鱿鱼的敏感性

傍晚时分，斯坦福大学生物学教授威廉·F·吉利拖着他的设备穿过铺着泥土的码头。他晒黑的脸颊上长着短髭。他是个快乐的人。他为什么不快乐呢？摆脱了实验室的内省，他要去科尔特斯海标记野生的洪堡鱿鱼。

在加利福尼亚州太平洋格罗夫的斯坦福霍普金斯海洋站装好他的卡车后，吉利不眠不休地行驶了900英里，抵达墨西哥下加利福尼亚州的圣罗萨莉亚。沿着漫长的半岛，仙人掌成群地走向靛蓝色的海洋，经过约翰·斯坦贝克着迷的熔岩地和巨石以及“苍白、烧焦的山脉”。1940年，这位小说家乘坐海洋生物考察船前往科尔特斯海，即加利福尼亚湾。那是2001年10月，吉利正带领一个由七名研究人员组成的团队在那里进行考察。他于9月11日年满51岁，那个生日已经远去。在圣罗萨莉亚，气温已降至100华氏度以下，港口弥漫着鱼腥味，夹杂着大麻烟雾，因为陌生人吸引了一小群人。墨西哥人好奇地想看看这些科学家，根据他们在镇上贴的海报，这些科学家将为每只被交上来的、外套膜上带有黄色标签的洪堡鱿鱼向渔民支付50美元。

吉利是一位电生理学家，是神经系统连接方面的专家。通常他研究的测试对象是8英寸长的加州枪鱿（Loligo opalescens），海鲜爱好者称之为市场鱿鱼。在霍普金斯，他研究巨型轴突的功能，这是一种粗壮的5英寸长的神经纤维，能触发鱿鱼的逃生机制。轴突向外套膜的肌肉细胞发送信号，强大的收缩将水从鱿鱼的内部虹吸管中排出，使动物向前或向后喷射。在过去25年的实验室工作中，吉利已深入到鱿鱼神经元越来越小的领域，进入细胞内部，直至其膜上的导电蛋白分子，并从那里追溯到负责产生这些蛋白质的基因。现在，他在规模上突然转变，这也标志着他职业生涯的突然转向，他发现自己在大洋中对一种可以长到六英尺长、重达60磅的无脊椎动物——洪堡鱿鱼——进行一项不受控制的实验。

科尔特斯海是下加利福尼亚州与墨西哥大陆分离时形成的一道裂缝。对于一个狭窄的水域来说，它异常深。在海水的垂直区域内，马林鱼、旗鱼、红鲷鱼、石斑鱼、黄鳍金枪鱼、美味的鲯鳅和成群的洪堡鱿鱼游弋着。

洪堡鱿鱼，或称巨型飞鱿，是人们所见过的活体鱿鱼中最大的鱿鱼之一。（所谓的巨型鱿鱼要大得多，但只从罕见的死亡标本中得知。）巨型鱿鱼生长迅速，寿命短，它们在食物链中迅速上升，因此到两岁时（它们能活到的最大年龄），只有最大的鱼类和齿鲸才能捕食它们。但在那之前，大多数都已成为东太平洋“食堂”的食物。吉利指出，近年来，由于攻击性捕捞已使有脊椎的海洋物种枯竭，鱿鱼可能在食物链中变得更加重要。有迹象表明，随着鱿鱼进入因鱼类捕捞而开放的生态位，全球鱿鱼种群正在增加。

鱿鱼是聪明的软体动物。吉利说，它们曾经有壳，相对不活动，但在进化的宏大战争中，“鱿鱼不得不放弃它们沉重的盔甲，成为具有类似脊椎动物眼睛和大脑袋的自由游泳捕食者。它们必须智胜并超越鱼类，因为鱼类更敏捷、更有爆发力、更具机动性。巨型轴突系统是逃生反应和可能捕获猎物的一种解决方案。”他停顿了一下，扬起眉毛。“我经常希望我有一个巨型轴突系统来帮助我摆脱某些人和情况——但也为了快速靠近其他人。”

从春季到秋季，圣罗萨莉亚港口都会进行小规模但密集的渔业活动。男人们在夜间驾驶他们的玻璃纤维小艇驶向平静的海面。他们打开电池供电的灯泡，试图引诱成群的鱿鱼。他们用带有环状钩的圆柱形诱饵——鱼钩，在500英尺深处钓到红色的动物，然后手拉手地将它们拉上来。外套膜的肉在岸上加工并出口，大部分运往亚洲。

吉利此行是受海洋生物普查（Census of Marine Life）的委托，这是一项雄心勃勃的多项目尝试，旨在记录世界上尽可能多的海洋生物的多样性和分布。这次普查的目的是将电子标签安装到大型太平洋动物群，如金枪鱼、鲨鱼、鲸鱼、象海豹、海龟，现在还有鱿鱼。这些轻型设备可以追踪动物在海洋中的迁徙。有些标签直接与卫星通信；另一些则在动物再次被捕获或上岸之前存储数据。

微电子学与遥测技术的结合催生了海洋研究的新领域。吉利雇用了两名渔民和一艘20英尺长的小艇，当地称为“panga”。渔民们捕捞鱿鱼，吉利和他的年轻助手将对其进行标记并放生。这是一项初步实验，因此不会使用昂贵的电子标签。吉利想了解，如果向捕获它们的渔民提供50美元的奖励，会有多少带标记的动物被交回。如果有足够多的标签返回，下次将部署记录数据的“档案标签”。因此，标记是一个黄色的塑料环，上面印有电话号码（墨西哥的800号）以及奖励信息。渔民交回标签时，会被问及鱿鱼是在何时何地捕获的。

科尔特斯海一片漆黑。火星高悬空中，发出像下方巨型鱿鱼一样的红色光芒，沙漠吹来一阵甜美的微风。小艇抛锚后不到五分钟，第一只鱿鱼就被钩住了。戴着纽约扬基棒球帽和黄色雨裤的墨西哥人从船的两端拉着钓线。一块胶合板横跨船中央的横梁。当一只鱿鱼被翻到操作台上时，它像新生的小牛犊一样闪闪发光，吉利将标签穿进它的外套膜，一个研究生剪断塑料扎带。然后他们抬起木板的一端，鱿鱼滑回海中。整个操作，经过一点练习后，最多只需要30秒。

每只被捕获的鱿鱼都会拼命地从钩子上挣脱触手，喷射出大量的水。通常，通过其虹吸管的水力可以迅速推动动物离开。然而，当被固定在船舷时，鱿鱼就像一根失控的水管，将射程内的人都淋湿了。吉利戴着潜水面罩，但水还是渗了进来，他便把面罩扔掉了。

较小的鱿鱼通常状况不佳，有些甚至残破不堪，因为它们在无助上升时受到其他鱿鱼的攻击。这些生物是同类相食的，具有恐怖性，以尾部向前推进的姿势冲向猎物。吉利听说过洪堡鱿鱼有多危险——“红魔”曾把倾覆的渔民拖下水。到目前为止，晚上唯一的伤亡是他手指上被咬了一口。被标签刺破的鱿鱼的血是蓝色的，而小艇底部的水则被它们的墨汁染成了黑色。

令人惊讶的是，鱿鱼一到桌子上就变得安静了。它们用一片皮瓣盖住八号球大小的黑眼睛，只通过快速的脸红或发白来表现出它们的痛苦。洪堡鱿鱼的颜色可以是栗色、象牙色或介于两者之间的任何色调，这取决于它们的色素细胞或色素体的作用。它们所显示的颜色可能取决于水深；生物学家并不真正知道。

考察队的一名潜水员拍了一段两只动物在水面下闪烁的录像。起初，脉冲是不同步的，然后随着两只鱿鱼靠近而同步。“这种信号传递意味着什么？”吉利问道，“我不是唯一一个相信它们会交流的人。”

在工作的第一晚，将近90只洪堡鱿鱼被标记。但有几只鱿鱼因伤势过重无法放生，被留下来在岸上进行分析。其中一只躺在墨迹斑斑的船底，似乎盯着吉利。这只生物正在垂死挣扎，颜色褪去，电活动减弱。空气通过它的虹吸管嘶嘶作响。被后来他描述为“深沉的悲伤”所笼罩，这种悲伤“一定潜伏了25年”，吉利拔出刀，弯腰在船舷间，结束了鱿鱼的痛苦。

“在此之前，我从没觉得自己在为科学工作牺牲这些动物时感到渺小——我的意思是，感觉自己被贬低了，”他回忆道。“也许是因为眼睛的大小——这让它看起来更有生命力。”

时值四月，距离吉利的顿悟已过去六个月——尽管他不会用这个词。他会说自己在下加利福尼亚州经历了一场“鱿鱼敏感症”，但这并未阻止他继续对鱿鱼或小型圈养无脊椎动物的神经系统进行实验。

霍普金斯海洋站是一个建筑群，坐落在距离蒙特雷湾几码远的柏树林中。尽管罐头厂街海滨和蒙特雷湾水族馆就在附近，游客络绎不绝，但吉利实验室却异常宁静，像一个科学圣所。吉利穿着他日常的卡其短裤、黑色T恤衫内搭短袖运动衫和橡胶底步行鞋，向来访者介绍情况。他需要远视眼镜，同时也带着老花镜，但他不是交替使用，而是直接将一副眼镜戴在另一副上面。

主走廊摆放着研究设备。有些技术已经过时，但吉利不愿丢弃仍然能用的东西，而且，这些设备也是他过去的联系。有示波器、放大器和电压表。有水族箱、管道和水泵。还有微操纵器，在显微镜的辅助下，科学家可以将微小的电极压入活体组织，并测量膜被穿透时电势的下降。

动物们占据了一个侧室。用神经毒素刺杀猎物的芋螺被养在架子上的小水箱里。墨鱼（鱿鱼卵形底栖的近亲）则被养在长凳上的中型水箱里。非常大、圆形的玻璃纤维结构是枪鱿（Loligo squid）的水箱，一个水箱养雄性，另一个养雌性。挤在一起的两打雄性鱿鱼尽可能地远离俯身在胸高围墙边的人类。有几只侧身向前，然后轻轻地向后推进。

“我们把它们分开，因为它们疯狂地交配，”吉利说。“雄性攻击性强，对雌性做出难以启齿的事情。雄性潜到雌性下面，用触手缠绕住雌性，基本上是将雌性的皮肤剥成薄片。”

在雌鱿鱼的水箱底部有一个白色、尖刺状的构造：那是带壳的鱿鱼卵。交配在它们被捕获之前就已经发生了。交配后，雌性会将精子储存在嘴部周围的囊中。在某种神秘的信号下，它们会通过虹吸管排出所有卵子并使其受精。“你早上来的时候，会看到一大堆卵，”吉利说。

四五个研究生和博士后学生四处走动，每个人都专心致志地进行着研究任务。墙上的钟表似乎是多余的。在吉利实验室，判断时间的最好方式是来自CD播放器的轻柔音乐：白天是古典乐，傍晚时分是民谣，天黑后则是节奏布鲁斯。

“科学有其令人上瘾和逃避现实的一面，”吉利承认。“你做得越多，看到和回答的越多，你就越想探索新的角度，发现更多问题。它变得越来越令人兴奋和耗费心神。不一定是浮士德式的，但可能很接近。我需要避免自我毁灭，就像任何成瘾一样。”吉利离异，儿子在外上大学，他独自生活，不确定实验室是他的主要住所还是次要住所。

在实验室的正中央，挂着一张吉利自上世纪60年代末在普林斯顿大学读本科时就拥有的海报。这是一幅诺曼·洛克威尔风格的画作，描绘了一名天主教童子军。一名小小的牧师站在童子军严肃的脸庞后面。标题问道：“上帝在召唤我吗？”

这张海报本意是讽刺的，但它被放置得像一个祭坛。吉利说，在他童年时期，他是一个“持有路德教会会员证的人，因主日学校全勤而获得了七年的奖章。”有一天，当牧师检查他时，他无法接受面包和酒字面上就是基督的身体和血。“在那一刻之前我一直热爱教会，”他带着几分伤感地说。

在他走廊尽头堆满物品的小办公室里，电脑屏幕上波动着“有鱿鱼吗？”的字样，显示在他的头后，吉利正在思考鱿鱼是否会感到疼痛。他深知科学家们用电极和毒素折磨动物，对它们的痛苦麻木不仁的刻板印象。事实上，他大部分下午都在让加州枪鱿暴露于藻酸（domoic acid），这是一种引发赤潮的海洋毒素。“它们（鱿鱼）会立即从中毒中恢复过来，”他说，“它们没有表现出痛苦。事实上，几乎不可能说无脊椎动物是否会感到疼痛。”

吉利曾是斯坦福大学审查脊椎动物处理协议的委员会成员，他不支持将此类标准推广到鱿鱼。“对于鱼类和青蛙，限制已经太多了。你到哪里停止？你将界线划在哪里？划到细菌吗？”

然而，他如何解释他对巴哈垂死鱿鱼的反应呢？原来他写了一篇关于那件事的记述。他观察到洪堡鱿鱼的大小与人类相当。科学家与他的研究对象之间没有显微镜或望远镜。“为什么生物体的大小会影响我们感知其特质的方式呢？”他写道，“也许与我们体型相似的动物，最能轻易地引导我们对生命产生有意识的尊重。”

吉利递过那篇散文，眼睛闪闪发光。“别用这个来宣扬鱿鱼权利！”他粗声粗气地说。

20世纪80年代末，比尔·吉利参加了纽约长岛冷泉港实验室为期四周的著名培训课程。冷泉港实验室是分子生物学的摇篮。它代表了还原论的胜利，即将生命系统分解为最小的、大概也是最简单的部分。像许多生物学家一样，吉利兴奋地学习如何操纵DNA和基因代码，这些都是刚从细胞核中“喷涌而出”的。

“我开始对电压门控离子通道的分子方面产生了浓厚的兴趣，”吉利回忆道，“那是在一些通道基因成功克隆的报道之后。”

电压门控离子通道是神经和肌肉细胞膜中的复杂蛋白质。它们的结构像孔洞一样，允许带电原子（称为离子）进出。细胞有单独的钠、钾、钙和氯离子通道。钠通道，成为吉利感兴趣的目标，将带正电的钠离子输送到鱿鱼巨型轴突的带负电的内部。

轴突通过利用其沿途分布的离子通道来传导神经信号。随着通道的“门”快速地打开和关闭，一个“动作电位”——电荷的急剧反转——从轴突的中心涟漪般地传到其末端。它以短跑运动员一秒内跑30码的速度发生。

人类神经基本上以相同的机制放电。如果离子通道因遗传疾病而无法正常运作，例如肌强直症这种肌肉僵硬的神经肌肉疾病就可能发生。在多发性硬化症中，钠通道的紊乱可能会导致一些疾病症状。

因此，吉利认为：如果对指导离子通道形成和定位的基因有更多了解，生物医学科学将受益匪浅。研究人员无法解剖活人的神经系统，但鱿鱼超厚超长的神经纤维是一个很好的替代品。吉利已经知道这些通道在生物体粗略层面的表现。更深层，在基因层面——嗯，这就是他在冷泉港，当离心机分离出DNA链时，他正专心研读教科书的原因。如果他能掌握鱿鱼的通道基因，他可能就能掌握整个机器的钥匙。

课程让他有些沮丧。“我很快意识到自己不适合做实验台工作，”他说，“所有的实验室程序表面上都一样，不管你要做什么。最令人沮丧的是，通常除了微小的DNA颗粒外，什么也看不到也摸不到。”

但是，在学习了分离和克隆（制造无限份）鱿鱼通道基因所需的步骤之后，他聘请了一名技术上比他更熟练的博士生来完成这项繁重的工作。1992年，吉利实验室获得了美国国立卫生研究院的一项重大拨款。这不是一张空白支票，但研究人员在探索鱿鱼钠和钾通道的基因基础方面获得了很大的自由度。

八年后，这项工作以失望告终。吉利和他的学生确实成功创建了一个鱿鱼通道的工作模型。他们利用蛙卵吸收鱿鱼基因并制造通道，从而能够测量动作电位和神经活动。他们在期刊上发表了他们的研究成果，但对整个系统的全面理解仍然未能实现。

“我们那时简直是在撞墙，”吉利懊恼地解释道，“我们被一些没有简单答案的问题带偏了，（美国国立卫生研究院）评审小组——以及我内心深处——都觉得是时候转向新的事物了。”

该项目的资金被切断。吉利每年损失32万美元。正如所有科学家都知道的，死胡同比突破要频繁得多，但这在实验室的生存依赖于拨款时并不能带来安慰。

他给自己减薪25%，然后急忙寻找新的项目，以维持他的学术地位，并让他的研究生们忙碌起来。“过去一年，”他在2001年说，“我一直在努力争取这里的资金，以维持实验室人员。”

随后，一位斯坦福的同事向吉利提供了一个与海洋生物普查相关的任务，这与他以前的研究方向截然不同。他从未进行过正式的野外生物学研究，但在一个十字路口，他同意领导巴哈的鱿鱼标记项目，他对那里通过钓鱼旅行有所了解。

这个实验成功了。团队给近1000只鱿鱼贴上了标签，并收回了大约80个。吉利不仅对回收率感到满意，而且对捕获地点也很满意，这描绘了这些群体在科尔特斯海的季节性迁徙。“有一个两周的空白期，没有回收，”他说，“之前它们来自圣罗萨莉亚地区（西侧），之后来自瓜伊马斯（东侧大陆）。没有重叠。非常棒。”

此外，巴哈似乎彻底改变了他的研究哲学：“我现在将生物物理学与生态学结合起来。理想情况下，所有尺度都是相互关联的：肌肉工作、色素细胞、基因研究、标记……鱿鱼产卵、毒理学、种群、行为。我确实发现自己思考问题更具整体性。”

2002年9月。科尔特斯海的天空呈现粉紫色。吉利和他的助手们在海滩上安营扎寨，在温暖的海风中吃着龙虾，他们的任务已经完成。他有些紧张，因为这次的标签每个要250美元。在离岸的某个地方，有95只洪堡鱿鱼携带着硬币大小的电池供电设备，这些设备会定期记录水温和深度，从而描绘出鱿鱼的垂直运动。每只被标记的动物，无论何时被回收，都价值100美元。

这次旅行的高潮是夜间与鱿鱼一起游泳。吉利戴着潜水镜和面罩，检验了“红魔”的传闻。“你会看到这些脉动的白色团块从黑暗中冒出来，”他说。“它们显然很好奇。一只鱿鱼会朝你游来，感受你，触碰你的手。即使同时有四五只处于捕食模式，它们也显得温顺而退缩。

“我游泳时伸出手。那真是感人的一幕。你能想象到，那简直就像遇到了一种外星智慧。”也许就像《E.T.》中的一个场景。或者，就像他实验室海报上所暗示的，就像西斯廷教堂天花板上指尖的触碰。

“所以那种‘意识’依然存在。我们没有捕捉多余的鱿鱼（作为其他鱿鱼的诱饵）。我坚持要将它们的头部切下——为了迅速终止那些动物的思维。它们不像我们那样思考，但它们在窒息、临终时，确实不喜欢这种感觉。”

至于标记结果，这次不是8%的回报率，而只有1%。一个月后，一位墨西哥渔民交回了一个标签。这足以证明该项目是可行的。“几乎熬夜通宵绘制数据，”他后来在一封电子邮件中写道，“太棒了。最规律的现象是日落时分（鱿鱼）快速上升……现在得去进行一些电生理记录了。回到日常工作，你知道的。”