9 月 10 日 女娲难补天 中国古代有 “女娲炼五色石以补苍天”的神话传说。古人认为天就象屋 顶一样。天如果有了裂缝或窟窿，古人就说发生了 “天穿”，则不能把天下 万物覆盖起来，这就预示着将发生大灾大难，任何人均难以幸免！女娲以自 己的身体堵住 “天穿”，保护人类的美丽故事流传了两千多年，但毕竟是一 个神话。到了20 世纪的今天，却真的出现了 “天穿”，这就是南极上空发现 的臭氧层洞穿和危及全球的大气层衰弱问题。 近几年来科学家们发现：平流层的臭氧量急剧减少，南极上空臭氧层出 现空洞。1986 年空洞面积与美国国土相当，现在面积则能覆盖整个南极大 陆。后来发现北极上空也有同样的臭氧空洞正在形成，它的大小是南极上空 空洞的 1/5。 1987 年 9 月，一架美国航空航天局的 “ER—2”飞机从南美大陆最南端 智利的彭塔阿雷纳斯基地起飞，此刻它正顶着每秒70 米的强风在细小冰粒组 成的薄云中穿行，周围几乎什么都看不见。飞行高度 18公里，高空气温达到 零下 90℃。这不是一次军事行动，而是美国航空航天局海大气局和国立科学 基金会等组成的美国观测队，为研究臭氧空洞形成原因，利用 “ER——2 飞 机在高度 12——18.7公里的平流层收集有关数据。同时，美国观测队还用续 航距离长的 “DC——8”飞机沿高度约10公里的平流层下部飞越南极，并在 南极极地基地的大气层的立体观测。 立体观测的结果，使科学家们得到了比以往更详细的数据。在美国南极 两基地上空高度 18公里处，臭氧量减少50％。极地上空高度14——19公里 处，臭氧量减少50％。人造卫星的观测数据表明数日之内臭氧层发生了急剧 的变化。平流层各种气体浓度的测定结果证实了氯对臭氧的破坏。 臭氧分子 （O ）是由三个氧原子组成的。它能吸收230——350 纳米的紫 3 外线，其中波长比315 纳米短的紫外线对生物体有害，伤害脱氧核糖核酸。 地球上的生物由于臭氧层的防护而得以生存。但是，大气层中的臭氧含量是 相当有限的，臭氧对空气的体积比不过百万分之几，因而防护体系既精妙又 薄弱，容易受到破坏。臭氧层危机的元凶之一是氟利昂的大量使用。氟利昂 是甲烷等碳氧化合物中的氢原子被氟或氯置换而人工制造的氟氯碳化合物系 列，它 1930年研制成功，由于具有化学稳定，耐热，不易燃，无腐蚀，无毒 等特性，因此广泛作为空调和冷冻装置的致冷剂、喷雾器的喷射剂、灭火剂、 发泡剂等。氟里昂与臭氧的反应速度是一氧化氮与臭氧反应速度的5.6倍， 同温层中一氟原子就能破坏10万个臭氧分子，因而它是臭氧层最危险的破坏 物。氟利昂的生产量从 70年代急增。以后由于科学家的反对，增加量受到限 制。现在全世界生产的氟利昂超过 100万吨，使用后大都排放到大气层中， 估计每年至少排放 70万吨。由排放到大气中的氟利昂放出的氯为自然状态下 产生的 5倍。因此减少氟利昂的使用成为当务之急。 1989年3 月初123个国家的代表云集伦敦，发出了 “拯救臭氧层”的呼 吁。欧洲共同体国家已同意到本世纪末完全停止使用氟氯烃。各国的积极合 作态度使人们燃起了恢复臭氧层的新的希望。 不过，仅目前已经集结于大气层臭氧层中的氟利昂，就足以使 “紫外线 灾难”日趋严重化，更何况在1998年以前仍将有相当数量的氟利昂会继续向
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空中集结，远古女娲以身补天，保住了她的地球儿女。今日臭氧空洞的危机， 已非女娲一人的神力所能补天了。现在，科学家们已开始想法采用其他手段 对付 “紫外线灾难”，他们发现黄色薄膜能够过滤紫外线。如果生活在地球 表面的人类也使自己的衣服、住宅和交通工具改成桔黄色的材料制成，就可 大量滤去太阳光中的紫外线。可以预料，一系列桔黄色的产品和设施将应运 而生，未来桔黄色将成为世界的流行色。
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9 月 11 日 弗莱明与青霉素 1928年夏天，英国科学家弗莱明和往常一样，在实验室里进行试验，他 正在研究白血球抵御金黄色葡萄球菌侵袭的机制。金黄色葡萄球菌是一种能 引起肺炎和伤口化脓的致病菌，它们正在那些堆放的培养皿中生长。9 月的 一天，弗莱明偶然发现一个培养皿被霉菌污染，污染在微生物培养中是件叫 人头痛的事情，多数研究者对污染物都不屑一顾，随手扔掉算了。但是弗莱 明办事非常认真，他拿起培养皿，对培养物仔细观察。只见污染的青色霉菌 周围形成了一个小透明圈，没有金黄色葡萄球菌生长，黄色也已褪去。虽然 微生物学家早就提出了 “微生物间存在着拮抗现象”的理论，但是霉菌对金 黄色葡萄球菌这样重要的致病菌竟然有如此强烈的抑制和分解作用，真是不 可思议！ 工作的经验和职业的敏感性，使弗莱明立刻意识到发现了什么。他开始 进行鉴定：把这些霉菌取出一部分用显微镜进行观察，发现它们具有青霉属 霉菌——青霉葡萄球菌氧化酶的特征，把剩余部分放入盛有营养汤的罐子里 进行培养，几天后，在营养汤里有霉菌菌落长出来，清汤变成淡黄色。他认 为那些黄色物质就是青霉菌在生长过程中分泌的具有杀菌作用的代谢产物， 并称之为青霉素。随后他做了一系列实验表明：这种青霉素对链球菌，白喉 和炭疽杆菌等重要致病菌具有杀伤作用，即使稀释上千倍，仍然具有很高的 杀菌力。他还发现，青霉素对人体细胞无毒害。 1929年2 月13 日，他在伦敦医学俱乐部宣读了青霉素的强大抑菌作用， 使用的安全性和应用的前景的论文。但限于当时的科学水平，同时人们注意 的焦点正集中在磺胺药的问世上，因而他的发现没有引起人们多大的注意— —认识一个发现的重大意义往往需要许多年，这是科学界中的正常现象。弗 莱明的研究工作不得不停下来。 1935年，英国牛津大学的病理学家弗洛里和德国生化学家钱恩合作，对 青霉素的性质、分离方法和化学结构进行了更深入的研究，特别是解决了浓 缩问题，使大规模生产成为可能。第二次世界大战青霉素在美国大量生产， 它的神奇功效在战争中马上就显露出来，正是由于它的使用，才使无数伤病 士兵摆脱了死亡的厄运。它同原子弹、雷达一起被认为是第二次世界大战的 伟大产物。 抗生素的发现开辟了用抗生素治疗传染病的道路，促使许多研究人员转 而寻找新的抗生素，并取得了许多成果。 1945 年弗莱明与弗洛里和钱恩共同获得了诺贝尔医学奖。1955 年 3 月 11 日，弗莱明逝世，终年74 岁。 半个多世纪以来，青霉素一直是最常用的消炎药物之一，它主要是抑制 细菌细胞壁生物合成而起到杀菌作用。但是现在证明，有近 10％的人对青霉 素的使用过敏，而且某些致病菌对青霉素渐渐产生了抗性。目前正通过半合 成青霉素来改变青霉素结构，克服某些致病菌的抗药性。
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9 月 12 日 征服黄热病 九十年以前，在中美洲和非洲，黄热病曾是最严重的瘟疫之一，每年死 于此病的人不计其数。该病以发热、喉痛、黄疸等症状而得名。在美国—— 西班牙战争中，死于枪弹的美国士兵甚少，而患上黄热病的却成批倒下。征 服黄热病应归功于那些参加实验的志愿人员、医生、工程师和辅助人员，归 功于美国军医协会，特别是陆军少将里德。 里德首先对死者的呕吐物、排泄物和肝脏进行分离，然后用细菌过滤器 过滤，但并没有查到预计的致病细菌。1897年，他宣布黄热病不是曾被认为 的某种细菌所致。 1899年，美西战争结束后，里德率领一个研究小组深入古巴，来到黄热 病流行区，并做了大量的工作。一个偶然的机会，他从一个村民口中得到一 个很重要的暗示，传染黄热病的祸首是一种蚊虫。为了证明此事，他开始从 军队中寻找愿从事干这一实验的志愿人员，他的一些同事也参与了这个实 验：他们穿上死者的衣服，这些衣服已被排泄物或呕吐物污染致极，然后在 热带气候条件下的实验室里呆一段时间，结果没有人生病；让他们接受被认 为是传播媒介的某种蚊虫叮咬，结果一些人因此献出了生命。不久里德报告 了他的观点：黄热病确实是由蚊子传播的，而不是由病人或其污染物通过接 触传染的。同时，他找到了消灭蚊子的办法——跟踪一种可疑的黑斑蚊到它 们繁殖地点并消灭它们，同时提倡使用蚊帐防止蚊虫叮咬以避免黄热病。 1901 年里德又发现蚊子所带的黄热病致病因子是一种滤过性病毒—— 黄热病病毒，这种病毒也是发现的第一个人类病毒。 1902年，里德死后，另一名军医戈嗄斯波被派往巴拿马，他在那里有效 地控制了蚊子，使黄热病不再猖獗，巴拿马运河因此胜利建成，这一点是任 何工艺所不能比的。 但是里德和戈嗄斯只是通过消灭蚊子来切断传播途径以控制黄热病。然 而蚊子不可能被消灭干净，黄热病也不能根除。二十年后，蒂斯在前人接种 疫苗的启示下，着手培养黄热病病毒疫苗的工作。他用小白鼠作实验，经过 一次次失败，终于培育出可作黄热病免役性注射剂的无毒疫苗，使人类最终 战胜了黄热病。 自从1905年在美国发生的一次黄热病流行之后，世界范围内黄热病基本 上得到了控制。随着经济的发展，人们开始重视环境保护，消灭蚊虫滋生地。 以后，人们将只有通过翻阅医学发展史，才能知道曾经有过黄热病了。
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9 月 13 日 仿生学的诞生 1960年 9 月 13 日，一门新的科学诞生了。这一天，在美国召开了第一 届仿生学讨论会，有30 名讲演者和大约 700名听众参加了这次会议。会上， 斯蒂尔博士为仿生学下了这样的定义： “仿生学是模仿生物系统的原理来建 造技术系统，或者使人造的技术系统具有或类似于生物系统特征的科学。” 简单一句话，仿生学就是 “模仿生物的科学”。 为什么要仿生呢？生物界是通过千百万年自然选择而进化来的，它们已 经形成许许多多的非常复杂而又高度自动化的器官和系统，所以能够很好的 适应环境。例如狗鼻比现今最好的化学传感器的灵敏度还要高 1000倍，虎鲨 的神经系统可以检测在15000公里以外放置的一个手电筒正负极产生的微弱 电流，甚至连低等的生物海螺的神经系统交换信息的能力也超过克雷—2 型 巨型计算机几百万倍。因此，人造机器在许多方面还远远不如它的生物原型。 事实上，机器设计者所遇到的问题，自然界早就存在了，而生物界老早也就 遇到了。解决这些问题，自然界是要花费时间的，生物界为解决这些问题已 经用去数以亿年计的时间。许多动物具有精确的定向导航系统，如鸟类的迁 徙、鱼类的洄游等，它们在长途 “旅行”中不会迷失方向。研究这些动物的 导航原理，对于设计飞机和轮船的导航设备将很有帮助。人脑是设计电子计 算机的最好的模型，人脑固然复杂，但也不是不可认识和不可模仿，当今人 工智能的研究已取得可喜的成果，当你在计算机前与机器对弈时，你也会领 略到电脑的 “绝招妙策”。 其实，远在有史以前，人就开始模仿野兽，用类似动物 “爪”那样的东 西把自己武装起来。以后轮子的使用，飞机和降落伞的发明，人类神经元的 模型等等，人类的前进都与大自然生物的启示相联系。只是到了 1960年，斯 蒂尔博士才给这个吸引人的新科学取了个适当的名子——仿生学。
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9 月 14 日 仿生学的新篇章 1960年9 月仿生学诞生以后，得到了突飞猛进的发展。人们从生物的机 能和构造受到启示，进而开发新的科学技术，使许多特别复杂的问题得到了 解决，或者为解决这些问题展示了美好的前景。现在，人们已不再满足于简 单的模仿，正在努力开发超过生物原型的更为杰出的仿生技术，这一努力为 仿生学谱出了新的篇章。 一、鸟眼的启示 人们常常以为只有依赖两眼的视觉偏差才能获得立体感，其实不然。鸟 和鱼眼睛一般在头的两侧，而且两眼之间的距离很小，充其量只能进行 10 米以内的三角测量。那么它们是怎样实现立体视觉的呢？原来，它们主要依 赖于自身移动出现的运动视差形成立体感，因而鸟类用单眼即可实现这种运 动立体视觉。这给人类带来了重要的启示。美国曾经实验，让飞行员驾机着 陆时遮住一只眼，结果甚至比两只眼看着着陆时对位置的判断更好。 核电、海洋、宇宙等的开发和探索由于放射性、高压、真空等，极大地 限制了人类的活动，为此大量利用机器人作业是自然的选择。科学家正在利 用模仿鸟类的运动立体视觉，使机器人具有更为灵敏的三维视觉。 此外，动物的眼睛是球形的，具有宽广的视野，照像机的鱼眼镜头就是 通过这种模仿设计制造的。 二、略胜一筹的合成橡胶。 橡胶是高度现代化的社会所不可缺的重要材料，然而天然橡胶的生产量 是相当有限的，因而人类开始了合成橡胶的研究。 橡胶是一种特殊的固体，它的最大的特点是即使产生很大的形变仍能恢 复原状。天然橡胶是由橡胶植物提取而来的，这种植物体内含有丰富的乳汁， 乳汁主要由树干或根内的乳汁管所分泌。目前世界上栽培最广、最多的为大 戟科的巴西橡胶树。但天然橡胶也存在许多弱点，而模仿天然橡胶制成的合 成橡胶恰恰能克服这些弱点，发挥更为卓越的性能。例如天然橡胶有很大的 反弹性，这对振动的吸收是很不利的，而人工合成的丁二烯橡胶就能较好的 抑制反弹性，可用于汽车的振动吸收材料。再如汽车油管等原来用天然橡胶 制造，被汽油浸泡后，日子不久就变粗伸长而发生 “膨润”，现采用丙烯晴 丁二烯橡胶， “膨润”现象几乎没有了。 当前合成橡胶已有近 30 种，虽然合成橡胶在抗裂程度上还不如天然橡 胶，因此飞机轮胎等目前仍采用天然橡胶，但合成橡胶在多数性能上都超过 了天然橡胶，并已占据世界橡胶消量的60％～65％。 三、神奇的生物伪装术 企鹅悠闲地在平静的海面上滑游，在离它不远的水下却潜游着它的凶恶 天敌——海豹，海豹的小眼睛紧张地搜索着，只是由于企鹅的白色肚皮与水 面闪烁的光影混为一片，才使它免于葬身海豹之腹；当空中的猛禽掠过海面， 企鹅的黑色脊背又一次帮了它的忙，使它与深海的幽暗色融为一体，又避免 了一场飞来横祸，这下你明白为什么企鹅背黑腹白的原因了吧，那是它经过 千万年进化而形成的绝妙保护色，是生物在生存竞争中保护自身的一种自卫 形式。 人类模仿生物的 “伪装术”，将之应用于战争中，其形式也会令人惊叹
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不已。 斑马身上布满黑白相间的粗大条纹似乎把自己支解成许多互不相关的部 分。应用这一原理，人们把军用飞机涂画上许多带棱角的几何图形块，这样 可使敌方驾驶员辨别不出飞机的头尾。这种伪装术称为 “色彩分离法”。动 物界的变色龙可以根据所处环境的不同改变颜色，堪称一绝。而最近人们仿 照变色龙的原理设计的一种能自动改变颜色并始终与环境保持一致的军服， 士兵一旦穿上这种军服，他们可以放心地从白色的沙滩登陆，冲入绿色的丛 林，登上褐色的岩石山岗，而不必担心暴露的危险，它比现行通用的杂绿色 斑块的迷彩服又大大前进了一步。 动物的伪装本领是自然进化的结果，是由遗传基因决定的，而人类靠自 身的智慧和创造力，相信会比动物界干得更出色！
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9 月 15 日 美丽的自由鸟 危地马拉位于中美洲最北部，是古代玛雅文化的中心之一，1524年沦为 西班牙殖民地。1821年 9 月 15 日，危地马拉人民经过长期艰苦斗争宣布独 立。在危地马拉的国旗上，画着一种美丽的小鸟，它就是危地马拉的国鸟— —自由鸟。 自由鸟属咬鹃目，又叫 “格查尔”，是世界少有的美丽鸟儿，它鸽子般 大小，头上长着满月般的冠羽，尾部拖着一米长的尾羽。全身羽毛艳丽，红 腹绿背，两肩长有枪形羽毛，尾羽中央是黑色，两边是白色，白色里还镶着 黑色的斑纹。 自由鸟性情高洁，酷爱自由。如果被人捉住了，它宁死也不愿过笼中生 活，所以才赢得了 “自由鸟”的美称。关于自由鸟，当地还流传着一个动人 的故事：1524年，西班牙殖民者的部队入侵时，印第安人奋起抗击。在决战 前夕，飞来一群在鲜艳夺目的自由鸟，在印第安人上空盘旋啼鸣，象是在为 印第安勇士们祈祷祝福，从而大大地鼓舞了印第安人的士气，使他们赢得了 战斗的胜利。后来，印第安人英雄特昆·乌曼在战斗中牺牲，一只胸脯洁白 的自由鸟飞落在他的胸上，英雄的鲜血染红了鸟的胸脯。故事表现了危地马 拉人民对自由鸟的无限深情。 自由鸟的生态习性与啄木鸟近似，有 “森林医生”的美称。它对自己艳 丽的羽毛非常珍惜，它的巢一般筑在枯树的洞里，有两个进出口。这样，无 论从哪个洞口进巢，都不必在巢内转身，可以避免羽毛，特别是两根尾羽受 损。自由鸟平时很少飞翔，但一旦展翅起飞，速度很快，姿态也十分优美。 咬鹃目鸟在世界仅有30 多种，是一类较为特殊的鸟。我国仅有2种，分 布在云南、华南地区。
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9 月 16 日 狐 谈到狐狸，我们不难想到成语狐假虎威的典故，众所周知狐之狡猾无与 伦比，在这个故事中狐所扮演的角色实为一绝，所以人们常用来形容一个人 的阴险狡诈。 人们习惯将狐称为 “狐狸”。实际上狐和狸是两种不同的动物，狐就是 狐，分白狐，赤狐，灰狐等；而狸，体形比狐小。比较胖。 狐广泛分布于北美、欧洲、亚洲和非洲等许多地区，并被引入澳大利亚。 狐栖居于森林、草原、灌木丛、丘陵等各种不同的环境，它和猫头鹰习性相 似，大多昼伏夜出。狐若被人抓住时，它便暂时停止呼吸，装出一副死的样 子，任人摆布。当人稍不注意，就会乘机而逃。 狐不但狡猾，且有一身捕食的好功夫。据世界各地狐的食物记录，发现 狐的食谱中不仅有老鼠、兔子等主食，还吃蛙、鱼、鸟，有时遇上鸟蛋、昆 虫、动物尸体等等也不放过，由此足可看出狐贪食无厌。鼠类和兔子这类小 动物都有一套高超的避敌本领，它们常常是稍有风吹草动，就溜回它们的洞 中。而 “道高一尺，魔高一丈”，狡猾的狐不会甘心让嘴边的美餐溜掉的， 它会全力以赴，依靠自己发达的嗅觉，敏捷行动，轻跳巧跃，机警无声地潜 近鼠或兔，出其不意，猛冲而获。由此可看出狐捕猎鼠、兔是颇费心机的。 赤狐存在一种奇怪的 “杀过行为”，荷兰动物学家发现，赤狐在跳进鸡 舍后，大约在 10分钟将其中的 12只鸡全部杀死，最后仅带走 1只，而另外 11只鸡却弃在舍内。狐为什么会出现杀过行为目前仍是一个未解之谜。一些 动物学家认为杀过这是食肉动物残忍好杀的本性所致；另一些动物学家认为 杀过并非动物的本性，而是这些食肉动物接近猎物时，受到被害者惊吓和窜 逃的刺激引起的。而较多的动物学家认为，杀过的成因不能一概而论，对动 物的杀过行为要具体分析，有的动物是出于本性，有的却是受到刺激而引起 的。赤狐的杀过行为可能是两种原因兼而有之。 美国科学家曾发表过一篇 《“死鸭”的由来》的研究报告。报告中说了 一个很罕见的，野鸭迷惑了狐的故事。 狐喜欢捕猎活物，经常从不同的方位袭击野鸭，野鸭被逼得走投无路， 无法再逃，便急中生智，机灵地倒在地上伪装死去。这野鸭的头和颈完全伸 直，与身体成一条直线，两翅紧贴身体双眼微张，一动不动。 野鸭的假死状态可持续 15分钟之久，狐等了一段时间，有时还用脚轻轻 碰碰野鸭，见野鸭一副死相，便认为真的死了，也就置之不理了。等狐已离 去，野鸭慢慢抬起头来，窥视四周的动静，见狐已走远，便展翅高飞。 狡猾的狐装死骗了人，野鸭假死又骗了狐，在奇妙的动物世界里，弱者 胜强者的现象确实存在。
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9 月 17 日 人工合成胰岛素 1965年 9 月 17 日，我国在世界上首次用人工方法合成了胰岛素，摘取 了一枚生物科学的“金牌”。当时美国和西德进行此项研究已有20—30 年历 史了，而我国是从 1958年才开始这项工作的。广大的科学工作者齐心协力， 刻苦功关，经过6 年零9个月的艰苦奋斗，失败了 600 多次，最后终于获得 了成功。 胰岛素是胰腺里的一种岛形细胞群 （胰岛）分泌出的激素，是由51 个氨 基酸构成的小分子蛋白质。胰岛素是促进合成代谢的激素，在调节机体代谢 方面具有十分重要的作用。 1、对糖代谢的调节：血糖浓度升高时，迅速引起胰岛素的分泌。胰岛素 可使全身各个组织加速摄取、贮存和利用葡萄糖，特别是肝脏、肌肉和脂肪 组织，结果使血糖水平下降。胰岛素缺乏时，血糖浓度升高，常常超过肾糖 阈，于是糖自尿中排出，成为糖尿病。我国医学很早，就对糖尿病有所认识， 并采取了饮食疗法，这比西方早一千多年。 2、对脂肪代谢的调节：胰岛素对脂肪合成和贮存起着重要的作用，它促 进肝脏合成脂肪酸，然后转运到脂肪细胞贮存起来。胰岛素缺乏可造成脂类 代谢的严重紊乱，血脂升高，引起动脉硬化，常常导致心血管和脑血管的严 重疾病。 此外胰岛素对蛋白质的合成和贮存是不可缺少的，对于机体生长来说， 胰岛素和生长素同等重要缺一不可。 人工合成胰岛素具有重要的科学意义。人的生命是怎么回事，多少年来 都是一个谜。现在知道蛋白质是生物体的主要组成物质之一。胰岛素就是一 种蛋白质。人工合成胰岛素，就是用人工方法合成蛋白质。这是科学研究上 的一项杰出的成就，它标志着人类在揭开生命奥秘的道路上迈出了关键的一 步。
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9 月 18 日 血吸虫病的克星 血吸虫病是一种严重危害人民健康的疾病。它在我国南方流行，至今已 有2000 多年的历史了。“千村薜荔人遗矢，万户箫疏鬼唱歌”，解放前血吸 虫病猖獗之地，许多村庄十室九空，田园荒芜。新中国成立后，党和政府发 动人民奋战瘟神，取得了举世瞩目的成绩。为此，毛主席还写下了著名诗篇 《送瘟神》。 然而今天，瘟神又来了。1989 年夏秋之交，湖南、湖北、江西、安徽、 江苏五省血吸虫病大幅度回升，武汉市各大医院病床爆满，人心惶惶。治理 疫区，消灭瘟神，十万火急！ 血吸虫属扁形动物门吸血纲，成虫仅几毫米至20 余毫米长，寄生虫于人 和家畜体内。雌虫在肠壁的小血管内产卵，虫卵可顺着血流进入肝内，使肝 造成损伤。另一部分虫卵进入肠壁内，随粪便排出体外，成为传染血吸虫病 的始源。虫卵同水接触，孵出毛蚴钻入螺体内，立即可以发育增殖或数以万 计甚至十万条尾蚴，逸出螺体后漂浮在水面上，形成令人生畏的疫水。尾蚴 遇有人畜下水，就借其头腺分泌物的溶解作用及本身的机械作用侵入皮肤， 使之感染发病。血吸虫寄生在人体内，引起发热、贫血、腹泻、肝脾肿胀等 症状，造成成年人丧失劳动力，儿童不能正常发育，妇女不能生育，病情严 重的甚至死亡。 分析血吸虫病的传染途径，可以看出钉螺是传染血吸虫病的罪魁祸首， 没有中间宿主钉螺血吸虫就无法生存，更无法增殖数以万计的尾蚴。因此， 消灭血吸虫病，首先要消灭钉螺。 钉螺是一种约有 8 毫米长，4 毫米宽的细小螺类，螺身有6 至9个螺旋。 它生长在江河湖泊沼泽地带分布面广而量大。以前采用灭螺存在许多局限 性，现在，我们更重视采用生物灭螺的方法，积极寻找钉螺的天敌。 功夫不负有心人，1990年春天，人们终于发现钉螺的天敌——相貌平平 的灰斑鸻。它属于鸟纲鸻形目，是一种小型涉禽，和其它鸻形目鸟类，具有 长足、短尾、尖翼的特点。经解剖表明灰斑鸻胃中钉螺数量最多可达90余只， 平均也有50 只。以鄱阳湖区3 月份的密度推算，五、六万只灰斑鸻至少能吞 食二、三百万只钉螺。这个庞大的数字，对于血吸虫病的防治，无疑具有重 大的科学意义。 灰斑鸻会不会也患血吸虫病呢？这是个有趣的问题。研究表明，灰斑鸻 鸻及所有鸟类都不会感染血吸虫病。吞食的钉螺在鸟胃内很快被磨碎螺壳， 螺体也被消化，而且排出的粪便决不会有活的血吸虫，因而灰斑鸻真可谓是 “瘟神的克星”。 灰斑鸻不仅是消灭血吸虫的功臣，还是消灭农田害虫，促进农业生产的 益鸟。因此，应切实保护鸟类及其栖息地，让更多的灰斑鸻驻足疫区，以鸟 治虫，达到长期有效控制血吸虫病的目的。
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9 月 19 日 漫谈基因概念的发展 （2） 1953年4 月25 日，第4356 期英国 《自然》杂志登载了一篇题为《核酸 分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》的文章，作者是两位年青的科 学家：美国的沃森和英国的克里克。论文首次系统地阐述了脱氧核糖核酸 （DNA）的双螺旋结构模型。在此之前的1944年，另一批科学家艾弗里等人 通过肺炎双球菌的转化试验，令人信服地证明了生物遗传物是 DNA 而不是蛋 白质或其它生物大分子。进一步研究证明，基因就是DNA 分子上的一个区段， 每个基因平均由 1000个左右的碱基对组成。这样，基因的化学本质和分子结 构就被人类所认识了。 基因的化学本质和分子结构的确定具有划时代意义，它为基因的复制、 转录、表达和调控等方面的研究奠定了基础。在生物学史上，一般把 1953 年DNA 结构的双螺旋模型的建立作为分子生物学诞生的标志。从此，生物研 究由细胞层次进入分子层次，这个转变被誉为一场 “生物学革命”。 1955年美国分子生物学家本泽通过对大肠杆菌噬菌体T 的rⅡ区基因的 4 深入研究，揭示了基因内部的精细结构，并提出基因的顺反子概念。他发现 在一个基因内部可以发生若干不同位点的突变，倘若在一个基因内部可以发 生两个以上的突变，其顺式和反式结构的表型效应是不一致的。因此基因是 一个顺反子。基因内部不同位点之间还可以发生交换和重组。所以一个基因 既不是一个突变单位，也不是一个重组单位。一个基因可以包含许多突变单 位和重组单位，本泽给它们分别叫做突变子和重组子。一个突变子和重组子 甚至可以小到只有一个核苷酸对大小。 基因的顺反子概念冲破了传统的 “功能、交换、突变”三位一体和基因 概念，纠正了长期以来 “基因不可再分”的错误观念，使人们对基因的认识 有了显著的提高。但是，人类的认识并未就此满足，近年来科学家们的研究 又不断丰富了基因概念的内涵。例如，70年代中期发现基因在DNA 分子上可 以相互重迭 （称为重迭基因），以及基因内部普遍存在间隔序列（称为断裂 基因）。又如，就功能而言，基因可以划分为编码蛋白质多肽链的结构基因 和本身并不转录、但对其邻近的结构基因的转录起调控作用的调控基因。 可以预言，人类对于基因的认识还将不断深化。这里值得一提的是，在 探索基因本质的漫长道路上，洒遍了众多科学家的心血和汗水。我们不应忘 记他们的名字：孟德尔、萨顿、博维里、摩尔根、艾弗里、沃森和克里克等。
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9 月 20 日 征服太空——鸟类飞行能力的获得 人类发明飞机以前，鸟类是天空的主宰，无论是森林，草原还是荒漠、 大洋，其上空都有鸟类在飞翔。这些千姿百态的鸟儿，或是能够直冲九霄或 是能够飞越万里，或是能够在枝繁叶茂的林间灵活地穿梭，其飞行能力之强， 技巧之高，在许多方面远非人类制造的飞机所能比拟。我们不禁要问，鸟类 的祖先是怎样发展出如此高超的飞翔能力呢？ 科学家们经过长期的研究，提出了两种假说。第一种是树栖起源假说， 认为鸟类的祖先是生活在树上的，最初没有飞行能力，而只能以前肢的爪抓 住树干攀缘，并能够从一个树枝跳跃到另一个树枝上。 （鸟类飞行的树栖起 源假说示意图）这种跳跃的能力逐渐发展，越跳越远，进而发展到滑翔，前 肢发生出翼膜 （现代的鼯鼠可以看到类似的情况）；后来，翼膜上的鳞片逐 渐扩大为羽，相应地，体侧和尾两侧的鳞片也扩为羽，鸟类由滑翔逐渐发展 为扇动两翼以增加升力，最后，终于获得了飞翔的能力。第二种是陆地奔跑 起源的假说，认为鸟类的祖先是具有长尾，两足奔跑的动物，在奔跑时前肢 的扇动起着助跑作用 （这种情况在一些没有飞翔能力的现代鸟类奔跑中可以 看到）。随着前肢不断的扇动，其后缘鳞片逐渐扩大以增加与空气接触的面 积，进而转化成羽毛，前肢也就从奔跑的辅助者变成飞行的器官。长长的尾 巴在奔跑中起着保持身体平衡的作用，尾上的鳞片也逐渐增大，最后转变成 尾羽。 那么哪一种假说更接近于事实呢？1990年初秋，我国辽宁省发现了大量 的鸟类化石标本，它们在时代上仅比世界公认的最早的鸟化石——始祖鸟稍 晚，保存相当完整，而且数量，类型十分丰富。这一发现为研究鸟类飞行的 起源问题提供了很好的材料。 中国古代脊椎动物研究所的科学家研究了其中的一块保存近完整的标 本，将之定名为华夏鸟。华夏鸟不同于所有已知的早期鸟类，它具有善于飞 行的突胸鸟类所具有的主要飞行结构以及与飞行相关的特征，其前肢和肩带 比较进步，后肢和腰带比较原始，这似乎说明华夏鸟所代表的原始鸟类不会 是一种由善于在陆地上奔跑的祖先演化而来，因为善于在陆地奔跑的动物（包 括现生的一些没有飞翔能力而善跑的鸟类）其后肢腰带等结构应该有较为进 步的特点。因此，华夏鸟支持了鸟类飞行的树栖起源的假说。
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9 月 21 日 神奇的现代无菌技术 1971年 9 月 21 日，一个名叫戴维的男孩来到世上，他降生几秒钟后便 被送进一个特别的 “小房子”里，这个“小房子”是用透明塑料薄膜制成的， 叫 “塑料薄膜无菌隔离器”。为什么要这么做呢？因为戴维生下来便身患绝 症，如果不将他与世隔绝，他就会在几天内染菌而死。戴维生活在 “小房子 里”，他的食物，衣服和玩具都是经过严格消毒灭菌后送入的，他的父母只 能在外面看到他，却不能爱抚拥抱他。戴维12岁时，科学家们决定给他动手 术，以期望他能走出隔离器，但治疗失败，戴维死了。他在 “小房子”里共 生活了 12年5 个月零 1天。 可以说，是现代无菌技术拯救了不幸的戴维，那么，现代无菌技术是怎 么发展起来的呢？ 早在 19世纪，著名的法国细菌学家路易·巴斯德认为动物离开细菌就无 法生存，1885 年，达迪乌斯也发现无菌植物不能利用供给的肥料；但 1886 年，生物学家南凯提出相反观点，认为动物离开细菌照样能够生存，于是开 始了一场持久的论战。1895 年，牛台尔和西尔夫德养活了无菌豚鼠，1898， 凯特洛斯将鸡在无菌环境下养活了 17 天，1902 年，他又将鸡养活了 30 天。 至此，无菌动物可以存活的论点基本成立。1957年切可斯发明了塑料薄膜无 菌隔离器，无菌动物得以大量培育，并可传种接代。无菌技术的应用日益广 泛，其中一个极为重要的应用是对无菌动物的研究。 利用现代无菌技术培育多种无菌动物，为生物学家们提供了理想的实验 模型，科学家们逐渐揭开了人与细菌间的关系中的许多奥秘。 在无菌的条件下，动物的寿命似乎延长了，这说明细菌的存在与动物机 体的衰老有关。目前，一些科学家正试图使用无菌动物研究衰老的原因，以 便合理有效地控制衰老。假如戴维继续生活在他的 “小房子”里，说不定会 成为老寿星呢。我们都害怕自己的牙齿中出现龋齿，但无菌大鼠却从不发生 龋齿，因此，科学家们试图从这里找到防止人发生龋齿的办法，这是多么诱 人啊！无菌动物在致癌和防癌的研究方面，在心血管疾病、免疫学、毒理和 药物学以及多种疾病研究中被广泛应用。无菌动物在微生物学研究中也得到 了应用，如将无菌动物接种一种细菌，可以观察该种细菌与动物的关系。无 菌动物在宇宙航行中也有着特殊的使用，可以保护地球免除外来微生物的污 染，还可以保护宇航员的身体健康。 总之，现代无菌技术的飞速发展有力地促进了生命科学，特别是医学的 发展。它的前景非常广阔，它的许多神功有待于我们去探索、去研究。
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9 月 22 日 世界上最稀少的鳄鱼 1980年的今天上海动物园成功地人工孵化出了十二条扬子鳄。自7 月12 日产卵到9 月22 日出壳，孵化期为72 天，这真是一条惊人的特大喜讯。因 为扬子鳄是世界上最稀少的鳄鱼，已被列为国家一类保护动物，1973年被联 合国列为世界禁运动物和濒危种物。 扬子鳄是一种古老的爬行动物，有时称鼍。它的历史由中生代到现在至 少有一亿五千万年，故有 “活化石”之称。据化石记录，它原来分布范围很 广，几乎遍布大半个中国，后来由于气候的变迁及人类的捕杀，现在只生存 在长江下游的安徽、江苏及浙江三省的交界地区，估计尚有300—500 条。 扬子鳄的身长约二米左右，全身裹有一层角质的骨板，前肢五指无蹼， 后肢四指有蹼。它平时喜欢栖息于湖泊、沼泽的滩地或丘陵山涧乱草蓬生的 潮湿地带。性情比世界上别的鳄鱼温和，从不伤人。它的经济价值很高，皮 能制革，肉能食用，骨可制肥料，牙可制作装饰品，某些器官还能作补药。 因此在过去常常遭到人类的捕杀。 扬子鳄是穴居动物，各有各的窝。它们造窝的本领很高，先是选择土质 疏松的地方，用前爪掘开土壤约一尺厚，再用尾巴把土圈到旁边，然后用头 使劲钻进去、退出来、再钻进去、再退出来，直到造成一个 “理想的家”。 它的这个 “家”，构造奇特，且很科学。穴是设在芦滩地隆起的小丘上，这 样可以免遭水的浸渍，也适于产卵和育雏。穴的底部平坦，设有临时休息室 和供冬眠的卧室。再向下开一条岔道通达水潭，潭内贮满了水，这是扬子鳄 的 “地下水库”，即使遇到大旱之年也不会干涸。它冬眠用的卧室离地面约 二米深，离洞口长可达几十米，而且中间还要转几个弯，因此外界的冷空气 不能进来，使卧室的温度可保持在 10℃左右，近于恒温状态。 扬子鳄一般十月下旬开始冬眠，它入眠很深时，不仅双目紧闭且完全处 于昏迷状态，甚至不能察觉有呼吸的征兆，即使以兽用听诊器亦听不到呼吸 声和心跳声。直到次年四月中旬才开始醒来，出洞时外面已是阳光明媚的暮 春时节了。出洞后的扬子鳄似乎感到饥饿难当，于是开始集中精力觅食，它 的食物有螺、蚌、鱼类、青蛙、水鸟、老鼠、野鸭、野兔等，属肉食性动物。 扬子鳄的繁殖方法也比较特殊，一般是在六月上、中旬发情。求偶时以 呼叫作信号，雌的叫声低沉，雄的叫声洪亮，百米以外都能听见。几只扬子 鳄会到一起时，如雄多雌少，难免会发生争斗，但一般都是雄少雌多，经常 是一雄配数雌，一般是一比五。为什么雌鳄总是多呢？因为鳄的雌雄并不是 由染色体来决定的，而是由孵化的气温来决定的，气温在 30℃以下便是雌 性；34℃以上便是雄性；31℃—33℃之间则有雄有雌，但也是雌多于雄。若 气温在26℃以下或36℃以上则胚胎不能成活。雄鳄交配后就离开不管了，而 雌鳄筑巢产卵后一般对后代不再过问。但是少数具有母性的鳄，在卵的孵化 期间，经常来到巢边观察或守卫，临破壳时，母鳄听到仔鳄的叫声，还去帮 忙扒开覆草，让小鳄出窝并引导它们爬下池子。小鳄自出世到冬眠仅一个多 月的时间，因此小鳄能否成活，在很大程度上取决于这段时间的进食是否充 足以积蓄所需的营养，再加上其它自然因素的影响，所以小鳄的成活率是很 低的。为了保护这一濒危动物，我国在扬子鳄较多的地方已专门划出自然保 护区，而且设有人工饲养池。自然受精卵用人工孵化已告成功。大量繁殖扬
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子鳄使它重新服务于人类的日子，相信不久就会到来。
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9 月 23 日 有趣的动物条件反射 我们看到马戏团里的各种动物，在驯兽员的指挥下服服贴贴地完成许多 复杂的动作时，你一定会佩服驯兽员的功夫吧。其实这一切都源于俄国生理 学家巴甫洛夫的经典条件反射实验。巴甫洛夫对生理学的发展有很大贡献， 他于 1849年9 月23 日生于俄国中部，一生主要进行了三个方面的研究工作， 早期是关于心血管功能的调节，中期是消化生理的研究，晚期主要研究高级 神经的功能，奠定了条件反射学说的基础。 在动物学实验中，他给狗做了唾液瘘管，这样在体外人就能够观察到唾 液的分泌情况或收集唾液，给狗吃食物会引起唾液的分泌，这是狗天生就具 有的反射形式，叫非条件反射，婴儿吮吸也属于此类反射。但给狗铃声不会 引起唾液分泌，说明铃声与唾液分泌无直接关系，如果每次给狗吃东西前先 给以铃声，然后再给食物，这样重复多次后，当铃声一出现，狗的唾液就会 分泌。若把食物称为非条件刺激信号，则铃声就是条件反射。由于人类能用 语词来表达思维，并进行抽象思维，因此人类除了具体信号外还具有词语等 抽象信号，这是人类区别于动物的主要特征。但任何条件反射的建立都需要 条件信号与非条件信号多次结合，若反复使用条件信号而不给与非条件信 号，已建立起来的条件反射会逐渐减弱，最后完全不出现。有些动物条件反 射的建立过程中，要求动物完成一定的动作，如踩杠后才能得到一次食物， 这称为操作条件反射，马戏团的动物就是用这种方法训练出来的，不过更复 杂些罢了。如果你有兴趣建立动物条件反射，并以食物做非条件信号，一定 请记住在实验前要饿动物一天。
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9 月 24 日 “水晶宫”——生物圈2 号 1991年9 月下旬，8 名科学家搬进了位于美国亚科桑那州图森附近的一 座巨大的水晶宫内，开始了他们为期2 年的试验。 “水晶宫”全景示意图 这座水晶宫面积有 3 个足球场大小，从设计到建造，共花费了7年时间， 耗资 1.5亿美元，这些钱全部都是由私人捐助的。来自美国一些著名机构的 几万名科学家参加这座水晶宫的设计，其中有耶鲁大学、麻省理工学院及一 些植物园的科学家。漫步其中，你会觉得仿佛是在进行一次环球旅行，森林、 沙漠、草地、大海、沼泽甚至农场齐集于此，真令人有咫尺天涯之感。环顾 四周，还可以发现跳跃的青蛙、搬食的蚂蚁、温顺的山羊??，它是一个模 拟大自然的人工生态系统。所谓生态系统是指生物群落及其他地理环境相互 作用的自然系统，例如森林、草原、湖泊、海洋、农田等，而生物圈是指地 表有机物 （包括微生物）及其生存环境的总称，是行星地球所特有的圈层。 科学家们把地球称为 “生物圈1号”，而水晶宫中的人工系统命名为 “生物 圈2 号”。 根据实验设计，整个建筑处于封闭状态，没有外界空气、食物和水的补 充。这项试验如果成功，会对许多领域尤其是宇宙航行方面产生重大的影响。 美国科学家不久前预测 22 世纪月球上将出现永久性的居住基地及宇宙冶金 和生产特殊材料一类的工业部门。可以说，这项试验的成功是向这一目标迈 进的坚实的一步。实验首先要解决的是空气循环的问题，那么在有限的空间， 他们是否有被窒息的危险？科学家们采用与地球上一样的方式，即通过植物 和微生物 （某些细菌），以阳光为能源，经过光合作用把水和二氧化碳合成 葡萄糖，并在此过程中释放出氧气，供人和动物呼吸，如此循环往复就构成 了一个大气循环生态系统。 由于客观条件的限制， “生物圈2 号”中的生态子系统并不能完全按它 们在地球上的规律运行。比如，因为其中没有促使降雨的自然风，所以水循 环无法自发地完成，在许多方面必须借助于人工或机械来完成；采用机械的 力量来使 “海洋”掀起波浪，调节整个环境的温度，巨大的风扇促使空气流 通产生风。尽管如此，水汽依然难以形成降雨。因此在水晶宫采用一台雾化 器，从水库中抽水喷洒森林，以作为补救，并把凝集于玻璃器皿上的水收集 起来供饮用。 关于整个 “生物圈2 号”计划，学术界亦存在不同的看法。其中最主要 的意见在于： “生物圈2 号”中的在机电设备和电炉、计算机的电能及个人 用品需要外界供应，这就破坏了整个生态系统的能量守恒状况，使之不具备 与地球生态系统的可比性。而这些仪器设备的运转是否会造成污染，产生不 利的影响，也是一个需要研究的问题。尽管 “生物圈2 号”计划尚存在着一 些不足之处，但无庸置疑的是：它所进行的是一次大胆尝试。现在，8 名勇 敢者已经进入水晶宫中，据负责建设 “生物圈2 号”的太空生物圈公司的总 裁奥斯汀说，实验的前2 个月 “生物圈2 号”内一切正常，8 名勇士正在收 集宝贵的科学数据。世界各地的人们怀着极大的热情和兴趣关注着他们的事 业，愿他们成功！
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9 月 25 日 摩尔根与果蝇 1866年9 月25 日，著名遗传学家摩尔根诞生于美国肯塔基州列克星敦。 1900年，孟德尔的理论被发现之后，一度引起科学家们广泛的兴趣，但 摩尔根对孟德尔的染色体遗传理论深表怀疑。随着研究性状的增多，人们逐 渐明确了独立分配并不是一个普遍的现象。1905年贝特森和庞尼特在甜豌豆 实验中发现某些基因始终在一起传递，德佛里斯和萨顿还推断孟德尔因子（即 基因）的数目必然多于染色体的数目。在染色体和单个性状之间确实有着一 定的关系，但是不是整个染色体是基因的基础？还是只是其中的一部分？很 显然只是一部分，否则，一个个体所具有的明显性状，就不可能超过生殖细 胞中的染色体数。因此，可以确信，同一特定染色体相联的一切性状，必然 是一起遗传的，也即是连锁的。正是基于此种考虑，摩尔根开始了他的果蝇 实验。 果蝇是一种体长约半厘米的蝇类，繁殖很快，只需 10天就能从卵发育成 为成虫，成虫又可大量产卵，一对雌雄果蝇一次就可产出几百个后代。它又 便于饲养，因此可作为理想的实验材料。 1909年下半年，摩尔根开始用高温、低温和放射线等不利的环境条件来 处理果蝇的卵、蛹、蛆和成虫，终于在 1910年4 月的一天，在红眼的果蝇群 中，他发现一只是异常的白眼雄性果蝇。他将这只白眼雄果蝇与其红眼姐妹 交配，F （子一代）全部为红眼F 再交配产生的F （子二代）3/4 为红眼， 1 1 2 1/4 为白眼。令人惊奇的是这 1/4 的白眼果蝇全为雄性。进一步的交配表明 白眼果蝇总是雄的，偶尔也有白眼雌蝇，经分析他认为唯一的解释是：眼睛 的红白由孟德尔因子决定，且这些因子与细胞中决定性别的要素有关。他确 信染色体是孟德尔因子的载体，而决定眼睛颜色的基因是位于 X 性染色体 上。因伴性基因如为隐性，那它几乎只表现于雄性，因雄性 （性染色体为XY） 无另一条X 染色体来掩盖第一条X 染色体上的基因，而雌性（性染色体为XX） 一条X 染色体上的隐性基因只有在另一条染色体上相对应的基因也为隐性同 样基因时才能表现出来，而这种情况是极少见的。例如人类的红绿色盲和血 友病一般只会发生于男性。 摩尔根的研究第一次将遗传性状与特定的染色体有关，在此之前，孟德 尔将基因与染色体相联系纯粹是理论上的推测。 不久，摩尔根又发现了其它几种性状也与X 性染色体有关，在摩尔根的 启发下，他的学生斯图蒂瓦绘制了第一幅果蝇基因图，伴性基因为y，w，z， m，r。 1915年摩尔根指出基因在染色体上是呈线性排列的，并且他发现连锁的 基因发生交换的频率是与两者间距呈线性关系的，两基因在同条染色体上距 离越远，交换频率越高；越近，交换频率愈低，连锁的机率越高。从而将定 量分析方法引入了遗传学的研究之中。 1933年，由于他在染色体遗传理论方面所作的突出贡献，摩尔根赢得了 当年度的诺贝尔生理学医学奖。 1945年 12月4 日，摩尔根于加州帕萨迪纳逝世。
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9 月 26 日 丛林响尾蛇的隐秘生活 大名鼎鼎的响尾蛇分布于北美洲，它长约2 米，身体呈绿黄色，具有菱 形的黑褐斑，属于爬行纲蝮蛇科。响尾蛇的肉质尾巴之后是一串角质的响环， 剧动时能发声。这也正是响尾蛇得名的缘由。在美国东北部山林中，分布着 一种丛林响尾蛇。科学家们经过9 年的艰苦研究，揭开了这种神秘动物的隐 秘生活。 每年 9 月下旬，晚上的气温开始下降，这时响尾蛇也开始 “考虑”回巢 越冬了。到了 10月中旬，它们已经陆续地回到巢穴中。响尾蛇巢穴一般在地 下的洞穴或岩石的裂隙中。它对巢穴的要求非常严格，一旦选定一个洞作为 冬眠巢，巢的主人就把自己的未来寄托于它，终生不再选用别的洞穴。因而 许多这样的冬眠场所，即我们所称的巢穴，实际上已经连续用了数百年乃至 数千年，它是整整一群响尾蛇的永恒的家园。 响尾蛇要在巢穴中蛰伏6、7个月，直至来年4 月末5 月初，温煦的阳光 才把它们重新召回到地面上来，这时人们穿过树林时又要提心吊胆了。随着 天气转暖，响尾蛇渐渐远离巢穴，向森林中的坡地和山岭上迁移。响尾蛇夏 季的活动范围一般是离巢一英里或更远一些，最远的记录是3.5 英里。这是 科学家通过在蛇身上安装无线电发射器，利用无线电跟踪获得的。 科学家在研究中还采用了标记重捕法，即捕获响尾蛇后，剪去其腹部部 分鳞片，并给响尾环涂上鲜艳的油漆，做好标记，以利日后再捕捉后辨认。 通过这种方法，了解到响尾蛇成熟很迟，第一次繁殖一般要到七、八岁甚至 更晚。 丛林响尾蛇在夏末秋初交配繁殖。然而，交配以后精液要在雌蛇的生殖 系统中保存一个冬天，至来年六月蛋才受精，然后再过约三个月幼蛇出世。 这种延迟受精在动物界中是罕见的。响尾蛇一胎平均有九条小蛇，每隔三年 繁殖一次，这显然是恢复生育所消耗的大量精力。十月初，幼蛇分散开来， 大多数向母亲原来的巢穴移动。试验表明，幼蛇是通过跟踪成年蛇的气味找 到巢穴的。 由于响尾蛇有剧毒，可致人于死地，往往引起人们的恐惧感和对它的仇 恨。其实响尾蛇几乎总是不战而退，避免与人类遭遇。如果受惊，它往往振 动其尾，发出 “呼呼”的声音，以示警告。除了自卫，响尾蛇极少侵犯人类。 它的捕食对象主要是白脚鼠和金花鼠，是捕鼠能手。 现在响尾蛇已被列为濒临绝种的动物，美国纽约规定，每杀一条蛇要处 以1000美元的罚款。作为大自然蛇类世界的一颗明珠，响尾蛇应该具有在其 尚存的栖息地中继续生活的权力。
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9 月 27 日 大自然的歌手——蟋蟀 昆虫在吃食树叶时的沙沙声，蚊子飞舞时低声的嗡嗡声。其实，这些都 不是昆虫的鸣声。 在所有的昆虫歌手中，蟋蟀的歌声清脆而久长，有一种反复的颤音，时 时在人们的耳边回荡。蟋蟀是怎样唱出这样悦耳的歌曲呢？原来，它的声音 是靠两翅摩擦而发出的。蟋蟀发音器组织细致而复杂，左翅上长着锉子般的 齿，右翅上长着一个突起的发音镜，振翅时两者不停地摩擦，就发出了声音。 蟋蟀举起两翅时，同身躯能保持45°～60°角，并且还能任意调整角度。因 此，它能发出好几种频率的音调来，而每种音调又各有一个基音和几个泛音。 这种得天独厚的机制，使得蟋蟀发出的声音清脆宛转，悦耳动听。 蟋蟀长期地栖居在地穴或石缝里，性格孤僻，独善其身，除在交配期间 跟雌虫同居在一起外，大部分时间和同类老死不相往来。 夏末秋初，是蟋蟀求偶的季节。孤独的雄蟋蟀停在草丛中或洞穴口附近， 不断地发出鸣声，招引附近的雌虫。雌虫听到 “情歌”赶快赴约，一旦雌虫 靠近，雄虫又奏起另一种 “爱情曲”，表达对雌虫的爱慕，希望雌虫到自己 身边来。如果这时候来了一个不速之客的雄虫，就会引起一场激烈的角逐。 双方先是振翅鸣叫，各自显示自己的威力；接着爪牙相对，猛扑乱咬，直至 一只雄虫战败逃走为止。胜利者此时得意地振翅鸣叫起来，然后继续向雌虫 求爱。 声音是动物短距离和长距离通讯的有效方式之一。蟋蟀等直翅目昆虫依 靠摩擦发音，据分析，它们以发出五种清晰不同的歌声来召唤、求爱、交尾、 攻击和报警。而夏天打破傍晚寂静的蟋蟀与螽斯的一般鸣叫声，则是一种求 偶的鸣叫。 不久前有的科学家提出雌蟋蟀身上没有听觉器官，是个 “聋子”，认为 雄蟋蟀在振翅发出和谐的歌声时，背翅下的一种小腺体就露了出来，这个小 腺体能分泌出 “诱惑素”，这种气味招引着雌虫前去。雌虫爬去舔食蟋蟀分 泌出的液体，同时进行交配。依靠外激素求偶的确是昆虫通讯的另一种有效 手段，而蟋蟀是否果真是 “聋子”，还需要昆虫学家的进一步研究。
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9 月 28 日 微生物的奠基人——巴斯德 巴斯德出生于法国东部山区的阿尔布瓦，早年就学于巴黎高等师范学 校。在校期间，化学家杜马的课使他身醉心迷，因此他全身心地投入到化学 研究中，并在 26 岁时取得了重大成就。 如果不是一些偶然的机会，今天我们根本不会知道巴斯德是何许人也， 至多只会知道化学家巴斯德罢了。1875年，他正研究分子的不对称性，用于 实验的酒石酸盐溶液中常会生长霉菌。本来这是很平常的事，很多人都会将 变坏的制剂丢掉。但巴斯德不这样，他想搞清霉菌对不同形式的酒石酸的影 响是否相同。结果他发现霉菌只利用D型的酒石酸。由此他发明了一种利用 生物法分离立体异构体的简单而巧妙的方法，更重要的是奇妙的微生物世界 引起了他极大的兴趣。他在里尔大学任职期间，为解决酒变质等问题，他开 始正式与微生物打交道，并从此与微生物结下不解之缘。 十九世纪，法国的酿酒工业遇到了严重的危机，许多成品葡萄酒变质。 1856年夏天，巴斯德接受了一些酒厂主的请求，帮助解决酒变酸的问题。在 显微镜下，他很快发现，未变质的酒中有一种球状的酵母细胞，而变酸的酒 中酵母细胞变成了长形。这些结果表明：有两种酵母，一种产生酒精，为酿 酒所需；另一种产生乳酸，使酒发酸变质。巴斯德认为，防止酒变质的途径 是消除酒中的乳酸酵母，并发明了在49℃的温度下缓加热灭菌的方法。这种 方法成功地解决了当时法国长期无法解决的酒变质问题。他发明的灭菌方法 称为巴斯德消毒法，主要用于牛奶类食品饮料的灭菌处理。 巴斯德对酵母细胞发生的兴趣，促使他去研究微生物的生命是怎样产生 的。结果他以杰出的 “巴斯德烧瓶”试验，成功地驳倒了微生物自然发生说 的谬论。 1865年，巴斯德开始研究欧洲流行的一种蚕病，并用显微镜发现了一种 很小的寄生生物，正是它感染了饲养丝蚕的桑叶。巴斯德认为防止感染的方 法是抛弃所有被感染的蚕及污染的食物，然后用健康的丝蚕从头做起。这种 措施挽救了当时面临崩溃的丝绸工业。 他认为传染病一开始便是有传染性的，传染媒介是微小的有机体，它们 可以从某些个体传播到其它个体。传染的途径可能是直接接触，或是通过喷 嚏、排泄物等。他对鸡霍乱进行了研究，结果发现病菌在放置一段时间后， 毒性大大减小，而将减毒的鸡霍乱病原菌注射到健康的动物体内，可以使它 产生抗病免疫力。借助这一原理，在 1885年，巴斯德第一次用他制成的抗狂 犬病疫苗挽救了一个被疯狗严重咬伤的男孩。 普法战争期间，他为法国野战医院的悲惨景象所影响。巴斯德告诫医生 们，把做手术用的工具煮沸，将绷带熏蒸，以杀灭细菌，防止传染病造成死 亡。医院采用后，使做手术的死亡率一下子从90％下降到15％，挽救了大批 士兵的生命。 1895年 9 月 28 日下午巴斯德因患尿毒症，医治无效，在他事业与荣誉 的顶峰时，长辞于圣克劳德。巴斯德是工业微生物和医学微生物的奠基人， 人们认为，他是历史上最伟大的科学家之一，在生物学方面，除了亚里士多 德和达尔文，几乎再也没有谁可以和他相提并论。
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9 月 29 日 鸟类的鼻祖——始祖鸟 啤酒是人们最喜爱的饮料之一。世界上最著名的啤酒产地，当属德国的 巴伐利亚了。在其首府慕尼黑，还有个别开生面的啤酒节，从九月最后一星 期一直延续到十月的第一个星期。巴伐利亚盛产啤酒，也盛产化石，而在科 学方面最负盛名的当属始祖鸟。 第一件始祖鸟化石标本是 1861 年巴伐利亚索伦霍芬附近的晚侏罗纪层 （距今1亿5 千万年）中采到的。后来陆续又采到4 件。始祖鸟的身体大小 象乌鸦，骨骼保存齐全，还有清楚的羽毛印痕。它一方面象爬行类，如有牙 齿；三块掌骨彼此分离，没有愈合成腕掌骨；前肢指端有三个爪等。另一方 面，始祖鸟又具有一些显然是鸟类的特征。例如：全身长着羽毛，前肢已变 为翼，有 “V”字形锁骨等。因此它正好代表着由爬行类过渡到鸟类的中间类 型。成为鸟类的鼻祖。 一般认为鸟类是从爬行类的主干初龙类中原始的槽齿类演化出来的。槽 齿类繁盛于地史时期的三迭纪 （距今2 亿 4 千余万年～2 亿余万年），到三 叠纪末期就绝灭了，它就是鳄类、翼龙类、恐龙类以及鸟类的祖先。至于鸟 类究竟是来源于槽齿类中的哪一类呢？目前还有不同意见，比较新的材料倾 向于说明始祖鸟是从恐龙类中的一支兽脚类演化而来的，因此有人认为恐龙 并没有完全灭绝，现代鸟类就是它的后裔。 始祖鸟化石太珍贵了，它的意义太重要了，因此也就引来了许许多多的 品头论足。1985年天文学家弗雷德·霍伊尔和查拉德·威卡马辛霍等人在英 国摄影杂志上发表了一篇文章，并登出了藏在泰勒博物馆的始祖鸟的标本的 照片，他们提出这一著名的始祖鸟标本上的羽毛印痕很可能是个骗局。他们 的理由是，化石表面的羽毛印痕是出现在一块质地比下层岩石结构细得多的 物质之上的，这些物质的有些部分就象 “一块块弄平了的口香糖”。这说明 在化石发现后，有可能在化石上使用了某种胶结物，并在其上伪造了羽毛痕 迹。 一石激起千重浪，这篇文章在古生物学界掀起了轩然大波，引起了一场 争论。以大英自然历史博物馆两栖、爬行类和鸟类馆馆长阿伦·查里德为首 的古生物学家，在电子显微镜下仔细地观察了始祖鸟标本。他们并没有发现 这两位天文学家所说的那层用以伪造羽毛印痕的胶结物。紫外线光谱照片显 示出标本上清晰的纹路和二氧化锰树枝石穿过羽毛印痕并深入到骨骼和尾部 的现象。他们还发现，在化石附着石板那一面的裂缝和树枝石与其他物质很 贴切，查里德和他的同事们认为这样的细节在技术上是伪造不出来的。 争论还在继续，不过我们相信终有一日会真相大白的。
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9 月 30 日 东北第一 “好汉”——红松 每年的 7—8 月，是红松忧伤开始的日子，因为她的未成熟的球果马上就 要被人们无情采摘 “掠青”了。而球果真正成熟的日子要到9 月下旬。 红松是我国重要的珍贵树种之一，它的家乡在东北地区，民间也称果松、 海松。红松属于乔木，长得高大粗壮，树干通直圆满，树势挺拔壮丽，树冠 一般呈卵圆型，枝叶疏密适中，树冠扩展，树形非常美观。红松树高一般为 25—30 米，胸径40—80 厘米，有的高达40 米，直径粗至200 厘米，它的寿 命也很长，一般 120—300 年，但有的寿命竟长达500 年，真算是寿星了。红 松叶子象做活的银针，瘦长瘦长的，还带有尖，所以叫针叶。每个叶鞘伸出 5根针叶，属 5 针一束，针叶长 6—15 厘米，用手一碰，怪疼的。针叶不怕 严寒，在冬天也不脱落，仍为绿色，所以红松属于常绿树。红松的花为雌雄 同株异花，雄球花是红黄色的，雌球花却有三种颜色：绿色、紫红色和绿带 紫红色。它的果实为球果，圆锥形，象圆塔一样，下大上小，所以也叫 “松 塔”。松塔很大，成熟后一般长 10—15 厘米，有的可达 20 厘米，直径 6— 10厘米，果柄短，常数个或数十个围绕顶枝而生，非常好看。 红松浑身都是宝，它的材质优良、纹理美观，具有很高的工艺价值，广 泛用于建筑、交通、矿山、机械及国防工业等方面。红松富含树脂，可用于 工业提炼松香、松节油；茂密的叶可提炼出松针油。红松的花粉也有很大用 处，可作为药剂，有益风、除风、止血等功效。就连采伐过程中产生的枝桠、 木屑等残余物，也是制作纤维板、活性碳等的原料。因而红松被誉为东北诸 树中的第一 “好汉”。 再来看看红松的种子吧。红松的种子俗称 “长生果”，在历史上还是向 朝廷进贡的 “松籽贡”。种仁营养丰富风味独特，可降低胆固醇，是“保健 食品”，还可做为药用 “除风湿，安五脏”，“主风痹、虚赢、少气”；用 松籽做食品辅料，别具风味，象大家喜爱的松籽糖、松籽糕等，味道纯正， 久食不腻；用松籽仁烹制的许多菜肴都是高级宴席的珍馐美味，还是传统的 “宫廷宴”呢。在国外，用松仁作食品辅料也很受青睐，是供不应求的紧俏 商品。 既然红松这么宝贵，就不应不顾它的死活而盲目过早地采摘松籽了，要 寻找有力措施禁止 “掠青”，你说是吗？
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10 月 1 日 砚台上的神奇 “蝙蝠”——三叶虫 1989年 10月1 日，中国地质博物馆在欢庆国庆的同时，迎来了自己30 岁的生日。30 年来，该馆神奇而丰富的展品吸引了一届届的青少年学生，引 发出他们强烈的好奇心和求知欲，从而引导他们投身到为祖国的地质事业而 奋斗的队伍之中。 二楼的古生物展厅中就有这么一种神奇的展品——一方布满了虫子的砚 台，它约有一尺长，五寸宽，上面满是蝙蝠状的虫子，有的作飞翔状，有的 又象伏卧的姿态，还有的如蚕的腹部，环节看得清清楚楚。这精美的砚台不 是雕刻家的作品，而是大自然的杰作，它还颇有一番来历呢！ 在三百多年前的明朝崇祯年间，有一位名叫张华东的人在山东泰安大汶 口发现了一种生在石头上的怪物，他当时并不清楚这究竟是什么东西，单凭 外形看，颇似蝙蝠展翅，于是命名为蝙蝠石。用这种石料制成的砚台十分别 致，博物馆里珍藏的这方砚台就是用这种蝙蝠石制成的。直到本世纪二十年 代，我国的古生物工作者才对它进行了科学的描述和解释，指出这些“蝙蝠” 实际上是三叶虫的尾部。 三叶虫是一类早已绝灭了的节肢动物，它的甲壳在上下分为头、胸、尾 三部，左右分为中轴和两个肋部，上下左右都是三分的，因而叫做三叶虫。 它生活的时代距今已有5亿多年。那时它们生活在浅海海底，有的钻进泥沙 里，有的随水漂流，有的还能很灵活地游动。因此，三叶虫分布非常广泛， 种类繁多，演化迅速，已经发现的三叶虫有一万多种。到二叠纪末，也就是 距今约二亿三千万年前，三叶虫完全绝灭了。大量的三叶虫被深深地埋入地 层。现在，当我们在地层中发现这些小生物的化石，就找到了一线探索千百 万年前地球上生物及其环境特点的线索，同时，美丽的三叶虫也给人类带来 了艺术上的享受。
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10 月 2 日 善于表演的仙企鹅 澳大利亚南部巴斯海峡一带的岛屿是仙企鹅群居的地方，因它是企鹅中 最小的一种，体长只有30—40 厘米，走起路来颇有飘飘欲仙的样子，煞有风 趣，故人们称它为仙企鹅，亦称小企鹅。 和一般企鹅一样，仙企鹅也不会飞翔，只是靠一双已经退化了的双翼在 水中高速游泳。但是它们的繁殖期与王企鹅不一样，不是在最冷的冬天，而 是在春暖花开的九月和十月。每当这时，它们便成群地走向海滩挖洞穴居。 这时雌鹅开始产蛋，每次产三枚，雄鹅每日凌晨出门觅食，夜晚满载而归， 将装在肚内的食物吐出来喂给正在孵卵的雌鹅，待小鹅出世后，雌鹅便同雄 鹅一起出海觅食，夜晚回来喂养在家等候的幼鹅。奇怪的是它们外出不管多 远，从不会迷航转向，且能准确地在千洞万穴的沙滩上，认出自己的洞穴， 从不会投错门户。它也不敢投错门户，特别是雄鹅，因一旦错进了门，就等 于是破坏了 “一夫一妻”制，就会遭到“女主人”的打骂。 巴斯海峡一带的岛屿，其中仅菲列普岛就有仙企鹅10万只左右。每年吸 引十万多人到此观光。因仙企鹅是准时登陆的，游客们可先从告示牌上得知 仙企鹅登陆的时间，如告示牌上写着 “本月仙企鹅登陆时间为下午8 时 05 分”，则只要一到时间，就会看到第一只领头的仙企鹅分秒不差地从惊涛骇 浪中探头而出，当这只 “总领队”登陆后，跟着便有50 只左右由它率领的伙 伴陆续登岸，它们排成三列整齐的纵队，由 “总领队”站在前列引路，很象 一队经过训练的 “仪仗队”在总领队的“嘎嘎”口领下，齐步奔向海滩沙丘。 第一队过后，第二、第三队接踵而至，仿佛列队的士兵在接受人们的检阅。 每一夜可通过2000 只左右，非常壮观。凡到澳大利亚墨尔本旅游的人们，都 不会错过欣赏这一奇观的良机。 仙企鹅还是一种彬彬有礼的鸟类，它们常常互相接吻，并发出 “开?? 斯??”的声音，只是不许乱搞 “男女关系”。据说西方人接吻的风俗，就 是从仙企鹅那里学来的，并由此发明了 “Kiss （开斯）”一词。
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10 月 3 日 霜叶红于二月花 深秋十月，江涵雁影，树卷秋声。当你登山远眺，将会发现那曾经是郁 郁葱葱的绿林，已脱掉了绿色的夏装，换上了五彩缤纷的秋装。这时首都北 京的香山，更是 “霜叶红于二月花”，的确，那娇艳夺目的庭园秋色，丝毫 也不逊色于百花怒放的春光。 那么为什么一到秋天，那么多的树叶都要变色呢？让我们共同来看看其 中的奥秘吧。 原来叶子之所以会呈现五颜六色，都是因为叶子含有色素——叶绿素、 叶黄素、胡萝卜素和花青素等。叶绿素是叶子里最主要的、最普遍的色素， 通常有两种，叶绿素A 和叶绿素 B。前者近于蓝绿，色较深；后者近于黄绿， 色较淡。它们在叶子里的比例大约是 3 比 1。与叶绿素同时并存的还有叶黄 素和胡萝卜素，呈黄色和橙黄色，它们都存在于叶绿体内。另外还有花青素， 呈现红色、紫色、蓝色，它们主要分布于一些植物细胞的液泡里。大多数叶 子细胞里，由于叶绿素占优势，所以地球就被打扮成绿色世界了。但是有些 植物却偏偏不是绿色，似乎有意要点缀一下大自然。菜园里的苋菜，山野中 的天麻，苗圃里的紫苏，花盆里的秋海棠，可以终年通红，这是由于其它色 素 “喧宾夺主”，把叶绿素盖住了的缘故。 相对而言，叶绿色是不太稳定的。它经常在破坏，也经常在形成，并与 环境条件有关。每当春天来临，气温回升，对叶绿素形成有利，叶子就被“染” 成绿色。而当秋天一来，气温降低，在强光低温的情况下，叶绿素的形成停 滞，破坏加强，继而逐渐消失。叶黄素和胡萝卜素则乘机抛头露面，叶子就 出现黄色。 那么为什么秋天的 “霜叶”会红于“二月花”呢？这就得归功于花青素 了。花青素平常在叶子里较为少见，有时存在于幼叶里，但叶子长大后它也 就消失了。但当秋天一到，许多植物，如黄栌、槭树等的叶子里，叶绿素大 量解体，同时花青素大量形成，使叶子变红。花青素的形成，目前原因尚不 十分清楚。有人认为，其形成和叶子含糖量有关。这可以从下面的实验得到 证实。如果把树枝下部的树皮切下一圈，使糖类无法通过树皮里的运输干线 送入树干，而积累在叶子里，这样叶子里就会形成花青素，叶子就变成 “人 工红叶”了。还有人认为，强光、低温、干旱也能促使花青素形成。每当秋 高气爽，天气转冷，夜露成雾的时候，植物正是忙于 “物质转化”的时期， 叶子里的贮藏物质就会大量转变成糖，给花青素形成创造了有利条件，成片 的树叶由绿而红，自然界就出现了 “霜叶红于二月花”的景色。有些植物的 叶子由于花青素尚未占上风，就和叶黄素、胡萝卜素搭配在一起，把叶子染 成黄、棕、褐等颜色，于是，一幅五颜六色的秋景图画，就历历在目了。
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10 月4 日 天高气爽话落叶 天高气爽，云淡清风，十月梧桐落叶，天下而知秋。在片片清风落叶中， 还包含有不少植物学的知识。 如果留心观察，就会发现，阵阵秋风扫下的落叶，大多是叶背面 （离轴 面）向上的。这是什么原因呢？只要将叶子做一横切薄片，在显微镜下观察 一下叶子的结构，就会真象大白了。原来，叶子一般在上下表面各有一层表 皮，在两层表皮之间是叶肉组织，靠近上表皮的叶肉，是由一些含有很多叶 绿体、呈棒状的细胞组成的。这些细胞有一至三层或更多，排列得紧凑而严 密，细胞间隙很少，称为栅栏组织。但靠近下表皮的叶肉，则由一些形状不 规则的细胞组成。这种细胞叶绿体含量少，排列疏松，细胞间隙较大，叫海 棉组织。正是由于叶的这种结构，造成靠近背面的海棉组织细胞疏松，比重 较小，而靠近上表皮的栅栏组织细胞紧密，叶绿体多，比重较大。所以叶子 凋落时，较轻的背面总是朝着天，较重的叶面多是向着地。 植物学上木本植物常被分成落叶树和常绿树两类。有人可能会认为，常 绿树大概不会落叶，否则为什么会四季常青呢？ 常绿树真得不会落叶吗？不是的。植物中可以说无树不落叶，树树落叶。 那怕是苍松翠柏，冬青绿竹，一旦西风起时，叶子也会经不起寒风的“考验”， 纷纷脱落下来。 常绿树既然也会落叶，那么为什么有些树木，却是终年身披绿装呢？原 来那是因为叶子的寿命有长有短的缘故。落叶树叶子的寿命通常只有几个 月，春夏长成，秋季就 “夭折”了。而常绿树的叶子寿命一般来说要长得多， 如松树可活3—5 年，紫杉叶子可活6—10年，冷杉的叶子可达3—10年。当 季节到了秋天，有些年青的叶子还不到凋落的时候，同时又有一些新的嫩叶 出现。因此，尽管有些年迈的老叶不断脱落，但整个树从外形上看，始终不 会光枝秃条。 植物是靠叶子通过光合作用来制造养料的。有人认为，落叶对植物来说， 是一件不利的事。其实不然，落叶对植物不但无伤大局，而且大有好处。因 为在落叶前，叶细胞早已把一些有用的的营养物质运送到了植物体的其它部 分贮藏起来了。秋天到了，土壤温度降低，水份供应不足，光合作用和蒸腾 作用都有困难。这时候，有些叶子已衰老，如不脱落，对植物体反而是一种 累赘。脱落后，则可大大减少蒸腾面积，使植物不会因为失水过多而“渴死”。 另外，叶子脱落，虽然使树木外形变得光枝秃条了，但落叶在树下经过细菌 和真菌的 “加工”之后，转变成天然肥料，充实到土壤里去，能重新被植物 根部吸收利用，这又何乐而不为呢？
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10 月 5 日 病毒与癌 在拉丁文里，癌的原意即螃蟹。现代医学上，也常用一只 “张牙舞爪” 的螃蟹图案来代表癌症。它来源于古希腊的希波克拉底的臆想：癌症是由一 些伸出的出了毛病的象螃蟹螯肢的静脉引起的。那么，癌症究竟是什么？它 是怎样引发的呢？ 人体内的正常细胞在化学、物理、生物或其它致癌因素作用下发生癌变， 使正常细胞转变为恶性细胞，并急剧增生便导致癌症。它的形成原因十分复 杂，目前普遍认为，它是由多方面因素共同作用引起的疾病，这些因素概括 起来，大致包括化学致癌物、物理性辐射、体细胞突变、内分泌激素失调和 遗传因素等，而生物性致癌因素是一个重要方面，尤其是病毒致癌说引起了 人们的重视。 事实上，人们认识到病毒可以致癌，已经有几十年的历史。早在 1908 年，丹麦医生埃勒曼和班格就已经在患白血病的鸡身上发现了病毒。而 “劳 斯鸡肉瘤病毒”的发现，具有不寻常的意义。 美国的细菌学家劳斯，出生于 1879年 10月5 日。年轻时，他曾在约翰 斯·霍普金斯大学学习，并于 1905 年获得医学学位。1909 年他进入洛克菲 勒医学研究所工作。一天，一名家禽饲养员提来一只死的普利茅茨岩鸡，鸡 身上长有一个肿瘤。虽然劳斯确信肿瘤中不会含有病毒，但他还是想做实验 弄个究竟。他把肿瘤切下，研碎，把它的浸出液通过一个能挡住除病毒以外 的所有致病因子的过滤器，然后把滤液注射到正常的鸡体内，一个多月以后， 受试验的鸡全部患上了肿瘤。他在 1911年发表的报告中还不敢肯定地称之为 一种病毒。25 年以后，病毒的研究已取得了长足的进展，他所过滤的传染性 物质也被证明是一种致癌的RNA病毒——劳氏肉瘤病毒。由于这个发现，在 1966 年劳斯在 86 岁高龄之际荣获诺贝尔奖。以前人们认为，基因的化学本 质是DNA，信息的传递是从DNA 到RNA，RNA通常被认为是接受来自 DNA 的信 息的化学信使，但是劳氏肉瘤病毒的工作表明，此病毒能够通过一个 “逆转 录”过程，从RNA 到DNA 逆向传递它们的遗传信息，这种病毒能在被感染的 细胞中合成新的 DNA，因此，细胞就兼有它们本身的 DNA 以及来自病毒的DNA。 “逆转录”的发现，是对遗传信息传递的“中心法则”的重要补充。 病毒是怎样致癌的呢？目前有三种影响较大的学说从不同侧面作了解 释。 “肿瘤病毒”学说认为，所有脊椎动物的全部细胞，都含有可以引起肿 瘤的病毒，正常情况下，病毒处于潜伏的、不活动的状态；当细胞内外的因 素把它激活后，就可使它所在的那个细胞变为癌细胞。而 “病毒的致癌基因” 学说认为，在进化早期的某个时刻，病毒感染细胞后，就把自己的遗传信息 加入到细胞的遗传物质中去，成了细胞的 “病毒基因”，其中有一部分是致 癌的。当平时不活动的 “病毒基因”受到某种刺激而进入活动状态时，“致 癌基因”也跟着活动起来，因此，细胞里既产生了病毒，又转化为“癌细胞”。 “原病毒”说则认为，在正常细胞的遗传信息转录复制过程中，发生了一些 突变，这些突变累次相加，逐渐地变成了能够致癌的病毒基因。 在探讨癌症起因的同时，人们更注意寻找和改进癌症的有效疗法。目前 主要有切除病灶、放射疗法、化学治疗，一些新的疗法如免疫疗法、病毒疗 法、激光疗法等正在试用阶段。虽然对于癌症的发生原因还没有完整的和根
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本性的了解，随着医学科学发展，癌症将和曾猖獗一时的其他瘟疫一样，最 终被人类彻底战胜。
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10 月 6 日 抗癌新武器—— “生物导弹” 谈癌色变，不足为奇，因为癌症这个危害人类健康的凶恶敌人，已经夺 去许许多多人的生命。癌之所以如此猖狂，主要在于癌细胞具有非常强的繁 殖能力，使得存在于人体内的诸多抗体来不及歼灭它们。 全世界有不少科学家在为攻克癌症而呕心沥血。七十年代中期，英国剑 桥医学研究委员会的科学家米尔斯坦·库莱捷足先登，成功地把一个由脾脏 产生的 B 淋巴细胞与某种小鼠的一个骨髓肿瘤细胞融合，从而产生 “杂交肿 瘤细胞”，为研制杀癌微型“生物导弹”开创了先例。这种“杂交肿瘤细胞”， 既有B 淋巴细胞那种产生单一特殊抗体的能耐，又有类似癌细胞那种高速分 裂和繁殖的本领，科学界称之为 “单克隆抗体”。 “生物导弹”只是一种比喻。它实际是一种以单克隆抗体为“弹体”， 以特效杀癌药为 “弹头”的生物化学试剂。例如，我国研制的抗血癌的微型 “生物导弹”就是将单克隆抗体与抗癌药争光霉素组合制成的，它的疗效较 一般抗血癌药高 12倍。更有意思的是，这种 “导弹”进入体内后，只杀癌细 胞，对正常细胞则毫不伤害。 “生物导弹”的“弹头”常用的包括抗肿瘤药物、放射性同位素和毒素 等三大类，其中第一类已应用于临床。目前 “生物导弹”研究的一个焦点是 “免疫毒素”，即毒素与抗体的复合物，用以杀灭癌细胞。常用的毒素有白 喉毒素、蓖麻毒蛋白和相思子毒旦白等。 科学家们已经研制出抗血癌、结肠癌、乳腺癌、肺癌、鼻咽癌等的微型 “生物导弹”，这种治疗癌症的新方法正在试验中不断完善，其前景相当诱 人，不少生物化学家、分子生物学家、免疫学家和药物学家都投入到这个领 域中。随着科学家的不断艰苦努力，人类战胜癌症的理想也正一天天接近现 实。
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10 月 7 日 “敬老日”谈人的寿命 我国把农历9 月9 日定为“敬老日”，提倡尊敬老人，让他们安度晚年， 生活更加快乐幸福。那么，多大年纪就称为老人了呢？ 一般来说，现在人的平均寿命是70 多岁，55 岁以上的人就称为老人了。 但是，根据科学家研究，一个人全身的细胞总数约有 100万亿个，这些细胞 从胚胎开始，平均每2.4 年分裂一次，分裂50 次以后便自行衰亡。照这样计 算，人的寿命应为 120岁。在我国历史上就有过150岁老人的记载，而根据 《吉尼斯世界之最大全》，世界上享年最高的老寿星是日本国鹿儿岛县的泉 重千代，活了 120岁零237 天。 可是，为什么大多数人活到70 岁左右便死去了？能不能运用生物及化学 方法防止衰老，使人的寿命延长 50 年呢？这是目前生物科学家研究的一项重 要课题。 现已查明，引起衰老的原因很多，除社会上的外部原因外，其内部原因 主要是细胞的退化、酶的失活、内分泌和免疫系统功能的下降等。细胞是人 体最基本的生命单位，它在日常的化学反应中产生一些有氧化作用的自由基 和某些氧化性的酶。这些氧化性物质会把细胞核中贮存遗传信息的 DNA 双螺 旋链氧化断裂成一些单链片断，使遗传信息在翻译和转录过程中发生错误， 导致子代细胞功能下降。生物化学家们发现，防止衰老的一个有效方法是适 当地吃些维生素 E，因为它有抗氧化作用。他们还发现，吡喃共聚物、葡萄 糖、卡介苗和脂质A 等能激活人体内的巨噬细胞，增强它吞食病毒和细菌的 能力，提高免疫系统的功能。 内分泌系统与人的衰老密切相关，科学家发现，人体内的重要器官 （如 大脑、心脏和肝脏等）不一定随着年龄的增加而退化。生理学理论认为，只 要人体内能保持激素系统分泌的平衡，就不会受到死亡的威胁。然而，如何 能保持人体的内分泌平衡，至今仍是不解之谜。 为了揭开长寿的秘诀，首先应搞清胸腺和肾上腺激素与人衰老的关系。 胸腺位于人的胸腔内，它随着婴儿的出生而生长。初生的幼婴胸腺大约只有 12～15 克，到了性成熟时增至 40 克左右。此后又随着年龄的增长而逐渐衰 退，最后完全失去功能。胸腺对人的寿命有何作用尚有待研究。肾上腺分泌 的几种激素对人体维护正常生理功能作用重大，科学家推测导致衰者和死亡 的主要因素可能与肾上腺激素有关，正在努力探索其中的奥秘。 一旦长寿的秘密被揭开，人类必定能找出避免或延缓体内内分泌失去平 衡的方法，延长人的寿命。到那时，现在所谓的老人不过只是朝气蓬勃的青 壮年。
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10 月 8 日 白血病与骨髓移植 1990年 10 月 8 日，瑞典卡罗琳医学院诺贝尔生理学与医学奖评奖委员 会宣布，1990年诺贝尔奖授于美国科学家唐奈·托马斯和约瑟夫·默里，以 表彰他们在临床移植方面所做出的突出贡献。托马斯教授的成就在于通过一 系列临床方法，减轻了骨髓移植在受体体内所引起的严重反应。由于他的工 作，使 50％的白血病病例和80％的儿童白血病病例得到了治愈，挽救了许多 病人特别是儿童的生命。 白血病是一种人体造血系统的恶性肿瘤，亦称血癌。日本电视连续剧《血 疑》中幸子和光夫的爱情悲剧就是由白血病造成的，从中可以看到白血病给 人类带来多么大的痛苦和灾难。 白血病是由于人体的骨髓及其他造血组织中的癌细胞异常增殖，使人体 正常造血组织在结构和功能上都遭到破坏，因而导致患者因严重贫血、出血、 严重感染而死亡。 长期以来，科学家们都在致力于寻找一个有效的治疗白血病的方法。50 年代末及60 年代初，在动物实验成功的基础上，人们开始在临床上尝试一种 新方法——同种异基因骨髓移植法，用异体骨髓移植帮助患者重建造血功 能。但手术的结果，除单卵双胞的孪生子间的移植获成功外，其余的均告失 败。这是怎么回事呢？ 60 年代初，正在纽约波色特医院担任内科主任的托马斯教授和同事一 起，用狗和其他动物开展了这方面的研究。经过 8 年艰辛的动物实验，终于 搞清了其中的原因。原来，这是由于供体与受体骨髓细胞表面主要组织的相 容性抗原不一致，引起受体与供体组织相互攻击，供体无法在受体内植活而 造成的。为了防止这种特殊免疫反应的发生，托马斯教授摸索出了一整套方 法。在移植前，除了进行严格的组织配型，使供体和受体在主要组织的相容 性抗原完全一致外，他还对患者进行全身射线照射及应用大剂量的环磷酰胺 药物，目的是防止移植后产生的抗移植物的反应。另外，在移植后，他利用 氨甲喋呤及环胞素A 的细胞免疫抑制剂来抑制移植物的抗宿主反应。托马斯 教授的一系列措施使同种异体骨髓移植的严重反应大大减轻，因而成功率明 显提高。 托马斯教授工作的意义，实际上远远不止给白血病患者带来生的希望， 它还开创了临床上治疗其它疾病的潜在可能。随着分子生物学的发展及广泛 应用，骨髓移植将可能为治疗各种癌症、遗传性疾病和免疫缺陷病提供一种 有希望的治愈手段。
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10 月 9 日 微生物世界的发现 1676年 10月9 日，一位荷兰学者在寄给英国皇家学会的一封信中写道： “1675年，在一个上了釉的新瓦罐中，盛着不过几天前的雨水。我发现水中 生活有小生物。这件事情吸引着我去集中注意力观察??那些比水中肉眼可 见的要小万倍的小动物”。在 1675年6 月16 日的另一封信中，他说：“前 天我把一些完整的胡椒放在井水里，当我再观察井水时，我发现在一小滴水 里有许多极小的动物，它们种类不一，大小不同，简直不可思议，它们像鳝 鱼，弯曲着运动，总是头在前方游个不停，尾巴从不向前，尽管它们运动得 非常缓慢，但是这些极小的动物会同样自如地向前向后运动”。他把这些大 量的、不可思议的小东西称作 “微动物”。 英国科学家饶有兴致地阅读了这些信件，却完全没有意识到这个发现的 重大意义。 他，就是生活在十七世纪的荷兰生物学家列文虎克 （1632—1723），他 的发现表明人们正在迈入一个当时人们还完全陌生的领域——微生物的世 界。由于微生物天生具有 “体积微小，种类众多，分布极广，繁殖速度快， 代谢能力强”等特点。人们长期生活于其中，却对它一无所知，生活的命运 一直受到微生物的摆布和捉弄。列文虎克的工作使人们开始主动地去认识微 生物世界中各种奇妙的生物体，微生物世界的大门响起了敲门声。尽管他可 能不是最早观察到细菌和原生动物的人，但他是第一个报道自己发现的人， 并作了准确的描述和绘图，为微生物的存在提供了有力的证据。 列文虎克出生在荷兰的德尔夫特。他一生中没有受过正规教育。六岁时 丧父，十六岁到阿姆斯特丹一家布店当学徒，六年后又回到故乡，自营商店。 年轻时，列文虎克便擅长磨制显微镜，一生中他制作了 247 台显微镜和 172 个镜头，但限于当时的条件，他制作的最好的显微镜仅能放大200—300倍。 列文虎克用自制的显微镜进行了许多生物实验。1668年他证实了意大利 生物学家马尔比基关于毛细血管的发现，1676年他用自制的单式显微镜首次 亲眼观察到细菌，1683 年他精确地把所看到的细菌绘制成图，并在 1684 年 的 《伦敦皇家学会会报》上发表。1695年，他根据自己的观察积累撰写成的 《安东·列文虎克所发现的自然界秘密》一书出版，书中详细记载了他的大 量观察结果，特别强调了他所发现的 “微动物”。1680年他被选为英国皇家 学会会员。 列文虎克的发现具有划时代意义。但他只是一位敏锐的观察家，没能从 “微动物”的形态生理特点等方面做进一步的深入研究，同时限于历史条件 和当时的科学发展水平，他的发现没能引起人们的足够重视，所以，从他发 现“微动物”到巴斯德研究酒类变质及蚕微子病这近两个世纪的漫长岁月里， 有关微生物的研究基本上停留在形态学的描述上。
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10 月 10 日 高山动物的生存本领 1990 年 10 月，我国在青藏高原的珠穆朗玛峰建立了高山动植物的自然 保护区，这也是世界上海拔最高的自然保护区。 我国青藏高原号称世界屋脊。它不但蕴藏着丰富的自然资源，而且生活 着种类最为繁多的、世界上极珍贵的高山动物。其中雪豹号称 “高山之王”， 毛皮美丽，耐寒怕热，在冬季也宁愿住在高处雪地中。野牦牛是家牦牛的祖 先，生活在最高峻最荒凉的地区，耐受饥、寒和缺氧的能力极强。此外，棕 熊、亚洲羱羊、岩羊等均可在海拔6000 米上下生活。 大家熟知，海拔越高空气越稀薄。海平面的大气压力为 760 毫米汞柱。 6000 米高山的大气压力 （355 毫米汞柱）不到海平面的一半。地球上人类最 高的居民点是5000 多米，再往高处去，不带氧气就难以生存了。但是，尽管 高山气候如此严酷，高山动物却安然无恙，无任何 “高山不适应”现象。那 么，在这样严酷的自然条件下，高山动物究竟如何适应高山缺氧环境呢？ 人类初登高山时，呼吸加快、加深，心搏增速，以更多地从空气中获取 氧气。而久居高原的人红血球和血红蛋白增多，可以由环境中吸入较多的氧 到体内。但是，由于红血球增多，血浆含量相对减少，血液的粘滞度增大， 结果导致心脏负担加重，往往会造成右心室肥大和其他病理性变化。而高山 动物并不靠上述办法来弥补氧的不足，它们血液很特殊，含有大量胎儿血红 蛋白 （可占血红蛋白的50—60％），它比普通血红蛋白对氧的亲和力强得多。 所以在空气相当稀薄的情况下，它仍能从肺泡中摄取大量氧气，形成氧合胎 儿血红蛋白。氧合胎儿血红蛋白通过动脉血液输送到身体各部分，再解离成 胎儿血红蛋白和氧，供给身体组织的需要。在人的胎儿血液里也存在胎儿血 红蛋白用来适应母体子宫内极度缺氧的环境。只是由于环境的改变，当胎儿 出生后很快就消失了。高山动物的血液终生存在胎儿血红蛋白或类似成分。 因此，在极度缺氧的条件下，也不会发生右心室肥大或其他缺氧性病变。 另外，氧合胎儿血红蛋白到了毛细血管后，解离的能力非常强，可以多 释放出些氧，供给组织。而且，高山动物毛细血管的数目比平原动物增加约 42％，因而与组织接触面积相应加大，这样就更有利于氧向组织内扩散。 高山动物的代谢途径，以及参与生物氧化作用的酶，其品种和活性，均 有很大的变化，以适应缺氧环境。以糖代谢为例，食物经胃肠消化后变成糖， 糖经氧化产生能量。在糖转变成能量的过程中，有两种途径：需氧氧化作用 和无氧酵解作用。在平原上，动物产生能量是以前一种途径为主，只是在特 殊情况下，如剧烈运动和某些疾病时方采用第二种途径。但是，高山动物平 时就是以无氧酵解为主产生能量。例如，将高原地区的秘鲁羊带到平原上， 尽管氧气非常充足，但其代谢途径不发生改变，仍以糖酵解为主产生能量。 这表明高山动物的生理功能是相当稳定的，这是它们在千百万年进化过程 中，经过自然选择，所形成的适应高山缺氧的特性。 由此可见，高山动物不但有一套完整的摄取氧、传递氧和接收氧的系统， 而且还会 “精打细算”，发展起来特殊的代谢功能，合理地利用氧。这就保 证了它们的种族在极度缺氧的高山环境下不致灭绝，并且得以生存和发展。
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10 月 11 日 耳朵上的信息 1989年 10 月，第 6 届世界医药信息大会在金秋的北京城举行。在会议 的展厅内，各国代表团展示了当今最新颖的检测仪器及研究成果。其中有一 个展台从早到晚总是围得水泄不通，人群中赞叹之声不绝于耳。 这是一台我国制作的 “耳电肿瘤检测仪”，它能在很短的时间内准确地 判断一个人是否患有肿瘤，辨析肿瘤是良性还是恶性及所处的脏器，而且无 任何痛苦、无创伤、无任何副作用。它还能提示体内是否患有一般常见病， 是否有可能患上肿瘤。 这神奇的仪器何以有如此之大的功效呢？这得从人体体内的生物电信息 谈起。1789年，意大利科学家伽伐尼尔在一次做蛙腿实验时，首次发现细胞 内存在生物电的现象。在人体内，各种组织细胞、红细胞、淋巴细胞以及癌 细胞等每一个细胞都会产生电流，只不过这种电流极其微弱。日本科学家松 永是教授通过精确的实验证实，每一种细胞产生的电流大小都各不相同，但 都有各自固定的数值，而且癌细胞发出的生物电流要比正常细胞大一些。这 正是捕捉人体内肿瘤信息的基本理论依据。 按照中医经络学说，人体有十二经脉，它们都直接或间接地会聚于人的 头部，其分支则与人的耳廓有直接联系，可见人耳是人体经脉会聚的焦点， 因此，人耳也是人体内生物电变化信息输出最强、最敏感、最有效的部位。 研究表明，人耳上约有300 多个穴位，而且耳廓上还有一个肿瘤特异区， 其中有9个穴位。对这9个穴位的扫描和分析，就可以判断人体内是否有肿 瘤、肿瘤的性质 （良性或恶性）和发展趋向，通过对耳廓其余相关穴位上生 物电的检测，即可定位出肿瘤的参考部位。 检测中，如果特异区的恶性肿瘤穴呈阳性反应，所测得的生物电相对值 较高，而其他穴位上的生物电相对值较低，一般表明体内肿瘤发展处于癌变 的早期阶段、或者有癌变的可能。如果恶性肿瘤穴呈阳性反应，另外有两个 穴位生物电相对值亦较高，则表明癌变已趋中期阶段，而癌症晚期病人耳部 特异区所有穴位生物电相对值都处于高水平上。 利用耳电肿瘤检测这门技术，不仅在肿瘤普查和常见病的早期防治、医 疗诊断等方面具有重大的实用价值和研究价值，而且对开拓诸如艾滋病等疑 难病症的早期诊断上，也有着广阔的应用前景。
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10 月 12 日 “四只眼睛”的鱼 在墨西哥南部和拉丁美洲北部的河流内栖息着一种世界上稀有的鱼。它 的眼睛中间有一道黑色的水平带，将眼分隔成上下两个部分，上部分用来眺 望空中世界，下部分用来察看水中物体，宛如有四只眼睛，故人们称它为“四 眼鱼”。 四眼鱼在水面上游泳时，水面正好与眼睛的水平带相吻合，这样它就能 同时看清空中和水中的物体，因此它既能跃出水面捕食低飞的昆虫，又能潜 入水中捕食藻类和甲壳动物。那么四眼鱼为什么能同时察看空中和水下的目 标呢？这依仗于它具有一套得天独厚的视觉系统，原来四眼鱼上下两部分眼 睛各有自己的焦距和感受神经。我们知道，物象是通过独特的椭球形晶状体 折射到一定焦距的视网膜上的，曲率不同的晶状体映出的物象焦距就不同。 四眼鱼下部分眼睛在水下，其晶状体是圆形的，由于水的折射率和角膜的折 射率相似，所以水中的物体反射的光线可直线穿过角膜与折射率较大的晶状 体，将正在游动的昆虫形象，完整地映到视网膜上。上部分眼睛在空中，其 晶状体较扁平，由于空气的折射率比角膜的折射率低，所以空中物体反射的 光线要先后经过角膜和晶状体两次折射，再反映到视网膜上。科学家们已经 证实，四眼鱼这两对瞳孔的视力并不是均等的，空中的视力要强些。在水面 上，它甚至能鉴别远处的一只飞蚊，可是水中有时到口的美餐都会溜走。 在南美亚马逊河口的马拉若岛附近的浅滩上，常常可以看到成群的四眼 鱼，成百上千只眼睛象潜望镜似的浮出水面，乍一看就象散在水面上的一堆 珠子，很是壮观。有趣的是它们在水层表面还不断地点头，为的是使上半部 眼睛能保持湿润。四眼鱼十分机灵，它那敏锐的视空瞳孔密切地注视着空中， 一旦遇到空中的飞鸟或水里的大鱼来袭击时，就会迅速潜逃。渔民们要想逮 住四眼鱼也十分不易，因为他们不等渔民把网撒出去，早已逃之夭夭了。
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10 月 13 日 人类古老的邻居 大熊猫作为我国的珍贵稀有动物，已为人们所熟知。但是你也许不知道， 早在人类刚刚登上历史舞台的早更新世 （距今200 多万年），大熊猫就已经 成了人类的邻居。 1985年 10月13 日，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所领导的联合 发掘队，在四川省巫山县龙骨坡挖掘到一件直立人化石，这是在长江流域的 更新世初期的地层里首次发现，因此具有重要意义。锦上添花，他们还在同 一地点及随后的几个地点发现了几十种哺乳动物及其他动物的大量化石。在 这些哺乳动物中，就包括有现生熊猫古老的近亲——小种大熊猫。 经过研究，巫山发掘出来的这处古老的动物群具有被称作 “大熊猫—— 剑齿象动物群”的早期特点。 “大熊猫——剑齿象动物群”从早更新世出现 在我国华南一带，到中、晚更新世，这个动物群达到空前繁盛的阶段，从亚 洲南部一直到东北部。 然而随着时间的推移，这个曾繁荣一时的动物群开始衰败了，它的分布 范围急剧收缩，一些动物种类如猩猩、鬣狗、剑齿虎、剑齿象、獏和犀牛等 等在中国境内消声匿迹了；另一些动物种类如大熊猫、金丝猴、猕猴、猪獾、 毛冠鹿、大灵猫、麂、麝等等延续了下来，但数量也大大下降，分布区大大 缩小。比如说大熊猫，在中更新世的繁荣鼎盛时期，足迹几乎遍布长江流域 及以南的我国诸省，甚至曾一度越过秦岭，向北延伸至今天陕西蓝田和北京 周口店一带；而今，分布区则已被压缩、隔离于秦岭南坡、岷山山脉、邛崃 山脉及大小相岭等几个狭小、孤立的地区，其处境日益艰难。 实际上，现今生活在中国南部的动物群仅仅是古老的 “大熊猫——剑齿 象动物群”的孑遗，无论是物种的多样性还是种群数量都已经大大地失去了 昔日的风彩。 为什么在更新世盛极一时的 “大熊猫——剑齿象动物群”会有如此的衰 败呢？气候的变迁固然是原因之一，但越来越多的学者认为，人类的活动是 更为重要的原因。正是因为从更新世后期、全新世直到今日，人类的巨大进 步，特别是农业的发展大大地改变了生态环境的面貌。它一方面使人能够相 对地独立于环境，创造出高于纯自然环境所能提供给人类的食物及其他资 源，从而使人类自身能够有更大的发展，人口大量的增加；另一方面，人类 的生产活动改变了自然环境的特点，开垦土地消灭了森林，森林消失改变了 气候、带来了洪水??，这一切，使得过去与人类相邻为伴的许多动物失去 了赖以生息的 “天堂”，其中一部分不可避免地走向灭亡，剩下的也不得不 退缩到人类尚未占据或是无法长期占据的环境里残存。 现在，随着科学的进步，人类已经意识到，如果我们再继续只顾向自然 界索取而不保护环境的话，我们曾强加给我们的伙伴身上的恶运终将降临到 我们自己头上。保护环境，已成为人类义不容辞的责任。
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10 月 14 日 软体动物的巨星——乌贼 1976 年 10 月，美国科得角湾沿岸辽阔的海滩上，突然发现成千上万的 乌贼，争先恐后地涌上岸来，进行集体自杀。沙滩上顿时尸体纵横，情景十 分凄惨。不到一个月后，在大西洋沿岸的美国北卡罗来纳州哈特勒斯角、加 拿大拉布拉多半岛和纽芬兰岛也先后发生了数以万计的乌贼登陆集体自杀的 惨情。有时一天中集体自杀的乌贼达十万只之多，尸体堆积如山，重达千吨 以上。真是生物世界罕有的奇事。 乌贼是头足类的软体动物，除了体内外套膜中有一块叫海螵蛸的骨骼和 顶端的针以外，全身很少有锐利坚硬的东西。它平时喜欢在海面上漂浮，遇 到大鱼袭击时就拼命地逃跑。若大鱼紧追不舍，在生死存亡的紧急关头，它 就会放出 “烟幕弹”来躲避敌害。在情况危急时，它会一连喷出迅速漫散的 墨汁把敌害团团围住，一般可以连续放出六次 “烟幕弹”，持续十几分钟， 最大的乌贼喷出的墨汁能把百米内的海水染黑，在黑色烟幕保护下，敌害被 蒙住了，乌贼就乘机溜跑。 乌贼的头很发达，眼睛也很大。它有一对触腕，与身体同长，顶端扩大 如半月形勺，上生有许多小吸盘。其它八腕较短，上生有四列吸盘，吸盘均 有角质齿环，只要被它的触腕缠住就很难逃生。1941年3 月，英国运输舰“不 列颠”号在大西洋被击沉，有十二名水兵逃到一只小木筏上，因木筏太小， 只能攀住边沿在海水中漂流。一天夜里来了两只乌贼，一只用触腕缠住了一 个水兵，仅十几秒就把他拖到水底去了；另一只用触腕缠住了另一个水兵的 腿，但不知什么原因，又松开了他，使他幸免遇难。事后，这水兵发现他的 腿被乌贼的吸盘扯去了好多块银币大小的皮肉。 乌贼还有跃水的本领。它在水中快速游泳时，一抬身就会窜出水面，能 滑行很长一段路程，有时还会落到船的甲板上来。一次一只六米多长的大王 乌贼从空中落到渔船上，一下子就把渔船打沉了。大王乌贼最大的甚至有十 二米长，重约200 公斤。 乌贼每年 5、6 月间产卵于海藻或其他物体上。至于它为什么要集体自 杀，科学家们则是众说纷纭，至今还没有圆满的答案，还有待于今后进一步 探索。
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10 月 15 日 寻找斯芬克斯之谜底——癌症之谜探索 （2） 三、癌变机理研究的进展 1916年，P.劳斯首次从鸡的肉瘤滤出液中分离得到能使动物产生肿瘤的 病毒，后来被称为劳氏肉瘤病毒。这是一种逆转录病毒，其遗传物质为核糖 核酸。在它的生活周期中有一个将基因组 RNA 逆转录成脱氧核糖核酸的过 程。然而，当时人们并没有意识到劳斯的发现的重要性。一直到了五十年代， 逆转录病毒的致癌特性才重新引起人们的兴趣，劳斯也因此获得 1966年的诺 贝尔生理学或医学奖。其后，D.巴尔莫斯和H.M.特明等于 1970 年分别从劳 氏肉瘤病毒中分离出催化从核糖核酸转录出脱氧核糖核酸的逆转录酶并获得 1975年度的诺贝尔生理学或医学奖。1970年，G.S.马丁证明劳氏肉瘤病毒的 致癌能力来自于基因组中的一个基因。很快，第一个癌基因Src 就被许多人 相继从劳氏肉瘤病毒中分离鉴定出来。此时P.许布纳和G.托达斯提出“癌基 因假说”，认为动物细胞中存在逆转病毒的癌基因。在正常情况下，这些基 因是不起作用的，但被致癌物激活后就会导致肿瘤。这一假说在70年代初期 颇为流行。致癌病毒和病毒癌基因的发现，是人们探索癌症之谜的一大突破， 但也带来盲目乐观情绪。国会上议员们亦受此种情绪感染，由此有了 “癌十 字军计划”的产生和受挫。 实际上，征服癌症的道路还相当漫长。但是，1976年J.M.毕晓普和H.E. 瓦姆斯等共同发表于 《自然》上的一篇论文，使人类朝这一漫长的目标又迈 进了一大步。他们指出，病毒癌基因不是真正的病毒基因，而是细胞基因， 是病毒在宿主细胞复制时获得并遗传下来的。随后，大量的实验证明几乎每 种病毒癌基因都来自一个正常的细胞基因，即原癌基因。这篇论文导致 1989 年 10月诺贝尔奖评委会在瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院宣布，将该年度的 诺贝尔生理学或医学奖授予发现逆转病毒癌基因的细胞起源的两位美国科学 家毕晓普和瓦姆斯。目前，人们普遍认为，原癌基因在致癌因素 （包括物理、 化学和生物因素）作用下激活是癌症产生的一种主要原因。原癌基因的发现 让人们又惊又喜，惊的是食人的恶魔原来就附在人体内，喜的是我们已初步 窥视到了这个斯芬克斯之谜底。
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10 月 16 日 寻找斯芬克斯之谜底——癌症之谜探索 （3） 真是一波未平，一波又起！最近，科学家们在正常细胞内又发现了另一 大类与肿瘤有关的基因，它们就是肿瘤抑制基因，又叫抗癌基因。1986年～ 1987 年，第一个肿瘤抑制基因——视网膜母细胞瘤隐性基因 Rb 被分离鉴定 出来。接着发现，许多肿瘤中Rb基因发生突变或失活。更惊人的是，肿瘤抑 制基因Rb 的蛋白产物在正常细胞的增殖中也起着重要的调节作用。目前，科 学家们正在致力于寻找新的肿瘤抑制基因，取得了很大进展。研究结果表明， 许多肿瘤的产生，与某个 （些）肿瘤抑制基因的功能失活密切相关。 肿瘤抑制基因的发现，使人们对于癌变机理有了新的认识。形象地说， 癌变恰如一枚硬币，原癌基因是硬币的一面，肿瘤抑制基因则是硬币的另一 面。当然实际情况比这要复杂得多。癌变是细胞增殖失去控制的结果，而细 胞增殖的平衡则由原癌基因和生长促进因子、肿瘤抑制基因和生长抑制因子 等所组成的一个多环节、错综复杂的调节网络维系着。与原癌基因的过度激 活一样，肿瘤抑制基因作用的极端削弱甚至丧失可能也是癌变产生的一个重 要原因。 对于癌变机理的研究虽然取得了重大进展，但远未完全阐明。或许我们 看到的只是一座冰山的顶部，谁又能预料到汹涌澎湃的浪涛之下还隐藏着什 么呢？但是科学家们没有停止探索。因此，我们可以自信地说，随着研究的 不断深入，人类的智慧定能解开大自然留给我们的这个现代的斯芬克斯之 谜，制服这头怪兽的日子已为期不远了。
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10 月 17 日 含羞草 “害羞”的奥秘 你见过含羞草吗？如果你轻轻地触动它一下，它那片开放着的羽状复 叶，立即闭合起来，紧接着整个叶子又垂了下去，显出 “害羞”的样子，含 羞草的名称便由此而来。 含羞草的这种叶片闭合和叶柄下垂的现象，并不是 “害羞”，而是植物 受刺激和震动后的一种反应。这种反应在生物学上称为感性运动，是含羞草 受到外界刺激后，细胞紧张改变的结果。 原来，含羞草的叶子和叶柄具有特殊的结构。在叶柄基部和复叶的小叶 基部，都有一个比较膨大的部分，叫做叶枕。叶枕对刺激的反应最为敏感。 一旦碰到叶子，刺激立即传到叶柄基部的叶枕，引起两个小叶片闭合起来， 触动力大一些，不仅传到小叶的叶枕，而且很快传到叶柄基部的叶枕，整个 叶柄就下垂了。为什么会这样呢？这是因为，在叶枕的中心有一个大的维管 束，维管束四周充满着具有许多细胞间隙的薄壁组织。当震动传到叶枕时， 叶枕的上半部薄壁细胞里的细胞液，被排出到细胞间隙中，使叶枕上半部细 胞的膨压降低，而下半部薄壁细胞间隙仍然保持原来的膨压，结果引起小叶 片的直立而两个小叶片闭合起来，甚至于整个叶子垂下来。有人做过研究， 含羞草在受到刺激后的0.08 秒钟内，叶子就会闭合。受刺激后，传导的速度 也是很快的，最高速度每秒钟达 10厘米。刺激之后，稍过一段时间，一切又 慢慢恢复正常，小叶又展开了，叶柄也竖立起来了。恢复的时间一般为 5— 10分钟。但是，如果我们继续逗弄，接连不断地刺激它的叶子，它就产生“厌 烦”之感，不再发生任何反应。这是因为连续的刺激使得叶枕细胞内的细胞 液流失了，不能及时得到补充的缘故。 含羞草的这种特殊的本领，是有它的一定历史根源的。它的老家在热带 南美洲的巴西，那里常有大风大雨。每当第一滴雨打着叶子时，它立即叶片 闭合，叶柄下垂，以躲避狂风暴雨对它的伤害。这是它适应外界环境条件变 化的一种适应。另外，含羞草的运动也可以看作是一种自卫方式，动物稍一 碰它，它就合拢叶子，动物也就不敢再吃它了。 含羞草属于豆科含羞草亚科的植物，它在原产地是一种多年生半灌木状 草本植物。我国南方的广东、台湾、福建、广西、云南等省区均有野生，在 北方和华中一带常作为栽培植物。含羞草的高度，盆栽的一般只有30 厘米左 右，地栽的可长到 1米左右，有的直立，也有蔓生的。秋天一到，开出一朵 朵淡红色的小花，很象一个个小红绒球，非常可爱。
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10 月 18 日 奇异的巨嘴鸟 在拉丁美洲的热带森林中，生活着一种样子很特别的鸟，叫巨嘴鸟。它 外形象犀鸟，体长 70 多厘米，可是嘴长却有22 厘米，几乎是整个身躯的 1/3， 嘴宽达到8 厘米，真是名符其实的大嘴。这样大的镰刀嘴与身躯的比例很不 相称，显得特别笨重，真叫人为它的脖子担心，怕那粗壮的嘴会把颈骨压断。 其实不然，它的嘴虽然体积很大，但是很轻，还不到30 克重。 原来巨嘴鸟的嘴骨构造很特别，它不是一个实体，只是外面有一层薄薄 的硬壳，中间贯穿的则是极细的海绵状的骨质组织，里面还充满着空气。因 此，它丝毫不觉得沉重，啄食、飞行都非常灵活。 巨嘴鸟外表华丽多彩，特别是嘴喙，更是美丽，上半部是黄色略带淡绿， 下半部是蔚兰色，喙尖是一点殷红。再配上眼睛四周一圈天蓝色的羽毛，橙 黄的胸脯，漆黑的背部，在各种主色中还镶嵌着彩辉，显得格外鲜艳。它的 叫声响亮而粗厉， “妥空——妥空”在很远的地方都能听到。 巨嘴鸟的肉味鲜美细嫩，因此常常成为猎人追捕的对象。但它生性灵敏， 警惕性很高，在成群活动时，总有一只鸟象 “哨兵”似的守卫在周围，以防 敌害的突然袭击，因而不易捕获，它脚上有四趾、两前两后，可是并不攀缘 向前，而是跳跃前进，在地面上活动时，两脚分得很宽，象是一大胖子在跳 远，很是有趣。 巨嘴鸟还有一个有趣的进食方法，它吃东西总是先用嘴尖啄起一块，然 后仰起脖子，把食物向上抛起，再张开大嘴，准确地落入喉咙里，而不必经 过它那长大的嘴，真是节约时间的能手。 巨嘴鸟以果实、种子和昆虫为食，有时它也掠夺鸟蛋和雏鸟。它以树洞 为巢，一次产蛋2—4 枚。
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10 月 19 日 远涉千里重归故里的猫 家犬素有忠义之名，即使远放千里之外，它也会不辞艰险地返回故里。 但这在家猫身上却少有所闻。 1988年秋，莫斯科近郊的弗拉基米尔·顿索夫应朋友的要求，将自己养 的一只名叫姆鲁卡的雌性家猫割爱送给远居700公里之外的朋友家。但不幸 的是，姆鲁卡到达新居后的第二天就踪迹杳无了。令人惊奇的是，一年后， 1989年 10月19 日早晨，当顿索夫正欲离家上班时，发现疲惫不堪的姆鲁卡 正倦缩在门口。顿索夫一时感动得说不出话，赶忙把它抱进屋内，为它洗澡、 喂食。此后一连三天，姆鲁卡除了进食以外就呼呼大睡，直到三天后才恢复 正常。姆鲁卡千里重返故乡，给顿索夫一家带来无比的欢乐，也成了当地有 口皆碑的佳话。 其实，不仅是家犬、家猫，许多哺乳动物都有很强的导航本领，例如美 国科学家在墨西哥湾的阿伦萨斯野生动物保护区捕捉到一头雄性白尾鹿，用 飞机运了560 公里抵达得克萨斯州，并在那里饲养了近两年。后来人们把这 头鹿放了，没想到它竟自己回到了老家。类似的例子还有狼、老鼠、北极熊、 黑熊等。 美国科学家根据对美州黑熊导航能力的研究，结合其它哺乳动物导航本 领的资料，以及与鸟类学家对家鸽研究的结果，提出了哺乳动物导航的 “智 力地图”理论。所谓 “智力地图”，是指哺乳动物的罗盘感觉和累积记忆结 合而形成的对方向的辨认能力，它很可能是基于哺乳动物对各地气味的感觉 和记忆能力。 意大利科学家在研究鸽子的定向时发现，鸽子出生的头几个月里，就开 始学习识别鸽群里的气味。一旦离开鸽群，它们就能根据空气中的气味信息， 准确无误地返回鸽群；而失去嗅觉的鸽子则既不能定位，也不能返家。此外， 鸽子还能通过感觉地磁梯度的变化导航回家。而一般哺乳动物的嗅觉更优于 鸽子，自然能够依靠嗅味辨识方向了。至于哺乳动物能否通过感觉地磁罗盘 确认方向，还有待科学家们的更深入的研究。
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10 月 20 日 白唇鹿 白唇鹿是我国特有的一种大型鹿，是鹿类中罕见的一种，也是世界上著 名的珍贵动物之一。它身长约2 米，肩高1.3米，重达130—250 公斤，颈较 长，从颈至肩部披有长毛，尾很短，全身为黄褐色或暗褐色，腹面及臀部为 浅黄色，唇部、下颏、鼻翼两侧及嘴唇呈醒目的白色，因此得名。 白唇鹿仅分布于我国青藏高原的东部地区，栖息于海拔 3500～5000 米的 高山灌林带或山地草原上，那里气候寒冷而严酷，冬季常有积雪，但白唇鹿 的毛既粗且硬，内有髓心，保温效果极好，能抵御寒冷，它宽大的蹄也适于 在雪地行走，爬山越岭的能力也很强，能在高山流石滩上迅速奔跑。 白唇鹿结群生活，群的大小不一，有几头到几十头，在繁殖季节，每群 甚至能达到一百多头。它主要在早晨和黄昏出来活动，白天则隐藏在林中或 灌丛中休息，主要吃草，嫩枝叶及树皮、苔藓等，冬季常下到较低的地方寻 食活动，春季转暖后再逐渐向高山转移，有时也作较远的迁徙。它很善于游 泳，能游渡水流湍急的江河。它们成群的在草丛中觅食，在河边饮水，欢腾 跳跃，怡然自乐，使河山增添了壮丽的景色。 每年 10月是白唇鹿发情交配的时期，此时雄鹿间常发生激烈的角斗。雌 鹿的孕期约8 个月，到翌年夏天产羔。这时母鹿便选择一向阳的斜坡准备临 产，小鹿出生后半小时左右，就会本能地找奶吃，吃完就昏昏睡觉，几天后 就能到处奔跑了。幼鹿身上有白色斑点，到秋季换毛时，白斑即消失。 雄的白唇鹿长有长而扁平的角，枝位较高而且特别长。新生的嫩角里面 充满了血管，外面包有绒毛，称为鹿茸，是名贵的中药材。现在青海、四川 等地不少地方都驯养白唇鹿，专门生产鹿茸，产量比梅花鹿要高出 1/2，很 有发展前途。
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10 月 21 日 小麦的起源 小麦源于何处？其祖先是谁？对这类问题很多人都会感到惊异，怎么会 想出这类怪问题？小麦不是全世界到处都长吗？其祖先难道不是小麦？看起 来这些问题都很简单，但细究起来可有点不那么容易了。下面我们就来看看 日本遗传学家木原均 （生于1893年 10月21 日）是如何来探明这些问题的。 1918年，日本科学家坂村彻确定了小麦正确的染色体数，他发现一粒系 小麦（Einkorngroup）核内有 14条染色体（2n=14），二粒系小麦（Emmergroup） 有28 条 （2n=28），普通系为42 条 （2n=42）。在坂村彻工作的基础上，木 原均选用五倍体开始他的研究。其五倍体是四倍体的波兰小麦 （Triticumpolonicum，2n=4x=28）和六倍体的斯卑尔脱小麦 （T.spelta， 2n=6x=42）的杂交种，染色体数为35，其中14条来自波兰小麦 （二粒系）， 21 条来自斯卑尔脱小麦 （普通系）。经过研究，木原均提出了“染色体组” 的概念，认为在小麦中每个染色体组为7条染色体。 这之后，木原均就不同系的小麦染色体组进行分析，观察其染色体组同 源的程度。他建立了一种方法即观察染色体的配对，视配对的完全程度来判 定其是否同源。在两个染色体组之间，如果新有的染色体都配对，则两个组 完全同源；若完全不配对，则非同源；部分染色体配对，即可判定两个组部 分同源。根据这种方法，他判定二倍体 （一粒系）、四倍体（二粒系）、六 倍体 （普通系）的染色体组组成分别为AA、AABB、AABB-DD，此外他还发现 四倍体小麦中有一部分种中有新的染色体组 G，因此除了先前新知的三个小 麦系外，还有第四个系即提莫菲维小麦系 （T.timopheevigroup，AAGG）. 至此木原均查明栽培小麦的祖先是些微不足道的野生植物。一个祖先是 一粒小麦 （T.monococcum，AAGG），另一个是节节麦（Aegilopssquavrosa）； 还有一个是拟斯卑尔脱山羊草 （Ae.speltoides）或其近似种 （BB），先是一 粒小麦与拟斯卑个脱山羊草或其近似种杂交，形成一个杂种 （AB），因是远 缘杂交，杂种不育，但偶然情况下此杂种的染色体加倍成为AABB，繁衍出二 粒系，野生的二粒系小麦 （AABB）与节节麦（DD）杂交，形成一新杂种（ABD）， 同样此杂种在偶然条件下染色体加倍，成为AABBDD，此后就繁衍成普通系小 麦即今天的栽培小麦。 此后，他又去世界各地考察，查明小麦的发源地是在里海以西的阿塞拜 疆及其周围地区，也即是外高加索一带。
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10 月 22 日 吞食细菌的生物 1877年 10月22 日，陶尔特出生于英国坎伯利，谁也不能预计他将来可 能是一位著名的细菌学家，并开始发现一群新生命体。 1915 年，陶尔特在培养葡萄球菌。本来在葡萄球菌生长的培养基表面， 应该长出一些隆起的不透明的小圆点，即菌落，但他发现这些菌落开始出现 一个个透明的斑点。他觉得很奇怪，用接种针接触这些透明的斑点，再去接 触新的菌落，不久，被接触的地方出现了透明斑。陶尔特正在发现一群新的 生物！但遗憾的是他没有能够深入下去。 1916 年，在法国巴斯德研究所工作的第赫兰尔，一名法国的细菌学家， 在培养痢疾杆菌时观察到，在培养痢疾杆菌的新鲜培养物中，加入一种用细 菌过滤器过滤后的污水滤液，不久，混浊的培养物变澄清了。为了探究原因， 他再将此澄清液重新过滤，并将滤液加到另一管痢疾杆菌培养液中，结果同 样变清。以上所发现的现象，被人们称为陶尔特——第赫兰尔现象。第赫兰 尔认为，滤液中存在一种溶菌因子，是一种可过滤的小得看不见的有生命的 微生物，它能够感染细菌，并将细菌消灭。1917年，第赫兰尔报告了他的发 现，并将这种生物命名为 “噬菌体”。那些透明的空斑就称之为“噬菌斑”。 噬菌斑是噬菌体不断感染邻近寄主细胞并将它们裂解的结果。围绕噬菌体究 竟是由谁最先发现的这个问题，在学术界曾经引起过一场争论。但最为人们 关心而有意义的是噬菌体本身。 1930年以后，人们对噬菌体进行了大量的研究，发现它们是一类能感染 细菌、放线菌等微生物的病毒，并获得了许多有关病毒的基础知识。在电子 显微镜下观察，噬菌体的基本形态有蝌蚪状、线状、球状三类，自然界中以 蝌蚪状最多，如大肠杆菌 T 噬菌体，其头部为二十面体，由蛋白质外壳和内 4 部核酸组成。与头部相连的尾鞘多数可以收缩，中有一空的尾髓，尾鞘的末 端还有基板、尾针、尾丝等结构。作为一个单细胞的宿主和很简单的寄生物， 噬菌体是一个很方便的模型和独特的研究工具，使人们从分子水平上揭示了 病毒的复制、增殖、生物合成、基因表达、颗粒装配、感染性等方面的奥秘。 噬菌体在工农业生产上有重要的应用价值，可用来检疫由细菌引起的作 物病害。环境病毒的监测开始用噬菌体作为病毒污染的指示者。临床医疗中 也常用它治疗一些致病菌引起的疾病，如治疗烧伤病人，常用噬菌体杀死引 起化脓感染的绿脓杆菌。但是由于噬菌体同寄主一样存在突变，寄主专一， 其有效感染和裂解还常受到环境温度等物化因子所制约，所以，目前还难以 发挥高效杀菌作用。随着对噬菌体认识的不断深入，人类将充分利用其有利 的一面，控制其危害性的一面，更好地服务于人类。
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10 月 23 日 罐头食品的起源 人们把经过加工的食物，装入容器里，密封后杀死其中的细菌便制成了 罐头，它是食品家族中的重要成员。玻璃瓶罐头、马口铁罐头、软包装罐头 都已投放市场，肉类、蛋类、水果瓜菜类罐头品种繁多。随着经济的繁荣， 社会的进步，人们生活水平逐步提高，一些特殊的新成员，如保温罐头、礼 品套装罐头、淡味罐头也出现在罐头食品这个大家族中。可这些琳琅满目的 罐头最初由谁发明的呢？ 1752年 10月23 日，正值法国大革命时期，在法国巴恩河畔夏龙的一位 企业主家里，诞生了一个小生命，取名阿佩尔。阿佩尔年轻时，在他父亲企 业里，管理一个糖果制造厂。之后，他作了一名厨师，为一些贵族服务。他 亲眼目睹了贵族生活的奢侈、浪费。每餐都有许多剩下的食物因保存不当而 变质，最后被白白倒掉。他想：能否找到一个长期保存食品的好办法？他开 始作实验进行探索。这时正值拿破仑山任法国第一执政，基于经济和军事的 需要，拿破仑对此也颇感兴趣，并于1785年设立重奖，鼓励人们寻求贮藏食 品的方法。 阿佩尔一边工作以维持生计，一边埋头于他的实验。他不断用水果作原 料，用不同的方法处理，结果一直没有成功。1804年的一天，他象往常一样， 用水果榨汁、装入一个干净的瓶子里。这次他开始加热、冷却，盖上盖。几 天后品尝，汁味如初！他异常兴奋， “是否加热后密封的食品可以长期保存 而不变质？”他重作实验检验，结果正确！他开始用加热后密封的方法保藏 食品，并把自己的发明禀报拿破仑。拿破仑极为赞赏，立即奖给他一万二千 法朗，随后公布了他的发明——现代罐头食品工业的基础。当年，阿佩尔自 办了一个工厂，生产这种密封的食品，历史上第一批罐头随之诞生。1811年， 他的发明便在拿破仑军队中使用，极大地支援了拿破仑远征埃及、沙俄的战 争。 可是好景不长。随着拿破仑在整个战场上的失败，他经济破产，陷于贫 困，并于1841年6 月3 日死于巴黎附近的马西。可是他的罐头食品贮藏技术 已在民间广泛流传，他创办的世界上第一家民用罐头食品厂也一直到 1933 年才告停业。 阿佩尔发明的罐头食品保藏技术，实际上是无菌操作技术在西方食物保 藏中的首次应用，其事实基础是：高温后密封抑制了微生物在食品中的生长。 这种方法，成为半个世纪以后巴斯德灭菌法的先驱。 现代罐头食品工业方兴未艾。人们也正试图解决长期以来存在的两个主 要问题：如何在不加入色素的基础上，更好地保持罐头食品的天然风味和色 泽？如何在不加入对人体有害的防腐剂的基础上，能延长保质期？你也许开 始思考这些问题了吧。
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10 月 24 日 娇小的眼镜猴 眼镜猴也叫狐猴，具有原始灵长类的特征，分布于菲律宾和大巽他群岛， 是难得的珍奇动物。它有一对圆溜溜的大眼睛，周围环生着黑斑，象是戴了 一副宽边眼镜，因此人们给它起了个名字叫眼镜猴。 眼镜猴大的象家鼠那么大，小的只有 150克左右重，身子只有9—12厘 米高，能攀爬在自来水笔杆上，很是好玩。它的身子虽小，可是一条光秃秃 的尾巴却有两个身子那么长，尾巴末稍还长着蓬毛，象一个小掸子。它的绒 状毛皮十分厚实，毛色由黄褐色到淡褐色，圆圆的脑袋能转到 180°，头上 竖着一对大耳朵，象两个听筒似的不时煽动着，听觉非常灵敏，外界有一点 动静就会觉察出来。有趣的是它睡觉时会把耳朵折起来，与外界的声音隔绝， 好象是怕吵醒了它的美梦。 眼镜猴生活在热带和亚热带茂密的丛林里，平时独栖在树上，有时也成 对的在树上栖息，不象有些猴子那样过着集体生活。它性情胆怯，白天在树 上睡觉，夜里出来活动。主要吃各种植物，也吃昆虫及小型爬行动物。它的 后肢特别长，胫骨和腓骨合在一起，肢上肌肉发达，跗骨格外长，所以脚背 很长，适于跳跃攀树。它的脚趾，除了第二、四趾有爪外，其余各趾都长着 扁平的指甲，脚底有起皱的皮垫，在趾端扩大成球茎形的大块肉垫，垫上有 交错的花纹，象汽车轮胎那样，可以增加摩擦力和四肢的握力，并有吸附作 用，即使是爬在光滑的石块上，也能吸附住攀援前进。它就是靠着这种特殊 的脚趾在树上和叶丛中灵巧地穿来穿去的，有时一跃竟有几米远。它时常用 后肢倒挂在树上，空出前肢来抓食物。有时还会从树干上滑下来。 眼镜猴长有乳头2—3 对，母猴妊娠期为 180天，每胎生一仔，幼仔出生 时只有6 厘米长，身上已有毛，眼睛也已睁开。母猴对仔猴关心倍至，小猴 横傍着母猴的下腹，四肢紧抓住毛，尾巴绕过母猴的背脊。母猴的尾巴穿过 后肢向上翘卷拉住孩子，使它躺得更贴身，且常俯下身子，发出温柔的哼声， 似乎是在唱催眠曲。有时还背着仔猴到处游玩或觅食。
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10 月 25 日 趋同进化的范例 自然界的进化过程中，植物为了生存，必须有免于遭受侵害的战术。经 过漫长岁月，植物逐渐形成了自己的一套防御术，有了抗拒 “食客”的妙法。 如一种藤状豆科植物，具有非常奇特的本领，就是能产生并积累大量 L—刀 豆氨酸，这种氨基酸不是组成蛋白质的的基本成分，而是生物毒品，可以有 效地杀死各种 “贪婪”的“食客”，使得诸路“绿林好汉”都不敢冒然侵犯， 为保卫本种安全立下了汗马功劳。但是， “强中自有强中手”，这种剧毒植 物竟也有自己的克星。有一种豆象就是专门取食该豆为主，它们丝毫不理会 是否有毒，吃得津津有味，从来没有发生过中毒事故，L—刀豆氨酸为什么有 毒？它对豆象为什么不起作用？ 原来，L—刀豆氨酸的分子结构和 L—精氨酸的十分相似，后者是蛋白质 基本成份。大多数 “食客”细胞中那些以精氨酸作底物的酶，常常无法将二 者区别开来，从而糊里糊涂地和 L—刀豆氨酸搭上关系，使合成出来的蛋白 质在功能上和预期蛋白质差别极大，造成 “食客”中毒。豆象不会中毒，是 因为它在进化中，发展出一种能够区别刀豆氨酸和精氨酸的酶，从而避免了 生成异常蛋白质，当然也就免却中毒事故了。 很有趣，豆象细胞对刀豆氨酸这份毒品，并不是粗暴一推了事，而是象 精明的家庭主妇一样，化有毒为无毒，化无用为有用，将有用的东西，全部 利用起来，绝无废弃。它先把刀豆氨酸断裂成尿素和另一种毒物 L—副刀豆 氨酸，然后，经过一系列处理，把尿素和副刀豆氨酸用在了氨基酸的形成中。 那么，L—刀豆氨酸的生产者——豆科植物又是怎样运用该毒品的呢？原 来，它免于多害的机理竟和豆象完全一样，它的细胞中也含有能区别两种氨 基酸的酶，所以不至于形成错误蛋白质。 后来的研究证明，植物合成 L—刀豆氨酸的过程和豆象分解该毒品的步 骤非常相似，所不同只是倒了一个头而已。这种不谋而合的生化一致性，太 让人惊奇了，它生动地表明，自然设计师在选择最佳方案时，往往会不约而 同地采取类似的计策。这就是生物学上非常著名的 “趋同进化”现象。 你看，事情就是那么出乎意料，两种截然不同的生物，一个是绿色植物， 一个是机灵动物，它们的血缘关系相隔非常遥远，可是在解决共同的难题时， 竟一脉相通地使用了同样的手法，这是一幅多么微妙的趋同进化现象啊，其 中内幕难道还不令人惊叹吗？！
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10 月 26 日 青石上的 “小菊花” 湖北西南部的恩施地区峰峦叠障，深沟峻岭相映成趣，形成风光旖旎的 景色。就在这高山峡谷之中，许多地方埋藏着黑色的金子——煤。自古以来， 当地百姓就在群山中开窖掘煤。一天，一位老矿工带着一些人准备新挖一个 煤窖。大家找了半天，都没有发现煤线，还是老矿工有经验，终于确定了一 个地点， “就在这儿开”。看着人们疑惑不解的样子，他解释道：“你们看， 煤就在这些印着小菊花的青石下面。” 这些小菊花是什么呢？它与煤有什么关系呢？ 原来，这些 “小菊花”是一种叫做■类的动物化石，由于最初发现的■ 是两端尖，中部膨大，很象纺纱用的纺锤，所以它的希腊名称具有纺锤的意 思，日本人把它译作纺锤虫。在我国，纺纱用的纺锤叫■，所以我国著名的 地质学家李四光将这种古老的动物命名为 “■”意思是“■状之虫”，“■” 字是李四光特地为此创造的一个字。 ■类属有孔虫目，是一种生活在海洋里的单细胞动物，又称为原生动物， 是动物界最原始、最低级的一类。它的个体很小，最小的只有半毫米，最大 的也只有4 厘米左右，绝大多数在4～8 毫米之间。它的形状主要有盘形，球 形和纺锤形。从岩石中分离出来的■类化石，仅仅是它的硬体部分，它的软 体部分早已在漫长的地质年代中消失得无影无踪了。所以对■类动物的研究 仅仅依靠硬体部分的各种构造。 ■类最重要的构造之一是旋壁，就象一座大厦的墙一样，把许多房间连 接起来，■壳中的房室与房室间由隔壁隔开，隔壁基部有壳口。 ■在地理上分布很广，但地质时代延续短暂，它出现在古生代早石炭纪， 绝灭于二叠纪末，此时也正是世界性成煤期。由于■的壳体微小，容易保存 成完整的化石标本，所以地质学家早已应用■类来确定和划分这两个时代的 含煤地层。上述所言的当地百姓也已在自己的生产实践中，掌握了应用科学 的方法，把■类化石的分布和寻找煤层结合起来。 李四光教授对我国■类化石有精深的研究，在此过程中，发现了一个有 趣的现象，即我国东部石炭二叠纪时北方以陆地地层为主，南方则以海为主， 由此引导他去研究全球的海水进退问题，结果发现古生代以来全球海水运动 有从两极向赤道，又从赤道向两极反复进退的规律。这样，一个关于动力来 源的新思想在这位科学家的头脑中产生，即地球自转速度快慢所产生的力， 推动着海水反复运动；他进而推测，地壳在这种动力的长期作用下，也会发 生有规律的运动。据此李四光又进一步提出：地球自转速度变化是地壳运动 的主要原因。小小的■类化石，在一位敏锐的科学家手里，竟释放出如此巨 大的能量，这不能不使科学的历史为之颤动。 10 月 26 日是李四光教授的诞辰日，让我们记住这个日子，以此来激励 我们为祖国的繁荣富强而刻苦学习科学文化知识的干劲，将来为祖国，为科 学事业做出贡献。
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10 月 27 日 生物武器——全人类的恐惧 1940年 10月27 日，日本帝国主义侵略我国期间，几架日本飞机在浙江 省宁波进行了空袭。过后，人们发现有几发炮弹装着混有许多跳蚤的麦粒， 心中十分纳闷。34 天后，当地有 100多人患鼠疫病死亡。接着，日军在浙江 金华和湖南等地也散布了带菌的跳蚤。战后人们才知道，日本在东北的“731” 部队原来是一座制造鼠疫、炭疽、霍乱等病菌的生物武器工厂及试验场。 生物武器就是利用细菌和病毒作为军事进攻的手段，在历史上曾多次发 挥它的威力。例如 1763年，英国殖民者大军侵入加拿大时遭到印第安人的顽 强抵抗。有一天，两名印第安首领收到英军使者送来的礼物——被子和手帕。 面对这些华丽的礼品，两位首领爱不释手。但不久，灾难出现了，强壮勇敢 的印第安人大批病倒，先是发高烧，接着皮肤上出现了大量皮疹，然后化为 脓疮，病人在极度痛苦中死去。原来，英国人所送的被子和手帕中有天花病 人的病毒。疾病使印第安人不战而败。 鉴于生物武器和化学武器的严重杀伤性 （化学武器在第一次世界大战中 使 100 万人死亡或受伤），1925 年 40 个国家共同签署了禁止首先使用化学 和生物武器的 《日内瓦公约》。1972 年又签署了 《生物和毒素武器条约》， 许多国家都同意永远禁止生物武器，这一条约在签署时被赞誉为协约的典 范。 生物武器的特点是，它的生产用不着做大量准备，只要准备好一套经过 验证的繁殖系统，一些储存细菌的容器，并知道生产某种有机物的方法，就 可以用极少的细菌在很短的时间内生产出某种生物武器系统所需要的原料。 作为一种生物武器，其理想标准是在低浓度即可造成死亡或疾病的效 果，具有高度的传染性，并使受攻击的人群丧失免疫力，无法控制和防止其 传染。同时，使用者还必须能够有效地通过疫苗注射或类似方法，保护自己 一方不受传染。大多数能达到这一标准的毒剂是细菌或真菌，以及目前为研 究者瞩目的病毒。1983年以来，美国研究人员已用生物技术无性繁殖成功了 炭疽杆菌、A 型肉毒杆菌、霍乱弧菌、志贺氏痢疾杆菌和白喉杆菌毒素的基 因，并可以利用重组DNA 技术将这些基因注入大肠杆菌，通过大肠杆菌的迅 速繁殖而大量生产这类毒素。 除了影响人类的生物武器，现在那些影响牲畜和农作物的生物武器也在 暗中发展。使用这些有机物，可以使敌对国的农业或经济陷入瘫痪。美国就 曾指责说，它的中西部广大地区的谷类农作物由于前苏联克格勃的破坏而大 受损害。 生物武器的影响，需要依赖自然力传播如风和水，最后是接触传染。它 们一旦释放，就无法将其限制在战争区域内，它们将失去控制地扩散开去。 因此，保护自己一方，特别是保护战争区域内的一般居民，将成为一个极难 解决的问题，这也正是军事战略家们一致反对使用生物武器的根据所在。 生物武器的使用会给人类带来极大的灾难，因而受到全世界的反对。人 们爱好和平，但愿世界上不再出现生物武器的魔爪。
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10 月 28 日 会发光的鱼 奇怪！一个海洋潜水员竟在一个透明的塑料袋内兜上一条黑色的小鱼当 作手电用。原来这是一条会发光的鱼，在它的两眼窝下缘各有一个新月状的 发光器管，因此名叫光睑鲷。它所发出的光呈兰绿色，其亮度能使离它2 米 远的人看清手表上的数字。难怪潜水员可以用它作手电了。 光睑鲷的体长只有 8 厘米左右，通常在没有月光的夜间群集在水的表 层。一般是几十条一起游来荡去，多时可达一、二百条。它们发的光一闪一 闪的，望去犹如倒映在水中的繁星，十分美丽，给漆黑的大海增添了不少生 气。 鱼的眼皮一般是不会动的，即使是死了也是 “死不瞑目”，但光睑鲷眼 睑下的盖膜能上下移动用来调节发光器管的发光强度。它们闪光的次数约每 分钟2—3 次，能用以招引小甲壳动物和蠕虫作为它们的食饵，在受惊时闪光 的次数能增到每分钟75次，以模糊敌人的视线。这突如其来的强光有时能把 敌人吓跑，若敌人不畏强光继续迎着冲上来，它就立刻合上盖膜把光隐没， 使敌人不知其所在。这真是一种绝妙的保护性行为。又据海洋生物学家们的 观察，两条光睑鲷相遇时，它们彼此会改变其闪光形式。若用一反射镜去逗 引光睑鲷它也会追逐自己的映象并不断的改变其闪光的形式，象是在和它们 打招呼似的。可是光睑鲷之间还能通过不同的闪光形式作为与同伴互相交往 和谈情说爱的工具。 那么光睑鲷的发光器为什么会发光呢？原来光睑鲷的发光器官本身并不 会发光，它是通过窝藏发光细菌来达到发光目的的。据科学家们计算，光睑 鲷每个发光器官中大约共栖着 100亿个发光细菌。这些细菌借助发光器官内 鱼的血液吸取营养维持生命，而鱼又利用细菌发光来照明寻食和与同类交 谈。因此，它们之间不是单纯的寄生和被寄生的关系，而是一种相互依赖、 互为有利的共栖关系。 生物发光与电灯发光的原理不同。生物光是由特殊的化学反映产生的， 称为化学发光。因它发光时不产生热能，所以被称为 “冷光”。而电灯是电 流通过灯丝使灯丝变热而发光的，称为物理发光，是一种 “热”光源。生物 发光需要三种基本物质，即荧光素，荧光酶和氧气。荧光酶是一种蛋白质， 起催化剂的作用。在荧光酶的催化下，荧光素和氧气结合形成氧化荧光素， 这个反应过程所产生的能量以光的形式释放出来，这就是生物发光的基本过 程。 发光细菌有的能分泌荧光素，有的能分泌荧光酶，它们在鱼的发光器管 内消耗鱼的血液所供应的养料和氧气，将化学能转为光能，这样，光睑鲷就 发出强烈的冷光了。 由于冷光既安全又对人的眼睛无害。现在科学家们已研制成一种人工的 化学光源，在国防和生产上得到广泛的应用，看来人们大规模地应用冷光的 日子已为期不远了。
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10 月 29 日 发光的奥秘 发光物在大自然里分布很广。你大概偶尔见过朽烂的木条发出神秘的 光，或者听说过海水荧荧闪耀吧？很久人们都没弄清楚这到底是怎么回事， 后来才认识到，木或水的发光常常是由微生物的存在引起的。在地球上，除 菌类以外，许多动物和植物也能通过发光把自己阴暗的栖息地照得明亮舒 适。 发光有胞外发光和胞内发光两种。在胞外发光的情况下，动物具有两种 细胞：第一种细胞含有大团的黄色物质荧光素；另一种细胞含有一种微小的 荧光颗粒。动物想要发光，就会收缩肌肉，把发光物质喷射到细胞间隙去， 或者干脆喷出体外。荧光素在荧光酶的帮助下氧化时，动物就开始发光。在 水里，只有氧充足时，发光才有可能。 在胞内发光的情况下，荧光素和荧光酶都在一个细胞内。这种发光的实 际途径现在还不清楚。很可能是由于动物向这类细胞内输送大量的游离态氧 而引起的。 四十多年前苏联科学家就发现，在最普通的植物细胞里有着极微弱的发 光现象，但当时由于缺乏足够灵敏的装置，还无法测量这种微弱的光。当代 科学证实，化学光，即化学能直接变成光，是一种极普通的现象。 动物组织中的生物发光主要是由类脂化合物的氧化引起的。化学反应的 结果产生了激活分子，这种分子中的电子被转移到较高的能级上。当电子收 回原能级时，其所释放的能量便用来形成新的化学键，或作为光子出现。 在机体中不仅类脂化合物的氧化偶尔能引起极弱的发光，而且在那些维 持生命所必需的化学反应中也能出现发光现象。但是能产生荧光酶的大动物 是很少的，所以，包括我们人类在内，只能发出十分微弱的光。很多情况下， 发光的动物是依赖于与之共生的发光微生物，其中为数最多的是多甲藻属。 宿主为它的发光小伙伴提供必要的生活环境，而感恩的小家伙则以光明作为 报答。 五彩缤纷的生物发光是一种非常普通的现象，其用途也是各式各样的， 不仅仅用于照明。对森林萤火虫而言，光可以帮助雄虫在交配季节里找到配 偶。对于一些相对弱小的动物来说，在紧急时刻大放光芒，则是自卫的一种 招法。群居的动物还懂得用生物光来保护它们的种群，或者根据发光类型和 颜色辨别亲属。深海 鱼则利用一根特殊鳍刺上的发光诱饵来吸引猎物。 发光生物还可以被人类利用作为照明光源。尽管每个菌体发出的光极其 微弱，但只要它们的数量很大，我们就能制造出相当明亮的灯来。1935 年， 在巴黎海洋学院大厅里召开国际会议时，就是用这种菌灯照明的。说不定， 将来可以仿照生物发光，直接将化学能转变成光能，不仅提高了发光效率， 而且还用不着很长的电线呢！
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10 月 30 日 磺胺药的发明与多马克的贡献 1947 年 12 月，诺贝尔基金会正为一名八年前就已获奖的科学家举行隆 重的颁奖仪式，瑞典国王亲自为他颁发了证书和镌有格哈德·多马克的奖章， 由于领奖时间超出了规定的一年期限，奖金没有补发。八年后的仪式，主要 用来纪念因发明磺胺药，从而为人类征服疾病立下不朽成绩的多马克。 1895年 10 月 30 日，多马克出生于德国勃兰登。父亲在一所小学任教， 母亲为一名农家妇女，家境相当贫寒。幸好多马克天生聪明，刻苦攻读，1921 年即从基尔大学以优异成绩毕业，并取得医学博士学位。 自从保尔·埃尔利舍发明了“六○六”，征服了“昏睡病”和“梅毒”， 在医学界掀起寻找新的杀菌有机药物的高潮。许多抗原虫病如抗疟疾的阿托 平等药物相继问世。同时人们沿着埃尔利舍的道路，继续寻找能与蛋白质结 合的毒物，试图征服比原虫小得多的病原细菌。可是许多实验药品要么在活 体内对病菌无效，要么是毒性太大，使病菌和人类都受到损伤。 在失败面前，他们从不气馁，包括多马克本人。多马克抛开只在含金属 元素的有机毒物中寻找新药的老框框，把染料合成和新医药的研究结合起 来。他认为，既然制造新药的目标是杀灭受感染人体内的病原菌，那么只在 试管中试验药物的作用是不够的，必须在动物身上进行实验观察。这个崭新 的观点为寻找新药指出了正确的方向。 多马克将链球菌注射到小白鼠体内，使小白鼠受感染而患上败血症，然 后将待试的偶氮化合物逐个检验。一千多种偶氮化合物试验完毕，成千上万 只小白鼠因败血症而死亡，所盼望的新药仍不见音信。1932 年 12 月，当他 象往常一样把一种称为 “百浪多息”的桔红色的化合物注射给受链球菌感染 的小白鼠，他发现这些小白鼠没有死，并且日渐康复，其毒性很小。与此同 时，多马克唯一的女儿因刺破了手指而受到感染，并很快无可抑制地发展成 败血症，虽遍请名医也无法遏制，女儿的生命危在旦夕。望着爱女苍白的小 脸和失神的眼睛，多马克心似刀绞。他把女儿伤口的渗出液和血液涂抹在玻 璃片上，在显微镜下观察到满是他正在研究的链球菌时，他想到“百浪多息”， 别无选择地把两瓶 “百浪多息”药剂注射给垂死的女儿。他紧张地观察着女 儿病情的变化。第二天，当他看到女儿高烧已退，双眸又闪射出生命之光时， 多马克激动地想到，由一种偶氮染料和一个磺胺基结合的 “百浪多息”竟是 一种起死回生的灵药，而怀抱中的女儿正是世界上第一个用这种药战胜链球 菌败血症的人。 1935年2 月，多马克在 《德国医学杂志》上发表了《细菌感染的化学治 疗》的论文，轰动了各国医学界。 “百浪多息”很快在世界范围内应用，使 链球菌败血症死亡率猛降到 15％。 多马克的研究成果，使人类在与疾病的斗争中增添了一个新的武器。“百 浪多息”在体内分解出的磺胺基因——对位氨基磺胺，有强烈的抑菌作用， 在控制传染性疾病中疗效很高。他在疾病和死亡面前拯救了千百万人的生 命。1939年，他被授予诺贝尔生理学及医学奖，以表彰他研究和发现磺胺药， 并使之投入大量生产的功绩。但由于德国纳粹政府的阻挠，他被迫拒绝接受 诺贝尔奖，并受到软禁。 多马克在受到软禁期间，并没有放弃自己的工作。1940年，他报道了磺
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胺噻唑及其效能，次年又从磺胺噻唑衍生出抗结核的肼类化合物。1946 年， 他发现了治疗耐链霉素菌株的梯皮温。1950年他又发现能更有效地对付耐链 霉素的结核杆菌的异菸肼，给千万结核病人带来福音。 1964年 4 月 24 日，多马克在德国巴格堡逝世。他一生发表了近150篇 著作。他的谦虚的品格，对事业执着追求的精神和光辉业绩将永载史册！
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10 月 31 日 昆虫的光导航 蜜蜂、蚂蚁和甲虫等昆虫都有一种奇妙的导航本领，利用天空偏振光当 “指南针”，这是为什么呢？ 光芒万丈的太阳光照射到地球上，电磁波以每秒三十万公里的速度穿过 宇宙空间，当它进入大气层时，受到大气分子和尘埃的散射，形成偏振光。 天空中任何一点偏振光的偏振方向，都同太阳、观察者和那一点组成的平面 相垂直。因此，昆虫可以根据这种图景来判别太阳的位置，即使在阴云密布 时，也能够看到这种偏振光。 蜜蜂的复眼由六千三百多只小眼组成，每只小眼有八个辐射状的感觉细 胞，有种感觉色素的感杆束密集于微绒毛中，由于感光色素分子的定向，能 够感到偏正光的平面，蜜蜂正是依靠复眼里的特殊装置，从蜂巢到采蜜地点 正确无误地飞行。只有工蜂才有这种特殊的装置，因为它每天忙于采蜜，需 要有准确的定向能力。 甲虫大头金龟子的地下巢穴里，堆满植物的茎叶。它总是忙忙碌碌的出 洞进洞，咬下一片嫩叶或一枝嫩茎，衔在嘴里，倒退着返回巢内。有趣的是， 当它遇到敌害时，就头朝前慌忙回巢。它觅食时，偶然也走曲折的路程，可 是，返巢时选择的都是一条 “直径”。科学家在实验中发现，大头金龟子的 眼睛也是复眼，有一千五百个小眼，每只眼分为上下两部分，上半眼看上察 后，下半眼瞻前顾下，洞察左右，它真说得上 “眼观六路”了。甲虫大头金 龟子也是根据天空偏振光来判断方向的。 蚂蚁除了利用气味 “语言”外，也用天空偏振光来定向。沙漠地区的沙 漠蚁，为了寻找食物，常常远离巢穴，徘徊在沙漠上。当它获得食物后，不 管跑得多远，总是能朝着一条捷径返巢。蚂蚁的眼睛也是复眼，它有一千二 百个小眼，能感觉波长五百毫微米左右的电磁波，这是人眼所看不到的紫外 线，X 射线和 R 射线。科学家发现，沙漠蚁能感受紫外光的小眼，只是在复 眼上缘的很小一块，其它小眼是用来观察周围物体和检测运动情况的。在茫 茫的沙海中，缺少目标指引，没有比天空中的偏振光，特别是紫外光更加稳 定可靠了。沙漠蚁在长期的生存斗争中，进化出这种奇特的导航本领。
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11 月 1 日 傲霜凌雪的山茶花 从 11月初开始到4 月底的整个冬季里，如果你有幸到我国的南方，你一 定会看见一种美丽硕大的花，它就是我国传统的名花之一——山茶花。 山茶花是常绿阔叶灌木或小乔木，矮小的只有一尺多，高大的可达一丈 多，树姿强健，枝繁叶茂，姿态优美。它原产于我国，日本也有，后来传入 欧美，目前世界各国普遍栽培，是各国人民喜爱的名花。 山茶绽蕾开放，非常美丽，严冬傲雪，暖春争艳，历代诗人对此都有过 讴歌。明末曾有诗云： “冷艳争春喜烂然，山茶按谱甲予滇，树头万朵齐吞 火，残雪烧红半个天。”宋代著名诗人陆游称颂道： “雪里开花到春晚，世 间耐久孰如君。”山茶花品种繁多，花大色艳，有的洁白如雪，银光闪闪， 有的殷红欲滴，如胭如脂，玫丽多姿，争奇斗艳，非常令人喜爱。 山茶花花期虽然各个品种相继可达6个月，但每一个品种却只有二个多 月，唯独冬红山茶花期最长，可从十二月初开始陆续开放到次年四月上旬， 长达四个多月。寒冬腊月，树木花草落叶凋萎之时，冬红山茶却葱翠油绿， 生机勃勃，红花满枝，正如明代诗人杨慎所赞： “绿叶红英斗雪开，黄峰粉 蝶不曾来，海边珠树无颜色，羞把琼枝照玉台。”冬红山茶适应性强，耐寒， 病虫害少，容易栽培，是公园、花圃、庭院、绿地造园配植的好材料，可造 成生动活泼的冬季景色、别有情趣的雪景。 山茶花不仅是观赏名花，而且还有较高的经济价值，是重要的药用植物。 它的根、花均可入药。花含有檞皮素、山茶酚糖甙、芸香甙等药用成份，有 凉血止血功能。可治胃肠出血、咳血、肠风下血、子宫出血，外治烫伤。根 能治心脏病、口疮、牛皮癣等。 山茶花的栽培历史悠久，早在宋代就很盛行，现在浙江、福建、四川、 云南等南方省市广泛栽培。园艺家们已精心培育出了许多优良品种，这些品 种经过长期栽培，花瓣形状各异，有单瓣型、半重瓣型、五星瓣型、绣球瓣 型等等，还育成了鱼鳃瓣型呢，美国育出了香茶花。目前，许多园艺家和育 种家争相培育梦寐以求的黄茶花，相信很快就会出世了。 你看，山茶花既有艳丽的外表和刚强的性格，又有极高的价值和瑰丽的 前景，我们能不喜爱她、重视她么？
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11 月 2 日 生物计算机 美国国家科学基金会于1983年11月召开了一次有近40名不同学科的科 学家参加的学术会议，会议的主要议题是根据当时掌握的理论和实验研究基 础，探讨制造生物计算机的可能性。这次会议有如一种催化剂，推动了生物 计算机的研究进程。现在，美国已成立了许多跨学科的生物计算机研制小组。 同时，日本、英国等国也开展了类似的研制工作。基因与蛋白质工程，重组 脱氧核糖核酸 （DNA）技术，聚合物化学，人造膜工艺等相邻领域的平行发展， 为生物计算机系统的创立提供了材料方法的保证。 现代电子计算机正朝着巨型化和微型化两个方向发展，其运算速度已高 达五亿次以上。但是，不论哪种类型，其基本都相同，即只能处理0 与1两 个数值。而且在用计算机解决某个问题之前，必须对问题进行描述，建立数 学模型或给出计算公式，然后进行程序设计，也就是说人和计算机之间的相 互 “理解”是通过预先编制好的程序来实现的，这对外行人来说是十分复杂 和困难的。再者，现代半导体超大规模集成电路的体积已经小到 1微米，很 难再缩小了，这意味着，提高集成度，以及与此相应的计算系统存储容量和 快速动作，都将遇到极大的障碍。在这种情况下，科学家们设想如果借助基 因工程用蛋白质制造器件，那将为计算机的发展开辟一条新的途径。八十年 代初，美国生化学家詹姆斯·麦克阿瑟第一个用重组 DNA 技术制成了分子生 物芯片，大大提高了电路的集成度，为研制分子生物计算机迈出了关键的一 步。此后，各国科学家相继取得了许多新的成果，例如他们发现了一种由嗜 盐细菌产生的有机色素——细菌紫红质，这种色素与我们眼睛视网膜的视紫 质极为相近，在受到红色和绿色激光照射时会改变自己的电子光学性能。在 液氮低温条件下，细菌紫红质分子可在大约 10微微秒 （1微微秒=10-12 秒） 时间内完成开关转换动作，利用这种开关速度将会大大提高运算速度。 生物计算机除了具有集成密度更高，运算速度更快，外形体积更小，存 贮容量更大，特性功能更强之外，它最大的特点，是生物芯片上的蛋白质成 分能够和人的大脑、神经系统有机地相互连接，使人—机界面自然吻合，免 除了通常必不可少且繁琐复杂的 “人—机对话”。因此，分子生物计算机可 以直接受人脑的统一指挥，成为人脑的延伸和扩充部分。 美国通用电子公司研究小组设想了一种使生物计算机在人脑中活化和增 殖的方法。将计算机的设计、结构的操作指令，完成后的处理说明等，按核 苷酸的排列刻在基因中，然后将这个计算机基因编入到人的基因。于是，从 双亲取得计算机基因的婴儿从胎儿阶段起，随着脑神经组织的发育使生物计 算机在脑中成长，生下时，生物计算机将作为自己的器官配备。还有一种方 法是将计算机基因载在病毒上带进脑中。如果生物计算机果真能在人的大脑 中共生，那么人的智能便会不可估量。不管怎样复杂的计算，只要人的大脑 思考，连接大脑的计算机网络就马上会作出回答。如果将世界上的数据库与 大脑连接起来，一个人就可掌握世界上正在工作的计算机的全部数据，并作 为自己的记忆，可随时取出。再者，如果脑内生物计算机用脑神经细胞活动 控制器以一定的方式输送或接收信号，那么至今尚被人怀疑的 “心灵感应” 也将成为人所共有的功能，不足为奇。 生物计算机为我们描绘了神话般的应用前景，科学的进步曾使许多神话
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成为现实，生物计算机的崛起将使人类的进步迈上新的台阶。
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11 月 3 日 英雄的狗 1957年 11月3 日，1只名叫莱伊的狗领先于人进入外层空间，它是乘坐 前苏联的人造卫星进入太空轨道的，这也是世界上生命体所进行的首次太空 旅行。它体现了动物在太空飞行史上的重要作用。 莱伊乘坐的卫星太空舱内的条件经过科学家的严密设计，基本与地面保 持一致，空气压力、温度、氧气和二氧化碳的含量都要求与地面相同。莱伊 的食物由自动喂食机负责，食谱单一，固定为肉馅与面包渣制成的胶体食物， 狗的排泄物则由一只装在莱伊骨盆处的橡皮带负责收集处理。 莱伊在旅行中向地球传送了大量可贵的生理资料，人们第一次了解到生 命体在太空中出现的反应。在这以前，人们存在许多恐惧，担心人或动物进 入太空后会无法控制自身的失重状态，会出现肌肉系统的萎缩、心脏跳动的 失控及人体或动物体内部的许多危险变化。莱伊的太空飞行解除了人们的这 些恐惧，事实不可争辨地证明：活的生命体可以在太空中存活。 不幸的是，英雄的莱伊在第十天时因太空舱中的氧气不足而死亡，它用 生命为人类的进步作出了贡献。 狗是人类最早驯化的家畜之一。它不仅对航天事业有卓越贡献，而且在 日常生活中也成为人类的朋友和助手。 美国弗罗里达州的一只名叫 “特普”的金色猎狗，在1973 年—1977 年 的服役中，共查获了价值6300万美元的毒品，被誉为 “最优秀的缉毒狗”。 一只名叫卒迪 ·克莱欧的雌性引路狗自1972年8月起为以色列的艾伦 ·巴 尔医生服务，14年如一日，直至死去。 美国洛杉矶警察局的一只名叫 “布鲁”的德国牧羊犬工作十分出色，至 1986年 1月，它已逮捕了253 名嫌疑犯。 1973年 7 月，捷克斯洛伐克的皮可埃市地震前，一位女职员正在夜梦中， 被狗吵醒，狗把主人拽下床，又咬着主人向外跑，当踏上人行道时，地震发 生了，女职员因而保住了性命。 狗对人类的贡献很大，这主要依赖于它那灵敏的鼻子。那么狗的鼻子为 什么这么灵呢？动物学家研究发现，狗鼻子里有许多褶皱，上边长有粘膜， 和许多纤小的嗅觉细胞，数量达到2亿多个。因此，狗的嗅觉要比人灵敏 100 万倍。狗的嗅觉细胞遇到各种气味后，会产生一种奇异的电流信号，它通过 神经传送到大脑。气味不同，触发的电流信号也不同，因此狗可以精密地区 分出各种气味。
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11 月4 日 有趣的 “熊瞎子” 黑熊也称狗熊。它全身毛色漆黑如墨，略带光泽，只是鼻子和吻部的毛 发黄，胸前有一道 “V”字形白色斑带。它分布面极广，在北方分布在大、小 兴安岭、长白山地区；南方分布在福建、台湾、广东、广西等地。 黑熊是陆上食肉动物中体型最大的一种。它力大无比，一巴掌搧过来足 有一、二百斤重，狍子、野猪、狼都不是它的对手。兔子、野雉、活鱼它都 爱吃，也爱吃蚂蚁和蜂蜜。大兴安岭森林里的蚂蚁一个足有2 厘米长，狗熊 见到蚂蚁冢直流口水，它啪啪几巴掌就把蚁冢搧垮，只见千万只蚂蚁乱成一 团，于是它就一屁股坐在地上，用舌尖舔湿前掌，拍打蚁群，然后将粘满蚂 蚁的前掌举到嘴边舔入嘴内，吃得津津有味，不一会儿蚁群便吃得一干二净， 连那白色的蚁卵也不剩下。有趣的是它会根据蜜蜂飞行的方向寻找蜂巢，常 因捅了蜂巢而被蜇得鼻青脸肿，它一边逃一边抓脑袋，有时还痛得直叫，可 是痛过就忘，下回还会再去捅蜂窝。它食性很杂食量很大，树皮、草根、嫩 叶、野果都是它的食物，也吃红薯、土豆和玉米，它到过的庄稼地，糟蹋的 比吃的厉害得多。它常夜间闯入玉米地，站起身子，用前掌扳一个玉米夹在 腋下，然后再扳第二个再夹在腋下，可是不知第一个玉米已掉地上。这样忙 了一整夜，破坏了大片庄稼，而它自己只拿到一个玉米，真是一个傻大个儿。 黑熊的视力很差，是一个天生的近视眼，离400 步就看不见了，故人们 都称它熊瞎子。但是它的听觉和嗅觉非常灵敏，顺风时能闻到半公里以外的 气味，能在300 步以外听到人的脚步声。它既会游泳又会爬树。它的掌会象 浆一样地划水，能迅速游过山涧急流；它的爪子弯弯的，利如刀刃，爬起树 来又快又稳，7、8 米高的大树只需2、3 分钟就能爬上去，平均一分钟能爬3 米高，可是下树就较困难了，常常抱着树杆往下滑，有时干脆一屁股摔下来， “嘭”地一声巨响，吓得周围的飞鸟走兽赶紧逃命。它对尸体和腐肉也照吃 不误，所以若遇到黑熊可不能装死或上树。其实黑熊一般不主动伤人，常常 闻人声即逃，只要人不去主动伤害它，它也不会主动攻击人，所以遇到黑熊 时只要站着不动，它也就看你一眼，继续走它的阳关道。相反地如沉不住气， 想驱赶或打击它，便会遭到反击。不过黑熊在受伤或护仔时特别凶猛，能主 动攻击。 每年 11 月至第二年 3 月为黑熊的冬眠期。冬眠前，它每天几乎要花 20 个小时去寻找营养丰富的食物，以储备足够的能量。冬眠时，它不吃不喝处 于深睡状态。与其说是冬眠期还不如说是贪睡期，因在这期间它的体温与新 陈代谢都保持正常，不过代谢水平大大下降而已。偶尔还会起来活动，受到 惊扰可随时醒来应战，反应和平时一样敏感，凶猛地冲出洞穴，这时的黑熊 最易伤人。母熊在冬眠时产仔，每胎产2仔。在不外出寻找食物的情况下， 它所储备的能量，不但能满足本身的需要，还能为幼仔供奶。在动物园里， 黑熊不再冬眠，经过训练能学会表演多种杂技，是吸引游客的主要角色。
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11 月 5 日 魏斯曼与种质理论 19世纪末期，人类在生命科学研究上取得了一些大的进展。自然选择学 说的建立，炭疽、狂犬病等烈性传染病的相继被征服，都给生命科学研究注 入了新的活力，引起了公众的极大兴趣，相应地也促进了生命科学研究。 正是在这种背景条件下，魏斯曼开始了他的科学研究生涯。1859年达尔 文 《物种起源》发表后，魏斯曼为自然选择学说深深吸引，并竭力捍卫这一 学说。他还通过非常有趣的鼠尾切除实验给获得性遗传学说以致命一击。他 把刚生下来的老鼠尾巴切断，这样连续做了22代，至第 23代老鼠依然长出 和其祖先一样的尾巴。 在进化论得到广泛支持和传播的时代，魏斯曼对变异自然会很感兴趣， 但是他认识到，世代之间的遗传稳定性才是最显著的遗传事实。遗传使物种 保持一定的连续性，也使新的性状得以长期保存。如果没有物种的遗传稳定 性，那也就无变异可言，自然界将呈现混乱无序状态，很显然，这不是我们 所看到的现实。魏斯曼还认识到，必须首先在细胞和个体水平上来研究遗传， 而不是研究其在产生物种或种群中的作用。 1892年，魏斯曼发表了 《胚质：遗传理论》，提出了生物遗传的种质理 论。其要点如下： 1.每一机体由两部分，即种质和体质，也就是现在所称的生殖细胞和体 细胞所组成。 2.种质不是新产生的，而是由以前的世代派生出来，并不断地比较稳定 地通过生物体而世代延续下去。 3.从一个生殖细胞既可能重新产生生殖细胞，也能产生体细胞；而体细 胞在分裂时始终只能重新产生体细胞。因此不能把生殖细胞看作是生物体的 产物。 4.繁殖相当于种质继续分裂，种质通过体细胞的补充形成而产生一个更 大的个体，同时生殖细胞受体细胞的保护。 5.在生物个体生命过程中出现的一切变化，对种质都毫无影响，正如在 鼠尾切除实验中大家所见到的。 魏斯曼还推断，世代之间的联系是遗传性状的传递，这种传递是通过一 定的化学实体来进行的。 总之，种质连续理论给核及染色体的分裂提供了理论框架，它也推动了 人们对细胞学、受精现象、细胞分裂以及生殖问题的研究。 此外，由于体细胞的分裂 （有丝分裂）需保持染色体数目恒定，因此魏 斯曼预测：在卵和精子的成熟过程中，必然有一个特别的减数分裂过程使染 色体数目减少一半，从而在受精时，精卵细胞核融合，受精卵回复正常的染 色体数。很快，在 1888年，这一推测就由布维里及斯特拉斯伯格所证实。 1914年 11 月 5 日，魏斯曼逝世于布赖斯高的弗赖堡。他的一生为人类 作出了卓越的贡献，他的种质理论以及有关减数分裂的推测促进了遗传学的 向前发展，奠定了遗传学的理论基础。
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11 月 6 日 有关生物电的一场争论 各种生物都生活于一定的环境中，当环境条件发生某些变化时，生物体 能做出相应反应，以适应周围环境的变化。如阿米巴 （俗称变形虫）在周围 环境中出现食物颗粒时，能伸出伪足将食物摄入体内。水螅生活的水环境发 生变化，它常常是缩成一团，等环境条件恢复后，才慢慢伸展开来。经研究 发现生物体在适应环境变化，做出相应反应的过程中，在生物体内部产生了 生物电，并做为一种信号在生物体内进行传播。 生物电现象的发现源于一场著名的争论。1786 年 11 月的一天，意大利 波洛哥纳大学的解剖学教授卢奇·伽尔伐尼在他的实验室里正研究一种放电 装置，正巧他的学生解剖了一只青蛙放在这套装置附近，结果是每次放电过 程中，青蛙都发生抽搐。因此卢奇·伽尔伐尼把这一现象的发生原因归于生 物电现象，在以后几年里他专心研究了青蛙肌肉的收缩，并在 1791年学院年 会上阐述了有关生物电的观点，他的这篇论文引起了当时的一场争论。与伽 尔伐尼同时代的著名物理学家伏特不同意伽尔伐尼的见解。他认为伽尔伐尼 所描述的实验现象是纯物理现象，而不是生物电现象，为了验证自己的理论， 伏特展示一套实验装置，这就是最早的伏特电池。而伽尔伐尼坚信自己的观 点，他为此进行了一次出色的试验，即在无金属导体情况下，将青蛙的一个 神经肌肉标本搭在另一个肌肉标本的损伤处，则后者肌肉收缩可引起前者肌 肉的收缩。但是在当时的历史背景下，伏特学说占据主导地位，伽尔伐尼的 理论只被少数人所接受。 随着电学仪器的发明，尤其是 1848年一个德国人用电流计在神经上测得 了电变化，伽尔伐尼与伏特的这场争论，才以伽尔伐尼的胜利而告终。但伽 尔伐尼没能看到这一天，他于 1798年 12月4 日去逝。
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11 月 7 日 青蛙大战 1970年 11月 7 日，在马来西亚首都吉隆坡以北大约260 公里的森吉普 的一个泥潭内，发生了一场惊心动魄的 “青蛙大战”。当时，成千上万只青 蛙群聚潭中，鸣声震耳欲聋，它们互相追逐争抱 “厮杀”，尸横遍潭。“蛙 战”从 11月7 日爆发，直至13 日才宣告结束，整整打了一个星期。“战争” 平息后，泥潭中留下许多蝌蚪、蛙卵和大片死蛙尸体。大群青蛙一起到泥潭 进行 “会战”的原因是什么呢？ 其实，青蛙们并不是在进行什么战争，而是群聚在一起进行繁殖。大家 知道，青蛙属于两栖类动物，它的卵和蝌蚪必须在水中才能发育生长，缺了 水青蛙就不能繁殖。当持续干旱时，青蛙无法产卵，只有翘首渴盼天降 “救 命”雨。如果久旱逢甘雨，无数青蛙就会群居于适宜的水城进行繁殖。雄蛙 们大声鸣叫招引雌蛙，演出一场雷鸣般的 “交响乐”。在无数青蛙抱对交配 时，一个个上蹦下跳，穿梭往来，雄蛙追雌蛙，并常有几只雄蛙争抱一只雌 蛙和雄蛙之间互相错抱的现象。这样，就形成了 “青蛙大战”的奇特场面。 至于潭中留下的众多尸体并不是你死我活互相残杀的结果，而是有的雌蛙先 后被几只雄蛙紧抱，而且越冬后体质较差，因而在紧张的抱对中劳累过度而 死。 科学家对青蛙繁殖时采用喧哗热闹的 “群婚”的原因进行了研究，结果 发现：企图求偶的雄蛙组成庞大的合唱队，会比单个求爱的独唱安全有效得 多。因为雄蛙的大声鸣叫，不仅招唤雌蛙前来应约，同时也唤来它们的天敌， 如食蛙的大蝙蝠，穷凶极恶的负鼠，甚而挥舞双螯的螃蟹都纷纷前来掳食正 沉湎于 “寻欢作乐”之中的蛙类。而雄蛙独唱易遭不测，一旦加入合唱，被 吞噬的危险就相应减少。而且合唱队的阵容越大，其成员的危险就越小。事 实证明，凡是逞强好胜自立门户的雄蛙，都难逃天敌的杀害。此外，雄蛙合 唱队的规模越大，对雌蛙的诱惑力也就越强，因而雄蛙获得交配的机会也就 越多。
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11 月 8 日 哺乳类动物的兴起 著名的古生物学家，中国科学院学部委员周明镇教授于 1918年 11月出 生于上海市。他早年留学美国，学成回国后致力于哺乳类动物演化的研究， 取得了丰硕的成果。他同时培养出一支训练有素的科研队伍，把中国的哺乳 动物演化研究的水平推向了世界的前列。 哺乳类是自然界中最高等的一类动物，智力发达，身体灵活，体温恒定； 幼体是胎生的，母亲用乳汁喂养幼仔；身体表面有毛发保护。我们常见的猫、 狗、猪、羊以及许多珍贵动物如大熊猫、金丝猴、白鳍豚、东北虎等都是哺 乳动物。现在，地球上的各个地方都有各种各样的哺乳动物栖息、生活着， 哺乳类几乎成了自然界的霸主——人也是一种哺乳动物。这许许多多千姿百 态的哺乳动物是怎样产生、发展起来的呢？ 原来哺乳类是从被称作兽齿类的近似于哺乳动物的爬行动物中演化出来 的。 中生代的晚三迭纪和侏罗纪是原始的哺乳动物出现和初步发展的时代。 在这一漫长的时间阶段里，地层中的化石记录表明除了南美洲和澳大利亚以 外，其它各洲都有哺乳动物发现。在我国云南禄丰晚三迭纪地层中发现的名 为中国三尖兽的化石哺乳动物就是其中的一种。哺乳动物在白垩纪稳步发 展，一部分种类因不适应环境而灭绝了，而有袋类和有胎盘类在当时即已经 从它们的祖先那里分化出来，开始其各自的发展了。整个中生代，哺乳动物 经过长时期的发展演化，在体质形态和生理机能上完成了重大的变革，足以 能够在更为复杂的自然条件下获得生存和发展。 但是在中生代，由于气候相对来说较为一致地温暖，地球陆地的大部分 地区全是满生着热带丛林的低洼之地，植物非常滋润和繁茂，更适于爬行动 物，尤其是恐龙这些大型的爬行动物生存，因此那时的哺乳动物只是动物群 中不起眼的小角色。最早期的哺乳类看来可能是受到了中生代的许多种类的 爬行类的抑制，所以直到中生代末期，那些主要的爬行类消亡以后，让出了 许多生态位，才使哺乳类享受到它们进化适应中第一次巨大的扩张。到古新 世时，地球上已有许许多多的哺乳动物生存，而且从那时候起一直到今天仍 然保持着优势。 哺乳类从不起眼的小角色转变为陆地上的霸主，只用了几千万年时间， 这在地球历史的长河中只是很短的一瞬。在如此短暂的时间内，从原始的哺 乳类辐射发展出现在生活在地球上的近20 个目的各类哺乳动物（在更新世中 期种类比现在还要更多），简直可以称其为 “物种爆炸”。这种“爆炸”是 怎样发生的呢？其具体过程如何呢？这正是现在世界上许多科学家都在研究 的问题。一般认为，哺乳动物的各个类群是在世界上不同的地方分别出现， 然后就地以辐射的方式进化的。我们亚洲就是某些哺乳类 （如兔子、老鼠、 松鼠等等）的起源地。后来，这些哺乳动物又经过散布，迁徙，或扩大了分 布范围，或从一地区转到了另一地区。经过几千万年的演化，一些物种绝灭 了，一些新的物种出现了，到距今数万年左右，即已形成了现在这样的动物 群。
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11 月 9 日 昆虫的越海飞行 1949年 11 月 9 日，一艘远洋气象船“渥奇加号”正航行于日本樱岛附 近的海面，只见甲板上人们忙着用网捕捉东西。奇怪的是，他们的网不是撒 向大海，而是在空中飞舞，在茫茫大海上，空中会有什么呢？莫不是在捕捉 飞鱼？不，经过一番忙碌的整理和识别，这些捕捉物原形毕露，原来它们是 一只只五颜六色的昆虫，大部分是蛾类，也有斑蝶、蜻蜓、蝽象，甚至还有 微小的蝇类。 那么一只只小小的昆虫，仅仅凭着那两对弱小的翅膀，怎么会飞到浩瀚 无边的太平洋上来呢？难道它们还有那么大的力量，能够飞越大洋？ 原来它们确实是在完成越海飞行的壮举！其实昆虫在飞行时并不花费多 大气力，它们无须不断摆动翅膀而消耗大量体力。由于昆虫身体较轻，它们 只是张着翅膀，利用气流把身体托起来，同时巧妙地利用风力，依靠风力的 作用把自己推向前方。它们飞越大洋凭借的正是这套滑翔的本领。 现在已知的能渡海的昆虫中，要算飞蝗的本领最大。在亚洲、非洲热带 及亚热带的飞蝗，当干旱季节植物干枯时，便成群结队地飞越红海和阿拉伯 海，再飞到英国。斑蝶也是渡海飞行的能手，它们生活在美洲大陆，每年秋 天，北部的斑蝶便开始长途旅行到南方过冬。它们首先横渡大西洋，然后越 过亚速尔群岛，飞往非洲、意大利或希腊；也有的横跨太平洋，前往遥远的 日本，甚至澳大利亚等地。 这些小小的昆虫为什么要冒这么大的风险，进行这种令人吃惊的越海飞 行呢？科学家的研究表明，这是昆虫的一种迁飞现象。具有迁飞特性的某些 有翅昆虫在一定的季节里，或在生长发育的某个阶段，在昆虫内激素 （主要 是保幼激素和蜕皮激素）的刺激下，本能地以成群或分散形式，有规律地从 一个发生地飞到另一生活比较适宜的地区。昆虫迁飞的目的一般是与它的繁 殖、食物及越冬有关。例如为了 “度蜜月”，迁飞时总是雌雄虫比翼齐飞， 交配多在旅行前或旅途中进行。其目的自然是为下代子孙寻找一个适宜的环 境条件，以有利于整个种群的繁衍。 昆虫的越海迁飞与人类的经济生活密切相关 （如飞蝗的越海迁飞会给农 作物带来很大危害）。现在世界各国的科学家都在利用海面捕捉、标记回收 以及高空网捕等方法，了解渡海昆虫的迁飞规律及路线，以便对它们更好的 控制和利用。
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11 月 10 日 陆上最大的动物——大象 泰国以产象闻名于世，每年 11月10 日是泰国的象节，在这一天全国各 地都选拔出 “运动员”到素辇市参加一年一度的“大象运动会”。比赛项目 有拔河、举重、障碍赛跑、拾取物品、大象赛足球等等，吸引了世界各地的 游人前来参观。拾取物品常引起人们的哄笑。跑道上放了火柴匣、香蕉、娃 娃、草帽和小红旗，大象在起点各就各位，一声令下，个个向前奔跑，用长 鼻子将一件件物品拾起送回起点，最后谁先拣回红旗就是胜利者。驯象人骑 在象背上指挥，有时象不听指挥，未到起点就把物品扔掉，甚至不干了，弄 得驯象的很尴尬。大象踢足球更是逗人，驯象人指挥着大象用脚和鼻子传球、 截球、射门，动作很灵活。有时一只象多次踢不到球，一赌气用象牙把球给 刺破了，只好换一个球再继续比赛。 大象是陆地上最大的动物，现存的大象仅两种，非洲象和亚洲象。非洲 象体型较大，最大的雄象约7 吨重，雌雄象都长有发达的象牙；亚洲象略小， 最大的体重约5 吨，仅雄象才长有发达的象牙。象的鼻子粗大，但能拾取针 等细小物件，经过训练的大象还会根据嗅觉辨别是真币还是假币，幼象还会 把嗅到的陌生或奇怪的气味呼到母象嘴里向 “妈妈”请教。象的听力也很强， 能听出森林中的各种声响，可以在5 公里内听出水的声音。但是它的视力极 差，是著名的 “近视眼”，对静止不动的东西只能看到10米远，即使活动的 东西也只能看到30 米远。 大象具有许多优良的品质，深得人们的喜爱。看样子它很迟钝，其实很 聪明，性格善良而温顺，经过训练能通晓人意，不但能学会不少技艺，能表 演舞蹈、吹口琴、摇铃等节目，还能为主人运输、驮人、伐木、垦荒、搬运 重物等工作。大象情深意笃，一次某动物园内一头25 岁的大象因饲养员退休 而心中忧愁，最后竟绝食而死。象群内有一只象生病，其它的象会发出友好 的声音鼓励它，用鼻子帮它站起来。有一头大象死去，别的大象会表现出极 度悲伤，用鼻子抚摸尸体，最后用树叶和树枝把尸体掩盖起来，才怏然离去。 但是它心胸很窄，报复性很强。如一次有一大象出于好奇，把鼻子伸进了一 裁缝敞开的窗户，那位正在缝衣服的裁缝用针扎了一下象的鼻子。过了几个 月，这头象再次来到那里在鼻内吸满了水，把裁缝从头到脚浇了一身水。 大象在野外以 “家族”为单位生活，实行母系氏族制。每个“家族”包 括一头大公象，若干头母象和小象，还有几头年轻未成熟的公象， “家族” 的首领是一头大母象，而大公象担任警卫，保卫全家的安全和干一些杂务。 对日常的行动路线，时间安排，选食地点，休息地点等都得听从大母象的指 挥。 象的寿命可长达70 岁以上，小象要经过14—15年才成熟，母象的妊娠 期为22 个月，一只母象一生只能生5—6 只小象，因此繁殖率较低。而人们 为了获取象牙常加以猎杀，据 1976年非洲35 个国家统计有 130万头象，而 如今已不足 7.5万头。因此必须发出呼吁，制止象牙的非法贩卖，以拯救这 一濒危动物。
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11 月 11 日 越冬的巢 历年 11月一过，天气就开始变冷了。凛冽的寒风吹弯了树木，干枯的树 枝也被吹断了。但是，在猛烈的摇曳的树枝上，一些枯黄的叶子却仍旧顽强 地坚守着阵地。 这些叶子上面满是皱折。它们在树枝上晃动打转，风拂动着它们，却不 能把它们从树枝上面刮掉。发怒的狂风一阵阵地吹，可是树叶始终挂在那儿， 好象用线拴住的一般。叶柄虽然已经脱离了树枝，树叶却仍是挂在树上，是 什么东西挂着它们呢？原来是一种丝，干树叶的边被丝缠绕着，细丝本身也 互相缠绕在一起。 这些叶子又干又脆，掰碎它们，可以看到里面原来是许多丝和许多很小 的白色小茧，小茧里面是一只很小的幼虫。现在你们弄清楚卷起来的叶子的 秘密了。 它们原来是一种幼虫过冬的住处。这种虫子的名字叫作山楂粉蝶。 小小的幼虫从卵里孵化出来后，它们居住的树叶既是住处同时又是食 物。幼虫吐出细丝，把两片挨在一起的树叶缠在一块儿，还用丝把这两片树 叶固定在树枝上面。每只幼虫所吐的丝虽然细得可怜，肉眼只能勉强看见， 可是幼虫很多，几十根丝合起来就形成了一根牢固的线，把树叶牢牢地拴在 树枝上面了。 实际上昆虫纲中所有目的昆虫都会营建复杂性不同的保护壳，这种作法 在具有完全变态类的目中更为普通。从最广泛的意义上讲，一个外壳可看作 是一种昆虫有意造成的额外被覆物，不管它是否完全是由身体分泌物造成 的，或主要是由外来物质造成的，所有这类结构都能提供一些保护性的条件。 昆虫这种生成外壳的行为和它的进化有关。
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11 月 12 日 诞生在严冬的交嘴雀 在我国东北松林中，当秋风阵阵，寒气逼人之时，候鸟告别了它的繁殖 地，全家老小长途跋涉，一起飞往南方温暖的越冬区。留在北方过定居生活 的某些留鸟，此时也结束了小家庭生活，白天分散到各处觅食，晚上选一个 安全避寒的地方过夜。然而就在这银装素裹的冰天雪地中，却有一种鸟与众 不同地开始繁殖后代，它就是被称为 “北方的鹦鹉”的交嘴雀。 交嘴雀的嘴型很特别，上下嘴片不能合拢，而成交叉形状，所以叫作交 嘴雀。那么交嘴雀为什么选择冬天作为繁殖期呢？原来，东北林区盛产松籽， 它营养丰富，香甜适口，是许多动物爱吃的食物，交嘴鸟更是以松籽为主要 食物。它那相互交叉的嘴如同一把钳子，可以毫不费力的把松籽咬碎，取食 其中的松仁。由于冬天是松籽成熟的季节，因此交嘴雀选择了它食物最丰富 的冬季作为它的繁殖期，这是长期以来交嘴雀经过自然选择所获得的遗传 性。 红交嘴雀的体型比麻雀稍大，雄鸟朱红色，翅膀和尾近黑色，下腹白， 脸暗褐色；雌鸟暗绿色，脸灰色。交嘴雀属寒温带针叶林鸟类，非常活跃， 经常在树林内飞来飞去。冬天它们选择松枝茂密、隐蔽条件好的环境内造巢， 为了御寒，它们的巢造得既深又厚，里面还铺满了柔软的羽毛。雌鸟为了使 卵不被冻死，自下第一枚卵起就开始孵卵，而且直至雏鸟离巢的一个多月的 时间里都极少离巢，以保持巢内的温度。雄鸟则义不容辞地承担起喂养雌鸟 的任务，它们把松籽衔来，咬碎后再行喂育。松籽仁是含有多种油脂的食物， 这对于雏鸟抵御严寒、保持体温起着很大作用。 红交嘴雀羽色艳美，性情温和，是一种常见的笼养鸟。在北方，人们还 常驯养它叨钱戏耍。
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11 月 13 日 长尾雉的尾巴为什么长 在京剧古装戏中，扮演周瑜、吕布、穆桂英等古代将帅的演员，头盔上 都配戴有一对长长的羽毛，它增添了元帅或大将的威武风度，使观众感到赏 心悦目。这对长羽称作 “雉鸡翎”，是雄性长尾雉的尾羽，最长者可达1.4 米。 我国有4 种长尾雉，都属于国家保护动物，其中白冠长尾雉分布较广， 在我国中部及北部山地都可以见到，它们栖息在海拔约 600 米的地带，最高 达到2000 米左右，长尾雉性情胆小机警，一遇危险情况，立即急速飞逃。由 于尾羽很长，它们起飞时一般先向上飞，待超过树冠后，再以极大的速度向 前直飞很长一段距离。长尾雉还有一套在快速飞行中骤然停止的本领，当由 一棵树飞向另一棵树并准备降落时，它可以利用长尾作控制，把身体向后一 转，使扩张的两翅和尾巴抵住空气，一下子平平稳稳地落在树枝上，真象一 个高超的 “杂技演员”。 冬季长尾雉常集合成小群活动，春天进入繁殖期时分开。在繁殖期中雄 雉非常好斗，两雄相斗时可跳起 2 米多高。只见两条秀丽的长尾巴在空中来 回飞舞，煞是好看！长尾雉雌鸟的尾羽仅有30 多厘米，那么为什么雄性长尾 雉要长出那么长的尾羽呢？过去鸟类学家凭着经验认为这是雄雉求爱的一种 手段，雄雉以它那秀长的尾羽引诱雌雉。但是，雌雉偏爱尾羽长的雄雉的证 据不多。 1981年 11月至1982年3 月，美国生物进化学者爱迪松通过实验证实了 雌性长尾雉特别偏爱具有长尾羽的雄雉。爱迪松的实验对象是肯尼亚高原草 丛中的长尾雉。在繁殖季节，每只雄雉各自占据一块地盘吸引雌雉，交配后 雌雉在这块地盘上筑巢产卵，然后独自养育雏雉。实验时，爱迪松只是利用 粘合剂和剪子，把繁殖地盘中的雄雉的尾羽加长或剪短，然后考察不同长度 尾羽的雄雉引诱雌性的成功率。 考察的结果与原估计相同。处理后的特长尾的雄雉吸引了更多的异性， 而 “短”尾雉吸引异性的魅力则大为逊色，即使正常的雄雉对异性的吸引力 也瞠乎其后了。 人们不禁要问，既然尾羽越长越有利于求偶繁殖，雄雉的尾长为什么不 继续加长呢？从进化论的角度看，过长的尾羽反而不利生存，这是因为尾羽 的长短不仅与求偶繁殖有关，它还受到诸如飞行是否便利、是否易于为天敌 发现等各种因素的制约。
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11 月 14 日 会跳舞的植物 舞草又称风流草，是豆科多年生小灌木，高可达 1.5米，具三出复叶， 顶小叶大，长约 8 厘米，侧小叶长仅 2 厘米左右，花紫红色，荚果有 5—9 个荚节。舞草产于我国华南、西南的广大地区，印度、缅甸、越南、菲律宾 等国也有分布。 舞草 “跳舞”，并非整个植株在运动，引起人们兴趣的所谓舞蹈，是它 的一对侧小叶能进行明显的转动：或做360度的大回环，或做上下摆动。同 一植株上各小叶在运动时有快有慢，颇具节奏。时而两片小叶同时向上合拢， 然后又慢慢地分开平展，似蝴蝶在轻舞双翅；时而一片向上，一片朝下，象 艺术体操的优美舞姿；有时许多小叶同时起舞，此起彼落，颇为奇观。 舞草侧小叶的转动既不像含羞草那样由外界刺激引起，也不似向日葵那 样有明显的趋光性，而是我行我素，别具一格。这种运动现象在植物界确属 罕见。 每当夜幕降临，舞草便进入 “睡眠”状态，叶柄向上贴向枝条，顶小叶 下垂，就象一把合起来的折刀。随着晨曦的到来，它的叶腋角度增大，顶小 叶被撑开。如果在舞草进入 “梦乡”以后，将它的顶生小叶往上抬，就会发 现它在下垂时仍然保持着一定的紧张状态，叶腋的角度和顶小叶与叶柄的角 度难以随意改变。它的叶柄上举、顶小叶被压下，是由于在顶小叶及整个复 叶的叶枕部有一群细胞增加了膨压所致；在白天正常状态下，增加膨压的却 是叶枕处位置正好相反的一群细胞。舞草为什么要进行这种 “紧张性睡眠” 呢？我们知道，植物在白天进行光合作用时，叶片采取与地心引力方向垂直 的开展姿势，以便更好进行光合作用；而夜晚，叶片采取与地心引力方向一 致的下垂姿势，就减少了能量的消耗。这也是植物在长期的演化过程中形成 的一种适应方式。 舞草即使在午夜 “睡眠”状态下，小叶也仍在徐徐转动，只是速度比白 天慢。那么舞草由于什么原因而舞动呢？目前仍是个谜。我们知道，豌豆的 羽状复叶顶端3—5 个小叶变态为卷须，卷须在生长过程中是不断旋转的，一 旦遇到他物便缠绕其上。由此，我们产生了一种假想，与豌豆同科的舞草， 是否在演化过程中也接受了小叶转动的遗传信息，却没能得到小叶变成卷须 的基因，因此产生了这种难以捉摸的 “舞蹈现象”。对此，有待进一步的研 究和探索。
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11 月 15 日 一生奉献给鸟类学的人 郑作新教授是我国著名的鸟类学家、动物分类学家和动物地理学家。 1906年 11月，郑作新出生在福州市的一个职员家庭。1926年，他以优 异的成绩毕业于福建协和大学生物学系，继而求学于美国密执根大学研究 院，并于 1930年获得科学博士学位。 在美国求学期间，有一件事深深地打动了他。一次，博物馆展柜中的一 只华美夺目的金鸡把他吸引住了，这只来自我国宝鸡县的美丽雉类是我们中 国的特有种，宝鸡县也正因盛产金鸡而得名。但这种珍禽却是由瑞典科学家 林奈于 1758 年发现，并用拉丁文命名。 “中国的鸟应当首先由中国人来研 究”，他从此暗下决心，要以毕生的精力研究鸟类学，为中国的鸟类学研究 做出贡献。 功夫不负有心人，郑作新教授自30 年代初至今，奋斗不懈，矢志不移， 在鸟类学研究方面取得了丰硕的成果。他 60 年来共写出了 1000多万字的 15 部专著、33 种书藉、130 余篇研究论文、250 多篇科普文章，奉献给中国、 世界一笔宝贵的财富。 郑作新教授的成绩来源于他在科学道路上的艰苦跋涉，有时甚至冒着生 命的危险。50 年代末期，郑作新和助手们到四川省宝兴县附近考察。途中， 一条大河挡住了去路，他们只得涉水绕行。正在这时山上一个小孩向他们大 声喊： “莫忙走！莫忙走！”但是流水之声轰轰作响，他们误以为让他们莫 慢走，因此加快了脚步。就在这一瞬间，几根木头顺流而下，如一群脱缰的 野马猛扑过来。还没等他们反应过来，走在郑作新前面仅几步远的一位同志 已被这突如其来的的袭击吞噬了，等大家明白过来之时，见到的只是尸骸和 鲜血淋漓的场面。几分钟之前还是谈笑风生的同志，一下子遭此横祸，真令 人目不忍睹。由此可见，野外考察的艰苦和危险是难以想象的，它需要科学 工作者的勇气、吃苦耐劳精神和强烈的事业心。 郑作新教授在艰苦细致的野外工作中，发现了 15个鸟类新亚种。他还对 达尔文的 “中国家鸡起源于印度”的说法大胆地提出了疑问，并证实了“中 国家鸡的祖先是中国产的原鸡”。 86 岁高龄的郑作新教授至今仍孜孜不倦的工作，他常用一句朴实无华的 话来提醒自己，勉励别人，“时间有限，生命有限，不能浪费”。他说：“一 个人，总要为中华民族留下一点东西，增添一点东西！”这就是他的最大心 愿。
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11 月 16 日 寄生的菟丝子 菟丝子是一种寄生植物，它很不容易被人们发现，因为它很小。微红色 的细弱枝条顶着线团般的粉红色小花，缠绕在野生或种植的植物的茎上。在 它线状的茎上看不到叶子，而是一些几乎看不分明的半透明鳞片。 菟丝子打着如意算盘靠着别人生活，索性连叶子也不长。只因它吃喝不 挑剔，各种农作物它都能寄生，因而很快遍布广大地区，并成为农业上最大 的祸害之一。菟丝子在它所选中的植物茎上缠绕得十分牢固，决不会掉下去， 这是因为菟丝子茎上长有许多细齿，被它缠绕过的茎上会留下被细齿嵌入的 伤痕，伤痕很深，就象被牙咬过。菟丝子的细齿就像是微形吸水器，把它所 需的糖、水、矿物质等都从被它寄生的主人那里抽到自己体内。而它自己呢， 没有叶子，根本不能自立谋生。 有趣的是，菟丝子往往选一些半寄生者作它的牺牲品——猪鼻花、小米 草、木萝花之流。这无非是加重了倒霉的被寄生植物的负担，它必须承担双 重负担，寄生者从半寄生者那里要吃要喝。 菟丝子也常常层层渐进地攀附到大树上。例如它先从高大的禾本科植物 的梢头搭到绣球花下面的嫩枝上，而后沿着这种高大的灌木向顶端发展，这 就能和长在旁边的椴树的矮枝接上头了，继而又可攀上高枝。 然而，并不是所有植物都是顺从地让菟丝子寄生上去而毫无反抗的，有 些植物就可以让这些寄生者 “吃不了兜着走”。例如臭椿，这是一种高大漂 亮的树，菟丝子根本近不了它的身。臭椿的周围常常是所有的植物都被菟丝 子缠绕盘剥，枯萎死去，而自己却干净利索，依然秀丽。 菟丝子的危害性不仅仅是它吸取植物养分，养肥自己，拖死别人，而且 还传播传染病，把病害传染到植物上去。在绿色王国里，也有由于病毒引起 的各种传染病。菟丝子吸吮有病植物的汁液，吸进病毒，而它自身却不受感 染，然后又去攀附其他健康植物，病毒就因此从健康植物的伤口侵入。
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11 月 17 日 唾液引出的诺贝尔奖 在日常生活中，我们常常观察到，当动物受伤后，总会不断地用舌头舔 伤口，从而有利于伤口的愈合。为什么唾液有如此大的功效呢？ 斯坦利·科恩（1922年 11月17 日生）和丽塔·莱维—蒙塔尔奇尼（1909 年4 月22 日生）在1951年是美国华盛顿大学的同事，他们从动物用舌头舔 伤口的行为中得到启发，推测在动物的唾液中一定含有某种能促进细胞生长 的物质。果然，当年这两位学者就从小鼠的唾液里分离出两种物质，其中的 一种竟能促进神经细胞的生长和发育，另一种则对皮肤表皮细胞的生长发育 具有强烈的刺激作用。他们把前者命名为神经生长因子 （NGF），把后者称为 表皮生长因子 （EGF）。他们继续研究发现，这些生长因子天然存在于哺乳动 物的唾液中，也存在于人的唾液里。而且生长因子是机体细胞基因的产物， 各种细胞都能合成这类生长因子，而不仅限于唾液腺细胞。 他们预感到表皮生长因子对基础医学和医学的重大意义，因此对它紧追 不舍。1959年，科恩和莱维—蒙塔尔奇尼共同阐明了表皮生长因子的化学成 分和结构。原来，EGF 是一种多肽，为 50 个氨基酸长度的短链蛋白，通过细 胞膜上的特异受体而发挥作用。EGF 与受体结合后，激活了细胞内蛋白激酶， 这种酶能改变其他酶的活性，从而刺激表皮细胞增殖。另外，在他们的指导 下，神经生长因子（NGF）的生化结构和生理作用也被初步探明。NGF 是由 118 个氨基酸组成的多肽。把NGF 敷于伤口，能加速伤口愈合速度4—5倍。NGF 在早期能促进神经细胞分裂，在细胞分化期能促进感觉神经和交感神经细胞 成熟，而且还能防止细胞生理功能衰退。 科恩和莱维—蒙塔尔奇尼的开拓性研究，掀起了细胞生长因子研究热 潮。至今已较深入研究的生长因子达二、三十种之多，而且不同来源并具有 不同活性的生长因子还在不断地被发现。已知的生长因子按结构和功能的同 源性可分为六大家族，即血小板衍生生长因子家族、表皮生长因子家族、成 纤维细胞生长因子家族、类胰岛素生长因子家族、集落刺激因子家族和白细 胞介素家族，每个家族中各有若干成员。各个生长因子对细胞的作用表现为 多功能性，并可能是多种生长因子形成一个协同或拮抗的网络发挥其生物学 作用。一种称为生长因子受体的特殊蛋白质对维系生长因子的作用十分重 要。不同的生长因子作为调控细胞增殖发育的环境信号，必须与其特异受体 结合，才能进入细胞的信号传递系统而行使功能。最令人兴奋的是，研究者 们发现许多生长因子或受体是细胞原癌基因的产物，因而证明生长因子与癌 变形成密切相关，这是八十年代初癌细胞分子生物学研究中的一个突破，将 为人类最终攻克癌症提供有力的理论依据。 鉴于科恩和莱维—蒙塔尔奇尼在生长因子研究中的杰出贡献，这两位生 化学家被授予 1986年度诺贝尔生理奖和医学奖。他们从动物用舌头舔伤口这 一司空见惯的现象中得到启发，进而锲而不舍地进行研究，终于摘取了科学 殿堂中诺贝尔奖这顶金灿灿的王冠——这件事本身不也对我们有所启发 吗？。
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11 月 18 日 女神眼睛里的精灵 11 月 18 日，正值中国科学院南京古生物研究所所庆之日，一队红领巾 来到这里参观化石陈列馆。孩子们一进入这古老而神秘的世界，就被那千姿 百态的各种古老生物风貌所吸引。一个活泼可爱的小姑娘忽然惊奇地叫起 来： “快来看呀！这块金黄透明的宝石里有一只蜜蜂，那蜜蜂象活的一样， 真好看呀！”马上，七八个孩子围拢过来，一边称赞，一边七嘴八舌问起来： “这宝石是什么东西呢？”“蜜蜂是怎么钻到宝石里去的呢？”“这是人造 的吧，那蜜蜂一定是为了好看在做宝石的时候放进去的。”?? 老师请来陈列馆的工作人员，给大家讲解这到底是怎么回事。 原来，那晶莹剔透，色泽娇艳的 “宝石”叫做琥珀，它不仅是一种高贵 的装饰品和工艺品，而且是一味名贵的中药材，深受世人的青睐。人们又赋 予它各种各样美丽神奇的传说；古希腊人传说琥珀是女神赫丽提斯的眼睛变 成的；在我国，则传说琥珀是猛虎死后的魂魄变化来的。这些传说给琥珀绚 丽的外表上又蒙了上一层神秘的色彩。 那么，到底什么是琥珀，它是怎样形成的，里面的蜜蜂又是怎么回事呢？ 早在我国唐代，著名的诗人韦应物曾写过一首咏琥珀的诗： “曾为老茯 神，本是寒松液，蚊蚋落其中，千年犹可觌。”在这首仅二十字的绝句中， 生动而科学地描写了琥珀的来历，而且还提到琥珀中昆虫化石的形成过程。 在一千多年前，对化石就有如此精辟的见解，这正反映了我国人民认识事物 的卓越智慧。 近代地质科学的发展，使我们进一步认识了琥珀的庐山真面目。 从中生代 （距今2～3亿年）到第三纪 （距今200万年），地球上许多地 区生长着极为茂密的原始森林，其中含有许多富含树胶的树木，这种树木一 旦受伤，在其损伤处就会溢出一种透明、粘度很大的树胶。这时如果飞行或 爬行的昆虫偶然被粘住便无法逃脱。之后，树胶继续分泌，会把整个虫体封 闭，使虫体和周围的大气隔绝，从而防止了细菌等生物对虫体的分解破坏。 当剧烈的地壳运动发生时原始森林被深深地埋到了地层深处。经过千百万年 的地质变化，树木变成了煤炭，树胶变成了透明的琥珀，此时如果原来的树 胶里裹进了昆虫，那么这昆虫也就被栩栩如生地保存在了琥珀里，成为 “女 神眼睛”里的 “精灵”。科学地讲就是：琥珀是地质时代植物树脂经过石化 形成一种化石，而其中包裹的昆虫也是一种保存完整的实体生物化石。 琥珀内的昆虫类是地史上最早具有飞行器官和飞行能力的无脊椎动物。 早在翼龙类、鸟类尚未出现的晚石炭纪，昆虫就飞上了天空。它有6 只足， 故又名六足虫，是从近似于蜈蚣和马陆那样的多足类演化而来的。除少数无 翅外，绝大多数昆虫有两对翅。昆虫的躯体结构和颜色千姿百态，变异极大， 最大的达50 厘米，最小的仅 0.2 毫米，其数量和种类占现代动物的 70％还 多。有人认为，若不是由于中生代末的气候条件变得严酷，使大型昆虫绝灭， 昆虫很可能成为地球的主宰呢！昆虫伴随着植物一起登上陆地，对显花植物 的繁盛立下了汗马功劳 （它是主要的花粉传播者）。因此，在陆桐的煤、油 地层中均可以找到昆虫的踪迹。 常见的琥珀内的昆虫有蟑螂、蚊子、蜂类等等，它们都被保存得很好， 栩栩如生。这种标本极为珍贵，对探讨昆虫类的演化和追溯当时的气候环境
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具有重要意义。
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11 月 19 日 用口腔抚育后代的罗非鱼 罗非鱼原产于非洲东部，长达20 余厘米，灰褐色，体形似鲫鱼，故亦称 非洲鲫鱼。 每当水温达到25℃左右时，罗非鱼的繁殖季节就到了，雄鱼便开始忙碌 起来，它紧张地操办婚事，在池边浅水区用嘴衔走泥土，掘出一个园形的小 窝。雄鱼此时的体色也变得深而发绿，胸鳍上端呈墨绿色，背鳍和尾鳍的边 缘还镶上了红边，非常美丽，然后便去邀请雌鱼。被邀的雌鱼便在窝内产下 卵，雄鱼立即游近卵堆在上面排上精液。这时雌鱼格外兴奋，连忙把受精卵 敏捷地一个个衔到嘴里。为了养育好后代，它竟十几天不吃也不喝，还要不 停地扇动嘴唇让更多的新鲜水流吸入口中，并不时地翻动卵子，使每个卵都 有较好的孵化条件。随着卵子的发育成长，母鱼的口腔也变得越来越大，最 后竟达到比平时大好几倍。待小鱼可以游动时母鱼才张嘴放它们出来游泳， 但仍一直守在小鱼们身旁，小鱼们也不敢离开母鱼，一遇到危险，母鱼便马 上张开大嘴，把小鱼们吸入口中，带到安全的地方，再把它们放出来。就这 样母鱼不知辛劳地养育着小鱼，直到它们能独立生活了，才让它们离去。 由于罗非鱼有母鱼的精心养育，小鱼的死亡率较低，一对罗非鱼进入生 殖期后，一年能繁殖几代，很快就会子孙满堂。且它的肉味鲜美，食性杂， 生长快产量高，抗病力强，所以深受水产养殖界的欢迎。现在世界已广泛进 行人工养殖，1974年产量已占全世界淡水鱼总产量的24％，目前我国大部分 省、市已引进罗非鱼养殖，养殖面积不断扩大，产量也不断增加。
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11 月 20 日 超级细菌与污水净化 1984年 11月20 日，《中国环境报》报道，美国科学家查克拉巴蒂在 1975 年把四种能分别分解芳烃、萜烃、多环芳烃、脂肪烃的假单胞菌的基因提取 出来，在体外用核酸酶处理，把四种基因连接起来，转移到一种假单胞菌体 中，创造了一种能同时分解上面所列四种石油烃的 “超级细菌”。不久，查 氏又通过遗传工程的技术创造了一种新细菌，这种细菌不仅可以分解有机化 合物，还可以分解剧毒的甲基汞，使之变成低毒的无机汞而挥发掉。最近， 日本的科学家还分离出能分解原油的棒状细菌。海湾战争中，为了消除严重 的石油污染，大面积使用了能分解石油的细菌。 事实上，微生物在污水净化中早就默默地工作着。有种芽孢杆菌能把酚 类物质转变成醋酸并作为其营养物质而吸收利用，其除酚效率高达99％。一 种耐汞菌能吸收废水中的汞，作出自我牺牲。溶胶假单孢杆菌还可以氧化剧 毒的氰化物。另外，有的微生物还能把稳定的毒药 DDT转变成能溶解于水中 的物质而解除毒性。 尽管微生物有许多奇妙的本领，但在使用时要考虑供给它们氧气，控制 适宜的温度、PH值、养料，还要注意毒物的种类，这些对净化污水都有影响， 所以，目前净化污水虽然可能，但只是一种消极的办法。尤其是随着现代工 业的发展，特别是塑料工业，大量经久耐用的各类制品一旦废弃之后，最终 被抛进水里。含有铅、镉、酚及酸、碱的工业废水直接流入江河湖海，石油 泄露亦造成海洋生态系统的灭绝性破坏，这些触目惊心的现实迫使人们努力 寻找净化污水的最佳途径。 虽然自然界中微生物种类繁多，但最终能被用于净化污水的毕竟是极少 数。近年来随着生物工程技术的发展，通过基因重组、细胞融合及常规育种 等技术，相信定能选育出更多能降解特殊有机物质或毒物的 “超级细菌”， 那时的污水净化必将进入到一个新水平。
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11 月 21 日 追踪黄腹角雉的隐秘生活 黄腹角雉是我国特产的珍禽，仅分布于广东、广西、福建、江西和浙江 的局部山区。从前，有关它的繁殖、取食、栖息环境等一直是鸟类学中的一 个谜。由于黄腹角雉生活在偏远的山区，活动隐秘，而且数量稀少，因此鸟 类学家一直没有机会对它进行实地考察。 1984年以来，北京师范大学鸟类学教授郑光美先生领导了一个精干的研 究小组，在浙江省乌岩岭自然保护区对黄腹角雉进行了长达 7 年的系统研 究，从而揭开了黄腹角雉的生活之谜。 1987年 11月21 日，2 只雄鸟和 1只雌鸟被首批安装了无线电发射器， 释放到它的生活环境中。以后，又有 10余只角雉被安装发射器。科学家根据 手中的无线电接收机，能够接收黄腹角雉身上的发射器发出的信号，从而确 定它们所在的位置。运用这种方法，科学家可以连续追踪黄腹角雉的活动， 了解它们的隐秘生活。这种方法被称为无线电遥测法。 研究发现，黄腹角雉在冬季集小群活动，每年 3 月开始进入繁殖期，此 时占优势的雄鸟占据一片山林，在清晨发生宏亮的叫声，“哇——，哇——， 嘎嘎嘎嘎嘎”，好象婴儿的啼哭声，宣告它是这片领地的占有者。而邻近的 优势雄鸟也不甘寂寞，发出同样的占区鸣叫，就此，它们划分了各自的势力 范围。而一些体弱的雄鸟则无力维持一片山林的所有权，只得四处流浪，因 而失去了交配的机会。 有了地盘的雄鸟能够博得雌鸟的 “爱”，它们向雌鸟表达“爱情”时也 是它们最美丽的时候，雄鸟面对雌鸟蹲伏，头颈一上一下地点动，突然它挺 直那双蓝色的肉角，展开颈部布满蓝色花纹的肉裙，然后朝着雌鸟快速地抖 动双翅，高潮之时，还发出一声长长的 “吁——”声。鸟类学上称之为雄鸟 的求偶炫耀。 角雉在树上筑巢，这与一般雉类不同，它的巢比较简陋，一般位于树干 侧枝的基部。角雉的雌鸟单独承担孵卵和育雏的任务，它有一个奇特的习性， 就是拼死护卵， “不怕牺牲”。在它孵卵期间，即使你爬上树拉它的翅膀， 它也并不逃去，而是紧紧护住卵，用嘴拼命地啄击并发出猫叫一般的恐吓声。 这种习性虽说可以驱逐一些不太凶猛的动物，但若遇到猛禽或猛兽，反而害 了自身的性命。 黄腹角雉留恋它生活的故乡，当把它捕获戴上发射器释放到2 公里以外 的另一山头时，它会不辞辛劳地翻山越岭返回它的原栖息地。无线电追踪还 发现，在雷雨过后，黄腹角雉会展开翅膀趴在一块与自己体色相近的石头上 进行日光浴，晒干被雨水淋湿了的羽毛。 黄腹角雉的典型栖息地是海拔800米至1400米的常绿阔叶—落叶—针叶 混交林，而现在由于森林的砍伐，它的栖息地正遭到严重破坏；黄蝮角雉已 被列为世界濒危物种。所以，保护黄腹角雉及其栖息地，势在必行。
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11 月 22 日 大漠英雄树 提起沙漠，人们眼前立刻会展现出一片荒凉的景象：沙海涛涛，贫瘠干 旱，杳无人烟，百里无水源，千里无森林。其实，沙漠并不是人们所想象的 那样恶劣，它不仅底层有水，地面上还长有特殊的植物，而且局部还有成片 的森林。例如在我国新疆南部塔克拉玛干沙漠之中，就有数百里长，几十里 宽的大片天然胡杨林。 胡杨是杨柳科的落叶乔木，它通常是沿沙漠中的河流两岸分布，然后逐 渐扩展，甚至深入到沙漠腹地之中。胡杨林不仅保护了河流和水渠，减少了 水分的蒸发，而且还象一道道绿色屏障，减低了风速，抑制了流沙，同时， 它还为许多飞禽走兽提供了栖息场所，使荒漠呈现出生机勃勃的自然景象。 因此，当地人把胡杨誉为 “英雄树”，还编了顺口溜，叫做“胡杨好，胡杨 好，制服沙漠一大宝”。 胡杨为什么能够在沙漠严酷的自然条件下世世代代地生长、繁衍呢？这 主要与它的生理——生态学特点有关。首先，沙漠地区气候干燥，蒸发量大， 土壤和地下水中盐分含量高，一般植物难以适应；而胡杨耐盐性很强，它能 够把多余的盐分排到体外，形成所谓的 “胡桐泪”或胡桐碱，有时还形成明 显的盐瘤。其次，胡杨抗旱能力强，它根系非常发达，侧根可伸到十几米， 甚至几十米远的地方，故能从土壤中吸收大量的水分；另一方面，它银白色 的树皮可以反射日光，叶外面还有一层很厚的蜡被，可以有效地节约水分。 另外，胡杨生长迅速，根蘖繁殖能力强，而且树冠大，枝叶繁茂，抗风沙能 力强。 胡杨的叶子非常有趣，五花八门，形态各异。幼树的叶狭长，很象柳树 叶；大树或老枝上的叶阔卵形，类似普通的杨树叶。至于介于二者之间的过 渡型，更是多种多样了。胡杨的这一性状证实了植物学中的杨属和柳属在起 源上的同一性，也说明胡杨是一个非常古老的树种。 在新疆，红柳和胡杨同样出名，沙地中经常可以见到它的踪迹，它的顽 强，它的美艳，博得当地人民的赞颂，所以，它与胡杨一起，被人们称为“大 漠英雄树”。 红柳的学名叫柽柳，红色是其最主要的外貌特征，它不仅枝干为红色， 花亦为红色。红柳的枝有两种，一种是木质化的生长枝，外皮红色至紫红色， 另一种是生长枝上发出的营养枝，为绿色。在红柳的盛花时节，满树满枝的 红色花序，犹如彩霞满天，令人赞叹不已。 红柳荒漠生，荒漠长，不仅能防风固沙，维持生态平衡，它的嫩枝还是 很好的饲草，柔韧的枝条可以编筐，树干可作工具用材、建筑用材，因而在 荒漠地区人民经济生活中占有十分重要的地位。 胡杨和红柳给荒旱的大漠带来春天的绿，带来生命的美，在人们与沙漠 的战斗中，将发挥更出色的 “英雄”作用。
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11 月 23 日 植物学家——刘慎■ 11月23 日，是我国著名生物学家刘慎■教授的逝世纪念日。 刘慎■教授 1898年出生于山东牟平一个农民家庭。幼时靠伯父资助上过 几年私塾。1918 年在济南第一中学毕业后考入保定留法高等工艺学校预备 班。1920 年到法国勤工俭学，在郎西大学农学院学习植物学。他学习刻苦， 经常废寝忘食。很多次在标本室看标本，竟忘了时间，被锁在了里面。后来 刘慎■又先后在法国其它大学读书。1926年获得理学硕士学位。1929年他通 过对法国高斯山植被的深入调查完成了博士论文，获得法国国授博士学位。 他的老师称赞他是一个真正的植物学家，第一个研究法国植物的外国人。 1930 年刘慎■回国后，应聘担任北平研究院植物研究所的研究员和所 长。他和其它植物学家一起为了我国的植物学事业，白手起家，艰苦创业， 为以后我国植物学的发展奠定了基础。 1931年刘慎■参加了中法西北科学考察团。途中，考察团因故解散，刘 慎■便只身前往新疆等地考察。1932年初，刘慎■为了尽可能地得到第一手 资料，决定独闯青藏高原。他买了一群羊，单人匹马，经天山越昆仑，一人 在这没有炊烟、没有飞鸟的青藏高原进行植物考察。从 1931年5 月离开北平 后，除了收到他托人从乌鲁木齐带回的两箱标本外，再也没有收到他的只字 片语，他在北京的家人和同事都十分焦虑，以至于失望，以为他遇难了。正 当人们准备为他举行追悼会时，却由印度德里飞来一纸电文，原来他已穿越 青藏高原，进入印度。接着他又由德里北去入克什米尔，最后抵达加尔各答， 继续考察，采集到植物标本2，500 多号。1933 年 2 月刘慎■安全回到了北 京，前后将近两年。后来他又数次到西北考察，将所得资料写成了 《中国西 部和北部植物地理》一书，为我国新疆和西藏地区植物研究提供了珍贵的科 学资料。 解放后，刘慎■教授担任了东北农学院植物调查所所长，后又在沈阳中 科院林业土壤研究所担任领导职务，前后共二十六年，直到逝世，为东北的 植物研究做出了杰出的贡献，为森林的合理开发提出了独特见解。 刘老具有极高的爱国热情，凡是祖国的召唤，工作的需要，刘老总是走 在前面。1956年，国家计划修建穿越腾格里大沙漠的包兰铁路。当时刘老已 年近六十，但他又骑着骆驼进入狂风恶沙的现场，经过仔细考查，提出了以 生物工程为主的治沙方案，确保了包兰铁路安全行车，也为我国治服风沙提 供了有效方法。刘老把一生的精力献给了我国的植物学事业。他一生著作颇 丰，先后主编了几十本植物学著作，是我国著作最多的植物学家之一。 1975年 11月23 日，为祖国科学事业奋斗终身的刘慎■教授去世了。但 是他创建的事业和撰写的大量著作，都是留给后一代植物学工作者的宝贵财 富。他不屈不挠的创业精神将永远激励着我国年轻的植物学工作者永攀植物 学高峰。
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11 月 24 日 “活化石”的秘密 日常生活中，我们常把保存时间很长的东西称为“古董”。比如著名的 西安秦始皇兵马俑已历经千年，算得上地道的 “老古董”了。“古董”真实 记载了不同时期人类社会的各个侧面，为今人研究社会政治、经济、文化的 变化发展以及风土人情的变迁提供了可贵的资料。无独有偶，在自然界中也 存在着这样一批 “老古董”，它们在地球上已生存了数亿年，至今仍墨守着 亿万年前的形态和生活方式。生物学家管这些 “老古董”叫“活化石”。 “活化石”的准确含义有广狭两义。狭义地讲，“活化石”是指曾经繁 盛于某一地史时期，种类多，分布广，形成重要化石的生物类别，残存于现 代个别地区并且变化不大的孑遗。如银杏纲植物在中生代特别发达，分布极 广，几乎遍及全球，白垩纪末衰退，现存者只有一属一种，即银杏，仅见于 中国和日本。其它这类活化石还有大家熟悉的国宝熊猫和水杉。广义地讲， 活化石也用于泛指发生于地史时期而至今犹存的生物，如寒武纪即出现，现 仍广泛分布的舌形贝。类似的活化石有海胆、鲨鱼等。 1859年 11月24 日，达尔文发表了震惊世界的巨著《物种起源》。它的 中心论点是认为物种不是一成不变的，而是处于不断的进化之中。进化的根 本原因是自然选择，适者生存，不适者被淘汰。生物进化论由于打破上帝创 造万物以及物种不变论的唯心观点，而成为人类认识自然史上的一个丰碑。 然而，它的倡导者查理·达尔文显然忽视了“活化石”这一客观事物的存在。 不管地球环境如何剧变， “活化石”们依然我行我素，以不变应万变。这显 然是生物进化论难以自圆其说的一个禁区。那么，固执的 “活化石”们在默 默地抗议达氏的冷落的同时，又在无声地诉说着什么样的秘密呢？ 今天，科学家们利用分子生物学提供的先进手段，从分子水平上研究生 物进化的奥秘，终于慢慢揭开了 “活化石”的秘密。原来，生物的基本单位 是细胞，而生物进化归根结底是从细胞中发生的。细胞又是由许多生物分子 组成的，每一种细胞分子的进化构成了生物进化的内容。这是目前较为流行 的分子进化论的主要观点。经过研究发现， “活化石”长期“顽固不化”的 奥妙在于 “神变而形不变”。 譬如从海胆的组蛋白N 的遗传因子分子结构发现，它同样是以每二百七 十万年变化百分之一的速度在进化，但这个进化并没有反映到组蛋白N 分子 的氨基酸排列顺序变化上来。原因在于海胆组蛋白N 遗传因子的进化都只反 映在三联密码的第三个核苷酸上，而决定N组蛋白的氨基酸排列的是前二位 核苷酸。由于蛋白质才是生物功能的表现形式，故从外观上看海胆像是一直 没有进化似的。如此看来，说 “活化石”“顽固不化”实在是太冤枉了，应 该为它们彻底平反昭雪才是。
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11 月 25 日 话说 “转基因动物” 基因转移是世界上八十年代才发展起来的新技术，它是将一个物种的基 因引入另一物种的受精卵或发育着的胚胎内，使产生的新个体同时具有两个 物种的某些特征，培育得到的个体称为转基因动物。基因转移采用得最普通 的方法是显微注射，即在显微镜下将外源基因用极细的玻璃针注射到动物的 受精卵中。这项技术说起来很简单，做起来可难呢。美国华盛顿大学的理查 德·帕米特博士和宾夕法尼亚大学的拉尔夫·布林斯博士可谓是基因转移技 术的先驱，他们于 1982年首次将此技术成功地应用于转基因鼠研究，创造出 超级老鼠，成为世间奇迹，一时被传为美谈。 到目前为止，科学家们已成功地将多种基因转移到鱼、老鼠、兔、猪、 绵羊等多种动物体内。这些转基因动物的外形和行为，除新引入的特征外， 均与原来的 “副本”相近。我国科学家将人的生长激素基因分别转移到小鼠 和金鱼、鲤鱼、团头鲂的受精卵内，培育出多个转基因鼠和转基因鱼。这些 动物因具有人的生长激素基因，生长较一般的鼠和鱼快，长成的个体也明显 增大。目前这些超级鼠和鱼的 “大块头”特征还不能稳定遗传下去，到第二、 三代就恢复到原来的模样。因此，还需要进一步改进技术，以便得到更好的 结果。 转基因动物的研究，正在或将要给人类带来很多好处。其一是制造动物 模特儿，用于研究和治疗人类的一些疑难疾病。比如，美国俄亥俄州一个生 物技术公司正在研究培育一种转基因鼠，使其对爱滋病毒敏感，从而帮助人 们研究爱滋病。其二是生产大型动物，促进养殖业发展。其三是建造动物工 厂，生产一些重要的营养物质和药品。例如英国的克拉克博士把引起人体血 液凝结的第九因子的基因引入到绵羊乳房组织里，使绵羊分泌的奶液中含有 第九因子。用这种奶为原料，即可大量提取这种因子，目前此种产品已用于 治疗血友病。另外，转基因动物技术还可用于保护和挽救濒危动物。
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11 月 26 日 动物界的怪杰——鸭嘴兽 鸭嘴兽生长在澳大利亚和伊里安岛。最早发现鸭嘴兽是在 1799年 11月， 当时几位英国动物学者在澳大利亚南部发现了一张兽皮，它长着一身海狸的 毛、海狸的秃尾巴和鸭子喙一样的嘴巴。起初，几乎所有人都认为这是某位 大骗子的 “杰作”，是把鸭嘴缝在小兽皮上伪造出来的。大约过了几年，苏 格兰的一名著名解剖学家霍姆对那张兽皮进行了细致的观察和研究，并断定 它不是什么骗子的把戏，而是地地道道的大自然遗物。 然而鸭嘴兽到底属于哪一类动物？是长着鸟嘴的兽，还是长着兽身的 鸟，或是长着毛的爬行动物？在这个问题上，欧洲的动物界众说纷纭，莫衷 一是，几乎整整争论了 100年。最后直到十九世纪八十年代，鸭嘴兽才拥有 它明确的分类地位：哺乳动物纲，原兽亚纲，单孔目，鸭嘴兽科。 鸭嘴兽身长四、五十厘米，全身长有咖啡色的细毛，有一条扁宽的尾巴 和四条短短的腿，趾上有爪，还长着鸭子那样的蹼。它的最大特点是鸭子般 的嘴脸，鼻孔长在嘴的前上方，头部有耳孔，没有耳廓。它在水中用蹼当“桨”， 用尾巴当 “舵”，非常灵活，是游泳的能手。它还能潜游到河底觅食，潜水 时耳、目、鼻都自行关闭。那么它在水中靠什么捕食和躲避障碍物呢？经研 究发现，它的喙是它首要的感觉器官。在喙的表面有一些孔，孔内有两种感 受器，即机械感受器和电感受器，分别接受触压刺激和弱电场刺激，经感受 神经末梢将神经冲动传向脑。鸭嘴兽存在的这种电感觉系统对水域中的弱电 流很敏感，而一些底栖无脊椎动物活动时，都能产生弱电流，所以会被鸭嘴 兽发现。它在啄食时，将食物和泥水一起吞进嘴里，然后闭上嘴，把泥水吐 出去，把食物存于颊部的一个囊中，贮满后就返回巢去。 鸭嘴兽的巢筑得非常讲究，有几条地道相通，里面铺有树叶和干草。它 的巢穴一般有两个洞口，一个通水路，一个通陆地，洞口伪装得很巧妙，通 陆地的用乱草遮盖，通水溪的用乱石掩护。它白天在巢中睡觉，晚上结群下 水觅食。鸭嘴兽的大部分时间在水中渡过，连交配也在水中进行。 每年夏秋季是它的繁殖期，每次产卵 1—3枚。卵内的胚胎在体内已经发 育了十多天，所以卵一经排出，母兽即开始孵。孵卵时它的身体卷曲起来， 把卵贴在胸前，伏在窝里不出来。大约 10天左右，小兽便破壳而出。鸭嘴兽 的卵壳是软的，上面含有一层胶质，而小兽在卵壳内长有一种特殊的牙齿， 破壳时全靠这副卵牙，出壳后就自行脱落。代之而起的是十颗乳牙，可是乳 牙还未长成，又一一脱落了。有趣的是母兽没有乳房和乳头，只是在胸前的 乳区有乳汁顺毛流出。出壳后的小兽身体很小，没有毛，眼睛也睁不开，全 靠舔食乳汁长大。四个月后，它们就能独立到洞外游泳觅食了。 鸭嘴兽确实是动物界的一种奇怪动物，它既生蛋，又哺乳，显然是一种 原始的哺乳动物。任何生物都有一个长期的进化历史，那么鸭嘴兽的祖先是 怎样的呢？至今尚是一个谜。
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11 月 27 日 未来的霸主——老鼠 老鼠，是哺乳动物纲啮齿目大部分种类的通称。现在，世界上大约有 1700 种鼠类，它们遍布于除南极洲外的世界各大陆及海洋诸岛，可谓鼠丁兴旺， 家族繁盛。 我国大连附近海域有个蛇岛，以蛇多而著称。按理说，那里应该是蛇的 天下，而今天的蛇岛却有块 “老鼠特区”。原来蛇岛上本无鼠，由于人们迷 信，便从陆地捉来几只 “老鼠代表”送给“小龙王”——蛇作为美餐，并期 望如此使陆地上的鼠患灭绝，然而，吃惯海鸟的黑眉蝮蛇对老鼠不感兴趣， 于是，这几只适应能力极强的鼠辈有了迅速繁殖的机会。开始，老鼠惧怕它 们的天敌——蛇，不敢在岛上觅食，只在海边拣些小鱼、贝类充饥，后来见 黑眉蝮蛇无动于衷，竟放胆向其进攻，并逐步形成了自己的 “特区”。到了 冬天，岛上的黑眉蝮蛇失去自卫能力，反而成为老鼠的美餐。 这个例子说明了老鼠具备出色的生存本领，难怪它们在生存竞争中取得 了巨大的成功。首先，它们个体小，125000只老鼠的体积才相当于一头大象。 这样，它们能无孔不入，到处安家。其次，它们食性很广，各种昆虫、蠕虫， 众多的植物，甚至肥皂、电线胶皮都能吃得津津有味。再则，其繁殖力极强， 家鼠一年产6—7 窝，每窝7—8仔，最高记录达32仔。此外，老鼠还有许多 看家本领：听觉灵敏，嗅觉敏锐，抗毒性强，而且警惕性很高。老鼠的足迹 遍布森林、草原、沙漠等各类生态环境，它们能够爬上笔直的墙，能在水里 游行800 多米，甚至能在原子弹爆炸过的岛屿上生存下来。 从进化生态学的角度看，生物适应环境有两种基本的生态对策，即 K— 对策和 r—对策。K—对策动物生活在相对稳定的栖息环境中，它们一般个体 较大，出生率低，幼仔存活率高，具有很好的自我保护能力，如大象、鲸鱼 等。老鼠是 r—对策动物的典型代表，与 K—对策者相反，它们具有个体小、 出生率高、存活率低的特点，它们生活在易变的栖息环境中，种群数量不稳 定。遇到不利的环境，它们的数量可以大幅度降低，但一旦环境转好，即可 在较少的几个世代内迅速恢复种群水平。从长远的角度看，它们更能适应变 化的环境。 根据天体运动导致生物绝灭的理论，也许再过 1500万年，太阳伴星又将 引起一场大灾变，地球生物的面貌也将大为改观。古生物学家狄克逊在 《人 类之后》一书中预测了未来的生物世界：“??大灾变导致许多物种的灭绝， 空出来的生态位首先被啮齿类和兔形类所占据，各种鼠类后裔繁衍昌盛，将 出现猪鼠、狼鼠、虎鼠等，在北极海域，鼠类将占据海豹和海象的地盘，鼠 类还将取代沙漠中的骆驼??”。鼠类将成为未来世界的霸主。 当然，存留的物种绝不仅仅是鼠类，至于那时人类是否能存在，还是个 未知数。因为人类文明史只有 5000 年，作为人类祖先的古猿，也不过 1000 万年的历史，所以人类还要经受时间的考验。
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11 月 28 日 是女还是男？ 1980年冬天，美国的一位老妇人离开了人世，她的名字叫斯特拉·沃拉 斯威兹，是 1932年奥运会女子 100米跑的 “女飞人”。谁知她死后的解剖却 令人大吃一惊，这位 “女飞人”竟有男子的性器官。 类似的事情还有不少，1938年女子跳高冠军、1946年奥运会400 米跑亚 军，后来都 “变”成了男人。面对假女真男的夺取奥运会金牌的尴尬局面， 鉴别真假女性的问题就越来越突出了。怎样判断一个人是男是女呢？ 1968年起，国际奥委会做出决定，要求所有女子运动员都要接受系统的 染色体分析。我们知道，每个人的细胞中都有23对染色体，其中22对为常 染色体，第 23对则是区别男女性别的性染色体，女性为一对X 染色体，男性 则是一个X 和一个Y 染色体。因此，最直接的方法是找出Y 染色体，如果有 Y 染色体则为男性，如果没有则为女性。由于当时技术水平所限，难以轻而 易举地查出 Y 染色体，因而采用了加拿大生物学家巴尔发明的一种检测方 法，其道理是这样的：女性有两个X 染色体，但其中只有一个具有遗传功能， 另一个无活性，处于抑制状态。相反，男性两个染色体中的X 染色体却是具 有活性的。因此，只要发现了抑制状态的X 染色体，即可断定此人为女性。 从 70年代起，奥委会的性别检查就采用了这种方法。 经过 10多年的使用，发现这种方法也有缺点，一是必须在显微镜下检测 大量细胞，工作量太大；二是仍有遗漏，据统计，700 个男子中会有一个男 子出现性染色体异常，为XXY 型，其中有 1个X 是处于抑制状态的。 随着生物技术的发展，法国科学家又利用分子生物学技术，发明了一种 叫 PCR （聚合连锁反应）的检测方法，它只须用唾液涂片，无需抽血，且在 24 小时内即可精确鉴定女运动员唾液的细胞中是否含有Y 染色体。 有了这种绝对可靠的PCR性别检测法，相信女子项目奖牌被男子夺走的 丑剧不会重演了。
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11 月 29 日 古植物与超绿色革命 1985 年 11 月，在乘 “大西洋”号航天飞机升天时，墨西哥工程师罗道 尔弗·维拉带了一些名为苋的古老谷物种子，想研究种子在失重状态下的发 芽情况。维拉还带了一些苋制食品，与其他宇航员在飞行中共享，大家都很 喜欢吃。那么，苋究竟是什么呢？ 苋在历史上曾经是美洲人广泛种植的粮食作物，但是这种庄稼和数十种 其他古代农作物一起，由于政治原因，几乎一夜间就淹没无闻了，以至于被 现代世界忘得一干二净。不过，情形正在改变，植物科学家们对这些古代农 作物的兴趣越来越浓，并投入力量进行研究，试图从中选择培育出人类新的 食物品种。 秘鲁农学家卡里诺乌斯基率先对苋进行种植研究，拉开了古老植物重放 异彩的序幕。苋蛋白质含量高、种类丰富，特别适于作人类的食物；其种粒 雪白，味道很香，象爆玉米花一样。这种植物已在秘鲁、墨西哥、危地马拉 和美国推广开来。除苋外，“基努阿”也是农学家们致力发掘的一种古植物， 它蛋白质和纤维的含量很高，不含胆固醇，营养成分特别平衡，吃起来味道 颇象褐麦，可用来酿制啤酒等。 “基努阿”品种的开发推广工作已在玻利维 亚、秘鲁、厄瓜多尔、英国、美国等国家轰轰烈烈地开展起来。 块根类古作物也是科学家们注目的对象。如奥卡，产量比土豆还高，有 的富含糖分，味道甜美；有的略带酸味，吃起来也相当可口。它已受到新西 兰人的钟爱，并有可能成为世界性的作物。另一种块根植物“阿尔阿凯查”， 外形和味道都象芹菜，有芹菜、洋白菜、板栗的组成，是味道最好的食物之 一，深得哥伦比亚人的厚爱，已传到中美和巴西，并有可能和奥卡一样，被 推广到世界各地。 “欧尤科”含有胶质，产量高，抗霜冻、耐病虫害，有很 大的发掘潜力。除南美外，还无人知道它的芳名，不过美国、加拿大、英国 的科研人员已开始了试验栽培，它极有可能也成为世界性农作物。还有一种 取名为 “努恩亚斯”的爆豆子，古时种植于高原地区，它易于油炸，豆肉松 软，味道特别象炒花生。它完全有希望成为世界性的营养点心，美国科学家 正在加紧研究。 古植物中，一些美味水果也极有推广价值。象 “蔡里莫亚”就特别有价 值，它的奶油色的果肉甜如糖果，有菠萝和草莓的混合的味道，这种水果在 智利得到青睐，已有数百个蔡里莫亚园林。但在古水果中，大多数是世人无 缘品尝的，因为除新西兰外，在其它国家还未引起重视，如巨大的黑浆果、 海角醋栗、拍平缕瓜、树番茄等都是这类水果的成员。 科学家们已经得出结论，古作物中许多是可以栽培的，也是富含营养、 可口悦人的。利用现代生物技术的工具，科学家正在揭开时间的面纱，发掘 并改善被人们遗忘了的古作物。可以预言，世界农业将发生一场 “革命”， 这场来势凶猛的革命是一场新的 “绿色革命”，其意义可能超过上一次“绿 色革命”，所以我们称之为 “超绿色革命”。
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11 月 30 日 澳洲瓢虫创造的奇迹 “六六六”等化学药剂的使用曾被认为是人类对付有害昆虫及病菌的最 有效的手段，但后来滥用化学农药的恶果向人们敲响了警钟：环境污染，人 畜中毒，益鸟骤减，资源破坏。为此，人们越来越重视一种无毒的 “农药” ——害虫的天敌，这一技术被称为生物防治。生物防治在历史上就曾发挥过 神奇的功效。 十九世纪八十年代，美国加利福尼亚州的柑桔种植业刚刚兴起，金黄色 的累累果实给人们带来了丰收的喜悦。但后来一种名叫吹绵蚧的害虫传入加 州，给柑桔生产带来极大的危害，加州新兴的柑桔业大有被摧毁之势。科学 家们经过认真研究，决定到吹绵蚧的原产地澳大利亚去寻找天敌。 1888年 11月30 日，129头澳洲瓢虫肩负着剿杀吹绵蚧的重任，被运到 美国加州。经过检查、饲养之后，这群 “杀手”被释放到柑桔园中。结果， 奇迹出现了。瓢虫们立即投入到杀灭吹绵蚧的战斗之中，并且大量产卵，迅 速繁殖和扩散。加利福尼亚南部猖獗为害十余年的吹绵蚧在短短的几个月内 即被澳洲瓢虫 “剿杀”到无害的水平。时至今日，加州柑桔园内的这种害虫 尽管一直存在，却一直未能再次成灾，因而无需防治，真是一劳永逸。这不 仅是世界上生物防治技术第一个成功的实例，而且它还比较完整地显示了这 一技术的基本特征，因而在历史上留下了令人难忘的一页。 为什么要从遥远的澳洲引进天敌防治吹绵蚧呢？这是因为吹绵蚧原产于 澳洲，而一种害虫在它的原产地往往有多种天敌控制其种群的发展，益害之 间保持着平衡，使害虫不会轻易成灾。可是当这种害虫传入了新的地区，失 去了原有天敌的控制，它的种群数量就会迅速繁殖扩大，给生产造成严重危 害。在这种情况下，从害虫的原产地引进它的天敌，促使其建立新的生态平 衡，就可以有效地控制害虫的发展。这也就是为什么科学家要不辞辛劳地远 渡澳大利亚寻找吹绵蚧天敌的原因。 也是因为上述的原因，世界各国都在海关设立了动植物检疫机关，严格 把关，以防有害昆虫或其它生物传入本国，造成难以控制的灾害。
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12 月 1 日 超级癌症——爱滋病 1981年夏天，洛杉矶的戈特利布医生发现几位年轻人患了卡氏肺囊虫肺 炎——一种不同寻常的疾病。几乎同时，在纽约市的皮肤科医生费里德曼 ·基 恩也发现几名年轻人患有严重的不寻常的皮肤瘤——卡波济氏肉瘤。这些病 一般只发生在免疫系统有严重缺损或是接受过药物治疗的癌症病人身上！几 位病人最初一般都感到发热、喉痛、消瘦、疲乏无力、淋巴结肿大，随着病 情恶化，病人开始染上卡氏肺囊虫肺炎或是卡波济氏肉瘤，而且不断受到其 他传染病和癌症的侵袭，一种传染病或癌症刚刚治好，别的传染病或癌症又 接踵而至。有的病人虽勉强多活了一年半载，但终究没能逃脱死神的魔掌。 他们的临床症状虽不相同，但都出于同一病因——免疫系统功能缺损。 这种病究竟是什么原因引起的呢？美国病毒控制中心 （CDC）的流行病专 家查遍所有病历卡、采访有关患者，他们发现，最早有记载的同类病例是 1978 年的几位病人，在此之前没有人患过这类病，这种病确确实实是新出现的。 1981年6 月，CDC 首次向世界报道了这种 “新的独立综合症”。 CDC 和其它实验室的研究人员继续探索这些病人的免疫系统究竟出了什 么毛病？最后的研究结果表明：问题出现在免疫系统的一种称为辅助T细胞 的白细胞上。 免疫系统是体内保护机体免受细菌、病毒等致病微生物侵害的系统，主 要由几种白细胞和化学分子组成。当致病生物侵入机体，免疫系统各成员便 加入战斗，首先由叫B细胞的白细胞搜寻外敌，并产生一种叫抗体的物质捉 住敌人，然后由免疫系统中其他成员将其歼灭。 研究人员发现，患有“新的独立综合症”的病人血液里辅助T细胞极少， 没有这种细胞的参与，B 细胞不能生产大量抗体，这便破坏了免疫系统工作 的有效协调性，使它发生严重缺陷——抗体的缺乏，不能抵御外敌的入侵。 病原微生物乘机大举进攻，在机体内肆意生长，使人患上卡氏肺囊虫肺炎或 卡波济氏肉瘤恶疾。1982年9 月这种免疫缺陷被发现以后，就把“新的独立 综 合 症 ” 称 为 “ 获 得 性 免 疫 缺 陷 综 合 症 ” （ac- quiredimmunedeficiencysyndromeAIDS），音译为“爱滋病”。1983年，巴 斯德研究所首次分离出致病子——爱滋病病毒，又称免疫缺损病毒 （HIV）。 通常认为，HIV 起源于非洲的绿猴，在人类中主要通过性接触、受污染 的血液、注射毒品的针头等进行传染。受感染的母亲可以把病毒传给胎儿， 器官移植也可传染。唾液能否传染爱滋病病毒，目前还不清楚。 科学家正在寻找预防和治疗爱滋病的药物和疫苗。如化学药物叠氮胸苷 （AZT）和DDT对爱滋病都有一定效果。爱滋病病毒培养出来的疫苗已首次在 人体实验，它可以增强对爱滋病病毒的免疫力，而且没有副作用。虽然目前 还没有找到一个彻底治疗爱滋病的方法，但全世界科学家和其他有志献身于 爱滋病研究的人们的共同努力，使我们看到了希望的曙光！ 12月1 日，是“世界爱滋病日”。
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12 月 2 日 一声春雷——北京猿人第一个头盖骨的发现 裴文中的名字对许多人来说并不陌生，他是我国著名的古生物学家。1928 年，24 岁的他刚从北京大学地质系毕业，就参加了周口店的发掘工作。 周口店位于北京城区西南大约50 公里处，它的东南面，是一望无际的华 北大平原；西面和北面，是山峦重迭的北京西山。 周口店附近山上，有距今4 亿多年的奥陶纪石灰岩，这里的石灰岩层很 厚。石灰岩容易被带酸性的水所溶解，特别是褶曲发育、断裂很多的地方， 更容易被地下水所穿通，因而形成许多洞穴和裂隙。这些洞穴和裂隙后来被 泥沙填充，即成为洞穴堆积物或裂隙堆积物。在这些堆积物中，埋藏了大量 的动物化石，提供了大量研究过去年代动植物的状况与环境特点的材料。从 1921年起，中外科学家就开始在此对更新世的洞穴裂隙堆积进行发掘，试图 找到揭开动物、包括人类的进化及过去生活状态之谜的钥匙。 1929年，裴文中挑起了负责周口店发掘工作的重担。 12月2 日，下午4 点多钟，已经日落西山，北风不断吹来，人人都感到 寒意，但裴文中和工人们为了在本年度的工作结束之前再多找些化石，仍然 紧张地工作着。发掘的洞穴已经很深了，他们一只手拿着蜡烛，一只手不停 地挖掘。这时，一个圆圆的东西露了出来。周围静悄悄的，只有带节奏的锤 镐声不时地响起。露出来的部分渐渐多起来，忽然，裴文中大声叫起来：“这 是什么？是人头！？ 对，这是人头，是一个沉睡在周口店龙骨山猿人洞地下长达几十万年的 一个少年直立人的头盖骨。 这是一个伟大的发现！以此为序幕，科学家们又在周口店陆续发现了许 多猿人化石、猿人制作的石器、骨器以及他们用火的证据。 这些猿人最初被定名为 “中国猿人北京种”，或称“北京中国猿人”， 俗称 “北京人”。后来，随着人类学的发展，“北京人”的学名被调整为“北 京直立人”，拉丁文为 Homoerectuspekinensis，但 “北京人”这一亲切的 俗称早已家喻户晓，广为流传。 “北京人”的发现具有重大意义，对此，我国著名的古人类学家贾兰坡 教授在 1979年举行的“北京猿人第一个头盖骨发现五十周年纪念会”的开幕 式上曾作出精辟的概括，他说： “1929年 12 月 2 日，古人类学上值得纪念 的一天来到了，裴文中先生发现的完整的北京人的头盖骨和北京人制作石 器、骨器以及用火的证据，就象一声春雷，使那些被传统偏见束缚得紧紧的 学者们不得不承认：在人类历史的黎明时代，从体质形态、文化性质和社会 组织等方面，的确有过 ‘直立人’阶段。北京人宝库中的每件化石都使人确 信： ‘直立人’是存在的，并且有更多的人认为，他是‘南猿’的后代，又 是后来 ‘智人’的祖先。北京人化石、工具和用火遗迹的发现，使人们对自 己的历史有了更清楚的了解，填补了人类发展史上很重要的一环。”
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12 月 3 日 博帕尔的教训 1984年 12 月 3 日凌晨，印度中央邦首府博尔市郊的一座生产杀虫剂的 化工厂突然发生事故，剧毒气体异氰酸甲酯从管道中泄漏出来。致命的烟雾 借着夜色，悄悄地袭向博帕尔市，几千人相继在睡梦中丧生，无数的牲畜毙 命。在这场惨案中，几十万人受到不同程度的危害，其中5 万余人可能双目 失明。这起毒气泄漏事故，是当今世界上最大的公害事件。 印度博帕尔市这起毒气外泄事故，是因为生产西维因和涕灭威农药过程 中的45 吨液态毒气泄漏造成的。这种液态毒气叫做异氰酸甲酯，通常以液态 形态储存在罐内，在 21℃时液态成为气体，它是生产西维因农药的中间原 料。 研究农药对环境及生物的影响，是环境生物学的一项重要课题。西维因 农药是商品名，它的学名叫甲胺基甲酸—1—萘酯，在农业上用作触杀杀虫 剂，具有良好的残效和内吸作用，它主要能防治水果、蔬菜、棉花和其它经 济作物上的害虫。该农药对人、畜低毒，对鸟类、鱼类也较安全，一般使用 浓度下对作物果实亦无药害。但是在生产合成西维因农药时，它的中间原料 异氰酸甲酯的毒性却很大。它对人体的危害，可通过呼吸道、食道及皮肤浸 入而引起中毒。人大量吸入后，几分钟即可死亡。 印度毒气事故的发生，表面上是45 吨异氰酸甲酯剧毒气体的泄漏，实质 上是资本主义发达国家污染工业的转移，是忽视环境保护，玩忽职守所造成 的恶果。它给我们的教训是惨痛的，人类忽视环境保护，最终受害的必将是 人类自己。 环境科学是一门综合性学科，环境生物学是其中重要的一支，它以研究 生态系统为核心，向两个方向发展：从宏观上研究环境中污染物在生态系统 中的迁移、转化、富集和归宿，以及对生态系统结构、功能的影响；在微观 上研究污染物对生物 （包括人）的毒理作用和遗传变异影响的机理和规律。
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12 月4 日 拯救儿童——白喉的征服 1890年 12月4 日及11 日，贝林在《德国医学周刊》上发表文章，报告 了抗毒素治疗白喉这一重大发现。 19 世纪 80 年代，白喉恶浪席卷全球。医院的儿童病房里，可怜的啜泣 声使空气显得悲惨，咯咯的干咳声预示孩子即将窒息，在一排排凄凉的小床 上，白色枕头上的小脸，已经被一只不可知的手扼得脸色发青。医生们在病 房里进进出出，装出欢欣的神色以掩饰绝望的心情，实际上他们已无事可做， 他们只能等待，等待孩子艰难地但又是幸运地逃出死神的魔掌，或干脆是死 神来临。 1891 年 12 月的一天，德国科学家埃米尔·贝林来到柏林布利克街的柏 格曼医院，这里就躺着一些行将死于白喉的孩子。这天晚上，贝林给其中一 个患严重的白喉病的孩子注射了第一针抗毒素，结果犹如奇迹，孩子得救了。 这一消息马上轰动了世界，贝林也因此赢得了极高的荣誉，1901年他成为第 一位诺贝尔生理学及医学奖获得者。但是我们也要看到，除了贝林以外，还 有其他几位默默无闻的工作者，特别是莱夫勒和鲁，正是在他们的共同努力 下，人类才最后制服白喉的。 19世纪80 年代初，弗雷德里克·莱夫勒开始了猎捕白喉微生物的工作， 开始的实验都很顺利，从每个病孩的咽喉粘膜中都能检出一种棒状杆菌。但 问题很快就来了，莱夫勒对死动物及小孩进行解剖镜检，令他困惑的是，除 了小孩的咽喉部位及动物的注射部位之处，其它地方均找不到棒状杆菌。“但 是它们固定在一个小小的角落里是如何发挥作用的呢？”他只能凭空猜测它 可能释放了一种毒素。研究就此停下来了，有时他甚至怀疑这种棒状杆菌是 否真是白喉的病原体了。 在法国，巴斯德的助手埃米尔·鲁也正着手白喉病的研究，开始的过程 与莱夫勒基本一致。与莱夫勒不同的是，鲁热情奔放，有时热情得近乎丧失 理智。从实验他推测是一种毒素在起作用，但怎样将它从菌体中分出来呢？ 用细陶制成了一种过滤器，从滤出液中检不出细菌。之后，他将白喉杆菌培 养四天后过滤，再用滤出液注射豚鼠 （一种实验动物）。 “这些豚鼠该死了 吧！”但结果正好相反，它们活蹦乱跳的，好象在说：“肉汤味道真不赖！” 但是鲁可不愿就此罢休，一定是注射量太少了。他一次次加大注射量，最后 将所剩的 35 毫升滤液全注到一只豚鼠体内，这差不多是其体重的五分之一， 毫不夸张的说，它足以将这只豚鼠淹死呢！奇迹出现了，不出5 天，豚鼠就 死了。外毒素就这样发现了。 这时在德国，贝林也在进行这场角逐。他发现一种碘化合物对白喉有治 疗作用，但它同白喉毒素一样对人体有毒害作用。于是他突发奇想，用白喉 毒素注射碘化合物治好的豚鼠，发现豚鼠已对毒素免疫了。 “使豚鼠免疫的 物质一定存在于血液中”，贝林想。于是他将从这几只豚鼠抽出的血液与白 喉毒素混合后再注射未免疫的豚鼠，结果未表现出任何症状。 “血真是一种 不可思议的东西！”他叫道。就这样他发现了血液中抗毒素 （实际上就是构 成体液免疫的一种抗体）的治疗作用。 虽然最初的血清治疗比较粗糙，效果也不很好，但它毕竟是微生物学发 展历程中的一次重大事件，并曾拯救了无数儿童的生命，更重要的是它为体
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液免疫学说的建立奠定了基础，推动了免疫学基础理论的向前发展。
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12 月 5 日 世界上最大的动物 鲸鱼虽然外形很象鱼，而且一生都生活在水中，但是它并不是鱼，因它 不是冷血动物，而是温血动物；它不是用鳃呼吸而是用肺呼吸；并且它不是 卵生而是胎生的，因此它不是鱼而是生活在水中的哺乳动物。 鲸鱼的种类有 100多种，最小的齿鲸、海豚和江豚身长仅一米左右，最 大的蓝鲸是世界上最大的动物。据记载，最大的一头蓝鲸体长 34 米，体重 170吨，一根舌头就重三吨，它皮下的脂肪层很厚，有 70—80 厘米厚。一条 鲸鱼的脂肪有 50 吨重，正因为有这样厚的脂肪层保温，它们才能长期生活在 南、北极冰冷的海洋里而不感到寒冷。 鲸是用肺呼吸的，一头巨鲸一次可吸入 15000升空气，它的鼻孔长在头 部上端的凹处，一次呼吸后能潜入水中20—60分钟，当潜水返回水面时，就 要将体内大量压力很大和温度较高的废气呼出来，再吸入新鲜空气。这 1500 升的废气呼出时，力量很大，把鼻槽里的海水也跟着喷射出来，呼出的气流 遇到外界较低的气温就化成水汽，形成一股美丽的喷泉，称为 “喷潮”。蓝 鲸的喷潮垂直细长，高达 12米，洒下的水汽象一把撑开的大花伞；齿鲸的喷 潮粗矮，且时间不长；抹香鲸的喷潮与海平面成45°角，斜射而上；露脊鲸 头上有两个鼻孔，喷潮成叉状。 每年初冬，蓝鲸来到海洋的温带交配后再返回南极海域，怀孕期约一年， 到明年晚秋季节就产下一幼鲸，刚生的幼鲸不会露出海面呼吸，母鲸就将它 托出水面，让它吸入生平第一口空气，以后幼鲸就会自己呼吸了。小蓝鲸刚 出生就长10米以上，重5—6 吨，靠吸母鲸的乳汁长大，鲸没有唇，吸奶时 用舌头卷成一园筒紧紧的卷住母鲸的乳头，母鲸收缩腹部便将乳汁射入小鲸 嘴内。鲸奶的含脂量要比牛奶高40 倍，所以小鲸发育很快，一天能增加体重 100公斤，哺乳期约半年，2—3 年以后就可以长得和它们的父母一样大了。 一头巨鲸的眼睛还没有足球大，与它的身材相比，显得很不相称，且视 力极度退化，只能看到约17米远，只有它身长的一半，那么它是靠什么来进 行觅食和导航的呢？原来它有一套天赋的高灵敏的回声测距本领。它的鼻孔 能发出频率范围极广的超声波，这种声波遇到障碍物即反射回来，形成回声。 鲸根据这种声波往返的距离来准确地判断障碍物的距离，误差很小。 鲸有强烈的眷恋性。一条公鲸和几条母鲸及幼鲸组成一 “家”，在海上 过着群居的生活，它们的睡眠往往选在风平浪静的时刻，许多鲸以头部为中 心向外呈放射状，静静地躺在海面上，一旦遇到外界侵扰，即互相告知，迅 速逃窜。它们还会表现高度的友爱行为，当其族群中的一个成员生病或行动 不便时，其它成员会奋不顾身地帮助它，而不会遗弃它。这种强烈的眷恋性 有时会使整个族群陷入悲惨境地。只要有一条或数条同伴搁浅，其它的成员 会迅速赶来救助，结果就造成整个鲸群的搁浅死亡。甚至一些被拖回海中的 鲸鱼，还会再次冲上滩来。由于抹香鲸、伪虎鲸、巨头鲸的种群行为最强烈， 群体数量也大，所以它们集体搁浅死亡的机会也比其它种类多。
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12 月 6 日 捕鼠能手—猫头鹰 1981 年的冬季到 1982 年的春季，在我国河南省的商丘市区和郊外，突 然飞来了几百只猫头鹰，它们白天停歇在大树上，傍晚便开始觅捕猎物。清 晨，到处都是被撕碎的鼠皮和死鼠的残骸，象是一片刚刚结束战斗的疆场。 猫头鹰统称鸮鸟，是一种猛禽。全世界有 133种，在我国有20 多种，有 雕鸮、长耳鸮、短耳、红角鸮、领角鸮、草鸮等。据苏联鸟类学家的统计， 一只猫头鹰一个夏天能捕杀田鼠 1000只左右，而一只田鼠一个夏天要糟蹋粮 食 1公斤左右，也就是说一只猫头鹰一个夏天能为人类保护 1吨粮食，这是 多么了不起的数字啊！ 那末，猫头鹰为什么会取得这样大的功绩呢？首先，要归功于它的那双 在黑暗中能看得清清楚楚的眼睛。绝大多数动物眼睛的虹膜里，都生有可以 控制瞳孔放大和缩小的两种肌肉，光线强时，收缩肌肉起作用，使瞳孔变小； 光线弱时，放大肌肉起作用，使瞳孔变大。而猫头鹰的眼睛里，只有放大肌 肉没有收缩肌肉，所以它怕光，只是在夜间才出来寻食，这正好与老鼠的活 动时间相吻合。另外，在猫头鹰眼睛的视网膜上有很多能在较弱光线中起作 用的圆柱状细胞，而不具有能在较强光线下起作用的园锥细胞，所以夜间虽 然光线很弱，它仍能清楚地分辨周围的事物。 其次，要归功于它的两只灵敏的耳朵。大部分猫头鹰还生有一簇耳羽， 形成象人一样的耳廓。它的听觉神经非常发达，听觉神经细胞数量比一般的 鸟类多好几倍。它停在树顶上，就能听到远处草地上一只小鼠轻轻走动的声 音。在搜索猎物时，听到声响后，它便一转头，使声波传到左右耳的时间发 生差距，由此正确分辨出声源的方位而后迅速出击。 第三，要归功于它那转动灵活的脖子。它的脖子能旋转 270°，是任何 动物所不能相比的，确保它的耳目能达到 “眼观六路、耳听八方”，大面积 地搜捕猎物。 第四，要归功于它那柔软的羽毛。它的羽毛十分柔软，在翅膀的羽毛上 长有密生的羽绒，因此在飞行时所产生的声波频率竟小于 1千赫，几乎是没 有声音，一般哺乳动物的耳朵都不能感觉到这样低的频率，这样无声的出击， 猎物不能察觉到，不知不觉的就被擒了。 再加上它那锋利如铁钩的嘴和爪，一下就把老鼠抓住囫囵吞下，过几小 时以后，再把不易消化的残块吐出来。猫头鹰对老鼠，即使是吃饱了，也照 捕不误，决不放过，真不愧是捕鼠能手。 可是，这种益鸟长相可怕，两眼又大又圆炯炯发光，两耳耸立象神话中 妖怪的双角，叫声又特别阴森凄凉，再加上飞时无声只有黑影一闪，因此自 古以来被认为是不祥之物，认为猫头鹰是报丧鸟而加以捕杀。如今，我们不 但应为它恢复名誉，并且要加以保护。再说，据鸟类学家的统计，猫头鹰的 自然死亡率很高，每年约死亡25％；且幼雏之间有严重的同类相残现象，存 活率只有 1/3，所以若不加强保护，便有灭迹的可能。
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12 月 7 日 漫谈细胞和细胞理论 （2） 西奥多尔·施旺，1801年 12 月 7 日生于莱茵河畔的诺伊斯，父亲是当 地一个金匠。施旺中学毕业后，父母希望他去学神学，以便以后能当一个牧 师，但他执意要去学医，最后如愿以偿。他先后在波恩、维尔茨堡及柏林大 学学医。1834年获得博士学位后，到柏林比较解剖学博物馆工作，成为著名 的生理学家约翰内斯·弥勒的助手。在弥勒的指导下，施旺取得了不少成绩。 例如，他发现了神经纤维周围的纤维细鞘，后被称为施旺神经鞘。1836年发 现了称为胃蛋白酶的消化酶。另外，他认为糖溶液的发酵是由一种有机物而 引起的，否定当时盛行的自然发生说。1838年，施旺第一个接受施莱登提出 的细胞概念。1839年，他发表了著名的代表作 《关于动物与植物结构与生长 一致性的显微镜研究》。在此著作中，他明确提出了动物和植物都是由细胞 组成的细胞理论，施旺与施莱登一直保持着良好的私人友谊。1882年 1月11 日，施旺在科隆逝世。 施旺和施莱登提出的细胞理论主要有三个方面的内容：1.系统地论证了 细胞是动、植物有机体的基本结构单位，也是生命活动的基本单位。2.动、 植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性，按共同的规律发育，有共 同的生命过程。3.细胞的个体发育有自己生成和发展的过程。 施莱登和施旺共同建立的细胞理论，阐明了有机体发展和分化的规律， 无论是在植物界还是在动物界都具有普遍的有效性。施旺在他的著作中写 道，细胞理论的建立，使 “动物界与植物界的巨大壁垒，亦即最后的结构区 分因此而完蛋了。”恩格斯对细胞理论也给予了高度评价，称它为照亮十九 世纪科学发展的 “三盏明灯”之一。 迄今，细胞生物学的研究经过经典细胞学，现代细胞生物学，已进入分 子细胞生物学阶段。细胞理论的内容得到了进一步的丰富的发展，现在我们 有了非常先进的光学显微镜和电子显微镜，对细胞的结构和功能有了更深刻 的认识，对细胞生长和发育的规律、细胞增殖的调节的规律也有了进一步的 认识。然而，我们不应忘记列文虎克和罗伯特·虎克的简易显微镜，以及施 莱登和施旺最初建立的细胞理论。
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12 月 8 日 大头羊 盘羊是一种体型最大的野生羊，它属于绵羊类，但不是家畜绵羊的祖先， 家畜绵羊的祖先是斑羊和原羊。盘羊的主要特征是头上长有一对粗大并向两 侧螺旋状盘曲的大角，所以也称 “大头羊”，是我国二级保护动物。 盘羊主要栖息在我国青海、新疆、西藏等地海拔 2000—5000 米高的高 原、丘陵或高山草地上，它善于爬山履险，能在陡峭的山岩上迅速奔跑。 盘羊是一种高山动物，它可以忍受很恶劣的食物条件，抗寒能力也很强。 它喜欢结群生活，秋天以后，常由一头或少数几头雄羊率领雌羊及未成年幼 羊结成 10—30 只的群体。它们主要在清晨或黄昏前活动，饱食后便攀登到附 近的岩石上休息，由于体色与岩石相似，所以不易被发现。它们在活动或休 息时常由一头成羊站在视野开阔的高地上守望，发现有危险便用前足击地以 向群体发出警报，并率领群体逃去。 12月—1月是盘羊的发情交配期。这时雄羊间要开展一场激烈的、你死 我活的角斗，双方象绵羊似的从远处奔向对方撞头，又仿照山羊的姿势直立 后发力向下击角，直至把对方打败为止，角击声隆隆，很远处都能听到。胜 利者才有资格与雌羊交配，这保证了最佳的基因传给后代。繁殖期过后，雄 羊开始离群独居。雌羊的孕期约 150—180天，一般在5—6 月分娩，每胎多 是产一仔。 入冬后，盘羊为了觅食，要迁徙到积雪浅或无雪的地方去生活，尽管它 们的眼睛和鼻子都非常敏感，但还是常常遭到狼、雪豹、猞猁的袭击和暗算， 夏天它们又上到积雪线附近活动。生物学上称此为动物的垂直迁徙。
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12 月 9 日 鸟类中的 “恩爱夫妻”——天鹅 在我国种类繁多的鸟类中，天鹅保持着一种稀有的 “终身伴侣制”，十 分恩爱，就是在其它时间，也是一起觅食、休息、戏水、甚至在迁徙途中也 互相关照，从不分离，一旦有一只遭遇不幸，另一只宁愿单独生活一辈子， 也不再另选配偶，真称得上是忠贞伴侣。 天鹅还是世界上飞得最高的鸟。1967年 12 月 9 日，在英国外赫布里底 群岛上空，一位飞行员发现，从冰岛飞到北爱尔兰过冬的 30 只大天鹅，在 12200多米上空飞行。天鹅属于大型水禽，全世界共有5种，在我国有3种： 大天鹅、小天鹅及疣鼻天鹅，其中疣鼻天鹅在迁徙途中也曾见到飞越接近 9000 米高的珠穆朗玛峰。 每年三月底四月初，湖面刚解冻不久，天鹅就从南方飞回它们的故乡— —新疆、内蒙等地，它们成对地分散在蒲苇上活动，形影不离，一、二个星 期后便开始寻找巢区，在蒲苇滩深处用蒲苇搭成一个直径一米的圆形巢，里 面铺上干草、蒲草及脱下的羽绒。巢作好后，雌天鹅便开始产卵，每窝4～6 枚。天鹅的卵很有特色，呈苍绿色，带有白色细斑，重量可以达到 370 克， 是我国鸟类中最重的卵。天鹅卵的卵黄含量较多，甚至雏鸟出壳后腹腔内还 存有 卵黄，这样，即便遇到恶劣天气雏鸟一时找不到食物也不至饿死。孵 卵主要由雌鸟但任，雄鸟负责守卫，一旦发现敌害，雄鸟就立即迎上前去， 用嘴啄或用翅膀拍打来犯者，同时向雌鸟报警。雌鸟闻讯即把卵盖好，自己 轻轻离巢远去，待敌害被赶走后，再回来继续孵卵。30 多天以后，美丽的小 天鹅破壳而出，这时的小天鹅还够不着水中的食物，大天鹅就用嘴或脚掌把 水中的食物搅起来，使食物浮到水面，以便小天鹅取食。经过一个夏季，体 重200 多克的小天鹅便长成7—8 公斤的大天鹅，到天气变冷，便与父母一起 飞向遥远的南方。 恩爱的天鹅夫妇有时也遇到第三者插足。让我们共同欣赏自然界这精采 的一幕吧：一对天鹅带着子女在湖面上游玩嬉戏，突然一只外来的雄天鹅偷 偷闯进它们的领地，天鹅爸爸毫不犹豫地迎上前去，与入侵者展开激烈的搏 斗，它们互相啄击对方的脖子，撕拔屁股上的羽毛。一番苦战，入侵者被击 退了，雄天鹅得意洋洋地回到雌天鹅和小天鹅身边。它和雌天鹅正面相对， 翩翩起舞，而后，它们又走到水里，扩展翅膀，肩并肩地向前游，它们的孩 子也争先恐后地跳进水里，簇拥在周围，一起游玩嬉戏。这是天鹅的 “家庭 仪式”，它们是在庆祝，庆祝它们家庭的胜利。
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12 月 10 日 神奇的胃液 很早人们就知道，人和动物吃的食物是在胃里被消化的。如果你好奇地 打开鸡、狗、鱼等动物的胃，你会在其中发现米粒、骨头或鱼虾吗？当然不 会，因为胃里只是一些烂得不能再烂的 “馅”，即所谓的食糜。那么胃内的 消化过程是如何进行的呢？对这个问题的研究，花费了人们很长时间。 一开始有人认为食物在胃内进行发酵、腐败形成食糜。后来有一名叫若 穆的法国人，他用火鸢研究胃的消化作用，这种鸟能将吃下去而不能消化的 东西 （如羽毛）再吐出来。他利用这一特点，做了一铁制小管，管内固定一 块肉或骨头，使这个鸟吞下去，然后观察吐出后里面食物的情况，结果发现 肉或者骨头都被溶解了。他又把小管内放置海绵，大鸢吐出后挤出液体，尝 有碱味，但可使石蕊试纸变红，这就是胃液。若穆可被认为是第一个采取纯 净胃液的人，若穆的实验直接证明了，食物在胃内是被溶解而不是发酵。在 十九世纪初，朴罗特和施旺先后发现胃液中含有游离盐酸和胃蛋白酶。一名 美国军医利用一个腹部受枪伤，伤口未能愈合而永久性胃瘘的人，观察到胃 液只有在进食后才引起分泌。胃液中的盐酸是由胃腺的壁细胞分泌的，在餐 后胃酸浓度可达 150—170mEg/L，相当于 PH1—2，比血浆中氢离子浓度高300 万倍。如此高的酸度可以使皮肤腐蚀，但由于胃粘膜表面有一层粘膜屏障， 保护胃壁不受侵蚀，在病理情况下，粘膜屏障被坏将导致胃溃疡。胃液中高 浓度的盐酸具有非常重要的生理作用，其中最重要的是激活胃蛋白酶，胃腺 中的主细胞分泌出的胃蛋白酶先是无活性的，只有在酸性条件下才能被激 活，并同时对蛋白质进行初步分解。胃酸的作用还包括杀菌、刺激胰液分泌 等。胃的蠕动使胃液与食物得到充分混和，最后形成食糜排入小肠。 巴甫洛夫对胃液分泌机制的研究作出了很大贡献，加之他对其他消化腺 的研究工作，奠定了现代消化生理学的基础，并于1904年 12月10 日获得诺 贝尔生理学与医学奖。他利用慢性手术方法，在狗胃上制成具有神经支配的 小胃并插入瘘管通至体外，这样在狗正常进食时，能从小胃中收集到纯净的 胃液。这就是著名的 “巴氏小胃”。他研究发现，食物在口腔、胃和小肠三 个阶段，胃液分泌出现三次高峰，分别称为头期、胃期和肠期胃液分泌，其 中头期分泌量最大。如果一个人进餐后胃液分泌量过少，将出现消化不良或 萎缩性胃炎等病症。
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12 月 11 日 疾病的病菌说 1865年至 1870年间，德国的巴斯德致力于酒变质及蚕病等问题的研究， 以解决实际中碰到的难题。通过分析比较，他发现酒变质及蚕病都是由微生 物引起的。他还把他的发现用来指导具体的实际应用，并取得了巨大的收益， 从而为疾病的病菌说打下了坚实的基础。 但是，真正从理论上系统地证明疾病病菌说的是德国的科赫。科赫诞生 于 1843年 12月11 日。 1866年，科赫从哥廷根大学毕业后，条件迫使他不得不走乡村医生的道 路。当时炭疽病正在他行医的地区蔓延，由于这种病既侵袭牛羊，也危及农 民的生命，因此对它进行研究就成了科赫责任范围内的事情。 很多人通过尸检发现在病畜体内有一种杆状微生物，但是怎样证明它就 是炭疽病的病原呢？后来，方法总算有了。他在健康小白鼠的尾巴根上切一 小口，再用干净木片沾上死于炭疽病的羊血在切口上插一下，第二天小白鼠 就一命呜呼了。之后他解剖小鼠，发现其脾很大且发黑，镜检发现了与前日 接种同样的杆菌。此后，他就日复一日地重复这一实验，结果总是一样。 这些杆菌一定是活的了！但是怎样才能亲眼看到它的繁殖呢？能不能让 这些杆菌在镜检用的玻片上直接繁殖呢？后来他创用了悬滴培养以进行微生 物的活体观察。他先将培养杆菌用的牛眼水样液滴在玻片上，接种上刚从死 于炭疽的小鼠体内取出的脾屑，再将一带凹槽的厚玻璃盖于其上，周围涂上 凡士林，将两玻片密封再将玻片翻转，然后他就目不转睛地盯着他的宝贝显 微镜。二个多小时过去了，什么动静都没有，但两个小时对科赫来说算得了 什么！如果能看到杆菌繁殖，他真愿意守它两天两夜呢！终于，他发现它们 有动静了，菌体从原来的一只变成了两只，后来逐渐发展成很长很长的线， 科赫这才松了口气。以后接连 7 天，他重复创造他的这一奇迹。现在他的杆 菌已繁殖8代了，他已把炭疽杆菌繁殖成纯粹的培养体，现在关键之战开始 了，他用悬滴中的杆菌接种小鼠，他要看看这些菌体是否具有致病能力，结 果他成功了。 大家一定会想，科赫现在可以将其重大发现公之于世了，但科赫不是这 样的人，他要继续完善他的实验，现在困扰他的问题是炭疽病是如何传播的？ 为什么有些休闲好多年的牧场仍能致牛羊于死地？难道这种菌能熬过漫漫冬 天及炎炎夏日？ 有一天，他看到一些发光的小珠子在杆菌的里面，那是什么是污染的杂 菌？那为何都在菌体内呢？最后他把悬滴干燥后存放起来，一个月后发现它 仍光亮如前，然后他在干燥的遗渍上滴上新鲜的牛眼水样液，怪了，他发现 那些亮点又转为杆菌了！ 现在他坚信，他已弄清了炭疽病的致病原因及其致病机理。他总算走上 了讲坛，告诉世界他的那些发现，虽然语言平淡无奇，且还有些口齿不清， 但他的每一个字都引起听众的阵 科赫的精细实验从根本上证明了疾病的病菌说，为人类正确地认识疾病 并进而防治疾病指明了方向。
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12 月 12 日 细菌：朋友还是敌人？ 自从 1877 年德国乡村医生柯赫发现人和动物炭疽病原是炭疽杆菌以 来，世界各地细菌学家相继发现人类和家禽的许多传染病是由病原菌引起 的。人们就在细菌和疫病之间划上了等号，对细菌极为厌恶。其实这其中有 些误解，病原菌只是细菌家族中的一小群 “害群之马”，绝大多数细菌是有 益而无害的。 在自然界的物质循环中，细菌是非常重要的一环，假如没有它们，地球 上动植物尸体将堆积如山，而且由于 CO 供应受阻，地球上各种生物也将因 2 饥饿而死亡。 地球生命的结构元素是碳。动物依赖植物而生存，植物的碳源来自于空 气中的CO 。通过光合作用植物把CO 变成葡萄糖等有机物，同时放出O 。植 2 2 2 物不能直接利用土壤中的现成有机物，必须依靠细菌等微生物。腐生菌将动 植物尸体分解产生 CO ，释放到空气或土壤中，补充了植物光合作用所耗竭 2 的CO 。 2 生命的另一个重要元素就是氮，空气就是它的仓库，可是植物也不能直 接利用，又得借助细菌的帮助。固氮菌把空气中的氮气变成氨，硝化菌等又 把氨转变成亚硝酸盐、硝酸盐，这些化合物才能被植物吸收利用。氮气的补 充又靠腐生菌对动植物尸体的分解。 硫、铁等矿质元素的循环也得靠细菌完成。细菌对人类的帮助远不止这 些。我们在开采矿产资源时，往往也把埋在地底下对人类有害的物质一并挖 出来，又是细菌把这类物质消灭掉；日常生活中的垃圾、污水，也是细菌帮 助处理掉，使我们能有一个清新的生活环境。此外，生活在我们肠道里的一 些细菌还给我们提供一些必需氨基酸和维生素，没有它们，我们就会感到不 舒服。 在多数情况下，细菌与人类是友好相处的，但有时也闹些别扭。比如一 些细菌在人肠道内与人相安无事，但当它进入其它器官时则引起人类疾病。 个别家伙如霍乱弧菌等则是人类的大敌。就细菌整个家族来说，还是功大于 过，不愧是 “上帝”送给人类的礼物。
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12 月 13 日 生命的要素——维生素 维生素是维持动物和人类健康与生命所必需的微量有机物。 十八世纪末，科学尚不发达，维生素对人类还是一个谜。人们只知道人 体离不了蛋白质、脂肪、糖、矿物质和水，可是，当俄罗斯科学家鲁宁用这 五种单纯的营养素喂鼠时，结果实验的老鼠全都死了。于是，他推测动物的 生活还需要某些微量的物质。 1893年，东南亚的爪哇岛上发生了严重的脚气病，荷兰医生埃克曼被派 到岛上去治疗。但是，他不仅未能治好病人，最后连自己也染上此病，苦恼 万分。后来，他发现吃精米的鸡也患有脚气病，而部分吃粗粮的鸡却生长良 好。根据这一启示，他奉劝人们改吃粗粮，不久岛上的脚气病真的绝迹了。 经后人研究证实，米糠中含有丰富的维生素B1，脚气病就是由于缺乏维生素 B1 而引起的。 1912年，波兰科学家方克经过千百次实验后，终于从米糠中提取出一种 白色晶体，并证实它是动物和人体所必需的物质，因而取名为 “维持生命的 营养素”，简称 “维生素”。 科学家们对维生素继续进行研究，以后又从奶油中提取出了维生素 A， 从蔬菜中提取出了维生素C，从鱼肝油中提取出了维生素D，并把米糠中提取 的白色晶体定为微生素B1。由于维生素种类很多，为了记载和使用方便，科 学家把它们按A、B、C、D 的方式排列起来，除此以外，还有维生素E、K、L、 P、U 等好几十种。 现已知道，儿童缺乏维生素D会引起软骨病，成人发生骨软化病，老人 则容易引起骨质疏松症。维生素E 能护肝，防止胆固醇沉积，使血管保持弹 性，并能促进血液循环和人体机能的代谢，具有延年益寿的作用。维生素 K 是唯一有效的抗凝治疗解毒剂，进行大手术的任何一个病人，都必须在手术 前服用维生素 K。人类缺乏硫胺素 （也是一种维生素）会出现很多特征性的 精神状态，如抑郁、易激动、注意力不集中和记忆力衰退等。 新鲜蔬菜 （如胡萝卜、西红柿）和水果中含有丰富的维生素，其大多数 属于水溶性维生素，在烹调和水洗时容易损失，如烹调马铃薯时去皮会损失 大部分抗败血酸。另外，蔬菜不宜长时间浸泡，否则会损失大量维生素。 维生素是一个大家族，它广泛存在于人们的各种食物中，左右着人类的 身心健康。避免维生素缺乏的合理方法是膳食的多样化，并注意减少食物中 维生素在烹调、加工时的损失。
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12 月 14 日 勤劳的河狸 河狸主要分布在美洲北部，亚洲、欧洲数量很少，在我国新疆维吾尔自 治区青格里河、布尔根河和它们交汇的乌伦古河是河狸的唯一分布区。那里 生长着杨、柳乔木及茂密的灌丛，水中生长着菖蒲、荆三菱、水葱等水生植 物，为河狸提供了丰富的食物。 河狸是一种异常勤劳的动物，干起活来从不知疲倦，对建房筑坝有独特 的本领。因此在英国和美国人们都喜欢用 “河狸”一词来称赞那些对工作不 辞辛苦的人们。 为了防御狼、山猫、狐狸等天敌，河狸都把房建在水中。它们造房可不 容易，既要有一定的水位，还不能让水把房冲走，因此它们必须先筑堤将水 流截住，然后再在堤内造房。筑堤用的树杆是它们劳动得来的。它们先选择 好方向，用它锐利的门牙将树杆啃断，让树倒向河里。当聚集了许多树杆后， 再利用水流把树杆运到围堤的地方，再一根根垂直地插进土里当作木桩，然 后用树杆、石子、淤泥堆成堤坝，最长的堤坝有 180米长、6 米宽、3 米高。 堤坝把河水截住使坝内变成浅滩，然后在近岸的地方造房。它们造的房很精 巧，园园的房顶，从远处望去象一个炭窑，房顶直径有2—3 米，坚厚的墙壁 外面涂着粘土，里面是干燥宽敞的卧室，有两个大门，一旦有水獭等动物闯 入可以从后门逃跑。 它们的食物主要是杨、柳、桦等树的新鲜树皮、嫩枝和树根。为了在漫 长的冬天也能吃到这些新鲜的食物，每年9—10月冬季来临之前，就大量啃 食大树储备冬粮。它们把树干和树枝咬成一米左右长的树杆，运到洞口附近 水底浸泡集中储藏，先用石堆将树枝压好，再用泥土封死，这就是它们的“储 藏库。” 冬天来了，大雪封山，湖面上结起了厚厚的冰层，许多动物都面临寒冷 和饥饿的威胁，而河狸一家住在房内暖暖和和地安享天伦之乐，饿了可以到 湖底去挖取早已储藏好的树枝。狐狸、山猫想履冰去踏破河狸的房顶，可是 每次都以失败而告终，因房顶很坚固，不是它们所能撼动的。 河狸多成对活动，常群居在一起，一个个 “水中楼阁”排成一列，有时 多到十几个。每年春季交配，初夏产仔，每胎多为一仔，也有2—3仔的。小 河狸爱在岸上玩耍，若有狐狸等敌害来犯时，母河狸会用尾巴猛击水面发出 警报，让小河狸跳入水中逃回。河狸尾巴的功能还不仅于此，在啃树枝时， 它的尾巴还能与两后腿鼎足而立使身子稳定，干起活来就更有劲了。到了夏 末，小河狸就能独立生活了。 在美国西部，人们为了控制溪河水量，把河狸空运到那里，筑堤安家。 既调节了上游水量，又使山沟变成了肥沃的小河谷。许多水位下降区，也利 用河狸来筑坝蓄水。1954年纽约州大旱，熊山公园附近土地龟裂，但园内因 有河狸筑坝积水，一片翠绿，园内的动物也都幸免干旱之难。
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12 月 15 日 老杨树上带果的 “鸟窝” 你一定见到过北方的老杨树吧！不知你是否注意过某些树上那一团团蓬 松的乱枝子，它们横穿斜绕，乍看起来很象是乌鸦或喜鹊的鸟窝。但这其实 并不是鸟的安身之所，而是一种寄生植物——槲 （hú）寄生的树丛。 槲寄生是一种常绿小灌木，寄生于槲、梨、榆、桦等落叶树上。它能够 吸取大树树枝里的汁液。由于它高踞于较高的大树顶端，因而不会受到食草 动物的伤害。 冬季，是槲寄生果实成熟的季节，在光秃秃的杨树枝上，绿叶衬映的一 个个黄色或橙红色的果实显得熠熠夺目，这些果子牢牢地悬垂在枝头，是鸫 鸟、太平鸟等最爱吃的果实。它的果肉甜，富于粘液和胶质，果肉里面有 1～ 2 个种子。这样，鸟儿吃了果子之后，嘴上粘糊糊的，当它飞到另一株树上 蹭嘴的时候，就会把种子粘在那里，鸟儿的粪便也可以传播槲寄生的种子， 因为它的种子被鸟儿吞入肚里后并没有失去发芽能力。一旦鸟儿把粪便遗留 在树上，其中的槲寄生的种子就隐藏在树枝的洼处，等待春天的来临。到那 时，槲寄生的种子开始生长，它的幼芽小根尖锐如针，能钻透树皮，向里面 生长。 在最初的两三年内，从树枝的外部几乎看不到什么东西。大约在5 年以 后，槲寄生的树干才带着绿叶出头露面。以后，它不断扩大，成为一丛小灌 木。槲寄生是多年生灌木，有时寿命可以长达40 年。在这漫长的岁月里，它 “有吃有喝”，越长越大，而它所寄生的那部分主树树枝却大受其害，越来 越空虚，最后差不多成为空壳。 按理说，槲寄生的叶子是绿色的，大树顶上又有充足的阳光，它完全可 以自己制造养分，甚而给大树一点回赠。但实际上槲寄生的本性就是贪得无 厌地攫取而一毛不拔。在攫取大树的养分时，它如狼似虎，毫不留情，最后 把大树的水分抽得难以为继，才不得不罢手。到那时它自己也变得干渴无援， 最后的下场通常是干枯而死，死在被它消耗折磨致死的大树上。看来，槲寄 生实在不懂得 “皮之不存，毛将附焉”的道理。 槲寄生的种子若落到 “自家人”的头上，也毫不客气地就地生长。所以， 我们常见到老槲寄生上长着小槲寄生。 按照科学的说法，槲寄生虽然名为 “寄生”，但只能叫作半寄生性植物， 因为它们长有绿叶，也能靠自己制造一些营养物质。
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12 月 16 日 动物冬眠趣谈 所谓冬眠就是指动物为了保持体内的能量、避免冻饿的一种对不利环境 条件的适应方式。科学家指出，动物在冬眠过程中，能减少身体98％的代谢 活动。 有冬眠习性的动物每年有4—6个月是处在接近死亡的状态下的。比如地 松鼠在冬季开始时，身子缩成一团，体温从正常的36℃慢慢降到2℃左右，3 —4 小时后，心跳由350跳/分钟减至2—4 跳/分种。这些冬眠的动物都具有 神秘的本能，它们在越冬以前就准备了御寒措施。例如有超级 “冬眠家”称 谓的旱獭，冬眠时在土中挖出一个共同使用的洞窟作为寝室，洞窟犹如一条 长廊，能容纳十几头冬眠的旱獭。而地松鼠却选择弯曲的地方，挖一个和自 己身体一样大小的 “冬宫”。刺猬冬眠时还要穿上“棉衣”，办法是让自己 如刺的硬毛上扎满厚厚的枯叶。至于蝙蝠，它们总是寻找岩穴作为冬眠的场 所，这是因为那里的环境比较潮湿，否则它们会因干渴而死亡。有趣的是， 它们可以用双爪抓住岩石，倒挂着身子渡过整个冬天而从不会掉下来。 一些昆虫是靠蛰伏越冬的，可是大部分昆虫到了冬季都要死亡。为了传 种接代，它们一般把虫卵藏在蛹壳里面，使其后代免遭严寒的伤害。例如， 有一种夏季出生的包心菜粉蝶，在七八月间它就开始找一些隐蔽温和的地方 产卵，让后代能够以蛹的方式度过严寒，待来年天气变暖时，新一代菜粉蝶 就从蛹壳里爬了出来，继续它们生命的历程。 鸟类中也有冬眠的，例如一种加利福尼亚的夜鹰在冬季有三个多月处于 熟睡状态，这期间，它的新陈代谢变慢，甚至用听诊器也听不到它胸口心跳 的声音。 有人认为任何冬眠的动物都是整个冬天熟睡不醒的，其实不然，它们每 隔一段时期，即会苏醒过来，活动几个小时，此时它们的体温会恢复正常。 旱獭就是这样，它们睡到约三个星期后，便苏醒过来，排一次尿和粪便。如 果外界气温太低时，它们也会中止僵眠状态。地松鼠冬眠时，也每隔半个月 醒来一次，而蝙蝠却能一觉睡上30 到40 天左右。这种周期性的苏醒，对动 物的生存来说是必要的。 最近的研究表明：动物的冬眠是依靠体内激素调节的。科学家们根据动 物的生理变化机制，将冬眠的原理运用到医学上，造出了低温麻醉法、催眠 疗法。如何把冬眠运用到家畜上，使家畜冬眠，以节省大量饲料，目前还是 个难题，还有待于科学家付诸辛勤的劳动去研究。
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12 月 17 日 植物抵御严寒的奥秘 严冬到了，候鸟已经迁往温暖的南方，狗熊则爬进树洞中凭着一身肥膘 冬眠了，而没有活动能力的植物又是如何对付寒冷的侵袭的呢？ 实验表明，温血动物的细胞受冻后可引起坏死，植物细胞内部结冰后也 会造成机体的死亡。这是因为结冰会引起植物细胞内部组织的损害。为了避 免发生细胞内结冰，植物细胞能在严寒到来之前排出自身多余的水分 （植物 细胞有 80％是由水分构成的）。这样，严寒到来时只会使细胞间液结冰，不 会造成机体死亡的严重后果。 植物能够耐受高寒的秘密在于它细胞的水分可以发生深度的过冷却，使 其抗寒性达到-41℃，这也正是净水晶化的温度，一般的水在0℃左右便开始 结冰了，这是因为其中含有各种微粒和细菌，而这些微粒和细菌可以充当其 晶化的核心。但植物细胞内的水分是非常纯净的，完全可以达到-41℃才结晶 的程度。在过冷却状态下樱桃的花蕾细胞可以存活，另外杏、桃等开花植物 也不会冻死，就是越冬的禾木科作物也可以做到这一点。 大自然中的植物在越冬之前，要经过三个准备阶段。 第一阶段是从初秋开始的，随着白日的逐渐缩短，植物开始停止生长。 实验表明，这一阶段是由植物激素来控制的。所谓植物激素是植物自身产生 的调节物质，它以低浓度来调节植物的生理过程。植物激素一般可分两类， 一类是生长激素，另一类是抑制激素。夏季白日时间长，植物细胞中的生长 激素占优势，所以植物处于生长状态。随着秋天的到来，白日变短，生长激 素减少，抑制激素增加，于是植物进入停止生长的休眠状态。 第二阶段是在秋末气温降到 0℃左右时进行的。在这种气候条件下植物 开始积聚大量的糖，而糖可以提高植物的抗寒性。同时植物还合成了特殊的 蛋白，这种蛋白可以防止细胞因受冻而引起的机械变形。此外，0℃的气温还 可以引起细胞内脂类的硬结，从而防止细胞与细胞之间的物质交换，以绝对 保证内部细胞不受损害。 第三阶段是冬天到来之后气温达到-5℃到-10℃时，适度的寒冷不但不会 对越冬植物产生危害，相反可以提高其抗寒性能。因为实验表明，植物细胞 间液如果是在气温逐渐下降的条件下 （这也正是大自然中的条件），而不是 温度急剧降低时，不仅能使细胞耐受更低的气温，而且可以防止细胞的明显 脱水和机械变形。 科学家掌握了植物越冬准备三个阶段的奥秘以后，采用强化处理的方 法，提高了越冬作物 （如冬小表）的耐寒力。这不仅可以大量提高寒带作物 的产量，还有助于把温带乃至热带的作物引种到北方的寒冷地区。 值得一提的是，植物耐受寒冷的能力也是有限度的，如冬小麦的临界值 是-20 到-23℃，苹果的临界值为-40 到-42℃，在超过这一限度的寒冷地区， 该植物则无法生存。
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12 月 18 日 电子显微镜的发明 人类认识微观世界的历史是从放大镜开始的。十九世纪中叶，光学显微 镜的发明，导致了细胞的发现及细胞理论的建立，这是人类认识微观世界的 一大突破。然而，准确的理论计算表明，无论光学显微镜的质量如何改善， 其放大率只能达到 1000—1500左右，分辨本领至多只能达到2000A。因此有 必要发明一种更有效的工具，以满足人们观察微观世界的要求。 著名物理学家埃贝·海仑霍尔等从理论上证明了限制光学显微镜分辨本 领及放大率的因素是光线的波长，因此促使人们去寻找波长比光线更短的成 像媒介以克服这一缺限。二十世纪初，恰伊斯制作了第一台紫外光显微镜， 将分辨率提高到 100A，但还是满足不了生产和科研的需要。 1926 年，德国科学家蒲许提出了关于电子在磁场中运动的理论。他指 出： “具有轴对称性的磁场对电子束来说起着透镜的作用。”可惜的是，在 这个理论发表以后的五年中，研究者全然没有考虑到利用电子束来放大物 体，也没有人着手研制显微镜，而只是一味地沿着使电子束 （阴极射线）缩 小 （收敛）的方向前进。电视、阴极射线示波器等就是这方面研究成果的代 表。 1932年，柏林工科大学高压实验室中的年轻研究员卢斯卡和克诺尔对阴 极射线示波器作了一些改进，成功地得到了铜网的放大像。尽管得到的电子 像放大率仅为 12倍，但它雄辩地说明使用电子束和电子透镜 （磁场透镜）可 以制成与光学像相同的电视象。从此，电子显微法便被正式确立了。 接下去要解决的问题是：第一，要制造短焦距的电子透镜；第二，提高 放大率。科技工作者用 “极靴”代替长线圈，制成了短焦距电子透镜。有了 短焦距电子透镜，放大率自然提高了。1933年底，卢斯卡制作的电子显微镜 获得了金属箔和纤维 1万倍的放大像。至此，电子显微镜的放大率已远远超 过了光学显微镜，而对显微镜有决定意义的分辨本领，这时还只刚达到光学 显微镜的水平。 1937 年柏林工科大学的克劳塞和穆勒终于完成了超越光学显微镜性能 这一丰功伟绩，他们成功地制造出分辨本领为250A 的电子显微镜，并对细菌 和胶体拍了照。克劳塞和穆勒的成功，促使德国西门子公司把主要力量转到 了实用电子显微镜的制作上去。他们从柏林工科大学邀请了卢斯卡，请他专 门从事电子显微镜的研制工作。二年后，西门子公司制造的第一批电子显微 镜进入了市场，其分辨本领达到 30A。 随后，电子显微镜的质量不断提高。迄今，其分辨本领和放大率分别可 7 达 1A和 10 倍。借助于先进的电子显微镜，人们对微观世界的认识已深入到 了病毒和原子。
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12 月 19 日 “孟宗哭竹”的竹 相传古代有一个名叫孟宗的读书人，幼时从师学习，读书不懈，而且对 待母亲也非常孝顺。他的母亲对他和学友们关怀倍至，看到 “学者多贫”， 她还特意制作了 “广被厚褥”，让孟宗与学友们共同御寒。 有一年冬天，孟宗的母亲病了，想吃竹笋。但寒冬腊月，哪里去觅笋呢？ 孟宗只好扶着锄头，在竹林中哀哀地叹息，当他含着眼泪继续寻找时，发现 在他刚才哭过的地方竟然迸出了笋尖。他赶紧把笋挖回家烧给母亲吃，孟母 因吃到了鲜嫩的笋，胃口大开，病也慢慢痊愈了。据说人间从此有了冬笋， 乡里人都称赞孟宗是孝子，是感动上天所致。这是中国古时候有名的 《二十 四孝》中的一个故事。 “孟宗哭竹”的竹实际上是盛产我国南方的毛竹。竹盛产于热带、亚热 带和温带，寒带较少，而以亚洲的季风带为分布中心，全世界有竹类植物60 属，600余种，华南是我国竹类盛产区，计 16属 100多种。竹类在我国主要 分为两大类，一类生长于低海拔或偏南地区，性喜高温多湿气候，其杆丛生 而具合轴型的地下茎，通称 “丛生竹”。另一类生长于高海拔或偏北一些地 区，较耐低温而喜湿润的环境，其杆散生而具单轴型的地下茎，通称 “散生 竹”。毛竹就属于 “散生竹”。毛竹地下茎的顶芽，不出土挖掘出来的叫冬 笋，出土后叫春笋，又叫毛笋，经 70 天左右竹笋即可基本成竹。 毛竹属禾本科，是我国优良的栽培品种，也是经济价值最大的竹种。我 国对竹材的利用，可以追溯到史前文物。古代没有纸，字都写在竹片上，再 接成册。至于用毛竹建造房屋，也有千年以上的历史。现代科技中，毛竹是 造纸工业的好原料，三百吨竹材，可制一吨纸浆。而笋除一般食用外，还可 制成各种笋干和罐头。 毛竹常绿挺秀，宋朝文学家苏东坡常与人言： “宁愿食无肉，不可居无 竹。”深深表现了他对竹的爱好。竹不但浑身都是宝，而且在绿化我们祖国 的大地上，也是一位汗马功臣呢！
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12 月 20 日 壮观的红蟹大游行 圣诞岛位于印度洋爪蛙岛以南，属澳大利亚管辖，这里空气温润雨量充 沛，森林覆盖率达到全岛的四分之三，岛上有丰富的磷矿，居民多以开发磷 矿为生。岛的四周海岸是崎岖的峭壁，在岛内宽阔的高地上，到处可见到颜 色鲜艳的红蟹，它们数量极大，估计有一亿二千万只。它们主要的食物是落 叶、果子和青草，因此森林内显得十分清洁。 每年 12月夏天雨季即将来临时，为了繁衍后代，红蟹成群结队地开始了 一年一度的从森林到海滨的迁移，这时从森林到海岸峭壁到处布满了这种鲜 红的甲壳动物，好象是红色的海潮从陆地涌向海洋。这种情形会持续 9—18 天，它们越过马路，闯入居民区，越过被太阳晒得烫人的铁轨，景象蔚为壮 观。每次红蟹的迁移大约都要死掉 100万只，但是与那庞大的迁移队伍来比， 还不到百分之一。 蟹群爬到海边就在潮湿的沙滩上用身体下部的毛孔汲水，以补充几天狂 热的旅途中所消耗的 1％的水和盐份。饮足海水后，雄红蟹爬上海滨台地上 建立洞穴，它们往往会为争夺领地而相互厮杀，如此造成的伤亡可达十多万 只。不久，每只雄蟹洞口出现了一堆新挖的泥土，这时雌蟹会来寻找自己的 伴侣。它们在洞内交配后，雄蟹即爬出洞穴到海边再次吸水，然后便开始返 回森林的旅行。而雌蟹还要在这湿潮的洞穴内多呆一段时间，此时它们腹中 的蟹卵正在发育。大约12天后，胖乎乎的雌蟹爬出洞穴，一个个挤在阴凉的 地方发出类似小鸟哭啼般的叫声。待夜晚涨潮时，它们成群地涌入海中，直 挺着身体使劲收腹将卵排出体外。完成繁殖下一代任务的雌蟹该考虑自己的 前途了，它们上岸朝着高出水面差不多有8 米的陡壁爬去。刚产卵的雌蟹体 力不支，成批地摔死在峭壁下，而爬上去的雌蟹又踏上了返回大森林的旅程。 红蟹产卵5、6 天后，海岸边开始见到成群的幼蟹，呈现出一片片红色。 幼蟹在海水中生活25 天后开始上岸，它们此时是苍鹭和鸫鸟的主要食物，成 活率不高，但是由于它们数量极大，故生存的数目仍是惊人的。 红蟹不适宜于人类食用，因而避免了人类的大量捕捉，但由于磷矿的开 采，岛上四分之一的森林遭到砍伐，严重地破坏了圣诞岛上的生态环境。目 前澳大利亚政府已决定将岛上 18％的地区划为国家公园，旨在保护红蟹资 源，同时发展旅游业，让游人观赏红蟹群壮观的游行景象。
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12 月 21 日 昆虫的防冻 “战略” 法国的一位生物学家，几年来一直在研究昆虫在严寒气温下的生存能 力。他发现，许多昆虫能依靠自己淋巴液或血液中的 “防冻剂”御寒。有的 昆虫则能逐步适应冷冻：即以凝冻状态越过整个冬天，而在气候转暖时再发 生融化，恢复原来的生命力。 科学家早就知道，昆虫血液中的甘油能降低其凝固点，使血液在温度低 于摄氏零度时仍能保持液态。正在从事这方面工作的学者们发现，某些蛋白 质同样能使昆虫在冷冻条件下生存下来。防冻蛋白质便是其中之一，它能产 生与甘油相似的防冻效果，阻止血液和细胞的结冰。因为，昆虫与一些高等 动物不同，昆虫的血液循环是开路的——没有静脉、动脉和毛细血管。但它 们也有一个心脏，把载有营养成分的血液通过循环系统泵到细胞中去。目前， 科学家在一些极地的鱼类中，也发现了类似的蛋白质。 然而有些昆虫的生存战略却截然不同。它们含有另一种称为促冻剂的蛋 白质，非但不能降低血液的冷冻点，反而起升高作用。在这种蛋白质的作用 下，昆虫的血液最终确实结成了冰，但细胞中的甘油或防冻蛋白质却能保护 细胞免于结冻。当气候回暖时，昆虫又解冻复原了。不过，如果寒潮来得过 于迅猛和突然，这种倒霉的昆虫就难逃一死了，因为它们的防冻系统无法及 时发挥作用。到目前为止，科学家发现大约有 15 种昆虫能施展这类防冻本 领，其中绝大部分是甲虫科昆虫。 昆虫按照对低温的反应可分为几个类群。有些昆虫如果温度降低到发育 下限就不能长久存活。另一类在低温下可以进入休眠，此时它们的活动及发 育完全停止，一直到温度超过它们的活动发育阈限时，活动和发育才重新开 始。第三类是昆虫通常在特定的阶段越冬，在生理上作了适应并能存活过极 寒冷的冬季。昆虫以这种称为 “滞育”的状态继续休眠，直到极寒冷的危险 过去为止。 昆虫的防冻 “战略”提高了它们对恶劣环境的适应能力。日本科学家发 现，在喜马拉雅山的冰川中生活着一种最耐寒的昆虫，它们的一生都在冰川 中度过。它是一个新种，成虫体长约3 厘米，双翅退化，不能飞翔。雄虫几 乎在冰中度过一生，雌虫仅在白天爬行在冰川表面。据分析，它们是依靠摄 食冰雪中的细菌或雪藻为生的。这种昆虫虽然耐寒，但十分怕热，如果将它 放在手心上，它就会被热晕过去，若再把它放回冰上，它又会很快复苏。
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12 月 22 日 活化石——拉蒂迈鱼 1938年 12月22 日，在非洲东海岸的东伦敦岛附近的海域中偶然捕获了 一条奇怪的大鱼。它有一米半长，蓝色的眼睛，青铜色的身体，鳍长得很健 壮，肌肉也很结实，可惜它出水后只活了 3 个小时就死了。渔民们把它送到 了东伦敦的地方博物馆，因为当时没有防腐剂，内部器官大都坏了，最后只 把鱼皮制成了标本。当时它被命名为拉蒂迈鱼，那是为了纪念东伦敦博物馆 的工作人员拉蒂迈女士。 后来，科学家研究了拉蒂迈鱼的头骨和标本，他们惊奇地发现它是被认 为早在一亿二千万年前的白垩纪就已经绝迹了的总鳍鱼类。这一发现立刻轰 动了全世界。这是因为它不但在动物分类史上有独特的代表性，更重要的是 它代表着陆生脊椎动物的祖先，是鱼类进化为两栖类的过渡类型。 古代的总鳍鱼生活的水域环境中，由于气候干燥，水中经常出现周期性 缺氧的情况。总鳍鱼不仅有鳃，也有鳔 （肺），能用鳔呼吸。河床干涸，迫 使它用偶鳍支撑着身体，在植物茎干上和干涸的水底移动，转移到另外有水 的地方去生活。这样在长期的演化过程中，原来在水中生活的总鳍鱼，逐渐 进化到能在陆上生活的两栖类。科学家们推测，在中生代总鳍鱼中有一支转 移到海洋中生活，拉蒂迈鱼即是这一支中残存的种类，其他大部分因不能适 应当时的剧烈环境变化而绝灭了。 拉蒂迈鱼的发现之所以珍贵和引人注目，就在于它给人们提供了生物进 化史的一个活的见证。由于 1938年的第一个标本保存得太差了，科学家们千 方百计地寻找新的拉蒂迈鱼，他们在非洲东海岸各地张贴拉蒂迈鱼的招贴 画，并用高昂的奖金来鼓励捕捉。相隔14年，在 1952年 12月20 日的夜里， 在马达加斯加岛西北的科摩罗岛又捕到了第二条拉蒂迈鱼。到现在，人们已 陆续捕到80 多条拉蒂迈鱼，而且均是在科摩罗群岛附近捕到的。 科学家研究了拉蒂迈鱼后，证明它同一般鱼类大不相同，它的支撑骨和 原始两栖类的四肢骨相似，而它的胸鳍还能作出各个方向的转动和安置，甚 至还能利用它勉强爬行几步。这样，陆生动物的四肢从鳍演变而来的推想， 不但已经从 “化石”得到了启示和论证，而且从 “活化石”——拉蒂迈鱼的 活生生的生态研究和结构解剖中，更提供了强有力的证据。
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12 月 23 日 鲸为什么要集体自杀 1985年 12月 23 日新华社报道，在我国福建省福鼎县秦屿湾有12 条抹 香鲸集体自杀。对此现象人们以拟人手法称为自杀，其实这种说法是不科学 的，因鲸鱼决无自杀的本意，应该说是搁浅死亡。国际著名鲸类行为学家格 丽特·克林诺斯卡把鲸的 “自杀”现象称作鲸的搁浅。那么，鲸鱼为什么会 集体搁浅死亡呢？目前还是众说纷纭，主要有以下 6种说法： 1.地形论。荷兰学者范·希·杜多克认为，鲸搁浅可能与海岸地形气象 条件有关，因为它们多发生在坡度平缓的海岸。当鲸向这里发射超声波信号 时，其回声信号会失真，使它根本探测不出深水的位置，从而导致迷途。可 是近年来研究证明，坡度平缓的海岸并不引起回声信号的混乱。搁浅的鲸群 多发生在坡度平缓的海岸处是事实，这是因为在其他地形如海峡或悬崖峭壁 等处不可能搁浅。因此地形的影响缺乏说服力。 2.失常论。有人认为鲸群可能受到意外的刺激而仓惶出逃，或为了躲避 捕食者的追击或人的骚扰而有意登陆搁浅的。 3.向导论。有些人认为有些鲸喜欢群聚，群中常有某个成员充当领导， 整个群往往随其一起游泳，一起觅食，也一起逃跑。当 “头头”因病或遇害 而上岸搁浅时，整群鲸也就随之同归于尽。 4.返祖论。一般都承认鲸是由陆生祖先演变而来的，而在其由陆生到完 全水生的漫长历史演变过程中，它们的祖先一定出现过许多中间类型，营水 陆两栖生活。当它们在水里遇到不利情况时，就逃上陆地，寻找安全之处躲 避风险，久而久之便形成鲸的一种习性。故有人提出一种假说，认为鲸搁浅 是遵循其祖先所确立的道路所致。 5.病因论。现在越来越多的注意力都集中在病因上。鲸之所以离水上岸， 主要是由于病魔缠身，身体虚弱不堪，无力驾驭风浪，随波逐流被海水推上 海岸，或是有意爬上海岸寻求喘息之机。因为在这里它不必每喘一口气都要 挣扎着浮出水面。 6.摄食论。有人认为鲸的近岸摄食习性对其搁浅有一定的影响。当鱼和 乌贼洄游近岸或产卵生殖时，鲸群也跟踪而来。由于嘴馋贪吃，恋食忘返， 造成退潮后搁浅。 现在，人们正急切盼望动物行为学家们尽早彻底解开鲸类动物 “自杀” 之谜，看看鲸有什么难处和苦衷从而自寻短见。这无论从生态上，从研究动 物习性上，从资源保护上都有很大意义。
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12 月 24 日 色盲及其遗传机理 约翰·道尔顿 （1766—1844）是18世纪英国的大科学家，近代原子理论 的创建人，他虽不是研究生物学的，却是世界上第一个发现色盲的人。 有一次圣诞节前，道尔顿精心为母亲挑选了一双 “棕灰色”的袜子，作 为圣诞礼物。可是，母亲看后却说袜子的颜色太鲜艳了，与她的年纪不太相 称，母亲告诉他： “我这么大年纪，怎么能穿这樱桃般的红袜子呢？”道尔 顿心中纳闷： “我明明买的是棕灰色的袜子，母亲怎么说是红色的呢？是不 是她老眼昏花了？”后来，他拿着这双袜子问了周围的许多人，结果发现自 己的色觉与大多数人不同，自己看到的黄色，相当于别人的红、橙、黄、绿 诸色，只是蓝色和紫色与别人一致。同时，他还发现他的一个弟弟和其他一 些人也有与他一样的色觉缺陷。 原来道尔顿是个红绿色盲，尽管在他以前世界上早就存在着色盲患者， 但是这些色盲者谁也没有发现自己是个色盲，而且色觉正常的人也没有发现 有色盲的存在。 色盲在人群中的比例很高，平均出现率约为 5％，按世界人口50 亿计， 全世界有色盲男性 1.24亿，色盲女性0.06亿，女性中色盲基因携带者为2.36 亿。 自色盲发现以来，科学家们对其病理进行了不懈的探索，但直至本世纪 80 年代，才运用分子遗传学方法初步揭开了色盲之谜。 原来在人的细胞中的染色体上存在有产生视觉色素的基因，其中红与绿 的色素基因一个挨一个地排在X 染色体上，而蓝色素基因位于第7 号染色体 上。色觉正常者通常有2 至3 套绿色素基因，而色盲者则细胞内缺少一个红 或绿色素基因。由此我们不难解释为什么色盲具有遗传性而且男患者远远大 于女患者的原因了。因为只要父母一方中X 染色体缺少一个视觉色素基因， 其女儿就是个 “色盲基因”携带着，儿子则由于Y 染色体上不具有视觉色素 基因，必然表现为色盲症。而女儿若要成为色盲者，必须父母双方的两条 X 染色体都缺少某一色素基因，显然，这种概率比前者小得多。 目前，科学家试图应用基因疗法攻克色盲这种遗传疾病，但由于色盲病 不致影响人的健康，所以除非有绝对的把握，色盲者还是宁愿听之任之。
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12 月 25 日 “圣婴”的“礼物” 七十年代初期，国际渔业发生了一起震惊世界的事件：富饶无比的秘鲁 渔场，在圣诞节前夕，蒙受了巨大的灾难。 当时，在很短的时间里，世界上最重要的捕捞鱼种之一——秘鲁鳀突然 大量死亡或逃散；以秘鲁鳀为食的成千上万的海鸟，对突然面临的食物危机 无法适应，盲目地在天空中盘旋，最后终因饥饿而死于海滨。于是，死亡的 鱼、鸟及其它生物的尸体布满海面，腐烂的有机物分解产生了大量的硫化氢 气体，使这一海域腥臭冲天，海水变黑，就连海岸也被染成了黑色，置身该 处让人感到世界的末日仿佛将要来临。 这就是当地人所说的厄尔尼诺现象，厄尔尼诺是西班牙语，意为“圣婴”， 就是指耶酥基督。现在一般人所说的厄尔尼诺现象已与上面的描述不尽相同 了。现在人们常说的厄尔尼诺现象是指太平洋中广阔海域内的水温升高。水 温升高的海域沿赤道线，东起瓜亚基尔湾，跨过日期变更线，直到瑙鲁一带 的中太平洋。水温升高一摄氏度的海面宽度约相当于澳大利亚大陆的 2.5 倍。厄尔尼诺现象出现时，在 12月份的水温升高最多，能比平年高1—5℃。 厄尔尼诺现象的平息约需一年到一年半的时间。 平时秘鲁海域为寒流海流，寒流将浮游生物带到了这里，使这一海域的 寒流系鱼类 （如沙丁鱼、秘鲁鳀）十分丰富。但当数年一度的厄尔尼诺现象 发生时，这里水温升高。且持久不降，导致浮游生物剧减，鱼类死亡和减少， 渔业遭受打击。70年代初厄尔尼诺现象爆发的早期，影响严重，所以造成秘 鲁海域的 “黑色波浪。” 环境的恶化严重影响生物的生存，而生物在经过劫难后又会去适应环 境，争取生存。
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12 月 26 日 肾移植的成功 1952年 12月，一位16岁的年轻木工从脚手架上跌落下来，不幸右肾破 裂而被切除，但手术后发现这位年轻木工的左肾却是先天性缺乏。这样，他 就成了无肾者，因此，必死无疑。医院在那位木工母亲的恳切要求下，终于 为他进行了肾脏移植。医生将母亲的肾脏移植到了濒临死亡的儿子身上，这 次肾移植使患者延长了23 天的生命，最终因排斥反应而死亡。这次手术虽然 不太成功，却为人类器官的移植谱写了一个新篇章。 在以往的临床治疗中，许多人特别是年轻者的死亡，往往不是由于整个 机体受到损害，而是机体内部的某些组织和个别器官失去功能所造成的。例 如，当肾脏受损失去功能时，就会使人因尿毒症而死亡。因此，长期以来， 许多医学科学家都在不断探索器官的移植。 早在本世纪初，不少医师就进行一系列的肾脏移植尝试，他们首先在动 物身上进行器官移植，但由于当时外科操作技术和肾脏保存技术方面存有缺 陷，以及当时还无法克服排斥反应，致使各种尝试均告失败。 直到 1959年，美国的约瑟夫·默里教授在前人的成果鼓舞下，在世界上 第一次在非同卵的孪生子之间进行了肾移植。在手术过程中，默里教授先让 移植受者接受放射治疗作免疫抑制，然后再进行肾脏移植手术。结果，默里 教授的手术相当成功，第一次使移植受者存活了24 年之久，尽管默里的肾移 植方法因危险性太大而最终被放弃，但他的首创精神极大地鼓舞了肾移植研 究者的信心，使人类的器官移植从幻想变成现实，因而他获得了1990年诺贝 尔医学奖。 目前，根据国内外的情况及经验来看，肾移植成功率的高低主要取决于 以下几方面： 1.要选择适合于进行肾移植的患者，即患者必须是健康情况比较理想， 无其他严重疾病的且能耐受较大手术的。 2.肾移植后必须合理地应用免疫抑制，预防和治疗排斥反应。由于接受 肾脏移植的患者对免疫抑制药的耐受性有着个体的差异，所以免疫抑制剂必 须在有丰富经验的医师指导下应用，且术后还须定期随访。 3.肾脏移植后，必须高度重视患者的个人卫生和环境卫生，以防感染。 随着肾移植成功率的提高，世界各国都开展了大量的肾移植，因而肾脏 移植就产生了供肾的问题，目前供肾的来源主要有两种： 1.活体供肾：即由父母、兄弟、姐妹之间的亲属供肾。 2.尸体供肾：即从大脑死亡的人体上取下的肾。一般来说，以大脑刚死 亡，心脏未停止跳动前取下的肾最为理想。 自肾移植取得成功以后，医学界还进行了其他器官的移植，并取得了成 功。目前已开展的有：肝脏、骨髓、胰腺、心脏、睾丸等移植及心肺联合移 植。随着器官移植的开展，将会使更多应得到治疗的患者得到应有的治疗， 从而延长他们宝贵的生命。
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12 月 27 日 “八年藤壶” 1831年 12月27 日，在英国的普利茅斯，一艘名为“贝格尔”的老式的 二桅方帆军舰绞起沉重的锚，缓缓地驶出了港湾。当时谁也没有想到 “贝格 尔”号以及这次航行会永垂不朽，但是后来，这艘船和这次航行却永远地载 入了史册。使之成名的是一位当时还很年轻的博物学家，他的名字叫做查理 斯·达尔文。 达尔文在随船巡游的过程中，详细研究了所停泊的每一地的地质、化石、 火山及生物，收集了大量的资料，采集了许多标本。正是这次旅行为达尔文 创立生物进化论奠定了坚实的基础。 在达尔文采集的众多标本中有一类叫做 “藤壶”，由于研究这类生物花 费了达尔文八年的时间，并且它对日后的研究工作有着重要意义，因而在科 学史上被誉为 “八年藤壶”。迄今为止，达尔文关于化石的和现生的藤壶类 的专著仍是研究该类生物的主要文献。 藤壶实际上是一类在海水中生活的甲壳类节肢动物，其幼虫营浮游生 活，成年期固着在底质上或是寄生。它们的形态往往特化，藤壶口后有六对 附肢，细长似蔓状，故有 “蔓足”一名。 藤壶种类繁多，形态多变，早在距今四亿一千多万年的志留纪即已出现 在地球上的海洋环境里。现代类型的藤壶是经历了漫长的地质历史演化，直 到距今六千万年的第三纪才出现的。我们在各地海滨能经常见到现生的蔓足 类，它们的钙质硬壳呈小圆锥状或多面的锥状，粘着在海边岩石上、各种动 物的身体外面甚至船舶的底部。一艘船底满附着藤壶的船只因这些附着物的 阻力会降低船速30—40％。可见这种为人类认识自然、认识生命的历程作出 很大贡献的小东西有时却也成了人类航海业的祸害。 以藤壶为代表的蔓足类是达尔文利用现代系统生物学观点进行研究的第 一个生物类群，也是达尔文为他划时代的 “生物进化论”奏出的序曲。因为 达尔文已经意识到，生物进化的核心问题是物种的变化与新物种的起源问 题，在这一问题上，蔓足类这个被达尔文称为 “一个变化多端和难以分类的 物种群”，的确是一个很好的研究对象。由此可见，达尔文在其一生最关键 的阶段 （1846—1854年）尽心竭力地从事八年的藤壶研究是多么重要，藤壶 对达尔文学说的形成起了重要的作用。
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12 月 28 日 孙悟空的瞌睡虫 话说孙悟空闯入天宫，只见王母娘娘的蟠桃会上摆满了各式各样的水果 和美餐，一群仆人在忙碌地做着准备。孙悟空拔根毫毛说了声 “变”，一群 瞌睡虫直扑守护宴会的仆人，不一会儿，仆人们纷纷倒地、昏昏欲睡，接着 便鼾声大起，不能自持了??。 《西游记》中的这段神话描写，如今却变成 了现实。 1967年，美国科学家拉培赫姆做了一个别开生面的有趣试验，发现了一 种能促使人和动物睡眠的物质。拉培赫姆以山羊为试验对象，他一直不让山 羊睡眠，最后从它的脑髓中提取出一种起到孙悟空所用的瞌睡虫作用的物 质，即S 型睡眠因子。一旦把这种因子给狗、猫等动物注射，它们就会马上 酣睡。S 型睡眠因子不仅能使人和动物迅速入睡，而且还导致慢睡状态急剧 增长，此外在睡眠中对体温敏感，具有强的发热作用。科学家经过仔细分析， 已搞清S 型睡眠因子是一种由若干个氨基酸分子组成的短链——肽，因此睡 眠因子又称 “睡眠肽”。 以后，科学家又研究确定了另外几种睡眠因子 （如δ型睡眠因子分子量 为 849），并发现了控制人类睡眠的生物钟，就在下丘脑的一小串神经细胞 中。这些神经细胞向大脑传递时间的信息，大脑根据这些信息发出睡眠或清 醒的指令。信息传递的奥秘在于一些特定的化学物质。当这些神经细胞分泌 某种物质 （如S 型睡眠因子）时，人就昏昏欲睡；当睡到一定时候，这些神 经细胞又分泌另一种物质，人就苏醒过来。 现在，生物化学领域正在探索人工合成这些控制睡眠的睡眠因子及 “觉 醒因子”，并深入研究其作用机理，科学在进步，医学在发展，可以相信， 人类将来再也不会为失眠而忧虑，等到了彻底了解了睡眠的起源、进化及其 机理，人类将找到开启生命发条的钥匙，对自己的睡眠可以自由地加以控制。
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12 月 29 日 生物界的怪物——冬虫夏草 冬虫夏草，顾名思义，冬天是 “虫”，夏天是“草”，它是一种昆虫与 真菌的结合体。昆虫，即蝙蝠蛾科蛾子的幼虫；真菌，即虫草真菌。它实际 上是真菌在虫体内寄生繁衍的结果。 每年盛夏，在滇西北等地的海拔3000 米以上的高寒山区，冰雪消融，百 花盛开，一派生机勃勃的景象。此时，体小身花的蝙蝠蛾翩翩起舞，把成千 上万个蛾卵产于花上或叶上。不久，蛾卵发育成幼虫，顺着花草的茎杆爬进 潮湿疏松的土壤里。蝙蝠蛾的幼虫依靠吸吮花草根茎上的营养成份为生，它 们不断地吸吮着，直至把身体滋养得洁白而肥胖。正当它们 “酒足饭饱”， 四处游荡时，虫草真菌的孢子开始向它们发起进攻了。孢子一旦遇到蝙蝠蛾 的幼虫，就毫不犹豫的钻入虫体寄生。当然如果幼虫吃了感染这类真菌的树 叶，也同样会被真菌寄生。冬季，被寄生的虫钻入土中，菌丝也在幼虫体内 继续蔓延生长，分解幼虫体内的各种组织和器官，从中吸取营养，逐渐形成 菌核。而幼虫则日渐衰弱，最后在将要移向地面羽化时变僵而死，这便是“冬 虫”。寄生在死虫体内的真菌不断滋长，充满了整个虫体。第二年的春天， 菌丝冲破死虫的头部伸出地表。待初夏万物复苏之际，虫体头部的菌丝已长 成一个茎3—5 厘米高，顶部有菠萝状囊壳的紫红色小草，这便是 “夏草。” 那紫红色的小草实际是真菌的子实体，上端的膨大部分称为子座，其上 的子囊中有许多的子囊孢子。孢子随风飘散，当落到蝙蝠蛾幼虫的身上时， 就会重演前面的历程。 冬虫夏草的体内含有虫草酸、维生素、生物碱、多种氨基酸等成份，具 有补血补气，健肾壮阳等功能，被中医尊为 “功与人参同”的“上药”。最 近的研究还表明，冬虫夏草中的虫草素有抗癌细胞增生的功能。
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12 月 30 日 中生代的 “海豚”——鱼龙 海豚对许多人来说并不陌生，它那流线型的身体，高超的游泳本领，令 大多数鱼类都自叹不如。但是海豚并不是鱼类，而是一种具有很高智力水平 的海生哺乳类。你也许不知道，在爬行动物的统治时代——中生代，海洋中 也生活着一种从体型到生活方式都与海豚极为相似的爬行动物，它的名字叫 鱼龙，被人喻为中生代的 “海豚”。 说起鱼龙的发现，还要归功于一位英国的小姑娘。大约在二百年前，英 国的小镇莱姆雷兹住着一个叫理查德的木匠，他有两个孩子，大的是个男孩， 名叫约瑟夫，小的是个女儿，名叫玛丽·安妮。莱姆雷兹的海滨分布着一道 道的悬崖峭壁，岩层里埋藏着丰富的化石。为了贴补家用，理查德经常带着 两个孩子去那里采集化石，然后卖给游人。为生活所迫，玛丽·安妮八岁就 成为一名职业的化石采集者。 1810 年末的一天，小玛丽又来到悬崖峭壁之间，在岩石中仔细地搜寻。 忽然，一块过去从来未见过的化石出现在她的眼前，她高兴极了，马上意识 到今天可以挣到更多的钱了。果真这块化石标本卖了23 英镑，这对当时的玛 丽·安妮来说可是一个不小的数目。可是她自己并不知道，这块化石对整个 人类来说都是一个新发现，这是人类发现的第一块鱼龙化石。 后来，科学家又在世界上许多地方找到了许多鱼龙化石材料，并进行深 入细致的研究，逐渐认识了鱼龙的真面目。 爬行动物在其漫长的进化历史中，已经脱离了水里的环境，成为能够终 生摆脱对水依赖的动物。然而有些种类却又回到水中生活，当它们重回到水 中时，它们原来的呼吸器官——肺并没有废弃，四肢也转变成了与鱼类的鳍 的功能相同的器官，古老的鱼昆在脊椎动物由水上陆的过程中早已消失了， 而这时它们又演化出模仿鱼尾的推进器官。鱼龙正是这样，它用肺呼吸，用 类似鳍的桡足来保持身体在水中的平衡，并在转向时起作用；最有趣的是鱼 龙的尾，脊柱后部陡然向下弯，伸入肉质尾鳍的下叶，形成所谓的 “倒歪形 尾”。 鱼龙最早出现在距今约两亿三千万年的中三迭纪，在许多方面都代表着 最高度特化的海生爬行类。它们在爬行类地质史上的出现，显得非常突然和 戏剧化。在三迭纪以前的沉积物中，找不到作为鱼龙类的可能祖先的任何线 索，也就是说我们目前还无法知道它们确切的起源。 鱼龙可能象现代的海豚一样并不能脱离水生环境而上陆，因此，它也不 可能象其他一些海生爬行类那样在沙滩上产卵。那么它用什么方式繁殖呢？ 奇妙的是，德国发现过一些鱼龙化石，在成年个体的体腔内还包着尚未出生 的胚胎，最有意思的是其中一个标本上，在骨盆部位里面包着一个胚胎头骨， 好象一个鱼龙婴儿即将降生的样子。这一切揭开了鱼龙繁殖方式之迷，即鱼 龙是靠卵胎生方式繁殖的。 高高的喜玛拉雅山上曾发现鱼龙化石，这是脊椎动物化石点在海拔高度 上的最高记录。鱼龙的发现说明喜玛拉雅山曾经是一片沧海，后来由于地壳 运动，地面抬升，方形成了现在世界屋嵴。
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12 月 31 日 南极动物趣闻 南极洲是人类最晚发现的大陆，科学家们对它的了解还很不深入，它不 仅离我们非常遥远，而且自然条件异常恶劣。正因为如此，世界上许多科学 工作者都向往到南极考察。 1984年 12月31 日，中国的第一支南极考察队在乔治岛举行了中国南极 长城科学考察站奠基典礼，乔治岛飘起了第一面五星红旗。这标志着中国科 学家南极考察的开始。 南极洲是地球上最冷、最干、风暴最多和风力最大的一洲。由于气候酷 寒，冰川广布，黑夜漫长，营养物质贫乏，再加上没有土壤，致使南极洲的 陆生生物非常贫乏。植物只有低等的地衣、苔藓以及少量的菌类和藻类。地 衣是真菌和藻类共生构成的共同体，藻类制造有机物，而真菌则吸取水分并 包被藻体，两者以不同程度的互利方式相结合。地衣是植物界拓荒的先锋， 在南极，它一般生长在潮湿的低地上，色彩斑斓的藻类生长在冰雪面上。使 雪面在夏季变得五彩缤纷。动物也很稀少，只有一些软体动物、低等甲壳动 物和不会飞的蝴蝶等无翼昆虫。 南极附近海域中的生物资源却相当丰富。沿岸不仅有人们熟知的企鹅、 海豹和海象，还有海鸥、海燕和信天翁等水鸟，构成了一副令人流连忘返的 南极奇景。南极海洋中的磷虾是当地食物链中最重要的一环，可以说没有磷 虾，南极的一切动物便失去了生存的基础。磷虾是一种甲壳类浮游动物，种 类很多。其中大磷虾有5 厘米长，为红色。磷虾性喜集群，密度最大的区域， 每平方公里可达400 吨，常常把洋面 “染”成一片红色。丰富的磷虾资源使 南极成了鲸的乐园，地球上的鲸绝大多数产生于那里。专门以磷虾为食的须 鲸 （特别是蓝鲸），只需张开大嘴，迎着洋流，尾随虾群慢慢游动，不费吹 灰之力，大量磷虾就装进了它们的肚子。 据估计，南极的磷虾总数约为 10亿吨，而各种海鸟每年要吃掉4000 万 吨，蓝鲸每年要吃掉4500 万吨。磷虾被吃掉的多，繁殖得也快，年繁殖量为 2～2.5亿吨。 南极的鱼类大约有100多种，其中深海区最大的是南极齿鱼，长度可达 1.8米，重70公斤。据初步估计，南极洋鱼类的年产量可达 1500万吨。

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