我的第一本趣味生物书(第2版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：曲相奎

出版社：中国纺织出版社

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我的第一本趣味生物书(第2版)试读：

前言

亲爱的小读者：

你知道人类为什么直立行走吗？

世界上是先有鸡还是先有蛋？

细菌是人类的朋友还是敌人？

金蝉脱壳展翅高飞的奥秘是什么？

许多动物家族为什么要群居？

森林医生啄木鸟为什么不会得脑震荡？

鱼类为什么像张飞一样睡觉？

世界上真的有吃人的植物吗？

凶残动物为什么有仁爱的慈母心肠？

恐龙到底是怎么灭绝的？

……

生物科学是一门研究生命现象和生物活动规律的科学。如果你仔细琢磨大千世界的生物，就会发现它们不但具有无穷的魅力，而且很多生物还和我们的衣食住行联系在一起。让我们打开这本《我的第一本趣味生物书（第2版）》一起来探索它们的奥秘吧。

大千世界生物多种多样，这激发了人们积极探索的兴趣，它们各自不同的属性又向我们提出了新的挑战。

地球上现存的生物估计有200万～450万种，已经灭绝的种类更多，估计至少也有1500万种。了解它们，研究它们，无疑成为人类共同的愿望。

随着现代科技的发展，生物学也得到了极大的发展，从细胞、分子到遗传学形成了完整的生态学体系。21世纪，生物学科必将起到先导的作用，同时，人们预测，21世纪是生物科学的世纪。在未来的人类社会里，生物学科一定会对社会的经济发展起到其他学科无可替代的作用。

本书第1版受到了广大小读者的喜爱，《我的第一本趣味生物书（第2版）》在保留第1版全部优点和特色的基础上，又对全书内容进一步完善，修改了一些配图，并对内文的版式进行了重新编排，使内容更鲜活生动；对一些表述进行了字斟句酌、反复推敲，使全书的可读性、易读性进一步提高。

本书从中小学生能直接产生兴趣的话题出发，集知识性与趣味性于一体，给读者送上一盘充满趣味的生物学大餐。书中讨论了各种看似简单却又蕴含着丰富多彩知识的话题、精彩的对白、引人入胜的故事、争论不休的难题、鲜为人知的奇谈怪论，以及日常生活中所隐含的生物学知识，我们都能在这里找到出人意料的答案。它将带你走进妙趣横生的生物世界，让你了解生动有趣的生物科学知识。通过阅读这本书，你将成为让伙伴们羡慕的小生物学家。编著者2016年1月

第1章 奇妙探索

神奇的生物世界，每时每刻我们都能感受得到。自从人类诞生以来，我们用眼来观察这个生物世界，用智慧来开启这个生物世界。作为生物界的领军人，人类无时无刻不在积极地探索着其中的奥妙。本篇以人类的进化为起源，引领读者以点带面，去了解生物界中千奇百怪的奇妙知识，从动物到植物，展现给你鲜为人知的奥秘。

直立行走——人类进化的里程碑

企望中学一年级少年生物小组在科学教师崔老师和生物教师曲老师的帮忙筹划下，终于成立了。作为学习委员的丛小智责无旁贷地担当了组长。要说小智，从幼儿园开始，就对生物这个学科特别有兴趣，随着年龄的增长，简直到了痴迷的程度。担当生物小组的小组长之后，就更有施展的机会了。

小智向两位老师主动请缨，没出三天就拿出来一个学期的活动计划。接下来就让我们随着小智的计划书来了解生物界大家都感兴趣的话题吧！

人类为什么直立行走是个不解之谜，一直令人很费解。小智和同学们查阅了大量的生物学资料，将这个未解之谜展现在了大家的面前。

曾有人说，在一群猴子中，有一只猴子属于另类，从树上跳下来，站起来用两条腿走路，其他猴子嘲笑它，这只猴子却坚持直立而行，最后它进化成了人……这种说法只能归于传说故事，并没有足够的证据证明它的可信度究竟有多大。

可人们又确实想不明白，那些古猿千万年都四脚着地，走得好好的，为什么要直立起身躯，将原本身手自如的俯行改为挺胸抬头的直立行走呢？要说明白这件事，还得从人种古猿优秀的大脑讲起。

我们知道人种古猿很特别，它们与其他灵长类最大的区别，就是它们拥有优秀的大脑禀赋。不过还要说明一下，人种古猿最初的大脑，虽然外表看起来很好，像一只碗一样，看上去又大又端正，但里面却几乎是空的，没装什么东西，就像是一只空碗。在人种古猿向人类进化的漫长历程中，它们的感官反应加强了，行为能力复杂了，生活体会丰富了……这些从客观现实到主观世界的一切认识反应，对人种古猿的大脑刺激由少到多，积累了大量的智慧能源。于是，当初一片空白的大脑，历经世代繁衍遗传，变得越来越有内容了。用碗来比喻大脑的话，就是碗里装的东西越来越多了。脑能量增大了，还出现了大脑沟回，脑神经逐渐发达、脑供血增加等一系列改变。于是人种古猿由原来的俯行，逐渐开始向直立行走过渡，因为供血量已经增加了的大脑，如果再低头俯行，就会感到头昏脑涨，眼花气闷。唯有把头颅抬起来，挺直了腰身，才会感到神清气爽，周身自在。

由此可见，地球上并不是凭空就出现了一个能直立行走的生命种类。人种古猿之所以要直立行走，主要源于它们脑体供血关系的改变，以及越来越严重的俯行不适感。特别是当它们快跑和远距离行走时，如果期间不站起来直直腰，清醒一下头脑，简直难以忍受。

由最初的偶尔直立腰身，到俯行一会儿再试着直立走几步，直到最后彻底抬高头颅直行——从大脑的改变到全身的配合，这中间仍然是一个漫长历史岁月的积累。如果人种古猿当初不管头昏眼花，坚持低头哈腰地俯行，就不会有后来的人类了。可一旦它们骄傲地把腰脊挺直，就会越挺越直，永远地告别了四脚着地的年代，并且从此把行进的任务交给下肢，退化了上肢支撑身躯的功能，这样就能腾出两只手来，专门去从事灵巧性的事务了。总而言之，直立行走是人类进化史上出现的一道重要的分水岭，开启了生物进化的里程碑。

生物小链接

直立人是大约20万到200万年前，最早在非洲出现的。也就是所谓的晚期猿人，懂得用火，开始使用符号与基本的语言，直立人能使用更精致的工具。

争论不休——先有鸡还是先有蛋

小智的生物小组在开学第三天的下午，就掀起了一场轩然大波，这风波是由一个古老的话题引起的。事情是这样的：中午学校的食堂做了孩子们都喜欢吃的两个菜，一个是西红柿炒鸡蛋，另外一个是红烧鸡块。小明和小欣边吃饭边讨论“先有鸡还是先有蛋”的问题，弄得脸红脖子粗的，两人午饭都没吃好。下午课程一结束，他们就找到组长小智，小智摇了摇脑袋，也是一脸迷茫。于是，他们只好打开电脑，开始搜索有关这方面的证据。“先有鸡还是先有蛋”的问题，是长期争论不休又一直没有明确答案的问题。实际上，蛋的出现比鸡的出现早得多，因为早在2亿8千万年前的二叠纪，爬行类就出现了，爬行类（如鳄、恐龙等）都会下蛋，而鸟类的出现是在1亿8千万年前的侏罗纪，鸡的出现就更晚了，但有关“先有鸡还是先有蛋”实际上问的是鸡和鸡蛋谁先谁后的问题。

查阅了资料后，小明还是不依不饶：“鸡生蛋、蛋孵鸡，你若说鸡先出现，那么没有蛋，鸡又怎么孵出来的？”小欣也自信地说：“你若说蛋先出现，那么没有鸡又是谁下出来的蛋？”

于是，组长小智从大量的资料中提炼出自己的观点，有理有据地做了如下的论述：根据进化论的观点，鸡和鸡蛋不存在谁先谁后的问题。鸡作为鸟纲中的一个物种，是从原始鸟类分化而来的，而鸡蛋是鸡的受精卵（指可以繁育出小鸡的鸡蛋）。鸡这个物种形成的漫长历程，就是原始鸟类向鸡进化的过程。在鸡的进化过程中，有三个因素，即变异、遗传、自然选择。“鸡”生蛋（原始时还不能称为鸡），蛋生“鸡”，两代之间并不是完全相同的，同一亲代所生的子代总有差异。也就是说，一个“鸡”可以下许多蛋，但不是所有的蛋最后都能孵出来小鸡。在生存斗争中，具有有利变异的个体得到最好的机会保存自己，而有利与无利是由大自然决定的，鸡的形成正是由于大自然逐渐保留了它们善奔走、地面活动多、飞翔能力差等变异特征，逐步从原始鸟类中分化出来。显然，其中遗传起着保持巩固变异的作用，通过遗传使变异得到积累。

经过长期的、一代一代的“鸡”到蛋、蛋到“鸡”的过程，在自然选择的作用下，物种的变异被定向地积累下来，产生物种的分化和新物种的形成，“鸡”就慢慢地进化形成了，鸡蛋也跟着进化出来，这是一个几百万年的历程，决不可硬分“鸡”和“鸡蛋”出现的先后问题。

听了以上这些解释，小明和小欣才恍然大悟：哦，原来是这么回事呀。

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鸡是从其他物种进化来的，在进化的过程中，蛋作为鸡的初期阶段，当然也继承了这些进化的东西。有些东西在进化过程中没有明显的界线，你无法区分出哪一个是世界上的第一只真正意义上的鸡，那么你又如何区分哪个是真正意义上的鸡蛋呢？这样的问题和先有人还是先有人类的胎儿是一样的。

长寿楷模——乌龟为什么寿命长

下午的课外活动，同学们来到了学校的假山水池边。也不知是谁说了一句：“你们看，水池中好像有只大乌龟呀！”大家都知道他在说谎，可是，却引出了关于乌龟长寿的话题。“千年的王八，万年的龟。”也不知道谁又说了一句。于是大家七嘴八舌地问小智：“你口口声声说自己是生物专家，那你告诉我们，乌龟为什么能活好几百岁，而人却不能？”这一下还真把小智问住了，虽然谁都知道乌龟寿命很长，可是究竟为什么，没人知道，小智也真的不知道。

大家看着小智尴尬的样子，都偷着乐，弄得他一脸的不好意思。这时候，一个声音从假山后面传过来说：“什么问题把我们的小智也难住了？”小智好像发现了大救星一样，连忙说：“崔老师，你来的太是时候了。”崔老师笑呵呵地告诉了大家答案：“因为乌龟慢，它走得慢，活得也就慢。”

崔老师接着向同学们解释：民间有一句俗语，叫作“千年的王八，万年的龟”，虽然说法有些夸张，但乌龟长寿却是不争的事实。在我国的许多古籍文献中，有关几百岁的长寿龟的记载不胜枚举；在现实生活中，“千年龟”虽属罕见，但两三百年的乌龟，在世界各地确实是屡见不鲜。

乌龟长寿的秘密可以用两个字来概括——节能。一般来说，乌龟节能的方法有以下几种。

1.活动慢。慢是乌龟延寿的一大方法，正因为它们行动缓慢，新陈代谢也就慢了下来，这本身就是一种极高的“节能术”。

2.食物要求低。乌龟对食物的需求不高，食性广，不挑剔，当饮食来源匮乏时，乌龟能通过“生物钟”使自己新陈代谢明显减弱，以减少体内养料的消耗。

3.睡觉多。乌龟睡眠时间非常多，只要温度低到一定程度就会进入冬眠状态，减少能量消耗。

4.独特的呼吸方法——龟息法。乌龟没有肋间肌，它的呼吸为口腔下方一升一降的动作，且头、足一伸一缩，肺也就一张一收，这种呼吸方法被称为“龟息”。与人类的呼吸相比，这种“龟息法”也是一种节能的呼吸方式。有一种气功，正是模仿这种“龟息”动作，太极拳中也有“龟息”动作。

5.乌龟极少生病。目前只发现在人工饲养条件下由于技术不过关而使乌龟患的几种病。在野外，乌龟很少生病。一是乌龟有晒太阳的习性，能杀死一些可能致病的病原；二是乌龟的淋巴系统特别发达，免疫能力极强。

另外，有人研究发现，乌龟的细胞繁殖代数特别多，乌龟在运动中心脏跳得慢，它离体的心脏能整整跳动两天，这些无疑也是乌龟长寿的“妙招”。

总而言之，乌龟通过各种方法来减少能量损耗，从而延长自己的寿命，这种养生方法运用到人类身上，我们给它起了一个名字，叫作“节能养生”。事实上，节能养生已有不少人在实践了，比如季羡林先生，他活了98岁，还差两年就百岁了。他晚年主张“三不”养生法，即不锻炼、不挑食、不嘀咕，就是节能养生的最好阐释，做到了身体上和精神上的节能。当然，每种养生方法各有利弊，至于哪一种方法更为科学，还需要专家进一步的论证。少年儿童正处于生长发育期，应该多参加体育锻炼，增强体质。

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在动物世界里，寿命最长的应该首推龟了，所以龟有“老寿星”的称号。科学家们认为，龟类是一种用来研究人类长寿的极好的动物模型。因此进一步揭开龟长寿的奥秘，对研究人类的健康长寿将有很大的启示。

人的寿命——世界人口老龄化进程

开学一周后的一天早上，小智起来，翻看了一下桌子上的日历，一个平时不太在意的名词跃入他的眼帘——九月初九，重阳节。小智不太明白了，多大年龄的人过这个节日呢？

带着疑问来到学校，下午第一节课是生物课，曲老师说：“今天是重阳节，又叫‘敬老日’，我们今天主要讲这样一个话题——重阳节趣谈人的寿命。”于是，曲老师打开了话匣子，开始滔滔不绝地讲解。

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，60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一百万亿个，这些细胞从胚胎开始，平均每两年半左右分裂一次，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，为什么大多数人七八十岁便去世了？能不能运用生物及化学方法减缓衰老，使人的寿命再延长50年呢？

现已查明，引起衰老的原因很多，除社会上的外部原因外，内部原因主要是细胞退化、酶失掉活性、内分泌和免疫系统功能下降等。大家都知道，细胞是人体最基本的生命单位，它在日常的生化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。

此外，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，新生儿的胸腺大约只有12～15克，到性成熟时增至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，科学家推测导致衰老和死亡的主要因素可能与肾上腺激素有关，关于这方面的相关知识正在努力探索中。

同学们，生命科学领域内，还有那么多的未解之谜等待你们去探索，希望有一天长寿的秘密被你们揭开，人类必定能找出避免或延缓衰老的方法，延长寿命。到那时，现在所谓的老人不过只是朝气蓬勃的青壮年。

曲老师的话音一落，立刻博得了同学们的一片掌声。

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世界人口老龄化，指世界总人口中因年轻人口比例减少、年老人口比例增加而导致的老年人口比例相应增长的动态变化趋势。其中包含两个方面的含义：一是指老年人口相对增多，在总人口中所占比例不断上升的过程；二是指社会人口结构呈现老年状态，进入老龄化社会。国际上通常的说法是，当一个国家或地区60岁以上老年人口占人口总数的10%，或65岁以上老年人口占人口总数的7%，就意味着这个国家或地区的人口处于老龄化社会。

植物五官——眼耳鼻舌身

曲老师曾经给同学们讲过这样一个故事：美国一位学者对大豆播放“蓝色狂想曲”音乐，20天后，“听”音乐的大豆苗重量竟然高出未听音乐的1/4。这个实验证明，植物虽然没有耳朵，但它们的听觉能力也不比人差多少。同学们都不太相信这个事实，于是，曲老师将这个实验的验证任务交给了生物小组。

聪明的小智冥思苦想，同时发动小组的骨干小明和小欣等，积极想办法，最后大家一致认为，就从曲老师给大家讲的故事入手，美国人用大豆苗做实验，咱们用绿豆苗做实验。为此，小智还把自己家的立体声音乐唱机搬到了学校，在曲老师的帮助下，大家亲自动手种豆芽菜（就是将绿豆用水浸泡后，在适当的温度下，让绿豆生出芽子来）。不到四天时间，每天“听”音乐的绿豆芽果然长势喜人，而没“听”音乐的绿豆芽只是长出来小小的一段芽子。同学们都来到实验室，七嘴八舌地议论：“究竟是怎么回事呢？”

于是，曲老师用生物学的观点阐述了这个问题，其实植物不但能“听”懂音乐，而且它也和动物一样，有自己的“五官”。

许多植物都具有一双慧眼，特别是它们有强大的“识”光能力，都知道日出东山、夕阳西下的自然规律，从而把握了自我开花和落叶时间，如牵牛花天刚亮就开花，向日葵始终朝阳。植物不仅能“看见”光，还能感觉出光照的“数量”和“质量”，如某些北方良种引种到南方，颗粒不收，就是因为植物的“眼睛”对各地的光线不习惯的原因。植物的“眼睛”对光色也非常敏感，不同植物可识别不同光线，以促进自身的生长和发育。植物的“眼睛”原来是存在于细胞中的一种专门色素——视觉色素，植物凭借这种“眼睛”，从根到叶尖形成完整而灵敏的感光系统，对光产生既定反应，如花开、花合、叶子向左向右、变换根的生长方向等。

大家还知道，植物基本上靠根吃饭，就是养分的吸收靠根来汲取；还有靠“口”吃饭的植物，食虫植物或称食肉植物便是这类植物。这些植物的叶子非常奇特，它们形成各种形状的“口”，有的像瓶子，有的像小口袋或蚌壳，也有的叶子上长满腺毛，能分泌出各种酶来消化虫体。植物靠“口”捕食蚊蝇类的小虫子，有时也能“吃”掉像蜻蜓一样的大昆虫。它们分布于世界各地，种类达五百多种，最著名的有瓶子草、猪笼草、狸藻等。

植物还有嗅觉灵敏的特殊“鼻子”呢，当柳树受到毛虫咬食时，会产生抵抗物质，3米以外没有挨咬的柳树居然也产生出抵抗物质。这是为什么？原来，植物有特殊的“鼻子”，当被咬的树产生挥发性抗虫化学物质后，邻树的“鼻子”能及时“嗅”到“防虫警报”，知道害虫的侵袭将要来临，于是就调整自身体内的化学反应，合成一些对自己无害，却使害虫望而生畏的化学物质，达到“自卫”的目的。

更为神奇的是，植物还具有相当特殊的“舌”的功能，它能“尝”出土壤中各种矿物营养的味道，于是它可以选择性地“吃”自己喜欢的矿物质，多“吃”有利营养元素。如海带主要吸食海水中的碘元素。植物的“舌”功能选择性非常强，如果“吃”了自己不喜欢的矿物质就会表现出奇形怪状。例如蒿在一般土壤中长得相当高大，但如果“吃”了土壤中的硼就会变得非常矮小。植物将土壤中的矿物元素或微量物质浓集到体内称为“生物富集”的现象。科学家们通过生物富集现象可以找到相应的地下矿藏，也就是植物探矿。如今，植物探矿已成为寻找地下矿藏的重要手段之一。

讲到这里，曲老师接着说，生物科学的研究工作常常得到植物“五官”功能的启发，相信在不久的将来，生物“五官”的功能一定会应用得越来越广泛。

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有些植物在生长过程中很聪明，它们似乎能思考，能对自己的生长发育作出合理计划。植物也有思想，科学家认为，植物群能够审慎地考虑它们的生存环境，预测未来，征服领地和敌人，有时候让人觉得它们有未卜先知的神力。

养精蓄锐——动物为何要冬眠

小明最近上学总迟到，而且课堂上经常打瞌睡，说话也语无伦次的。原来是他的父母最近都出差了，他在家，每天上网玩游戏到午夜。于是，上学迟到、上课打瞌睡是理所当然了。

一连三天，小明都在课堂上呼呼大睡，不知道是谁在背后说：“看来小明提前开始冬眠喽！”一提起“冬眠”，大家七嘴八舌地议论开了：“人怎么可能冬眠呢？”“是不是小明退化了，向动物学习呢？”在大家讨论得不可开交的时候，崔老师走进了教室，小智马上让大家安静，让崔老师具体讲一讲关于冬眠的话题。

崔老师清了清嗓子对大家说：冬眠是动物为了保持体内能量、避免冻饿的一种适应环境的方式。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状态的。比如极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，三四小时后，心跳由350次/分钟减到2～4次/分钟。冬眠的动物都具有神奇的本能，它们在越冬以前就采取了御寒措施。例如有超级“冬眠家”称谓的旱獭，冬眠时会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。而极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”，就是让自己带刺的硬毛上覆满厚厚的枯叶。至于蝙蝠，它们总是寻找岩穴作为冬眠的场所，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，倒挂着身子度过整个冬天而不会掉下来。

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。为了传宗接代，它们一般把虫卵藏在蛹壳里面，让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冬，待来年天气变暖时，新一代菜粉蝶就从蛹壳里爬出来，继续它们的生命历程。

鸟类中也有冬眠的，例如有一种夜鹰在冬季的三个多月里处于熟睡状态，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，它们约睡三个星期后，便苏醒过来，排一次尿和粪便，如果外界气温太低，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30～40天。这种周期性的苏醒，对动物的生存来说是必要的。

崔老师说到这里，拍了拍还睡眼惺忪的小明说：“你一定是晚上没睡好觉，从今天开始不许再玩电脑游戏了，要好好休息，调整两天就好了。”听了崔老师的话，小明不好意思地眨了眨眼睛，同时在心里告诉自己说：“真不能再这样玩下去了，大家都把我说成冬眠的动物了。”

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动物冬眠的时间长短不一。西伯利亚东北部的东方旱獭和我国的刺猬，一次冬眠能睡上200多天，而苏联的黑貂每年却只有20天的冬眠时间。动物不止冬眠，有些动物还可以夏眠。

冬虫夏草——到底是虫还是草

自从崔老师的一堂冬眠课之后，小明再也不上网玩游戏到很晚了。第三天晚上，爸爸从云南出差回来了，小明伸了伸舌头，做了个鬼脸，心里庆幸：“真是太悬了，要是还像前几天那样，爸爸知道了，一定有我好受的。”

写完作业的小明，缠着爸爸问：“给我带回来什么好东西了？”爸爸看着儿子说：“自己去找找。”于是，小明倒腾出来一大堆好吃的不说，还有几个自己平时没有见过的当地的旅游纪念品，让他爱不释手。有一样东西让小明觉得很莫名其妙，说它长得像东北的人参吧，还有满身的绒毛，似乎是活的。小明望着这个小家伙，一头的雾水，平时喜欢研究生物的他，缠着爸爸问：“这个是什么东西呀？”爸爸说：“它叫冬虫夏草。至于它为什么叫这个名字，它属于动物还是植物，这里面的学问可大了。想听吗？那爸爸给你讲一讲。”于是，爸爸打开了他的话匣子：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。昆虫类是指它属于蝙蝠蛾科蛾子的幼虫；真菌就是虫草真菌。它实际上是真菌在虫体内寄生繁衍的结果。

每年盛夏，在云南、西北等省区海拔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，身体瘦小、一身花纹的蝙蝠蛾翩翩起舞，把成千上万个蛾卵产在各种花上或叶上。不久，蛾卵发育成幼虫，顺着花草的茎秆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生存，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，就毫不犹豫地钻入虫体寄生。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，最后移向地面变僵而死，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高3～5厘米的茎，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，就会重演前面的过程。

冬虫夏草的体内含有虫草酸、维生素、生物碱、多种氨基酸等成分，具有补血补气、健身强体等功能，被中医尊为“功效和人参相当”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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冬虫夏草，是真菌冬虫夏草寄生在蝙蝠蛾科昆虫幼虫尸体的复合体，是一种传统的名贵滋补中药材，有调节免疫系统功能、抗肿瘤、抗疲劳等多种功效。主要分布在青海、西藏、四川、云南、甘肃、贵州等地的高寒地带和草原。

身体时钟——免疫功能的保护神

小明的爸爸自从出差回来就发现，小明每天晚上草草完成作业，然后倒头就睡。富有经验的爸爸立刻就想到，一定是小家伙趁着我们都出差了，没日没夜地玩电脑造成生物钟紊乱。哎，睡吧！等他恢复两天一定给他讲讲这个道理。

小明还是整天昏昏沉沉地上学放学，第三天，妈妈从北京开会回来了。三口人坐在饭桌前，爸爸半开玩笑地问小明：“怎么样？还睡不够吗？”小明一看事情再也隐瞒不住了，于是就将前段日子自己的生活习惯一股脑儿地和爸爸妈妈说了，最后说：“这究竟是怎么回事呢？请爸爸告诉我吧。”爸爸说：“这个问题你得问咱们家的专家呀，你怎么忘了你妈妈这次去开什么会了？”“哦，对了，妈妈是开全国生物时钟研讨会去了。”小明一拍后脑勺说：“我知道了，这是生物钟紊乱造成的，对吗？亲爱的老妈！”“对呀，儿子，妈妈给你介绍一下人体的生物钟。”于是，妈妈仔细地给小明讲起人体的生物钟。

人体生物钟又称生理钟，它是生物体内的一种无形的“时钟”，实际上是生物体生命活动的内在节律性，它是由生物体内的时间结构顺序所决定。人体的正常生理节律发生改变，往往是疾病的先兆或危险信号，利用人的心理、智力和体力活动的生物节律，来安排一天、一周、一月、一年的作息制度，能提高工作效率和学习成绩、减轻疲劳、预防疾病、防止意外事故的发生。反之，假如突然不按照体内生物钟的节律来安排作息，人就会身体感到疲劳、精神感到不适。

人体生物钟大致分三类：昼型、夜型、中间型。昼型表现为凌晨和清晨体力充沛，精神焕发，记忆力、理解力最为出色。夜型，是一到夜晚脑细胞特别兴奋，精力高度集中。中间型介乎前两者之间，清晨和上午学习、工作效果最好。古今中外很多名人都是利用了生物钟，使自己的才智得以淋漓尽致地发挥。学生正处在身心发展时期，不管生物钟是什么类型，应当取得这样一个共识：上午8点开始，要进入学习状态，持续4个小时。每天早上6点钟后洗漱、吃饭、上学，等到上完一天课后，恐怕会忍不住昏昏欲睡了；如果你过分强调夜型特点，非通宵达旦玩电脑不可，等太阳升起来，你却要倒在床上睡觉了。

我们知道，睡眠对于大脑健康是极为重要的。睡眠是消除大脑疲劳的主要方式。未成年人一般需要8个小时以上的睡眠时间，并且必须保证高质量。如果睡眠时间不足或质量不高，大脑的疲劳就难以缓解，对大脑就会产生不良的影响，严重的可能影响大脑的功能。如果长期睡眠不足或睡眠质量太差，就会严重影响大脑的机能，本来是很聪明的人也会变得糊涂起来。有很多青少年患上了神经衰弱等疾病，很多时候就是因为严重睡眠不足引发的。一个人的一生，有1/3的时间是在睡眠中度过的。正常的睡眠，可调节生理机能，维持神经系统的平衡，是生命中重要的一环。睡眠不良、不足，第二天就会头昏脑涨、全身无力。睡眠与健康、工作和学习的关系甚为密切！

要保证良好的睡眠，我们要从以下几个方面做起：首先，要保证睡眠时间，成年人一般是6～7个小时，而少年儿童每天的睡眠一定不要低于8个小时。只有睡好觉，才能学习好。睡好觉并不会妨碍学习，睡眠时间必须保证；其次，要顺应生物钟，如果我们每天准时起床，定时去迎接每天早晨的阳光，那么你的生物钟就会准时运转。青少年要养成良好的睡眠习惯，这是最重要的。生物钟是不能轻易破坏的，千万不要在星期六、星期天晚上不睡，白天不起，造成自己的生物钟紊乱。

小明听了妈妈的话，豁然开朗，蹦蹦跳跳地出去玩了，还回身说了一句：“我要通过锻炼来重新调整我的生物钟，以后一定不再干这样的傻事了。”

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牛奶中含有一种成分，具有催眠、镇静作用，因此睡前喝一杯牛奶，既可补充营养，又有助于睡眠。

特异功能——动物可以预报地震

下午的科学课是一堂讨论课，主要讨论的题目是动物与自然环境的关系。崔老师给大家布置的题目是：动物可以预报地震吗？并给了以下资料要大家来学习和讨论。

1975年2月4日，辽宁海城发生了7.3级强烈地震，震前许多动物发生了反常现象。据查，震前三个月内冬眠蛇出洞的现象达82起；当天日落时，一只黑母鸡飞到了树上，全村人看到鸡飞上树，认为快要地震了，果然，过了半小时就发生了地震。1976年，唐山地震前，深夜一点钟，一户人家养的鸽子全部惊飞出窝；有一条狗说什么也不让主人睡觉，主人赶走了它，它又跑了回来，还咬了主人一口，主人追了出去，过一会儿就地震了。2008年5月12日，四川汶川发生大地震，大量动物的反常行为也揭示了地震的前兆。

同学们看着这些资料，非常踊跃，去隔壁的图书馆搬来了好多资料，大家你一句我一句，争论得面红耳赤。小明说：“可以预报。”小刚说：“那地震局不就形同虚设了吗？”最后，小智说：“还是听崔老师给我们说说吧！”

崔老师按照大家所提的条件和得出的结论，最后阐述了他的观点：世界上，只要是有地震出现，大震前出现异常行为的动物可达数十种，其中最常见的有鸡、猪、牛、马、狗、猫、鼠、鱼、蛇、鸽等，大多是“惊恐性”反应，表现为极度紧张、惊惶不安。如鸡飞上树、牛马不进圈、冬眠动物会不适时地爬出洞穴等。这些现象大多出现在临震前些日子，但大震前一天内出现的异常现象最多，按出现异常现象先后次序来看，大体上先是蛇鼠等穴居动物，然后是鸡、猫、狗等小动物，最后是猪、牛、马等大家畜的惊恐反应。

那么，为什么地震前动物会有这些异常表现呢？这些现象主要来自地震前的声波发射等机械刺激、地气味的化学刺激和震前电场、电磁波和空气离子等变化因素对动物的异常刺激反应。因为动物具有极其复杂而敏感的环境变化感知系统，如狗的嗅觉对某些气体的敏感程度比人高出100～10000倍，能优先于人探测到临震前由地下释放出来的某些气味。临震前的某些地球物理和化学前兆因素，附近环境中的某些动物首先觉察而产生相应的异常反应。有些动物如猫、鸡、鼠、蛇、鱼等可能是由于察觉到人所听不到的前兆地声而表现异常。蛇的低音波接收能力很强，这种类似春雷般的地声低频振动能将冬眠动物唤醒，使它们纷纷爬出洞穴。

那么哪些动物震前反应明显？根据地震区的调查表明，鼠、鸟、狗、猪、鸡、猫、羊、鱼等几种动物震前反应明显，占异常动物总数的70%～80%以上。震中区尤其以鼠、鸟、狗的反应最大。

常见动物的异常大多数集中出现在临震前一天之内，大牲口、鸟、狗、猪、鸡、猫等的异常反应时间为震前的两三天。这对于临震预报有一定的参考价值。

崔老师接着说：利用动物异常预报地震，要考虑到动物的种类多、数量大、出现时间集中和地区分布广等方面的特点。只有在对这四种因素进行综合分析的基础上，参考其他的手段，才能正确判断是否进入临震状态。

地震是一种具有危害性的自然现象，但又是有规律可循的。它是有前兆的，是可以预测预报的。大震前的动物异常就是地震前兆的一种反应。

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动物为什么能预知地震？这是个尚未解决的问题，也是今后值得研究的课题。根据现在掌握的资料，可以推测是与动物的特殊感觉器官的功能有关。这些功能是动物长期进化所形成的防御性反应，是与动物生存相关的本能。

第2章 生物科学

生物科学作为一门独立的学科，现在已经越来越多地受到了全人类的重视，我们从生物科学中的微生物开始，引领读者从了解自身出发，掌握足够的生物科学理论知识，开启大家的智慧之门，为了我们全人类的共同愿望——健康而做出努力。

微生物——生物王国的祖先

下午的科学课上，崔老师大步流星地走在前面，后面的曲老师手里拿着一个类似照相机一样的东西。当曲老师将它放在讲桌上的时候，小组成员都纷纷围了上来，七嘴八舌地说：“是显微镜。”“对，就是显微镜。”崔老师连忙在一边补充说，“今天我们的科学课由我来讲上半部分，下半部分由曲老师来给大家讲述。”同学们一听，兴奋地喊：“啊，太好了，今天的课可真是别开生面啊，两位喜欢的老师一起上课！”

看到大家兴奋的样子，曲老师在一边抿着嘴乐。崔老师接着大家的话茬说：“大家知道这是台显微镜，但是你们知道是谁最先发明的显微镜吗？这个大东西又有什么样的用处吗？”同学们都现出一脸的惊讶，含糊其辞地说：“显微镜吗？就是显微镜呗！”

崔老师见大家兴趣盎然，趁热打铁说：“显微镜是17世纪荷兰人列文虎克首先制造和发明的，显微镜的发明开启了生物学领域的新开端，可别小看这台不起眼的东西，它的出现给生物学科开创了一个新的领域。好，我就给大家介绍这些，下面请曲老师给大家详细介绍这台奇妙的显微镜。”“好，同学们，我们首先来看一个实验。”曲老师从另外的一个箱子里拿出很多的样品，第一次用显微镜观察了污水，然后又观察了牙垢，接着拿出来一瓶腐臭难闻的食物。同学们争先恐后地到显微镜前去看，大家都惊奇地发现这些东西里面有无数各种形状的“小虫子”在活蹦乱跳，有的穿梭往来，有的扭来扭去，还有的聚成一团，结伴而行，令人作呕。

曲老师问：“大家看到了什么呀？”大家异口同声地回答：“是小虫子，是小虫子。”“你们知道这些小虫子是什么吗？我们把这些小虫子称作‘微动物’，显微镜的最大作用就在于它能帮助我们人类认识和了解这些微生物。”

曲老师于是滔滔不绝地开始了他的讲解：微生物是地球上生命的先行者，它们是最早来到地球上开垦土壤、改造大气的。随后才是鱼、陆生植物和动物，而人类则是最后一个到达的，真是坐享其成啊！在微生物王国里是没有什么“君臣”之分的，只生活着几个大家族，包括病毒和类病毒、细菌、真菌、立克次氏体、支原体和衣原体等。这个国家的居民绝大多数都是小个子，它们个头虽小，但肚皮特别大，非常贪“吃”，只要有东西，它们就从早到晚“吃”个不停。它们不光是贪“吃”，而且从不挑剔，无所不“吃”。它们有的“吃”动植物尸体等现成有机物，还有的“吃”废铜烂铁等无机物，还有的两种物质都来者不拒一并吞下去。微生物繁殖的速度惊人的快。以细菌为例，只要条件合适，每20分钟就能分裂一次，一分为二，二分为144四……一直推算下去，48小时内一个细菌就能生出2个后代，总重量也无法想象，相当于四个地球的重量。当然，实际情况不可能这样，不然一个细菌就会让我们的地球脱离原来的轨道。

微生物个头虽小，但在自然界中为了自身的生存，有时不仅偷袭比它们大得多的生物机体，而且它们之间也常常兵戎相见、互相残杀。这种斗争不仅存在于种族之间，也存在于同类内部个体之间。当然它们使用的武器不是我们常说的刀枪之类的东西，而是一些威力强大的生物活性物质。放线菌产生链霉素等抗生素来消灭与它们争食的细菌，噬菌体则靠吃菌为生，病毒感染细胞常常将细胞上的大门关闭而不让同类的其他个体进入，但有时关不住其他种类的病毒。微生物就是这样互相牵制着共同生息于自然界。微生物对自然环境的抵抗力非常强大，地球上除了活的火山口外，几乎没有它们去不了的地方。上至8万米高的高空，下至1万米深、水压达1140个大气压的太平洋海底，到处都有它们的踪迹。有些微生物专挑最艰苦的地方生活，你把它们移到比较优越的地方，它们反而不舒服甚至死亡。

微生物正是由于具有食性杂、繁殖快、对环境抵抗力强等特点才能作为最早的“居民”一直生存下来，与动物、植物一起组成生物大军，使自然界充满生机。

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微生物是一切肉眼看不见或看不清的微小生物，个体微小，结构简单。通常，要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物，统称为微生物。微生物包括细菌、病毒、真菌等，个别微生物是肉眼可以看见的，像属于真菌的蘑菇、灵芝等。

微型发电机——奇妙的生物电

昨天下午小智帮助崔老师收拾电脑间，累得满头大汗的他，时不时地用衣袖擦脸上的汗水，当他帮崔老师做完最后一项工作，把擦完的电脑抱过来给崔老师的时候，手刚一接触电脑，就倏的一下，好像针扎一样疼，是电！怎么回事？电脑也没接电源啊！小智当时被击得一哆嗦，吓得差点流下眼泪来。崔老师看着小智无助的眼神，连忙拍拍他的肩膀说：“没事，没事，这是你自己人体生物电的作用引起的，不是因为我的电脑接上了电源。”

小智还是一脸疑惑的神色，崔老师连忙说：“活已经完工了，就给我们的小智讲讲关于生物电的来源和产生吧。”酷爱学习的小智这才放松了心情。于是崔老师打开了自己的知识匣子：“如果有人对你说，你全身上下充满了电；花园里美丽的玫瑰、玻璃缸中悠闲地游来游去的金鱼、书架旁婀娜多姿的吊兰等，也都带有电，你不会感到惊讶吧？”小智一听这个，更迷惑了。

崔老师接着说：“拿人来说，肌肉收缩、神经传导、腺体分泌、心跳、呼吸、消化、吸收、排泄、生殖等各种机能活动，就连物质的新陈代谢、能量的转移输送，都留下了电的踪迹。感觉、记忆、语言、思维、情感、想象等大脑的高级功能，也无不与电有关联。”在当今世界上，如果突然停电，后果将会不堪设想，而我们的身体内如果发生“停电”，那便意味着死神的降临。

电在生物体内普遍存在，组成生物体的每个细胞都是一台微型发电机。细胞膜内外带有相反的电荷，膜外带正电荷，膜内带负电荷，膜内外的钾、钠离子的不均匀分布是产生细胞生物电的基础。但是，生物电的电压很低、电流很弱，要用精密仪器才能测量到，因此生物电直到1786年才由意大利生物学家伽伐尼首先发现。

人体任何一个细微的活动都与生物电有关。外界的刺激、心脏跳动、肌肉收缩、眼睛开闭、大脑思维等，都伴随着生物电的产生和变化。人体某一部位受到刺激后，感觉器官就会产生兴奋。兴奋沿着传入神经传到大脑，大脑便根据兴奋传来的信息作出反应，发出指令。然后传出神经将大脑的指令传给相关的效应器官，它会根据指令完成相应的动作。这一过程传递的信息——兴奋，就是生物电。也就是说，感官和大脑之间的“刺激反应”主要是通过生物电的传导来实现的。心脏跳动时会产生1～2 毫伏的电压，眼睛开闭产生5～6毫伏的电压，读书或思考问题时大脑产生0.2～1毫伏的电压。正常人的心脏、肌肉、视网膜、大脑等的生物电变化都是很有规律的。因此，将患者的心电图、肌电图、视网膜电图、脑电图等与健康人作比较，就可以发现疾病所在。

在其他动物中，有不少生物的电流、电压相当大，还有一些鱼类有专门的发电器官。

植物体内同样有电。为什么人的手指触摸含羞草时它便“弯腰低头”害羞起来？为什么向日葵金黄色的脸庞总是朝着太阳微笑？为什么捕蝇草会像机灵的青蛙一样捕捉叶子上的昆虫？这些都是生物电的功劳。

此外，还有一些生物包括细菌、植物、动物等能把化学能转化为电能，发光而不发热，特别是海洋生物。据统计，生活在中等深度水深中的虾类中有70%的品种和个体、鱼类中70%的品种和95%的个体，都能发光。一到夜晚，在海洋的一些区域，一盏盏生物灯大放光彩，汇合起来形成极为壮观的海洋奇景。

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人体是导体，通过摩擦可以产生静电，与人的体质有关，有的人感觉不到，可有的人却很敏感。除了敏感人群以外，还和环境中的湿度有关。

神奇的胃——为什么胃不能消化掉自己

曲老师下午给小智他们班上课。在讲述胃的结构和功能时，小智提出了这样一个问题：“人胃能消化掉牛胃，为什么不能消化掉自己的胃呢？”这个问题提得很有意思，于是曲老师以探讨的方式给同学们做出以下的回答。

胃有消化食物的作用，是指胃能分泌胃液，胃液中的盐酸能激活胃蛋白酶原，使它变为胃蛋白酶，而胃蛋白酶能消化食物中的蛋白质。牛胃被人吃进胃里后，它所含有的蛋白质，被人胃产生的消化液逐步消化。胃能消化各种肉类，它自己却安然无恙。

为此，曲老师用美国密歇根大学医学系的德本教授做过的一个有趣实验来说明这个道理。德本教授把从人体中切除下来的胃放入一个大试管中，然后加入适量根据正常人体胃部的浓度配制的盐酸和胃蛋白酶，把试管放置在37℃的恒温环境中。结果，试管中的胃受到严重的破坏，而且相当一部分被溶解掉了。这个实验说明，胃无法抵御盐酸和胃蛋白酶的消化作用。德本教授进一步指出，胃可以被损坏，但也很容易被修复，正是这种机制起着保护胃表面的重要功能。胃壁细胞的细胞膜表面的脂类物质，与抵御消化有很大关系，如果用洗涤剂去掉细胞表面的脂类物质，胃壁细胞就会受到酸的侵害。另外，胃壁细胞经常更新，老细胞不断地从表面脱落，由组织内的新生细胞取而代之。所以说人的胃每分钟约有50万个细胞脱落，胃黏膜层每3天就全部更新一次。所以，即使胃的内壁受到一定程度的侵害，也可以在几天或几个小时内完全修复。所以人体中的胃并不是不会消化自己本身，而是在被消化到某种程度后就会立即自我更新。

还有一些科学家经过多年研究也证实，胃局部溃疡的形成是胃壁组织被胃酸和胃蛋白酶消化的结果，这种自我消化过程是溃疡形成的直接原因，胃液的消化作用是溃疡形成的重要因素之一。

因此，他们对德本教授的观点提出疑问，如果胃处于不断地自我消化和自我修复的过程中，胃溃疡又怎么会产生呢？因此，有理由认为，人的胃也许还存在着其他防止消化自己的机制。这些机制究竟是什么？科学家预言，21世纪将是生物科学的世纪。所以，随着生物科学的不断发展，科学家会对这个问题作出明确的答复。

听完曲老师的精彩解释，小智顿时明白了，全班同学也都恍然大悟，哦，原来是这么回事呀！

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胃具有再生能力，事实上，胃液在消化食物的同时，也对胃壁有一定的损害作用，即造成一些细胞的死亡。但是由于胃有很强的再生能力，因此这种损害仅仅是暂时的，胃能很快恢复如初。

病毒——十恶不赦的人体杀手

小智感冒了，而且十分严重，医生检查的结果是病毒性感冒，建议小智住院治疗。小智住院的第二天，同学们都听说了，小明缠着崔老师，要他替他们跟班主任请假。于是，生物小组的成员们在崔老师的带领下，星期三下午的体育课都没上，一起来到医院看望小智。

小智昏昏沉沉地还在病床上输液，听说同学们都来了，艰难地抬起了头。大家七嘴八舌地问候小智，小智只是用点头摇头来回答大家的问话。大家听小智妈妈说，小智是病毒性感冒，而且，这样的感冒传染性十分强。小欣就冒出来一句：“病毒，真是个大坏蛋呀！”小智身体还没有恢复，医院也不允许大家在这里待太久，可是，小明说：“我们想知道，这个大坏蛋病毒是什么东西呀？”小智的妈妈看到孩子们的认真劲心生喜欢，于是说：“我去把王教授找来吧，让他给你们介绍一下有关病毒的知识，好吗？”

王教授把同学们带到了自己的实验室，打开电脑，滔滔不绝地给同学们介绍起有关病毒的知识。

病毒是一种具有细胞感染性的亚显微粒子，它实际上就是由一个保护性的外壳包裹着一段DNA或者RNA，这些简单的生物体自己无法生存，主要是寄生在其他生物的细胞中，它也是靠着寄生体生长和复制的。同时，也能在细胞外保持极强的生命力。病毒可以感染所有的具有细胞的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒，由马丁乌斯·贝杰林克于1899年证实并命名，如今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学被称为病毒学，是微生物学的一个分支。

病毒由两到三种成分组成：病毒都含有遗传物质RNA或DNA；所有的病毒也都有由蛋白质形成的衣壳，用来包裹和保护其中的遗传物质；此外，部分病毒在到达细胞表面时能够形成脂质的包膜环绕在外。病毒的形态大小不一，病毒颗粒大约是细菌大小的百分之一。病毒的起源目前尚不清楚，不同的病毒可能起源于不同的机制，部分病毒则可能起源于细菌。

病毒的传播方式多种多样，不同类型的病毒采用不同的方法。例如，植物病毒可以通过以植物汁液为生的昆虫，如蚜虫，在植物间进行传播；而动物病毒可以通过蚊虫叮咬而得以传播。这些携带病毒的生物体被称为“载体”。流感病毒可以经由咳嗽和打喷嚏来传播，就像小智的病毒性感冒，就是由病毒感染引起的，所以具有极强的传染性。

王教授接着说：并非所有的病毒都会导致疾病，因为许多病毒的复制并不会对受感染的器官产生明显的伤害。病毒感染能够引发免疫反应，消灭入侵的病毒。而这些免疫反应能够通过注射疫苗来产生，从而使接种疫苗的人或动物能够产生对相应病毒的免疫。抗生素对病毒没有任何作用，但抗病毒药物已经被研发出来用于治疗病毒感染，所以，对于小智的疾病，医生在治疗上采用的是抗病毒类药物的治疗，而不是使用抗生素来治疗。

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由病毒引起的人类疾病种类繁多，已经确定的如伤风、流感、水痘等一般性疾病，以及天花、艾滋病、SARS和禽流感等严重疾病。

一些病毒能够引起慢性感染，像乙肝病毒和丙肝病毒。受到慢性感染的人群即病毒携带者，当人群中有较高比例的携带者时，这一疾病就可以发展为流行病。

细菌——是人类的朋友还是敌人

小智出院后，开始对微生物领域的好多东西都产生了极大的兴趣。自己查找这方面的资料学习不算，还带领着生物小组的全体成员一起研究，只要是有时间，他就会给大家布置题目，查找资料。今天大家放学后，几个骨干成员聚在崔老师的电脑间，开始琢磨和研究起细菌来了。

有的人认为：“细菌和病毒一样，全都是坏家伙。”还有的人说：“细菌有时候帮了我们人类很多忙呀！所以，细菌是好家伙。”大家争论来争论去，还是没有结果，最后，只好请教学识渊博的崔老师了。

于是，崔老师告诉大家说：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引起的，随后，世界各地细菌学家相继发现人类和家禽的许多传染病都是由细菌引起的。人们就把细菌和疾病之间画上了等号，对细菌极为厌恶。其实这其中有些误解，细菌家族中有一小群“害群之马”，只有它们才会做坏事，绝大多数细菌是有益而无害的。

因为，地球生命的结构元素是碳，动物依赖植物而生存，植物的碳源自空气中的二氧化碳。植物通过光合作用把二氧化碳变成葡萄糖等有机物，同时放出氧气。植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二氧化碳，释放到空气或土壤中，补充了植物光合作用所耗竭的二氧化碳。在自然界的物质循环中，细菌是非常重要的一环。假如没有细菌，地球上动植物尸体将堆积如山，而且由于二氧化碳供应受阻，地球上各种生物也将因饥饿而死亡。

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，也得借助细菌的帮助。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、铁等矿物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的氨基酸和维生素，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，但当它进入其他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，人们应该充分利用细菌为人类办好事。

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细菌的发现者是荷兰人列文虎克。细菌是所有生物中数量最多的30一类，据估计，其总数约有5×10个。细菌的个体非常小，目前已知最小的细菌只有0.2微米长，因此大多数只能在显微镜下看到。

烟草——威胁人类健康的大敌

当今，吸烟已成了世界性的公害，它给人类健康带来极大的危害。那么烟是从哪里来的呢？原来烟主要是由植物烟草的叶子加工而成的。烟草原产南美洲，在哥伦布发现新大陆后传入欧洲，以后才遍及全世界。我国的烟草是在明朝时由菲律宾传入的。烟草的品种很多，但大多是一年生草本植物，带有腺毛，叶片较大，呈圆锥形状。这种植物在植物学上没有什么出奇之处，但它却含有一种特殊的生物碱——尼古丁。

尼古丁是在烟草的根中合成的，然后输送到茎和叶，是烟草的异性代谢物质，它可以使人成瘾，所以在国外，有人把它叫相思草，意思是嗜烟的人离不开它，一时不吸就想得发慌。因为吸入尼古丁，可以引起一时的精神兴奋，所以有人就说，吸烟可以有助于“灵感”发生，其实这只不过是一种假象，吸烟会损害健康。首先，吸烟时，烟草中的尼古丁以及其他一些有毒物质会刺激喉咙和气管黏膜，引起多痰多咳，长期吸烟，会引起上呼吸道感染，日久发生肺气肿和肺心病，严重影响呼吸功能，甚至缩短寿命；其次，吸烟可以引起癌症。最近流行病学研究指出，80%的癌症是由环境因素引起的，肺癌是直接吸入致癌物质所致，人们普遍认为香烟和烟制品是癌的主要致病因素，在长期吸烟和大量吸烟的人中，肺癌发病率很高。环境性致癌物质引起人类癌症的潜伏期平均为15～25年，现在有很多青少年也吸烟，如果长期吸烟，人到中年后，他们有些人就会受到癌症的摧残。据美国、加拿大、英国等国家的研究证明，每天吸一包以上香烟的人，肺癌死亡率为不吸烟人的11倍。

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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