科学放送的大千世界

科学放送的大千世界
  (448200)鄂沙洋县外国语学校 鲁修贤 王英玲
  
  亘古之远,自然之博,学之精粹,物之神妙……只要我们肯用庄严、丰富、阔大、缜密的科学的眼光看待,必将得到一个难以言表其美丽而精微的大千世界。要是再经过一番神游,你定会对大千世界留下越发深刻的印象,你会有更多思接千载的暇想。暇想也是智慧的产物,而智慧能改变自己,能改变他人,能改变万物,能改变大地,能使大千世界产生动人的奇观,能使人类的文明、文化产生日新月异的进步。
  
  沪科学家解读发现蛛丝强韧的秘诀
    秋夜,一张紧绷的蜘蛛网在风中摇曳,很快耷拉下“脑袋”。清晨,被露水打湿的蛛网一个“寒战”过后又会精神抖擞。有人说,蛛网遇水收缩恢复弹性的本领是蜘蛛在进化过程中“苦心经营”的结果。然而,复旦大学高分子科学系教授邵正中和牛津大学的科学家却从这个神奇的现象中读出了蛛丝强韧的秘密,它将帮助人类制造出坚不可摧的“超级纤维”。
    最新出版的英国《自然材料学》杂志报道了邵正中及其合作者的意外发现:在只有1/100头发丝粗细的蛛丝内部,成千上万条分子链向同一方向排列,“步调”统一;当蛛丝遇水淋湿,原本整齐的列队一下子土崩瓦解,变得横七竖八,蛛丝由此短了一截。科学家把前后两种截然相反的分子链排列过程形象地称为“取向”和“解取向”。
    经过周密实验,研究人员发现,“取向排列”正是蛛丝强韧的微观秘密,而“解取向”只是蜘蛛家族“无心插柳”的副产品。邵正中告诉记者,分子链“取向”和“解取向”的特性在合成高分子材料中广泛存在,这个发现将为“人造蛛丝”的生产指引新的方向。
    邵正中所说的“人造蛛丝”是一个装在科学家脑袋里的庞大设想。在各类动物丝中,蜘蛛丝因其强韧的特质被誉为“生物钢”。用蛛丝来纺纱织线,就能得到比现有防弹衣材料“凯夫拉”更加坚韧、舒适、有弹性的“超级纤维”。但是,织造一件普通衣服大概需要5000到10000只大型蜘蛛的产丝量,谈何容易!于是,生物学家试着以“借腹生子”的方式,从转基因绵羊或小鼠的乳汁中提取蛛丝蛋白,进而模仿蜘蛛的“加工工艺”纺丝。
    三年前,邵正中及其合作者通过拉力试验证明,能够被大规模生产的蚕丝原本与蛛丝同样强韧,只是蚕宝宝在吐丝结茧时美丽的“8”字舞给蚕丝留下了许多看不见的损伤,降低了其强度。也就是说,若以蚕丝蛋白为原料制造“超级纤维”也许更有前途。
    此次,有关“取向”的发现让邵正中更加自信。他说:“借助高分子科学的手段,我们将赋予人造蚕丝更完美的‘取向’结构,让它愈发坚韧。”初步实验证明,邵正中的尝试将使人类朝着“超级纤维”的梦想一点点靠近。当然,如果真有那么一天,科学家还得想方设法把人造动物丝的“解取向”特性删除,因为缩水的衣服一定不会有市场。
  【阅读导航】“蛛丝马迹”常常启迪人类的思维,科学家更是从蛛网遇水收缩恢复弹性这个神奇的现象中读出了蛛丝强韧的秘密。
  
  你好,我来是想冷藏的
  哲学家说,人生的一切努力,人类所有文明成果的创造,目的就是一个:对抗死亡。一些患了绝症的人渴望在死神到来之前将自己冷藏起来,希望有朝一日新科技能再度让其睁开眼睛,来感受这个缤纷的世界。
  1967年1月12日,在美国洛杉矶一所小学的疗养所里,一位73岁的老人詹姆斯•贝德福德即将死于肺癌。在他床边的是洛杉矶人体冷冻学会的几位成员。贝德福德是一位物理学教授,他对人体冷冻一直很感兴趣,曾捐献了20万美元建立洛杉矶市第一个人体冷冻实验室。下午6点半,他的病情加重,开始气喘。不久,他的私人医生宣布他已经死亡。
  人体冷冻学家们迅速将他的遗体同一台心肺机连在一起,供给他营养物和氧气,以便保护脑部不至于再受损;同时,向遗体注射肝素,以防止血液凝结。然后,他们将二甲基亚砜(DMSO)注入血液,这种药是抗冷冻的,它可以防止在活组织中形成冰晶。接下来,冷冻学家们将其遗体置于干冰(固态二氧化碳)中,使体温慢慢下降至冰点附近,之后关掉心肺机。到午夜2点,遗体体温停留在干冰的温度上(-100F,相当于-74.5℃左右)。这时,由加州工程师设计的人体冷冻贮存器被抬入房间,容器由抛光的不锈钢制成,有双层内壁(像一个热水瓶)。科学家们将遗体用铝箔包裹置于容器内,并将之关闭。最后,冷冻学家们在贮存器腔内注满液态氮,其温度在-320F(相当于-197℃左右)。于是,贝德福德的遗体在几秒钟内就变得像玻璃一样脆。几天之后,容器带着他的遗体被空运到亚利桑那州的一个实验室,等待能治疗晚期癌症并且有办法使刚死亡的机体与组织恢复生命的那一天。
  【阅读导航】近现代飞速发展的实证科学,一方面不断残酷地粉碎人们的长生美梦,一方面又在人们强大求生本能的魔术般的作用下担当起探索永生之路的重任。现代遗传工程的研究,以及正在探索的冷冻技术和器官移植手术等,都是人类对永生愿望的顽强表现。
  
  贵州红崖天书被破解
   在前不久贵州省召开的一次学术研讨会上,江南造船集团公司高级工程师林国恩发布了对“红崖天书”的全新诠释。学术界人士普遍认为,林国恩对这一千古之谜所作的破译,与其历史背景、文字结构、图像寓意相吻合,具有可信度、说服力。 
    “红崖天书”是指位于贵州省安顺地区一处崖壁上的古代碑文。
    在长10米、高6米的范围内,有一片奇特的用铁红色颜料书写的古文字,文字大小不一,大者如人,小者如斗,非凿非刻,似篆非篆,神秘莫测。当地百姓称之为“红崖天书”。近百年来,“红崖天书”引起了众多中外学者的研究兴趣,曾有“诸葛碑”、“古彝文”、“自然石花”等推断,甚至有人推测这是外星人留下的遗迹。据说郭沫若、丁文江等著名学者也曾尝试破译,但一直没有定论。 
    林国恩于1990年从北京大学出版的《中国山水文化大观》等书中了解到“红崖天书”之后,对前人的破译内容表示疑问,并产生了浓厚的研究兴趣,从此将自己的全部业余时间扑到了破译工作上。他祖传三代中医,自幼年起即背诵古文,诵读四书五经。1965年考进上海交通大学后,课余悉心钻研文史、学习绘画。分配到江南造船厂之后,他仍醉心于业余文史研究。由于他是造船工程师,造船厂综合性、系统工程学对他具有深刻影响,也为他破译“天书”打下了坚实的基础。
    他对“天书”进行了多学科的研究。首先是对其众多的各种摹本进行分析,确认了原迹摹本作为依据。接着从古文字、绘画方面找出其中与历史事件和人物相联系的基本特征。为了揭开“天书”神秘的面纱,林国恩近9年来可谓沥尽心血。光说查字典,“天书”中有50多个字,必须把每个字从古到今的演变过程查找清楚,仅此一项,他反复阅读了《中国篆书大辞典》、《古文字通典》等七部字典,作了数万字的笔记。他遍览历史、诗词、地理、兵器、佛经等各类书籍,写下了几十万字的读书心得。他把“天书”摹本放大贴在家中卧室,早晚躺在床上仍冥思苦想。他还三上贵州,实地考证。他的这项业余研究得到了单位的理解和支持。 
    1997年,林国恩认为已基本破解“天书”,并将研究结果写成10万字论文。经申请版权登记,很快获准通过。去年年底,他正式发表研究成果。这一成果包括考证要点和译文两方面。考证要点是:确认清代瞿鸿锡摹本为真迹摹本;文字为汉字系统;全书应自右至左直排阅读;全书图文并茂,一字一图,局部如此,整体亦如此。从内容分析,“红崖天书”成书约在1406年,是明初逊国建文皇帝所颁的一道讨伐燕王朱棣篡位的“伐燕诏檄”。全文直译为:燕反之心,迫朕逊国。叛逆残忍,金川门破。杀戮尸横,罄竹难书,大明日月无光,成囚杀之地。须降伏燕魔,作阶下囚。丙戌(年)甲天下之凤皇(御制)。
  【阅读导航】贵州红崖天书神秘莫测,堪称千古之迷。红崖天书被破解,这不仅是多学科研究的成果,还应该是我们攻坚过关的精神蓝本。
  
  寻找地外智慧生命
  20世纪以来,人类在把探寻的目光投向宇宙深处时,正急切地想要解开一个谜团——
    天外来客光顾地球?
    1947年6月24日,一个名叫阿诺德的美国商人驾着一架小型飞机在华盛顿州上空,发现一组巨型不明飞行物以1000公里左右的速度,同他一起在空中翱翔。阿诺德的有关目击报告第一次引起了公众的浓郁兴趣,从此“飞碟”或 “UFO”(不明飞行物英文缩写)便迅速流传开来。
    阿诺德并不是当时唯一的目击者――在他前后不到一个月的时间里,美国各地有多人声称发现了类似的不明飞行物。也许是凑巧,与阿诺德的报道相隔不久,1947年7月上旬的一个清晨,在美国新墨西哥州罗斯维尔镇上,早起的牧场主布拉索尔在家附近发现地上散落着许多奇异的碎片和一个破碎的庞然大物。美国军方没来得及封锁消息,“飞碟着陆”的新闻已经传开。虽然此后军方更正说那些令人好奇的碎片实际上只是一个损坏了的气象气球,但各种前后矛盾的解释却使不少人坚信这是军方在掩饰碎片来自外星的真相――这就是本世纪寻找外星文明史上著名的“罗斯维尔事件”。至今,它仍吸引众多 UFO爱好者不远千里一年一度地在此聚会。
    自1947年美国人阿诺德首次报告不明飞行物以来,世界各地不断有发现UFO的报告:
    1954年夏,美国军方雷达曾多次在首都华盛顿上空发现不明飞行物,空军出动战机后,不明飞行物迅速消失;
    1978年11月的一天凌晨,科威特石油公司的7名技术人员在一个工作点的附近,发现地面上停留着一个圆柱型的庞然大物。7分钟后,这个不明怪物又平稳起飞,消逝于夜空中。据报道,在这一个月里科境内曾连续发生了4起类似事件;
    1978年12月22日下午,澳大利亚空军飞行员发现了时速1800公里的不明飞行物。同时,南太平洋地区多处都有类似报告。此事成为当年轰动一时的新闻;
    在中国,自70年代以来也屡有UFO的目击报告。1998年10月3日中午,云南昆明市的韩建伟在该市西北郊用摄像机拍摄到了一段不明飞行物的录像。据认为,这段约2分钟长的录像资料在世界上也是罕见的。
  【阅读导航】在浩瀚深邃的苍穹深处,存在着任何生命形态吗?在这茫茫无边的宇宙之中,人类真的是孤寂的行旅者,而没有类似抑或更具智慧的星河旅伴?寻找地外智慧生命乃是世纪之谜。
  
  爱因斯坦大脑之谜
  科学泰斗爱因斯坦脑部结构的秘密,近年来被加拿大神经学家破解,他的大脑负责数学运算的部分,比常人大15%。这一发现一经宣布,立即在世界上引起轰动,爱因斯坦的身世也再次成为人们谈论的话题。
    这位科学泰斗虽然聪明绝顶,但他肯定没想到,自己的大脑会给美国那些大搞克隆天才人物的科学家以启发,说不定有一天真的会克隆出另一个爱因斯坦来。
    爱因斯坦被誉为人类历史上最具创造才华的科学家之一,也是20世纪最伟大的科学家。他出生于1879年,逝世于1955年4月18日。 去世前,他在医院里亲手写下一份遗嘱,明确表示死后将重归“神秘之土”,遗体必须火化,然后把骨灰撒在人们不知道的地方。在遗嘱的最后,他庄重声明,不允许像其他一些名人那样把自己的住所改建成纪念馆。虽然遵照他的遗嘱,没有举行追悼会,也没有为他建立任何墓碑,但这位伟大的科学家永远被世人景仰和怀念。
    此后,有关他的遗嘱,社会上流传着许多种说法。有的人说,他生前已经明确表示,死后捐出脑部供科学研究;也有人说,爱因斯坦想到了自己大脑的重要性,但并没有表示捐出的意思;还有人说,他重病期间,与主治医生认真探讨过这个问题,但没有作出肯定的承诺。
    分析人士认为,爱因斯坦当然知道自己大脑所具有的科研价值,因此如果他要力保脑袋和身体一起火化,不留给世人进一步研究,以其聪明,他必定会在遗嘱中详细声明,“死后遗体完整火化”,实际情况是,他并未写上“完整”这个字眼,所以他至少已经默许了“死后大脑可以供后人研究”。那个年代已经开始流行脑切片研究,爱因斯坦应该知道,要阻止人们进行脑切片研究几乎是不可能的。
    爱因斯坦去世时,在普林斯顿医院为他治病的医师名叫托马斯•哈维,当时42岁。哈维医师对这位科学泰斗仰慕已久,他也一直在考虑爱因斯坦的才智超群这个问题。事有凑巧,那天负责验尸的正是哈维医生,所以他顺顺当当地把爱因斯坦的大脑完整地取了出来。哈维医师把大脑悄悄带回家中,浸泡在消毒防腐药水里,后来又用树脂固化,再切成大约200片,并亲自动手研究大脑,同时也给科学界提供切片进行研究。
    哈维医师将爱因斯坦的大脑保存了四十多年,此间科学界对爱因斯坦的大脑进行了全面的研究。据不完全统计,研究过爱因斯坦大脑的科学家不下百名。有人猜测,这其中肯定有惊人的发现,但很多科学家是在政府的授意下进行研究的,成果属于国家秘密,不便发表。
    1997年,哈维医师已经84岁高龄,他想到自己身体再健康,也会有死的那一天,便决定把所有的大脑切片送还爱因斯坦生前工作的地方——普林斯顿大学。此脑经历了43年的辗转,最终回到了爱因斯坦逝世的地方。大脑送回后,院方很快便收到几份希望进行研究的申请,其中包括加拿大安大略省麦克马斯特大学女教授桑德拉•威尔特森、日本群马大学医学院的山口晴保教授。
    山口教授于1998年11月公开了初步的研究结果,他发现爱因斯坦的大脑有明显的老年痴呆症状,爱因斯坦去世的时候已经76岁了,患腹部大动脉肿瘤。山口教授仍努力从大脑揭示爱因斯坦的天才秘密。
    威尔特森教授领导的研究小组,则发现爱因斯坦的天才是“天生”的,并非后天用功求学得来。虽然科学研究证实,后天的努力也能成才,但与生俱来的天才的的确确是存在的。
    据威尔特森研究的结果,爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域,比常人大15%,非常发达。大脑后上部的顶下叶区发达,对一个人的数学思维、想象能力以及视觉空间认识,都发挥着重要的作用,这也解释了爱因斯坦为何具有独特的思维,才智过人。
    爱因斯坦大脑的另一个特点,是表层的很多部分没有凹沟(回间沟),这些凹沟就像脑中的路障,使神经细胞受阻,难以互相联系,如果脑中没有这些障碍,神经细胞就可以畅通无阻地进行联系,使得大脑的思维活跃无比。威尔特森的研究小组,把爱因斯坦的大脑与99名已死老年男女的脑部比较,得出了这一结论。
    威尔特森的发现轰动了世界,但有些西方科学家呼吁,这一发现固然可喜,但应谨慎对待,因为仅凭爱因斯坦的一个大脑就得出这样的结论,理由并不充分,因为那可能只是一般聪明的犹太人普遍具有的脑部特征。爱因斯坦尽管生来是天才,但如果没有后天的培养和个人的努力,天才也难以发挥出超人的智慧。哈佛大学比尼斯教授指出,爱因斯坦脑部的最新发现,无疑有重要的意义,但仍需要作更深入的研究和比较,才可对这个“天才之脑”下最后的结论。
  【阅读导航】“笨头笨脑”的科学巨人爱因斯坦,这个当年被校长认为“干什么都不会有作为”的笨学生,经过艰苦的努力,成了现代物理学的开创者和奠基人。爱因斯坦的大脑究竟给了后来那些大搞克隆天才人物的科学家怎样的启发呢?
  
  壮观的北极冰山
  在极地,除了海冰以外,海洋上还漂浮着十分壮观的冰山。这些冰山在阳光、碧水映照下绚烂夺目,犹如汉白玉雕成。
    很多人会误认为冰山是一种巨大的海冰。其实,冰山是地地道道发源于陆地上的冰川冰,只不过后来跑到海洋里了。
    在南极和北冰洋周围的岛屿上发育着很多冰川。这些冰川将大陆整个覆盖掉了,形成一个大的冰盖。冰盖有不少伸到海里的冰舌。当风暴和潮汐来临时,海水时而涌上时而跌落,不断冲击着冰舌,久而久之一些冰舌就会被冲落到海中,形成大冰山。
    冰山常呈金字塔形或桌形。在北极,金字塔形的冰山最为常见。南极冰盖附近的海洋里,经常漂浮着桌状冰山。冰山可以达到很大的高度。在南极的马尔维纳斯群岛(福克兰群岛)附近,有人看到一座桌面冰山,露出水面部分就有450米。因为冰山露出部分还不到它体积的1/4,所以推测这座冰山整个高度将近2000米。冰山的面积也很大。大西洋上曾经发现过一座冰山,宽75千米,长l20千米。
    海船遇到冰山是很危险的。横渡大西洋的英国巨轮“泰坦尼克”号,于l9l2年的首次航行中,即在纽芬兰岛附近碰上冰山,造成1500人死亡。l959年,丹麦海轮“汉斯•赫脱夫特”号撞在冰山上,死亡近百人。
  【阅读导航】在阳光、碧水映照下绚烂夺目的冰山,壮观里充满神奇,也不乏凶险,留给我们探索不尽的课题。
  
  太阳是个捡垃圾的
  现在让我们考虑太阳系各星体物质的来源。我们知道宇宙中最初的元素是氢,然后,由于氢聚变形成了氦。这样,在大爆炸后,逐渐形成了最早的一批恒星。它们如同火把一般,照耀着逐渐变暗的宇宙。宇宙在逐渐地变得冰冷,而恒星的温度却在不断升高。温度的升高是因为恒星由于自身的质量而收缩,当温度超过1亿度时,第一批巨大的恒星在消耗氢生成氦的过程中,出现了前所未有的新元素:由三个氦核组成碳核,四个氦核组成氧核。世界由于新元素的出现而变得丰富多彩了。这些恒星越来越难以控制它们增大的体积,当温度上升到10亿度时,恒星内产生了更重的原子核,例如铁、铜、铅,甚至由92个质子和146个中子组成的铀也诞生了。在孕育了诸多新元素的同时,最初的天体发生了爆炸,在自身毁灭的同时,将体内产生的珍贵成分以每秒数万千米的速度抛向广袤的空间。
    大量的恒星就这样死去了,但是宇宙已经不是原来的宇宙了,空间中有许多云雾状的星际物质,它们的内部含有多种元素。这些元素在冷却的过程中,会相互结合,例如硅、氧与金属元素邂逅时,有形成硅酸盐的可能。这样宇宙中就增添了一种新的物质形式——固体。固体颗粒刚形成时,往往非常微小,但时间让这些微不足道的尘埃联合起来,在引力的作用下,云雾开始变化,尘埃逐渐向中心坠落。温度又开始升高了,接下来——是第二批恒星的诞生。
    沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。在宇宙这个天体的“森林”中,有轰然倒地的擎天大树,也有破土而出的纤细幼苗。在银河系中,每年都会形成新的恒星。可以肯定的是,我们的太阳就是这些后来者中的一位,它在银河系的外围诞生。银河系如同一艘巨大的螺旋形轮船,靠万有引力将众星体束缚在一起,航行在黑暗的星空中。在银河系自转的带动下,所有天体都围绕着银心转动,我们天空中灿烂的太阳,不过是银河系普普通通的子民,规规矩矩地行走在银河系的外部,两亿年绕一圈。非常幸运,太阳诞生的同时,还携带了一队原始行星围绕在它周围。
  【阅读导航】太阳给人温暖的同时,也给人无限的遐思以及追求,劲舞讴歌者不知留下了多少佳作丽句咏赞它。殊不知,它的实质是非常物质的。
  
  
  【思考吧】
  1、蛛丝强韧的微观秘密是什么?
  2、简述人体冷冻学家对血液的处理技术。
  3、林国恩认为“红崖天书”属于什么文字?
  4、从人们发现不明飞行物的已有记录来看,“UFO”的一般时速是多少?
   5、爱因斯坦大脑有那些特点?
  6、冰山到底是怎样形成的?
  7、“沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。”这句诗道出了太阳怎样的状况?
  
  【参考答案】
  1、“取向排列”。 2、向遗体注射肝素,以防止血液凝结,然后,将二甲基亚砜(DMSO)注入血液,防止在活组织中形成冰晶。 3、汉字系统。 4、1000-1800公里。 5、爱因斯坦大脑左右半球的顶下叶区域,比常人大15%,非常发达。表层的很多部分没有凹沟(回间沟),神经细胞可以畅通无阻地进行联系,使得大脑的思维活跃无比。 6、在南极和北冰洋周围的岛屿上发育着很多冰川。这些冰川将大陆整个覆盖掉了,形成一个大的冰盖。冰盖有不少伸到海里的冰舌。当风暴和潮汐来临时,海水时而涌上时而跌落,不断冲击着冰舌,久而久之一些冰舌就会被冲落到海中,形成大冰山。 7、太阳跟每年形成的新恒星一样,在银河系的外围诞生。
  
  

发表评论