力。舉個例子，「增重簡單減重難」的人體非常適合生存在更新世（Pleistocene）的中非莽原，但未必適合二十一世紀的美國。

第二類缺點則包括尚未發展完全的演化。舉例來說，人類祖先的姿態從四肢著地逐漸轉換成兩腳直立；由樹居生活轉換為在陸地生活。在這樣的轉換過程中，膝蓋便是經過演化重新設計的產物。對於新的需求，這個重要關節的多數結構適應良好，但並非所有結構都能徹底發揮功用。我們幾乎已經適應了直立行走的姿態，但還不到完全適應的程度。

有一好沒兩好的演化

第三類缺點單純源自於演化的極限。地球上所有的物種都困在一副只能透過微小改變來演進的軀體裡，而且這些改變的發生既隨機又罕見。我們從祖先那兒承襲了一些毫無功能、但又無法改變的結構，這就是為什麼我們那空間狹小的喉嚨，得同時傳輸食物和空氣，而且我們的腳踝裡散落著七塊無用的骨頭。想要改善這些差勁的人體結構，恐怕需要多種突變同時發生才能解決。

脊椎動物的翅膀就是非常好的例子，可以說明即便在偉大的演化創新進行期間，演化作用依然遭受巨大的限制。翅膀是經過自然界多次創新發明的產物，蝙蝠、鳥類和翼龍的翅膀有各自的演化過程，因此結構差異極大。不過，牠們的翅膀都是從前肢演化來的。鳥類和蝙蝠的抓握能力都很差，只能笨拙地用腳和嘴來控制物體。

要是可以長出全新的翅膀同時又保留前肢，那就太好了，只可惜這不是演化作用的慣常模式。就體構設計複雜的動物來說，長出新的構造並不可行，不過緩慢改造既有的前肢倒還可以。演化就像一場不斷以物易物的交易遊戲，新的構造出現，通常伴隨著代價。

演化創新所需的代價各有不一。有的是因為細胞內基因組複製時發生錯誤，有的是骨骼、組織和器官結構上的缺陷。在這本書中，我會依序敘述這三類人體缺點，綜觀這些缺點的共同之處，藉此說明不可思議的演化故事和演化作用運作的方式，如果這些演化沒有發生會怎樣？而幾千年來，為了這些演化適應，人類又付出了哪些高昂的代價？

人體簡直是各種適應與不適應的大雜燴。我們有毫無附著點的骨骼和肌肉、反應異常的感官，以及不太能承受直立行走的關節。還有，我們的飲食限制也夠多了，多數動物只需要吃單一食物就能生存，而我們卻一定要透過多元飲食才能獲得維生所需的營養素。

人體基因組內有多數DNA完全沒有功用，而且偶爾還會造成傷害（人體每一個細胞的DNA內甚至充斥著無數病毒的遺骸，而且人體終其一生都會盡責複製它們）。

撇開以上這些不說，人體還有更令人驚訝的不完美之處：人類的生殖效率奇差無比，人類還會罹患攻擊自己的免疫系統疾病， 這還只是和人體設計有關的疾病之一而已。人腦可謂人類強大的演化成就，但也充滿各種缺陷，導致我們在日常生活中做出糟糕的選擇，有時候甚至因此付出生命。

不完美才有趣

說來也許有些奇怪，但我們的不完美自有美妙之處。假使每個人都擁有既合理又完美的身體構造，人類的生命豈不無聊透頂？人類之所以為人，靠得正是這些不完美。

基因密碼和表觀遺傳密碼的細微差異造就了每個人的特色，而這些多樣性主要來自隨機發生的突變。突變有如閃電，隨機發生，且常伴隨毀滅性的後果，然而，突變卻也是人類之所以偉大的原因。

這本書提到的人體缺點是人類贏得偉大的生存戰役後所留下的傷疤。無盡的演化衝突之中，人類是不可思議的倖存者，是演化作用四十億年來堅持不懈面對各種困境後的產物。人體的每一個缺點，背後都是一場戰役，快湊過來聽我說故事吧！

【引言】

「看哪！人體和體內許多系統、器官和組織，是多麼美妙、複雜又偉大！」類似的話語各位想必都不陌生。似乎愈深入瞭解人體，愈覺得人體優異非凡。

組成人體的細胞和分子，就像層層包裹的洋蔥，看似無比複雜。人類擁有豐富的思緒，人體能夠執行各種複雜程度驚人的體能任務，消化食物並將能量分配給人體各項所需，輕鬆開關基因功能，每隔一陣子還能製造出「各式各樣、無與倫比」的全新個體。

人體各項活動合力打造複雜的人類生活，而我們對背後的機制卻渾然不覺。

一個再普通不過的平凡人，可以坐下彈一曲〈鋼琴師〉（Piano Man）...

引言　　看吧，大自然也會凸槌
人體缺點就像是人類演化史的明燈，
不只照亮過去，
也照亮了現在和未來。
第一章　　無用的骨頭和其他結構缺陷
為什麼人類的視網膜裝反了？
鼻竇腔的排水設計，到底出了什麼毛病？
為什麼膝蓋這麼不堪使用？
第二章　　難纏的飲食需求
為什麼只有人類，需要靠多元飲食才能維生？
儘管攝取大量的鐵，為什麼將近半數的小孩和孕婦都有貧血問題？
為什麼我們注定留不住鈣質？
第三章　　基因組裡的垃圾
為什麼體內壞掉的基因這麼多？
沒用的基因，為何永久流傳？
什麼樣的遺傳疾病，既能致命、又能救命……？
第四章　　難產的人類
如果女人可以跟其他動物一樣，排卵期來了就詔告天下……
為什麼人類的精子無法往左拐？
為什麼要有停經期？
第五章　　體內的豬隊友
為什麼人類的免疫系統經常攻擊自己的身體？
為何有些人的血液循環系統大混亂？
為什麼我們無法避免癌症發生？
第六章　　愚蠢的人哪
為什麼人類那麼愛「自行腦補」？
為什麼我們的想法、行為和記憶經常出錯？
為什麼演化作用讓青少年做蠢事？
終章 人類的未來
為什麼我說人類還在演化中？
我們有可能過著無病無痛的生活嗎？為什麼科技一方面拯救人類，一方面又提高人類毀滅的可能？
致謝
附錄

引言　　看吧，大自然也會凸槌
人體缺點就像是人類演化史的明燈，
不只照亮過去，
也照亮了現在和未來。
第一章　　無用的骨頭和其他結構缺陷
為什麼人類的視網膜裝反了？
鼻竇腔的排水設計，到底出了什麼毛病？
為什麼膝蓋這麼不堪使用？
第二章　　難纏的飲食需求
為什麼只有人類，需要靠多元飲食才能維生？
儘管攝取大量的鐵，為什麼將近半數的小孩和孕婦都有貧血問題？
為什麼我們注定留不住鈣質？
第三章　　基因組裡的垃圾
為什麼體內壞掉的基因這麼多？
沒用的基因，為何永久流傳？
什麼樣的遺傳疾病，既能致命、又能救命…...