指数发育的胎儿

当我的妻子怀上第一个孩子时，我们就像许多准父母一样，对她子宫里发生的任何事都感到好奇。我们借了一个超声波心脏监测器来聆听宝宝的心跳；我们报名参加临床试验，让宝宝接受额外的检查；我们浏览了一个又一个网站，了解宝宝在成长过程中发生了什么以及为什么妻子会恶心。我们最喜欢的一类网站是“测测你的宝宝有多大”，它们比较了在怀孕的每一周里，肚子里的宝宝与生活中常见的水果、蔬菜或其他适当尺寸食物的大小关系。它们用诙谐的语句来描述这些尚未出生的宝贝，比如“你的小天使体重约1.5盎司，身长约3.5英寸，差不多有柠檬大小啦”，或者“你的宝贝小萝卜现在体重约5盎司，身长约5英寸”。

在这些五花八门的比较里，最让我印象深刻的是婴儿尺寸的每周变化速度。在第四周，你的宝宝大约和罂粟籽差不多大，但到了第五周，它就像气球一般膨胀到芝麻的大小了！这意味着在一周内婴儿的尺寸增加为原来的16倍左右。

但也许这种尺寸上的迅速增长不应该如此令人惊讶。卵细胞受精后形成的受精卵会经历一系列的细胞分裂，称作“卵裂”，这使得发育胚胎中的细胞数量迅速增加。它先一分为二。8小时后，这两个细胞进一步分裂为4个，再过8个小时，4个变为8个，很快又变为16个，依此类推，就像金字塔模式里各层级的新增投资者数量一样。后续的分裂大约每8小时发生一次。因此，每次分裂产生的细胞数量与当前胚胎中的细胞总量成正比；当前的细胞越多，在随后的分裂中产生的细胞也越多。在这种情况下，由于每个细胞在每次分裂时恰好产生一个子细胞，因此胚胎中细胞数量的增长因子是2；换句话说，胚胎的大小在每次细胞分裂后都增加了一倍。

幸运的是，人类在妊娠期内，胚胎规模呈指数增长的这段时间较短。如果胚胎在整个妊娠期内以相同的指数速率持续生长，那么在840次细胞同步分裂后将会产生一个拥有大约10253个细胞的超级婴儿。这个数字有多大呢？假设宇宙中的每个原子都包含一个宇宙，那么所有这些宇宙中的原子总数将大致相当于超级婴儿的细胞数量。当然，随着胚胎中一些已设定好的复杂反应的发生，细胞分裂不会一直这样快。实际上，新生婴儿身体中的细胞数量近似等于2万亿个，在胚胎经历40次同步分裂后就可达到该数量。