世界因科學而精彩

導語：

大自然頻頻向我們展示著天地的斗轉星移、萬物的生生不息……種種不解的現象吸引著茹毛飲血的祖先們。他們開始思索，在走向文明的道路上，摸索著揭開一層層神秘的面紗。盡管他們撞開一個門時又發現門內竟然是另外十幾扇甚至幾十扇門，但他們體會到了思維的快樂——是不同于滿足了食欲、貪欲之后的另一種全新感受。而科學就是引領我們向前探索的法寶。

選文1

矮象和碩鼠

□方舟子

提起龐然大物，我們往往會想到象。象是現存最大的陸地動物，最大的非洲叢林象的身高能超過4米，體重能達到12噸。象剛生下來時的體重通常就有120千克。它們是如此龐大，以至于我們習慣充滿敬畏地稱之為“大象”。

但是有一種象的形象很難讓人將它冠以“大”字，它們成年時身高還不到1米，體重只有大約100千克，和豬的大小差不多——豬鼻子插蔥有時的確是可以裝象的。這樣的矮象一定很可愛，可惜它們只生活在更新世，已在大約1萬年前全部滅絕。

矮象并不是大象的祖先，在它們之前大象早已進化出來。相反，矮象是從大象進化來的。這些矮象的化石是在地中海的西西里島和馬耳他島發現的。在地中海的其他島嶼，也有類似的矮象化石出土。大約600萬年前，地中海的海水部分或全部蒸發了，生活在大陸的大象得以遷移到這些島嶼。后來隨著海平面的上升，這些大象的后代與世隔絕，在島上進化成了豬一般的矮象。

造成這個現象的原因很簡單，身體龐大是它們保護自己的法寶。當大象的身體大到連老虎、獅子也望而生畏時，大象就沒了天敵，可以自由自在地吃草。但是身體龐大也意味著要消耗大量的食物。一頭成年大象每天要吃上一兩百千克的植物。而一個大象群體為了避免近親繁殖，通常有幾百頭大象，它們消耗的食物量大得驚人。

在地中海的島嶼上，沒有大型的肉食動物需要抵御，大象身體龐大的優勢消失了，劣勢暴露了出來。在島上，資源非常有限，沒有足夠的食物來維持一個大象群體，身體大的象餓死，身體小的象由于需要的食物量也少，反而容易生存下來。要維持一個500頭大象的群體，可能至少需要幾千平方千米的空間，但是要維持一個同等數量的矮象群體，有幾十平方千米的地盤可能就足夠了。這樣，在自然選擇的作用下，大象的身體就變得越來越小。

但是對俗稱老鼠的嚙齒動物來說，情形卻正好相反。老鼠體型小的原因，也是為了避免被天敵吃掉，因為身體小容易躲藏。到了島上以后，沒有那么多天敵，甚至根本就沒了天敵，沒有必要再躲躲藏藏，身體小的劣勢就暴露出來了，因為身體太小，熱量容易散失，而且能吃的食物種類有限，比如粗一點兒的植物就咬不動。對老鼠來說，身體大一些反而更有優勢。在島上生活的嚙齒動物的身體通常要比在大陸生活的大很多。例如在弗洛里斯島上原來生活著一種窟山鼠（現已滅絕），和貓一樣大。

當大型的哺乳動物遷移到島嶼，它們的身體通常會逐漸矮化，而小型的哺乳動物則相反，它們的身體會逐漸巨化。這種現象被稱為“島嶼法則”。這個進化速度會非常快。對88種島嶼哺乳動物（其中一半是嚙齒動物）的調查表明，它們的進化速度要比大陸哺乳動物快兩倍。

人類的文化進化其實也存在類似的“島嶼法則”。對人類社會來說，“島嶼”并不一定是地理意義上的。開放的島國可以包容世界，自我封閉的大陸國家卻是文化的島嶼。一個國家如果閉關鎖國成了世界的孤島，那么由于缺乏來自外部的競爭壓力和文化交流，也會很快地讓偉人矮化，鼠輩巨化。這樣的國家，會一時成為“矮象”和“碩鼠”的天堂。但是不論是可愛的矮象還是可怕的碩鼠，終究還是都滅絕了。

（選自《中國青年報》2010年1月20日）

品讀賞析

這是一篇優秀的科普小品文，作者匠心獨運，構思奇巧。題目“矮象和碩鼠”，激發了讀者的閱讀興趣；文章開頭從日常人們的認識大象的介紹導出矮象形成的原因；接著又從小老鼠導出窟山鼠形成的原因；最后作者由此及彼，將視野拓寬，延伸到文化、社會、國家，層層深入，語言準確簡明又形象生動，融知識性與趣味性于一體，使本來比較枯燥的內容變得活潑有趣，把深奧的科學道理寫得通俗易懂。

選文2

查爾斯·達爾文和自然選擇

□郭久亦

物種進化的思想早在達爾文出生前就已經存在。事實上，達爾文的祖父伊拉斯謨曾經做過此類猜測，法國偉大的自然科學家拉馬克也在19世紀初就給出了有力的例證。

所謂進化，是指在種群中代代相傳的遺傳特性的改變，其基本觀點是基因特性在繁殖過程中會遺傳給下一代。當種群遷徙到其他棲息地或者與其他物種繁殖時，新的遺傳特征進入基因庫。在這個過程中，適應生存環境的物種存活下來，而不適應的則遭到淘汰和滅絕。達爾文認為所有物種都從共同的基因庫演化而來——這個理論是現代生物思想的基礎，它解釋了地球物種的多樣性。

在達爾文之前，許多進化論學家既沒有合理的解釋機制，也沒有科學證據來說明進化到底是如何發生的。達爾文的貢獻正是在于：他提出了進化機制并用科學數據來解釋物種如何進化——這種機制正是自然選擇。

達爾文在長達5年的旅程中，收集了大量的植物和動物樣本。這些標本以及對自然的觀察為他提供了對地球地理歷史的理解。正是在這段時間里，他開始接受進化論的觀點。

在距離秘魯東太平洋海岸線600英里的加拉帕哥斯群島度過的五個星期，對達爾文來說是最重要的時期，群島與陸地隔離導致當地物種獨一無二。就是在這里，他開始明白是什么使植物和動物不斷變化并演進。達爾文發現，加拉帕哥斯群島上的雀類多達13種，而大陸只有1種。島上雀類相互之間都存在著細微的差別。離開大陸后，這些雀類遇到了不同的生存環境和食譜，所以它們必須學會適應。加拉帕哥斯群島的雀群中，有些雀類鳥喙的形狀更適合啄食花蜜，而有些更適應干旱的植被。達爾文認為，同一種群的不同個體之間會存在細微差異，正是大自然讓那些最適應的個體得以生息繁衍。它們將特征遺傳給下一代，并終使種群得到進化——這是自然選擇。

達爾文不認為自然環境會帶來差異，相反，差異早已存在于雀類中。大自然只不過選擇了那些具有最適合形狀喙的雀類，這被達爾文稱為“適者生存”。

達爾文繼續開展了長達28年的仔細研究，直到發表巨著《物種起源》。在19世紀的西方世界，他的理論要獲得認同并非易事。然而，他偉大的工作與堅實的科學基礎，使更多人開始尋求動物和植物得以進化的更合邏輯的道路，甚至許多信奉基督教的科學家也相信，達爾文的自然選擇是人類起源最可能的解釋。

(選自《光明日報》2009年3月17日)

品讀賞析

本文以進化論為主軸，字里行間洋溢著對達爾文的贊美之情。藝術手法的多樣化是文章的亮點。文章開篇將達爾文與伊拉斯謨、拉馬克進行比較，論述達爾文進化論的重大意義。在行文中，將大陸的雀類與群島上的雀群進行比較，反映了達爾文敏銳的觀察力。

選文3

為什么這里的蔬菜瘋長

□王 康

在美國阿拉斯加州安哥羅東北部的麥坦納加山谷和前蘇聯瀕臨太平洋的薩哈林島（庫頁島）是兩個神奇的地方。那里的蔬菜長得碩大異常：土豆如籃球，白蘿卜20多公斤一個，紅蘿卜有20厘米粗、約35厘米長，一顆卷心菜重達30公斤，豌豆和大豆會長到2米高，牧草也可以沒過騎馬者的頭頂。所以被人稱做“巨菜谷”。

為什么這里的蔬菜會瘋長？

有人懷疑這是一些特殊品種的蔬菜，但經考察研究，這都是一些普通蔬菜。要是不信，將外地蔬菜子兒拿來，只要經過幾代繁衍，也會在這里變得出奇的高大，而把這里的植物移往他處，不出兩年就退化成和普通植物一樣。這種離奇的現象讓人無法理解。

資料記載，我們發現：從距今6000萬年前的第三紀到距今3.09億年前的石炭紀，這段史前年代是地球上植物最為生機勃勃、繁榮昌盛的時期。那個時候的植物雖然比現在低級，生存環境比現在也要差一些，但當時的植物生長速度卻要比現在快得多，而且體形也要大得多。所以，有人推測史前植物瘋長和巨菜谷植物瘋長的原因應該是一樣的。

專家分析，史前植物之所以會瘋長是由于重水含率極低、射線強度高、電場磁場強度高等原因所致。

重水。重水的密度比普通水更大，人和動物要是喝了重水，可能會死亡。普通水中的重水含率越低，對人體的傷害越小。史前年代的水系中，普通水中的重水含率是非常低的，這對植物生長非常有利。

放射性環境?？茖W家將一些植物的種子隨著宇宙飛船送入太空，經過太空中的宇宙射線照射后再帶回地球種植，有的植物體形會增大，產量成倍增加。在有鈾、钚、鐳等放射性元素礦藏的地方，有的植物(如紫云英等)長得特別旺盛。這些現象都說明放射性元素的射線、宇宙射線及其他射線對植物生長具有很大的刺激作用。但是，放射性元素每過幾千年就要減少很多。所以，在古時候，放射性元素含量很高，發出的射線也就很強，就更能刺激植物的生長。

電場磁場的影響。科學家已經注意到，在雷電交加的日子，植物生長得特別快。原因在于有雷電的天氣，空間電場強度比平時高得多。資料顯示：古代時期，地球的電場磁場強度要比現在強很多，雷電交加的日子也比現在多，所以古代電場磁場對植物生長的促進作用比現代強得多。

科學家經過研究發現：地球上有極少數地方的地下深處土壤巖石中，儲存了史前年代的重水含率非常低的水，并源源不斷地輸送到地面，或地下深處的土壤巖石有過濾重水的功能；這里的地下埋藏了大量的放射性元素礦藏；巨菜谷的地質構造、地形地貌、氣象條件等因素造成了那里形成強電場、強磁場；另外，加上這里土壤肥沃、溫度適宜、陽光充足、空氣濕潤等優越的環境，從而造成了巨菜谷植物瘋長的現象。

（選自《科技日報》2010年2月4日）

品讀賞析

思路清晰、說理透徹是本文的特色。文章開篇介紹蔬菜瘋長的現象，給讀者以直觀的印象，令人遐想；然后擺出人們的種種猜測，切合讀者的好奇心理；接著作者拿出科學依據，從重水含有率、射線強度、電場磁場三個方面論述，語言通俗易懂；結尾得出結論，亮出觀點。