隆冬时节，上海动物园有些“冷清”：扬子鳄闭目养神，任凭蝴蝶停在背上；亚达伯拉象龟行动放缓、食量下降；蟒蛇妈妈缠绕着小蛇宝宝，互相依偎着沉沉睡去……在饲养员和科研人员看来，动物冬眠期间有着奇特的生理机制，有些“谜团”还难以破解，要是人类能有这一招，那许多疾病都可以得到治愈。
蛇龟睡一冬开春大繁殖
上海动物园内的两爬展区里，共有蛇、蜥蜴、鳄鱼和乌龟等动物70余种1000余尾，它们大多来自热带地区，对寒冬天气异常敏感，冬眠温度也各不相同，为此园方用供暖设备和保温干草等为它们调节室温。
每年11月初起，来自热带地区的蛇已开始减小食量、“睡眼朦胧”，饲养员将室温设定在16—18摄氏度的“冬眠温度”，防止它们在低于10摄氏度的环境里冻死或冻伤；位于半室外展区的十几条扬子鳄也各自找到最佳冬眠地点，有的挖了地洞三三两两钻进去，有的一半泡在池水里、一半露在水面上晒太阳，任凭游客“千呼万唤”，也只是偶尔微睁一下眼睛；只有象龟和眼镜王蛇等“大块头”照样吃喝不冬眠。
“冬眠质量高，有利于动物健康。”饲养员说，冬眠温度大有讲究，温度较高时冬眠动物新陈代谢加快，有助于消耗脂肪，帮助那些过于安逸的动物“减肥”，但冬眠期间最好有一段30—45天的“低温时段”，以此促进性腺发育，提升来年开春后的繁殖能力，还可以让动物醒来后胃口大开、运动量增加。
冬天里，让两栖动物们睡个香甜的好觉，有助于促进性腺发育、提升它们的繁殖能力，明年开春孵化更多小宝宝。每年到这个时节，园方都会通过调节室内温度、湿度、光线等方式，提高动物们的冬眠质量。
得益于园方对蟒蛇冬眠温度的成功控制，前几年夏天，园里的大蟒蛇妈妈孵出一窝小蛇，实现了华东地区蟒蛇繁殖零的突破。此前，饲养员们一边养蛇一边探索蟒蛇繁殖，已尝试整整5年。在突破种群性比、饲料优化和疾病防治这“三道坎”之后，他们着手新的研究，在前一年12月里把蟒蛇卧室的温度降低到16摄氏度左右，降低其新陈代谢速度，帮助性腺发育。
果不其然，第二年开春，一条雌性蟒蛇历经一季“深度睡眠”后健康状况格外好，产下30余枚蛋，孵出的小蛇足足存活了28条。每到冬季，饲养员还会把一些正进入半冬眠状态的小蛇宝宝从妈妈身边移到人工暖房。它们一周会醒来吃一两次食，每顿都能吃下至少四五只小白鼠。
冬眠中的动物机体是个谜
不仅是两栖类和爬行类动物会冬眠，一些哺乳动物也以冬眠的形式度过漫漫冬季。专家研究结论表明，热血动物和冷血动物的冬眠不同，在冬眠的时候，冷血动物体温的升降是种被动的形式，完全由外部的环境来决定。而热血动物则不同，它们是有目的地对体温加以控制，调节到冬眠时的最佳温度后才开始冬眠。当它们苏醒的时候，制造热量的器官会充分地调动起来，在几小时内把温度恢复到原来的水平。
比如说，刺猬在冬眠的时候会把身体蜷缩起来，不吃不喝，呼吸变得极其微弱，心跳缓慢，每分钟只跳10～20 次。一只清醒的刺猬放到水里几分钟就会被淹死，而冬眠的刺猬30分钟也淹不死。黄鼠在冬眠的130多天中总共放出的热量才29焦耳，而在冬眠过后的13天中却能放出2420焦耳的热量。
冬眠这件事，对于科学家来说，至今还是一个谜团。有的研究人员认为，外界的刺激是导致动物冬眠的原因。外界的刺激主要有温度下降和食物不足两个方面。有人对蜜蜂做过这样的实验，当气温在7℃～9℃的时候，蜜蜂的翅膀和足就停止了活动，但轻轻地触动还是能微微抖动；当气温降到4℃～6℃的时候，就完全进入了麻痹的状态；如果再降低温度，蜜蜂就会进入更深的睡眠状态。由此可见，动物的冬眠和温度的关系密切。实验中还发现，笼养的小囊鼠在供食充足的情况下，冬季也不会进入冬眠状态。
但是有人提出，人工降温并不能保证所有的冬眠动物都能进入冬眠的状态；不少冬眠动物在进入冬季的时候，就会自动停止进食或拒绝进食，并不是由于食物不足的原因。
还有的科学家提出了生物钟学说，认为是生物的节律控制了每年冬眠动物的代谢变化。恒温动物的冬眠变温现象是进化生态的一种次生性的退化，是和动物迁徙和冬季储藏食物相似的一种生态的适应，是在进化中已固定下来的一种生物节律，但是这种学说缺少事实性的根据。
早在上世纪80年代，就有科学家从松鼠的脑中提取到了一种抗代谢的激素。把这激素注射到没有冬眠习惯的小鼠体内，发现小鼠的代谢率会明显地降低，体温也会降低到10℃左右，看来激素可能也是诱发动物冬眠的一个因素。
如果人类能学到动物冬眠的本领
动物的冬眠“本领”，能不能为人类所用？
科学家进一步发现，动物冬眠期间的生存状况令人惊奇: 血液循环急剧变慢,呼吸节奏几乎感觉不到,体温在冰点附近波动。一名专门北极黄鼠冬眠的美国专家曾经说：“很难听到心跳,无法区分动物已经死亡还是处于冬眠状态。我们面临的简直是一团冰冷的凝块”。
医学界对冬眠现象的兴趣在于：研究清楚进入冬眠状态、以及在长时间冬眠中维持生命的生物化学过程后,就能找到治疗多种疾病的新方法。
比如说，大脑细胞对缺氧特别敏感,即使是短短几分钟的缺氧就会使大脑受到不可逆转的损伤,然而熊的大脑细胞在冬眠期间几个月处于缺氧的状态却不会因此而死亡。虽然冬眠动物在苏醒之后某段时间里会显得很疲劳和行动迟缓,但是以后任何时间大脑都不会发生这样的缺氧迹象。
进入冬眠状态的神经细胞的生物化学活性会下降,脑细胞中的蛋白质合成也会降低到极点。研究表明,有关缩小新陈代谢的指令来自大脑的下丘脑，此外它的神经中枢还控制体温、血压、呼吸、睡眠、饥饿或吃饱感觉以及参与生理繁殖。若能了解使神经细胞在冬眠期间免受死亡的分子机理,就能找到治疗中风患者新的有效方法。
还有，冬眠期长达5个月的熊能在这期间不吃不喝,膀胱和肠道在冬眠期失去作用,如果人的膀胱和肠道失去作用几天就会因尿中毒而死亡。而冬眠的熊具有惊人的生理性能: 积聚在膀胱中的尿会通过膀胱壁返回体内,尿液中的有毒成分在膀胱内会变成无毒的蛋白质。尤其是这种蛋白质会进入母熊的奶中,母熊正是在冬季产下后代。如果科学家能完全弄清楚冬眠动物的生理性能并将它用于肾病患者,则可以挽救那些必须定期作人工透析以清除血液中有毒物质的严重肾病患者。
熊的另一个特点,即使是体重达100公斤以上的熊,尽管它在冬眠期间长时间不动,但是它的骨骼强度不会因此而降低。而卧床数月的病人却会使自己的骨骼强度降低四分之一,宇航员作一个月的宇宙飞行,其骨骼质量会减少20%。
人体上的这些变化为何不会在熊身上发生呢? 原来,熊的机体会利用某些生化过程从血液中回收钙,在骨骼中失去的部分钙能及时从血液中得以补充,使钙重新变成强化骨骼的“建筑材料”。多年来生物化学家一直在寻找熊血液中的特殊物质,该物质能一次又一次地使熊骨骼得以强化。只要找到这种物质,就能给千百万老年人带来福音: 使老年人不再有骨骼疏松的危险。
还有许多关于动物冬眠的秘密，正在等待我们破解。