科学警告生存(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：李牧皖

出版社：辽海出版社

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科学警告生存试读：

前言

科普知识数不胜数，但采用广大读者喜闻乐见的存在于广泛科学事件中富于启发性的小故事来传达科学的精神和思想，就能对我们广大读者产生共鸣和启迪，就能培养我们的科学兴趣和爱好。

科学是人类进步的第一推动力，而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代，社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高，为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机，大力普及科学知识，传播科学精神，提高青少年的科学素质，是我们全社会的重要课题。

科学教育，是提高青少年素质的重要因素，是现代教育的核心，这不仅能使青少年获得生活和未来所需的知识与技能，更重要的是能使青少年获得科学思想、科学精神、科学态度及科学方法的熏陶和培养。

科学教育，让广大青少年树立这样一个牢固的信念：科学总是在寻求、发现和了解世界的新现象，研究和掌握新规律，它是创造性的，它又是在不懈地追求真理，需要我们不断地努力奋斗。

在新的世纪，随着高科技领域新技术的不断发展，为我们的科普教育提供了一个广阔的天地。纵观人类文明史的发展，科学技术的每一次重大突破，都会引起生产力的深刻变革和人类社会的巨大进步。随着科学技术日益渗透于经济发展和社会生活的各个领域，成为推动现代社会发展的最活跃因素，并且是现代社会进步的决定性力量。发达国家经济的增长点、现代化的战争、通讯传媒事业的日益发达，处处都体现出高科技的威力，同时也迅速地改变着人们的传统观念，使得人们对于科学知识充满了强烈渴求。

对迅猛发展的高新科学技术知识的普及，不仅可以使青少年了解当今科技发展的现状，而且可以使之从小树立崇高的理想：学好科学知识，长大为人类文明作出自己应有的贡献。

为此，我们特别编辑了这套“科学百家讲坛文库”，主要包括《科学创造万物》、《科学创造生活》、《科学创造精彩》、《科学创造未来》、《科学创造无限》、《科学走向太空》、《科学解密地球》、《科学揭晓自然》、《科学关注健康》、《科学警告生存》共10册。本套书将科学与故事结合起来，大到天文地理，小到生活琐事，都能告诉我们一个科学的小道理，具有很强的可读性、启发性和知识性，是我们广大读者了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科普读物，也是各级图书馆珍藏的最佳版本。

一.科学的危害

克隆动物未老先衰

1996年7月5日下午5时，一项震惊全世界科学界的事件发生了——6.6千克、妊娠148天的克隆绵羊“多莉”在伦敦罗斯林研究所一个普通的实验棚里横空出世。它的“母亲”是英国科学家坎贝尔和伊恩·维尔穆特（LWil-mut）。而“多莉”这个名字，则来源于维尔穆特最喜欢的有硕大乳房的英国乡村女歌手多莉·帕顿——“多莉”由一只母绵羊乳房上提取的细胞克隆而得，当然名字应该和乳房有关。不过，在2006年3月上旬，维尔穆特承认，培养“多莉”的，并不是他，而是坎贝尔等人。克隆绵羊“多莉”

接下来的故事，大家都知道—数不清的各种克隆牛、兔、山羊、鼠、猪、驴和猫等动物在世界各地“百花齐放”。

然而，“好景”不长——“多莉”出生3年后就“未老先衰”，后来，它又患了肺炎而不断衰竭，只好在正当“中年”的2003年2月中旬被迫实施安乐死。世界各国科学家的“齐放的百花”，也大多“零落成泥碾作尘”。

那么，是什么原因使这些克隆动物“未老先衰”并最终早夭呢？

一些科学家认为，是克隆技术不成熟。这种看法有以下事实依据。“多莉”是经过277（一说247）次试验才成功的一次，这一成功与其说是一种成熟的技术，不如说是一个偶然的特例。事实上，克隆“多莉”的坎贝尔和维尔穆特等人，就再也没能克隆出任何一只动物来。而且，“多莉”生前的磨难，使他们在它出生以后，不敢立即公开——他们知道幼稚的技术将使它有可能立即死亡。这样，在“多莉”出生半年以后，他们才于1997年2月23日宣布，并由美联社在同一天报道出来。4天后，英国的《自然》杂志全文刊登了他们的实验结果。

其实，克隆动物“未老先衰”，还有下面这个更深层次的原因。

2003年，英国剑桥的科学家证实克隆的动物容易“未老先衰”的原因。是克隆动物时复制过程本身就会损害动物正常生长的基因机制。他们跟踪了一系列的胚胎图像信号，观察细胞是如何生长的。研究显示，克隆的胚胎常常会出现不正常信号，而正是这些异常阻碍了克隆动物的正常生长——通常情况下，这种异常仅仅出现于动物晚年。

在2005年出版的一期《科学》杂志上，一个研究小组报告说，对恒河猴的研究发现克隆使胚胎失去了一些关键的蛋白质。而这些蛋白质对细胞中染色体的分配与细胞的正常分裂都至关重要。同样的问题可能也阻碍了克隆人的研究。

几个研究小组一直想通过体细胞核移植来克隆猴子，但都没有成功。美国匹兹堡医学院的沙滕（GeraldSchatten）等人，就怀疑在克隆胚胎中有什么东西搅乱了细胞的分裂——在早期阶段，这些胚胎看似正常，但当植入体内后却没有一个能导致怀孕的。研究人员深入研究后找到了答案：这些胚胎中的许多细胞在染色体数目上都出现了错误。尽管前几次具有这类缺陷的细胞分裂不会影响胚胎的生存，但发育过程很快就不可救药地“脱轨”了。

这项工作解释了至今没有一个人能成功地从人类细胞核移植得到发育正常的胚胎，也进一步证实了那些宣称已克隆出人类的吹牛者，还不了解细胞或发育生物学的事实。

克隆动物“未老先衰”的事实，表明了这个更深层次的原因——大自然是难以完全复制的。这就是我们这个故事要揭示的深刻哲理——它有助于我们如何看待自己和“复制大自然”。

人类相当多的科学发现和技术发明，都是受到自然的启发而产生的，模仿或复制自然当然不乏杰作。比如，仿生学中把大凤蝶翅膀的凹坑结构应用到纸币上，就诞生了极难造假的防伪钞票。但是，许多模仿或复制总是有缺陷的，或者是完全不成功的。

2005年9月中国制造的世界领先的仿生智能机器鱼，虽然能够游动，但却“行动迟缓”——和真鱼的“鱼翔浅底”相去天渊。这是有缺陷的例子。

人类眼睁睁看见“鹰击长空”数千年，却无法制造出一个扇动翅膀的飞行器——就像最蹩脚的母鸡那样扇动翅膀飞行一小段。这是完全不成功的例子。

在这种事实面前，更不用说去完全成功模仿或复制创造生命了！

为什么会出现这样的问题呢？这是由于人类自身和能力的缺陷与局限，更是大自然的更为复杂巧妙和博大精深——只有约300万岁的我们，和约45亿岁的大自然相比，不过是出生以后才牙牙学语的幼儿。也正因为如此，我们更应该全面、持续地了解，熟悉自然，掌握自然的规律。

这就是意大利科学家达·芬奇（1452～1519）所说的“直接向大自然请教”，当“大自然的儿子”。

绝缘体也会导电

1975年，美国费城（它的全称是费拉德尔非亚）宾夕法尼亚大学的艾伦·马克迪亚米德（1927～）教授，到日本访问。当这位出生在新西兰的化学家参观东京技术学院（一译东京理工学院）的时候，在一个实验室的角落里看见一种奇异的薄膜——样子像塑料，但又闪着金属的银光。于是，他好奇地询问：“那是什么？”“废品”。陪同的白川英树（1936～）教授不以为然地回答。

日本筑波大学化学家白川英树接着介绍，这是一个朝鲜留学生在做高分子聚合黑色聚乙炔薄膜实验的时候，由于没听清要求，弄错了配方，误加入了成千倍的催化剂，才产生出这种莫名其妙的废品。白川之所以把它在实验室角落里展示了5年，是作为不按导师实验要求而发生事故的“物证”。

马克迪亚米德面对着这件废品思索片刻以后，毅然停止了参观，坚持要求面见出事故的朝鲜留学生。他详细询问了实验的全过程和配料的比例等，在得知这有机银光薄膜还具有一些导电性能的时候，一个灵感的火花迸发出来——能不能发明一种能导电的塑料呢？

这是一个有悖常理的大胆设想。自从1868年发明第一种塑料——赛璐珞以来，形形色色的塑料都是绝缘体，这已是“铁板钉钉”的事实。

但是，马克迪亚米德却独具慧眼，当即邀请白川到宾夕法尼亚大学共同研究。原来，他和另一位当时在宾夕法尼亚大学任教的美国加利福尼亚大学物理学家艾伦·黑格（1936～），也在合作研究无机聚合物的金属薄膜。

在宾夕法尼亚太学的实验室里，他们用先进的设备进行了大量掺杂研究试验——白川知道掺杂后材料的性质会发生巨大的改变，并且利用精密电脑记录艾伦·马克迪尔米德分析。在经过无数次失败之后，当有一次将微量的碘非常困难地加入到一种聚乙炔中的时候，奇迹发生了——经过黑格的一个学生测量，银光塑料的导电率一下子提高了1000万倍（一说3000亿倍），真正成了金属般的导电塑料。

1977年，在纽约科学院国际学术会议上，白川把一个小灯泡连接在一张聚乙炔薄膜上，灯泡马上被点亮了。“塑料也能导电！”此举让四座皆惊，因为塑料是绝缘体的定论已经被推翻。

同年夏天，黑格、马克迪亚米德和白川等，将他们的成果发表在论文《导电有机聚合物合成：聚乙炔的卤素衍生物》中。这一发现被公认为是一个重要突破。从此，一个新领域诞生了，并引导出许多新的和令人激动的应用。

导电塑料的发现，掀起一股研究热。仅1984年一年，全世界发表的有关重要论文就超过200篇。

那么，掺有杂质的塑料为什么会导电呢？和白川一起在筑波大学研究的赤木和夫通俗地说：“杂质虽然不会改变塑料的结构，但使电子处于‘兴奋’状态，从而形成电流。”

导电塑料具有塑料的优点，例如重量轻，拉伸性、弹性和柔韧性好而便于成型。同时，它又具有金属的优点——导电性好。由于这些优点，可以代替金属作一般的输电导线。而且，由于可以做得很细，所以能在微电子领域大展宏图——例如用在越来越密集而且不断微型化的集成电路中。目前，大批量生产的导电塑料，已经广泛应用在微电子工业中。

将导电塑料浸入一种复杂的溶液后，可以把太阳光的能量转变成电能，它的原理类似植物的叶绿素的作用。用它可以制成太阳能塑料薄膜，并根据建筑物形状进行剪裁，直接将太阳能变成电能并储存起来，非常方便。20世纪末才开始研究的高分子聚合物太阳能电池，就采用了这种太阳能塑料薄膜。它将太阳能转化为电能的效率，提高到了3%左右，一旦更上一层楼，其廉价的成本必将前途无量。

蓬勃发展的纳米技术，推进了导电塑料的研究。美国利用塑料纳米技术，成功地开发出了新型塑料太阳能电池。它的电极厚度只有头发丝粗细，却可以源源不断提供0.7伏的电压。

利用导电塑料吸收电磁波的特性，可以制成抗电磁波干扰的屏蔽装置，非常轻便。目前可以做得非常薄的导电塑料，具有可以弯曲等其他优良特性。博伊尔勒认为，把它应用在电脑上，将有望进一步缩小电脑的体积并提高其运行速度。

最近，科学家又制成了塑料晶体管，向单晶硅提出挑战。如果能用导电塑料取代锗和硅，将以低廉的价格和更易于加工处理的优势，引起电脑的革命。

对这些进展，赤木和夫甚至满怀憧憬地说：“也许可以像瑞典皇家科学院所说的那样，把高性能的电脑装进手表。”

更令人惊奇的是，科学家又研制出了超导塑料——零下270℃的时候电阻为零。这对于超导物理的理论研究又提出了新课题，潜在的实用价值不可限量。

中国科学家们正在研制的塑料电池。重量轻——仅为铅酸蓄电池的1/20，使用寿命长，提供电流大，其功率密度比传统铅酸蓄电池约高20倍，性能也稳定可靠。这场“电池革命”，最终会使没有污染、噪声小和节约石油能源的电动自行车与电动汽车得到广泛使用。

1990年，英国剑桥大学的弗伦德（R.Friend）发现，在电场中某些有机聚合物可以发光。采用导电塑料制成的有机发光二极管非常薄，比普通发光二极管使用寿命更长、亮度大、耗能低和发光效率极高——它属于冷光源。美国专家预测，到2020年，使用这种发光二极管，将使美国照明用电减少一半，从而每年节约1000亿美元，把生产电能造成二氧化碳排放量减少近3000万吨。这种发光二极管还可用于制造可弯曲的彩色显示屏幕，用在电脑或电视机等上面。

导电塑料的发明，让三位科学家共同登上了2000年诺贝尔化学奖的领奖台，共享91.37万美元的奖金。

英国物理学家汤姆逊曾经说过：“在能够对科学作出贡献的所有因素中，观念的突破是最伟大的。”导电塑料的发明，是“观念更新出成果”和“取优点去劣势”的典型例证。

威尔·罗杰（WillRogers）说：“没有什么是永恒的。”绝缘体会向“相反方向”变成导体，印证了这个哲理，也诠释了英国诗人雪莱（1792～1822）的名言：“除了变，一切都不能长久。”

用绝缘性好的陶瓷去制作超导体，把硬脆的陶瓷改得硬而不脆，在硬脆的玻璃中加入金属，制成硬而不脆的金属玻璃，都是类似的例证。

人与病毒是对抗还是合作

病毒——一个让人不寒而栗的名词。它总是与疾病和死亡紧密联系在一起——许多骇人听闻的病症都是它在捣乱。

那么，让人“谈毒色变”的病毒就那么罪大恶极吗？

其实，绝大多数病毒都能与我们和平共处、相安无事，有些甚至就是为我们做贡献的好朋友！

我们曾经把人体内的病毒都看作是致病的“瘟神”。其实，这是一种误解。

实际上，在人体内的所有病毒中，致病的是“少数派”。而且，它们大多只在人体感染的这段极短的时间内存在——患者被治愈或死亡后，就“死于非命”或“另走他乡”了。

那些长时间呆在人体内的病毒。大多数不会危害人体，也不会引起症状。不但如此，它们有时还会对宿主产生一些有益的作用。例如，一种内源性逆转录病毒（ERV）在进化过程中，就和哺乳动物的细胞“亲密无间”，并成为高级哺乳动物DNA的组成部分。

在生物进化过程中，人和脊椎动物直接从病毒那里获得了100多种基因——病毒侵入到这些生物体细胞内的结果。人体内复制DNA的酶系统，就有病毒的功劳。

我们知道，生物体都是“排他系统”。但是，母亲体内的免疫系统，为什么不排斥从受精卵开始就生长在子宫内的胎儿呢？人们对此提出的假说之一，就是有某种制约因素在起作用。后来，科学研究已经证实了ERV能够通过调节胎盘的功能，来阻止母亲的免疫系统排斥胎儿，保证胎盘的形成。因此，科学冠状病毒的结构家们说，ERV是母亲的小帮手——没有它们，就没有人类和高级哺乳动物的今天。

你看，病毒有了第一个贡献——促进了生物的进化。

病毒的第二个贡献是，制止了疾病的肆虐。

例如，一些对人体无害的病毒能帮助消除有害的病毒。2004年，美国科学家用一种经过基因改造的感冒病毒治疗老鼠的脑部肿瘤，取得良好疗效。这种引发普通感冒的腺病毒，能够侵入并杀死60%的实验老鼠脑中的肿瘤细胞，但并不影响老鼠体内其他健康细胞的正常功能。它能使患恶性脑肿瘤的老鼠多活120多天。主持实验的科学家说，这一疗法为那些不宜接受手术的脑肿瘤患者提供了希望。

又如，与上述发现相隔不久，加拿大的科学家也发现了一种能够杀死癌细胞的病毒——这种遍布人体的滤过性病毒对人体无害。研究人员用老鼠进行实验，发现注入这种病毒后，老鼠身上的恶性肿瘤就会消失。

再如，有的科学家大胆尝试用令人闻风丧胆的艾滋病病毒来“以毒攻毒”，开辟了一种治疗中枢神经系统疾病的新方法。科学家还设想，用艾滋病病毒中携带的遗传因子，替代患者身体细胞内有缺陷的遗传基因，来治疗帕金森氏综合症和老年性痴呆症。

病毒的第三个贡献是，维持生态平衡。

病毒在漫长的进化过程中，一定“试探”了各种各样的宿主。如果对方的“抵抗力”太弱，它就会“命丧黄泉”；只有和它“旗鼓相当”的宿主，才能相互“共存共荣”。就在这漫长而又不断“磨合”的过程中，物种之间才形成了相对稳定的“同步”进化关系，生态系统也就达到平衡。

但是，这个平衡是动态的。当一个物种面对陌生病毒的时候，因为没有“练就”抵抗的本领，就无法控制“入侵者”的大量繁衍，病毒种群就会大爆发而酿成疾病灾难。此外，病毒自身也会变异和出现返祖现象，从而导致宿主原有的抵抗本领减弱或消失。事实上，自然界中的很多疾病灾难，都是这个原因。

下面的一个实例，就充分说明了这一点。

19世纪初，欧洲的兔子随着英帝国殖民者来到澳大利亚。1859年，墨尔本动物园引进了24只欧洲家兔，供人们观赏。不幸的是，这个动物园关家兔的木笼于1863年在火灾中被烧毁，幸存者窜奔旷野，成为野兔。

因为当地牧草丰美，又没有高等食肉动物，所以当地的野兔在近一个世纪里就增加到70亿只。野兔与家羊争牧草，还打洞破坏草原，严重危害了草原生态平衡和畜牧业发展。在这“兔灾”面前，澳大利亚政府只好在1950年引入了一种黏液瘤病毒——让野兔感染之后几乎100%死亡。而它的天然传播媒介是蚊子。

开始，实验很成功——澳大利亚东南部有蚊子肆虐的地区，兔瘟疫像野火般蔓延，3年内就沿着南部海岸到达了澳大利亚西部，使各地99%的野兔死于非命。但好景不长，不久，杀死率逐渐降低，野兔数量渐渐回升。

为什么会出现这种现象呢？实验表明，野兔身上病毒的毒性减弱，而它们抗病毒的能力却大大提高了。

在与病毒的长期较量中，我们获得了一次又一次的“成功”——天花绝迹，鼠疫罕见，霍乱基本消灭，烈性传染病已不再是人类死亡的首要原因，人均寿命已超过古稀。但是，正当人们为“伟大胜利”而欢呼雀跃，准备“穷追猛打”，要让所有致病性病毒遭受“灭顶之灾”而蓦然回首的时候，却发现人在万物之中并不是“独孤求败”。此外，还发现杀灭致病性病毒的道路也并不是一路坦途——耐药的致病性病毒“野火烧不尽，春风吹又生”，变异的致病性病毒让人们防不胜防，不可能消灭一些致病性病毒的多种动物宿主……

那么，在这种欲战不胜、欲罢不能的窘境之下，我们应该怎么办呢？

用一用中国老祖宗的“天人和谐”和“泛爱众生”吧！

1977年，德国的福尔克·拉什教授正式提出了微生态学这一概念，使微生态学作为一门独立的学科，也使人与病毒、微生物的单纯对抗关系开始冰释。

下面的实例，是这方面研究的一个成果。

2004年，德国马克斯·普兰克研究院发生生物学的科学家发现，某些病毒能够迅速地生成一些可以相互作用和合作的复杂方法。生物学家格雷戈里·韦利舍和他的生物学家妻子于云素，对Myxococ-cusxanthus的一种变异做实验时，发现了这个现象。通常，这些病毒会纠集在一起寻找食物，或者为了生存会聚合成一个孢子。但是，由于突变株已经发生了变化，它就再也不能参加这类“集体活动”了——像已经被驯化了的狼失去集体猎食的本能一样。

韦利舍说：“我们亲眼看到全新的合作形式产生了。”因此，进一步的研究可以揭示这些病毒群体发生变化，从而防止它们的变化给人类带来危害。

我们对病毒、病菌和其他任何生物，尝试着从“对抗”走向“合作”吧——也许，如果没有它们，世界将黯然失色！

不该追求的“纯净”

美国的水专家马丁·福克斯（MartinFox）博士在《健康的水》中这么说。这本小册子在1996年就翻译到了中国。这里所说的除盐水，是指纯净水。纯净水除去了通常的水——我们称为“常水”（例如自来水）中的微量元素和矿物质等“杂质”。

喝污染水危害我们的健康，这是常识。那为什么喝纯净水也会危害健康呢？

原来，人们喝纯净水的初衷，是为了避免污染水的危害。但科学家指出，饮纯净水无异于让你的肾脏“下岗”。久而久之，肾脏倒是“安逸”了，但一旦接触“常水”，反倒不能适应了，这就要引发某些病症。

再者，纯净水在除去“常水”中有害杂质的同时，也除去了其中所含的对人体有益的微量元素和矿物质等。据上海和天津两市的调查，一些长期饮用纯净水的家庭——特别是那些学龄前后的孩子，普遍出现不明不白的浑身乏力、掉发秃发和肌肉哆嗦等现象。医学专家们经过分析，认为这是因为长期饮用纯净水所致——少年儿童需要从饮用水中摄取的钾和钙等微量元素，纯净水中恰恰缺乏。

不但如此，由于纯净水有很强的溶解能力，所以它进人人体之后，会溶解人体内原有的一些微量元素，并将它们排泄到体外，造成一定的危害。因此，对儿童、老人和某些病人，纯净水不宜作为长期的唯一饮用水。

此外，福克斯还强调，由于纯净水中不含矿物质，就没有保护作用，因而其中只要被污染上任何有害物质，这些有害物质的作用就会被放大。这种污染，在劣质的纯净水中非常普遍。最后，纯净水会让人体细胞选择有害的金属——例如铅，从而导致蛋白质或酶的机能发生障碍。约翰·索仑森（JohnSoren-son）博士，是美国矿物新陈代谢的理论权威和医学化学家。福克斯引用他的话说，新陈代谢的主要元素和次要元素的比例极易受水中主要元素数量的影响——如果所需的主要元素得到满足，次要元素就不会或很少被吸收，而是被排泄掉。举例来说，如果水中钙和镁含量高而铅含量低，人体就会选择钙和镁而把铅排到体外；但是，如果钙和镁含量也低，细胞就会选择吸收铅。喜忧参半的纯净水实践也证明，除去了一些人体必须的微量元素的纯净水，确实会带来一些疾病。例如，美国的牙医专家的长期调查表明，喝自来水得牙病的概率比喝纯净水的少。原因是自来水中含氟，适量的氟可以保护牙齿健康——这对幼儿特别重要。又如，上海医科大学的营养学教授指出：“长期饮用纯净水，并用它来烧饭做菜，对健康有一定影响。现在有国外的研究资料证明，纯净水这种软水与心脏病和血管疾病有关联。”

福克斯认为，健康的水的标准应该具备以下几个条件。

一是有一定的“硬度”——指其中钙和镁的总量（以水中的碳酸钙的量来计算）应该在170毫克/升左右。

二是水中的溶解性固体总量应该在30O毫克/升左右。

三是水的酸碱度应该略偏碱性，即pH略大于7。

而“常水”能基本上满足这些条件。

由此看来，我们追求了“纯净”，却没有得到想要的健康。此时，倒不如回归“自然”——例如饮用“常水”。所以，一些专家建议，最好是饮用烧开了的自来水——特别是儿童，并呼吁推广一场“喝白开水运动”。例如，西安第四军医大学的微生物博士张文清，就主张“灌上一瓶凉白开，塞进冰箱冷冻室，等上10分钟，包你喝得爽快”。

也正因为如此，上海市教育委员会在1997年就下达了《不应在中小学推荐饮用纯水》的文件，通知各中小学和幼儿园，不应让处于发育期的孩子们长期饮用纯水，以免影响他们健康成长。据说，美国和西欧一些国家都明确规定不能饮用纯净水、超纯水和蒸馏水等。

不过，支持饮用纯净水的人——特别是生产纯净水的厂家认为，在均衡膳食的条件下，长期饮用纯净水有益无害。在这种宣传下，纯净水曾经“火”过一阵子。而各种水之间近10年争夺市场的“战争”，一直没有停止过。

当今世界，形形色色的水——纯净水、超纯水、太空水、电解活性离子水、蒸馏水、矿泉水、富氧水和各种饮料充斥市场，有的纯粹是为赚钱而做片面宣传，我们可不要被这些水的“汪洋大海”“淹没”啊！

和“火”的纯水类似的是纯氧——近年“火”起来的“氧吧”就是明证。

那么，纯氧又好不好呢？

为了抢救急需氧的危重病人，要给他输入“纯氧”。既然人体需要氧气，而空气中只含大约21%的氧气，那100%的纯氧当然就“多多益善”和“大大地好”了——一些人的逻辑推理，一定是这样的。就这样，人们为日趋严重的空气污染而惶恐不安的时候，除了纷纷涌向空气清新的山野或海滨以外，还戴着氧气罩“贪婪”地吸着城里氧吧的纯氧——这一时成了一道城市风景。

医学专家指出，如果不是治疗某些重病或抢救危在旦夕的生命，健康人根本不用去氧吧吸氧。尽管吸过氧的人认为，对缓解疲劳和心理紧张十分有效，但问题在于如何把握吸氧的“度”。适当的吸氧的确有益，可在氧吧谁又去负责计量呢？吸氧绝对不是多多益善啰！

再说，人类长期以来呼吸的是含有21%氧气的空气，整个身体已经适应了。如果吸纯氧，就很容易造成过量。这样，那些多余的氧，将会使人体脂质过度氧化，继而开始损伤细胞，加速人体衰老，甚至还会引致肺部疾患和癌症。

即使在医学治疗中，也不能长期使用浓度超过50%～60%的氧。因为长期吸入60%以上高浓度的氧，氧自由基会损害细胞中的DNA，影响体内的一些酶系统，抑制细胞内（尤其是线粒体内）的代谢反应过程，使肺部发生病理改变，形成“氧中毒”。事实上，我们前面提到的“为了抢救急需氧的危重病人，要给他输入‘纯氧’”中的“纯氧”，其实并不是纯氧，而是含有一定量的CO2的氧。这里的“一定量”，由医生根据实际确定——急需氧的危重病人，可以输入含纯氧99%的氧，或者含5%的CO2加95%的纯氧混合的氧；而病情相对较轻的病人，可以输入含30%～60%纯氧的氧。

在2004年3月上旬，中央电视台就播放了一个早产儿过量吸入“纯氧”死亡的案例，导致一场官司。原来，是医务人员不知道医学书中有长期吸入“纯氧”有害的知识。

类似，“一尘不染”也难以忍受。世界上的许多美景——例如迷人的彩虹和绚丽的晚霞，都是尘埃的杰作。

假如大气层中没有尘埃，强烈的阳光就会“原封不动”地照射地球，一切生物都难逃死亡的厄运。假如大气层中没有了尘埃，雨滴也因为没有凝结核而无法形成—科学家的实验证明，特别洁净的空气，就算水汽饱和达到300～400的相对湿度，仍然没有小水珠。在这两个条件下，地球也会变成像某些星球那样的了无生机的荒漠。

长期的“万籁俱静”，会使人渐渐产生忧郁、压抑、烦躁、紧张、恐惧和食欲减退，极大地伤害神经系统。这已有下面的实验证明。1951年，美国麦吉尔大学的心理学家们让受试者戴着耳机，呆在四壁用隔音材料制成的房间内。几天之后，这些人都感到烦躁而不能控制自己的思想，有的还产生了幻觉等异常反应。显然，一定量的轻微噪音——例如海涛拍岸、树叶沙沙和犬吠虫鸣等，就像有益的营养素，有助于人的身心健康。

在当今物质生活相对富裕的时候，一些人变得刻意追求“纯净”了，仿佛只有这样才文明和时尚，才能寿比南山。于是，出于商业策略的炒作粉墨登场，披着科学外衣的“纯净”产品应运而生。其实，至清的纯水、至纯的氧气、至净的空气和至静的环境，并没有“一利”，有时甚至有“百害”。

此时，我们回忆起“水至清则无鱼”的古话——我们可不能当“清水”中的那条“鱼”啊！

其实，在社会活动和人际交往中，也不能过于追求“纯净”——例如不分大小事眉毛胡须一把抓，处处追求“完美”，小事斤斤计较影响和别人的关系等。

同样，在我们的教育中，也不能过于把青少年关在“纯净”的校园中，不去接触那“混沌”的社会。否则在他们走出校园之后，就可能迷失方向而铸成终身大错。

于是，我们要说，在当今纷繁杂荡和红尘扰攘的社会中，不要过多在时尚的舞步和潮流的裙摆之间游走，而应经常在科学的圣殿和理智的天国之间穿行……

外来物种面前的平常心

碧波荡漾，“水中美人”在水一方。这是中国南方经常出现的水上一景。独霸水域的“紫色恶魔”水葫芦

这里的“水中美人”，就是浑身碧透，绿得醉人，连膨大的浮囊叶柄外皮也是绿色的水葫芦。只要它活着，就浑身闪绿，不像草木老是掉落黄叶枯枝。成熟期水葫芦则从叶腋萌生花穗，抽出轴状紫色花簇，花瓣偶尔可见黄、蓝斑点。

水葫芦学名凤眼蓝，别称水浮莲、布袋莲、水荷花和假水仙等。原产南美委内瑞拉，后传播到南北美洲的热带亚热带地区。1884年，美国新奥尔良市举行国际棉花博览会，各国客商看见当地簇簇紫花绽放像热带兰的水葫芦，就纷纷带回国作花卉培植。随后不到百年就成了东半球60多个国家的常见植物。

由于水葫芦生命力旺盛，繁殖力强到八九天就翻一番，所以很快就成为“水上霸王”。

当中国在20世纪60年代将水葫芦当作度荒青饲料奉养的时候，它在国外已经声名狼藉，到处遭到斩杀。孟加拉的水葫芦引自德国，称为“德国恶草”。南非的水葫芦引自美国佛罗里达，20世纪20年代泛滥成灾，号称“佛罗里达恶魔”。斯里兰卡的水葫芦引自日本，骂名“日本烦恼”。印度则称水葫芦为“紫色恶魔”。

水葫芦抢占水面，窒息鱼类，妨碍航行，影响灌溉，孳生蚊虫，缠结水轮机叶片，成了大害。例如，泰国湄南河一发洪汛，一座座盘根错节的水葫芦“岛屿”就浮游而下，猛冲桥洞，曼谷几十艘专业船保卫首都，紧急迎战，把“岛屿”分解捞起方才作罢。孟加拉国、印度和巴基斯坦，则采用人工捞取、火焰喷射、毒药喷杀和炸药爆破等手段加以“强攻”，可是，三个月后，“紫色恶魔”或“水上绿魔”依旧“在水一方”。于是，它被列入世界“十大害草”。

在中国，水葫芦灾害以闽、台、粤为甚，福建是重灾区。20世纪80年代以来，养猪主要靠商品饲料，花工钱捞水葫芦养猪不合算。水葫芦成了“被遗忘的角落”，倒自由自在地四处漂泊，疯狂繁衍。到人们“蓦然回首”的时候，为时已晚！如今福建的水葫芦盘踞了全省1/4的湖塘库沟水域。于是从2003年冬季开始，福建曾打响了专项整治水葫芦的战役……

当然，入侵的不只是植物。福寿螺和它附着在水稻上的粉红色的卵

福寿螺又名苹果螺或大瓶螺，原产南美亚马逊河。因为它营养丰富，肉质松脆味美，所以在20世纪80年代就有人带到台湾和广东等地，开始大规模饲养。但引入后发现肉质并不理想，吃的人很少，最终被抛到野外的水中。由于它的繁殖力强，没有天敌，所以短短几年就蔓延到温州和丽水等地，使农民的庄稼在一夜之间就被吃掉大半，并和当地螺和鱼类争食水草，成为“害虫”。但是，此时已是“请神容易送神难”。例如，1988年，四川一家农研所从外地引进福寿螺，在泸州人工净养成功后，在1993年曾使四川荣昌（现重庆）100多亩稻田颗粒无收。到2003年已经对农田造成巨大的危害，虽然花费大量人力打捞和采用化学药物处理，但仍要大约5年才能根除。

至于引进的观赏鱼食人鲳在2003年咬人的事件，更是当时的热门新闻。

是的，生物入侵已经给人类带来各方面巨大的危害。例如，仅美国一年就因此损失1000亿～2000亿美元。于是，食人鲳上“刑场”前还咬人美国宇航局在一份报告中说：“外来物种的入侵可能会造成21世纪最大的自然灾害。”

但是，很多外来物种并没有我们想像得那么可怕——90%对周围生态系统不产生重要影响，大自然的包容和自我修复能力远远超乎我们的想像。著名生态学家查尔斯·爱尔顿的研究证实，多数情况下外来物种不会削弱生态系统，而是将大生态系统变成更多不同的分支，每个分支中都有对人类有益的生物。

实际上，外来生物大多已经悄无声息地融入新的环境。当地物种的灭绝，很少是因为外来入侵物种直接造成的结果。

那么，对入侵物种有没有理想的既引进又制约的好办法呢？答案是肯定的。

欧洲的艾菊在引进美国之后不久就成为有害物种——危及当地的生态和环境。后来，美国人把它的天敌——来自法国的红蛾和来自意大利的甲壳虫，也引入美国西部。由于它们都以艾菊的叶子为食，结果艾菊受到制约，再也没有力量“为非作歹”了。

由此可见，对于“侵略者”，我们不必都采用“斩尽杀绝”的手段——让它们和天敌“和谐相处”，形成一定“食物链”，保持生态平衡，有时是更好的方法。

大自然是和善的。我们谴责“入侵”的真菌疾病给农场带来的灾难，却忘记了我们种的庄稼和养的牲畜，原先也是入侵物种。我们渴望保持原有的生态系统，但是，无论我们是否干预，世界无时不在变化。一个看起来纯粹灾难性的事故，最终可能被科学研究的成果所推翻，促进我们更好地了解世界的客观规律。科学总是在怀疑中前进，科学研究的结果常常令世人惊讶不已——包括科学家自己。

小生物闯大灾祸

一群“大将军”站得笔挺，接受严厉的训斥。

是谁，因为什么，这样大发雷霆？

1941年的一个夏夜，巴黎全市突然停电，顿时全市乱成一锅粥。

占领巴黎的德寇司令部立即判断，这是法国武装力量进攻前的预谋，于是连夜紧急从本土派一个机械化师的兵力来加强戒备。德寇的判断也不是空穴来风——1940年6月中旬纳粹侵占了巴黎之后，就经常遭到法国爱国力量的袭击。

德寇惶惶不可终日熬了几天，袭击却没有发生，于是气急败坏地杀害了几百个巴黎市民。

事后，查明了停电原因。原来是发电厂开关闸刀仓的电线被老鼠咬断，造成供电系统失灵。

这场虚惊激怒了希特勒，于是这个魔鬼就对他的“大将军”们来了一顿臭骂……“大将军”们倒是只承受了一顿臭骂，但对巴黎的数百市民来说，却用性命为一只老鼠当了“替罪羊”。

一只老鼠咬断电线，这是“小事一桩”。然而，这种“小事”引出“大灾”的例子，比比皆是。

下面，是一个商业上的例子。

20世纪80年代初，日本一家雨鞋公司派往世界各地的产品推销员，向公司报告了当地需求的雨鞋款式和数量等资料。公司将这些信息输入电脑，计算出要生产500万双雨鞋才能满足市场需求。于是，公司经理决定立即生产供应。可是，整个雨季却只销售了20%，80%成了滞销品。该公司因此负巨额债务并最终破产。

开始，经理怀疑推销员提供了错误的情报，后来经查实竟是一只蟑螂爬进了电脑，在里面乱舔并产了卵，引起了线路的故障……

下面，是一个工程上的例子。

20世纪80年代一个春意盎然的日子，尼日利亚首都拉各斯的市民同往常一样，在一座雄伟壮观的石拱桥上“闲庭信步”。

突然，“轰”的一声——石拱桥倒塌。桥上百余人坠河丧生，酿成非洲桥梁史上最惨重的事故。

桥梁专家赶到现场对事故进行调查分析，结果发现桥梁设计和施工都没有差错，也没有超载和人为破坏。

那么，究竟是什么原因造成桥垮人亡的惨祸呢？

后来，经一位桥梁专家仔细调查，才发现在桥拱石的缝隙间爬满了蜗牛，当地的这种蜗牛把粘固桥梁之间的石灰浆当成了美味佳肴。日久天长，石灰啃完了，拱石也松动了……

下面，是三个交通上的例子。

1944年秋，在意大利南部山区的铁路线上，一列满载着士兵的火车从贝瓦诺车站出发向前飞奔。

然而，列车出发了两个小时，却还没有到达相距只有5千米的前方车站，这究竟是怎么一回事？

在大家议论纷纷的时候，列车上一名乘务员气喘吁吁地跑来报告，说列车迫停在S形的隧道里，车上500多名士兵全部死亡。

原来，隧道里阴暗潮湿，许多癞蛤蟆爬在铁轨上，车轮和铁轨沾满了被轧死的癞蛤蟆黏液，如同涂上了润滑油，车轮在原地打滑。司机又拼命添煤，想冲上斜坡，穿出隧道，但车轮始终空转。当时正值第二次世界大战，列车上烧的是劣质煤，排出浓度很高的一氧化碳，聚集在通风不良的S形隧道里，车上的士兵在睡梦中因吸入过量的一氧化碳而中毒死亡。

20世纪60年代一个风和日丽的春天，一列火车在印度东部的原野上风驰电掣……

春光明媚的铁路沿线花红柳绿、蝶飞蜂舞，列车驰进瓦腊纳西小站。可是，司机却始终看不清信号——是停车还是继续前行呢？他只好把身子探出窗外，尽力观察。

突然，一只蜜蜂蜇了司机一下，他本能地顺手把它拍死。这一“拍”，可闯下了大祸。

这只蜜蜂在临死的时候，散发出招引附近同伴的特殊气味。被群蜂包围乱蜇的司机顿时疼痛难忍，视线一片模糊，只好立即紧急刹车。可是，为时已晚——惯性驱动着火车闯入车站，猛然撞上停在同一条轨道上的另一列火车，造成5节车厢颠覆、死伤旅客300多名的惨案。

那么，司机为什么会“始终看不清信号”呢？原来，指挥行车的信号机架上爬满了蜜蜂……

1980年9月，“两伊”大动干戈，中东局势日益紧张，埃及总统召集高级军事会议商讨对策。会后，13名将军乘坐一架军用飞机从开罗飞往塞得港。当飞临地中海上空的时候，一只飞鸟随着气流像炮弹一样射进飞机的涡轮发动机。瞬间，发动机停转，飞机失去了平衡而栽入地中海，机上13名将军全部遇难。

据航空史记载，鸟撞飞机的事故常有发生。飞机“怕”飞鸟，是因为飞机速度快。据计算，一只数千克重的飞鸟撞在时速1000千米飞机上，撞击力可达近百吨。这必将造成机毁人亡的惨剧——难怪航空上说，空中的飞鸟是“鸟弹”。

下面，是一个旅游业中的例子。

苏金达是苏丹国红海沿岸的一座名城，曾经以东方风格的宫殿、通街河道和如诗如画的港口而闻名遐迩，19世纪的旅行家们曾把这座繁华兴旺长达5个世纪的城市，誉为“红海边的威尼斯”。

但是，如今它已沦为一片废墟。

毁灭苏金达的元凶，是一些“小虫”。

15世纪的苏金达，曾被奥斯曼帝国占领并发展为亚非间贸易的重要集散地。1860年，岛上的土耳其统治者下令修建城墙和营造房屋。居民们趁红海落潮之际搜集珊瑚石，运回港口当建筑材料。在运输过程中，他们也把珊瑚虫带进了水道，从此埋下了祸根一一这一带海水温暖适宜，珊瑚虫数量剧增。不久，航道就冒出几座珊瑚礁，造成港口堵塞无法通航。到了20世纪初，甚至连小船也难以通行了。

下面，是一个仓库中的例子。

1990年夏天，日本南部一座仓库莫名其妙地发生了一起火灾，幸亏消防队员及时扑救，才没有酿成大祸。

事后对起火原因进行调查，排除了人为纵火和电线短路，也否定了仓库内物品自燃和自爆。

后来，有人在仓库里发现一只烧死的猫和墙角地上的一堆生石灰。于是，一位专家分析推断，惹祸的就是这只死猫。它在生石灰上撒了一泡尿，生石灰遇水生成熟石灰发生的化学反应产生数百摄氏度的高温，超过了盖在上面的油毡和木板的燃点，引起火灾。

为了证实这一推断，专家把相当于一泡猫尿的水，浇在50千克的生石灰上——果然把盖在上面的油毡点燃。

下面，是一个农业上的例子。

1957年，一种杂交非洲蜂的后代在巴西圣保罗大学“胜利大逃亡”。蜂性凶猛的非洲蜂逃逸到适宜生长的南美丛林中迅速繁衍起来，不断向外扩散并造成灾害。30年来，至少有400人死于杀人蜂的毒螯之下。后来，美国的加拉加斯和委内瑞拉等地，又不断传来杀人蜂危害人类的消息。

此外，给农作物传送花粉的本地蜜蜂，容易和这种长得相似的杀人蜂杂交。杂交后的蜂，就不再为农作物传送花粉了，巴西农业每年为此损失10亿美元。

探测卫星为何“失踪”

1998年2月，又一枚火箭腾空而起——运载着一颗探测火星气象的卫星，预定在1999年9月23日抵达目标。

然而，这次美国宇航局（NASA）却失望了——研究人员惊讶地发现，卫星没有进入预定的轨道，而是陷进了火星大气层，很快“失踪”了。

为什么经验丰富的NASA，这次却让卫星“误人歧途”呢？

经过紧急调查，NASA的官员发现问题竟出在卫星的有些资料，没有把计量单位中的英制转换成公制——错误来自承包工程的洛克希德马丁公司。

原来，美国企业——包括太空工业使用英制，喷射推进实验室（国家实验室）则使用公制；承包商理应把英制都转换成公制，以便喷射推进实验室每天两次启动小推进器，来调整太空船的航向。导航员认定启动小推进器的力是以公制的“牛顿”为单位。不料，洛克希德马丁公司提供的资料，却是以英制的“磅”（1磅合454克）为单位，结果导致太空船的航向出现微小偏差。日积月累，终于“差之毫厘，失之千里”。

这个没有把英制转换成公制的“小错误”，造成了巨大的经济和其他损失。例如，这颗造价高达1.25亿美元的卫星，就打了“水漂”！

表面看来，这次卫星的“失踪”，有一定的“偶然性”。但实际上却有一定的“必然性”。那这“必然性”在哪里呢？

原来，美国是现在世界上的三个“孤家寡人”之一——只有它、利比亚和缅甸是全球没有废除英制的国家。由此可见，美国度量衡的“一国两制”，迫使人们无时不进行“换算”，而在大量的“换算”中，“小错误”的次数“必然”增多。从反面来说，如果美国的度量衡不搞“一国两制”，这样的“小错误”就完全可以避免。

这个故事明白无误地说明了一个看似简单，但经常被人忽略的哲理：细节有时决定成败。同时，也看到采用统一的计量单位有多么重要！

所谓计量单位，是将同类量进行比较时的一个约定参考量。

在古代，人们常用身体的某些器官或部位的尺度作为计量单位。例如，在古埃及，人们用中指来衡量人体的身长，认为健美的人的身高，应该是中指长度的19倍。各个国家或地区的不同历史时期，都有各自的计量单位。以长度为例，英尺是8世纪时英王的脚长——1英尺等于0.3048米。10世纪时英王埃德加把自己大拇指关节间的距离定为1英寸——1英寸为2.54厘米。这位君王一直沿用了1000多年的“码”，则是自己的鼻尖到伸开手臂中指末端的距离——91.44厘米，定为1码。在中国，也有“伸掌为尺”的国际米原器：1889年第一届国说法。际计量大会通过，保存在巴黎18～19世纪，随着生产力和科学技术的发展，人们逐渐认识到计量单位必须符合物理学的概念，也发现各物理量之间存在着一定的必然联系，所以它们的单位之间也必然有一定的关系——单位制的概念由此产生。

同时，国际经济和文化交流的日益频繁，使人们感到必须建立一种统一而合理的计量单位制度。

法国首先创立了米制计量单位。1875年5月20日，17个国家在巴黎开会签署了《米制公约》，当年就有20多个国家签署了这个公约。会议还决定设立了国际计量局，签约国的最高权力机构是国际计量大会。在1889年召开的第一届国际计量大会上，确定了“国际米原器”和“国际千克原器”。

国际统一的计量单位制，促进了国际经济和文化的交流。1960年第11届国际计量大会，通过了“国际单位制”（简称SI），它是目前世界上最先进、科学、合理和实用的计量单位制。

中国的计量法，规定我国采用SI。为了照顾人们的习惯，还选用了一些非国际单位制单位（例如“亩”），与SI的单位共同组成我国的“法定计量单位”——从1991年1月1日起正式施行。

但是，15年过去了，在现实生活中，还有许多朋友不重视使用法定计量单位——例如还在使用废弃的“斤”、“公分”等“中国产”的“市制”单位，或者已经废弃的“卡”等非SI单位。

在“全球经济一体化”的今天，看见前面那颗卫星“坠入深渊”的“惨剧”，相信这些朋友会改弦易辙，不再搞“一国多制”，而是遵守“游戏规则”——国家标准GB3100-3102-1993《量和单位》中的规定。

温室效应也是“双刃剑”

是的，到2100年，意大利著名的水城威尼斯将不能居住。这不是危言耸听，而是2003年9月在英国剑桥举行的一次为期4天的大型国际会议上，世界各国科学家发出的警告。这次有100多位专家参加的会议是由威尼斯的一个慈善机构——“危机中的威尼斯基金会”组织的。

那么，上演这出大型的“地球升温”，致使“水淹七军”戏的是主角，是谁呢？

是“温室效应”（Greefleffects）。

近年来，随着人类环保意识的不断增强，温室效应越来越成为人们的热门话题，也是当今世界亮相最频繁的“科技明星”之一。

但是，无论是芸芸众生，还是新闻媒体和专业刊物，对于温室效应却多有误解。例如，一些人甚至把它看成是“杀人魔鬼”——以致要对它“斩草除根”而后快。

温室效应“杀人”的第一招，是引起全球气候变暖。

气候变暖的弊端之一是冰川消融，海面升高——就像故事开头所说的那样。

事实上，冰川融化早已开始。1987年，一块巨冰断离南极冰原，溅入罗斯海。据预测，到了2035年，海平面将上升1米，使沿海各国的海岸向内陆方向推进30米。此时，大西洋和墨西哥湾沿岸的美国佛罗里达州和路易斯安那州的大部分地区将遭灭顶之灾。随着海平面的上升，低盐度的海湾将被苦涩的海水逐步侵蚀，咸水还将渗入地下蓄水层，污染饮用水。昔日的大岛，在海平面上升以后，成了小岛

海平面上升对中国沿海也造成风暴潮加剧、洪涝威胁加大、增加排污困难和港口功能减弱等不利影响。除此之外，还出现盐水入侵、土壤盐渍化和海岸带侵蚀加重等问题。

海平面上升使马尔代夫和汤加等海拔较低的海岛国家，有可能面临灭顶之灾。

事实上，在2000年6月，由9个环形岛组成、陆地面积仅26平方千米、人口仅一万多的太平洋岛国图瓦卢，已经呼吁新西兰接纳它的3000个居民定居。它和太平洋中的基里巴斯等小岛国，包括曾经作为明显标志给渔民导航的小岛塔拉瓦，已经被海水吞噬。图瓦卢的总理说，海平面上升，已经使一些小珊瑚岛群变得无法居住，大约有1/3的居民需要移居新西兰。

气候变暖的弊端之二是夏季酷热。

1988年，遍及美国中西部和新英格兰等地的高温记录，一次又一次被打破。俄亥俄州的“热空气罩子”，紧紧捂在克利夫兰和哥伦布等城市上空，使有害人体健康的气体严重聚积，环境保护部门发布了臭氧警报。美国卫生部门规劝大家尽量留在室内，减少体力活动。尽管如此，酷热仍然夺去了许多人的生命。

1994年夏天，滚滚热浪遍布五湖四海。世界许多地方的最高温超过40℃，不少地方达到了历史上的最高温。全世界人民生活在“水深火热”之中……

气候变暖的弊端之三是某些地区干旱加剧，严重影响传统农业——包括农作物的生长周期、种植的品种等都会改变。

高温使雨量进一步减少，这会给干旱和半干旱的地区带来毁灭性的打击——20世纪80年代初造成的非洲饥荒就是典型的例子。

……

当然，温室效应“杀人”还有第二、第三招……，例如引起著名的厄尔尼诺现象等。

不过，正如一把锋利的双刃剑一样。温室效应并非有百害而无一利，让我们举例来看看这个“善良天使”带来的利益。

首先，温室效应使气候变暖，也是“塞翁失马，焉知非福”。

例如，新的研究表明，CO2是一种碳肥——某些植物在CO2浓度较高的状况下，生长得更好。而CO2的浓度会因为气温增高而增大。这样的结果是热带和温带向高纬度迁移，把北方的森林推进到现在的冻土带。这样，世界将“更加郁郁葱葱”。由于美国处在北半球，综合考虑适应措施和CO2的碳肥效应之后，它将从气候变暖中获益，所以美国企业界极力阻止总统在限制温室气体（其中包括CO2）的国际公约（例如《京都协议》）上签字。

大气中CO2浓度升高使雨量增加，作物的生长期延长，因此农业产量也将随之增长。例如，加拿大小麦地带的作物生长期就从110天延长至160天。加拿大农业气候专家罗伯特·斯图尔特说：“从任何意义上讲，气候变暖对加拿大决不意味着厄运与忧愁！”

气候变暖也将使芬兰、日本和独联体国家得到益处。日本北方的水稻种植面积将比目前增加一倍。独联体中部地区冬小麦的收成将增加30%，北部地区将增产10%。

冰岛也是气候变暖的受益者。1951～1980年，由于气温升高（和降雨量增加），冰岛的种植季节提前了48天，收获的干草增加了60%，牧场的产品增加了49%～52%。

其次，温室效应是地球上众多生命的“保护神”，是地球上生命赖以生存的必要条件，这是为什么呢？原来，如果地球表面——像一面镜子，直接反射太阳的短波辐射，这些能量将穿过大气层回到宇宙空间。此时，地球的平均气温将下降33℃，一个寒冷寂寞的荒凉世界就呈现在我们面前。幸好，有了温室效应，才使气温相对稳定，使生命的世界繁衍生息，兴旺发达。

……

由此可见，与其说温室效应是“恶魔”，还不如说它是“温室警钟”——提醒我们在发展的同时，一定要注意保护环境。我们只要开发新能源，设法减少燃料的使用量，广泛植树造林，禁止乱砍滥伐，有效控制人口，就能减缓温室效应的加剧。

不过，对于全球气温上升使两极冰山融化导致海平面上升的说法，有的科学家不以为然。例如，在1995年，英国爱丁堡大学的萨格登教授在《皇家苏格兰地理学会通讯》上撰文说，他和他的同事在南极洲和巴塔哥尼亚高原进行的实验表明，全球气温上升的速度并不如温室效应气体聚集那样快，其原因可能是一些补偿因素——例如空气中的尘埃微粒增加所致。所以，温室效应加剧→全球气温上升→两极冰山融化→海平面上升→“世界末日”的说法，是危言耸听。

从砒霜到尼古丁

一条蜈蚣摆在你面前，你敢吃吗？一个中医对你说：“入药吃吧，不但没事，而且病还会好的……”

其实，许多中药都有毒性。砒霜和水银是有名的毒药，雄黄、乌头和附子等，也有毒。法国文艺复兴时期的医师兼药剂师帕阿苏认为，药物的毒性在于剂量。其实，任何物质都有一个致死量。例如，科学家在研究猝死于“马拉松”的运动员之后发现，死因是过量饮水的“水中毒”——连续过多饮水稀释了人体血液中的电解质含量，从而导致肺和脑积液。再如，在1997年，英国希林登医院又有一个40岁妇女，因过量饮水的“水中毒”而死亡。帕阿苏的观点，有助于我们扩展药物开发的思路——在“毒药”中去开发新药。以下是四个实例。几百年来，砷化物都是人和动物的杀手，令人望而生畏。但是，不纯的三氧化二砷——我们俗称为砒霜或白砒，不但内服能治疗疟疾和肺部有寒邪的哮喘，而且外用能治疗疮毒，清除腐肉。而德国药物学家欧立希（1854～1915）发明的著名药物“606”和“914”，都是有毒的砷化物——它们用来治疗梅毒。

现在，科学家发现三氧化二砷对于致命的血液肿瘤——急性早幼粒细胞白血病有显著疗效。于是让它再立新功——在对56例病人的系统治疗中，1/3的病人用到了致死量，结果不仅无一例死亡，反而有87%的患者得到明显缓解，两年生存率接近50%。“当初在进行这项治疗时，心里很害怕。从没想到我能和正常人一样活到现在。”加拿大的年轻患者安娜说，“这样欧立希显著的疗效简直就是上帝的恩赐。从2000年到2003年，我的病情一直处于缓解状态。”主持这项研究的罗伯特教授则激动不已地说：“这是一个了不起的突破。砷化物治疗对细胞的破坏，甚至轻于会杀死正常细胞的常规化疗。”

用百分之几盎司（1盎司约合28.35克）的肉毒杆菌毒素，就可毒死100万人，是杀伤力最大的生物武器之一。但它同时又是一种最广泛应用的药品——包括它的常用剂型Botox。这种被提纯的毒素的给药速度是每分钟兆分之几盎司，是致死量的1/70。最初只用于治疗不可控制的眨眼，而目前已广泛用于40余种疾病的治疗——从脑瘫和帕金森等致残疾病，到面部皱纹和多汗等非致命疾病。2003年的研究发现，它对缓解精神分裂症有显著效果。“除阿斯匹林和青霉素之外，我实在想不出像Botox这样用途广泛的药物。”研究了肉毒杆菌毒素12年的麦克兰迪感慨地说。“吸烟有害健康”。烟中的尼古丁可以使人的神经和心理依赖成瘾，1/100盎司的纯尼古丁就可致人死命。但是，尼古丁却能使人注意力集中并改善记忆的功能。在人的神经系统中遍布尼古丁受体，这些神经元可以协助调整重要的神经介质—如乙酰胆碱、血清素及多巴胺等的释放。

佛蒙特药学院的临床神经学家布鲁斯说：“尼古丁使神经系统保持健康，它是良好的精神药物。”一定剂量的尼古丁缓释片，可以有效改善老年痴呆症病人的症状，使他们的记忆力和注意力得到强化。这些人缺少乙酰胆碱。尼古丁还是患Tourette综合症儿童的福音，这种病与多巴胺分泌过多有关。当给Tourette综合症的孩子服用含尼古丁的片剂后，他们的抽搐和不良情绪都有所改善。尼古丁甚至有助于精神分裂症病人稳定情绪，面对现实，从彻底的绝望中摆脱出来。

一只蜗牛将自己埋在沙土中，只把鲜艳的外壳和坚硬的附加物露在外面。当一条饥饿的鱼游过来想咬它的时候，蜗牛用它带刺的附加物敏捷地扎向鱼，并喷出毒液，很快使对方瘫痪。

在患慢性疼痛的病人的脊髓间隙中注射0.08盎司的蜗牛毒素提取物后，病人的痛苦很快减轻，并获得舒服的快感。包括那些晚期癌症患者，使用蜗牛毒素的效果比使用吗啡的效果要强100倍。

……

借助于现代科学，我们对毒药的认识越来越清楚了，尤其是对它积极有益方面的了解和利用。

这些有毒新药的出现，可以帮助我们理解量变质变和事物都有多面性的哲理。

不可忽略的“噪光污染”

在现代强大电力和高效率灯具的支持下，在“光明工程”的“照耀”下，一些现代城市已经把“黑夜”变成了“白昼”。

那么，这“人造白昼”都是好处吗？

在晴朗的夏日或中秋之夜，如果你远离繁华的大城市，就可以看到辽阔而深远的星空，悠闲地数着那些眨着神秘眼睛的星星。但是，在大城市，你就只能看到少得可怜的星星——它们孤独寂寞而黯然神伤地在“打瞌睡”。

使我们不能欣赏“天街夜色凉如水，卧看牵牛织女星”的重要“罪犯”，就是“噪光”——有害的光。“噪光污染”就是它造成的。

国际上一般将噪光污染分成三类：白亮污染、人工白昼和彩光污染。

不少高档商店和建筑物，用大块镜面式铝合金装饰的外墙和玻璃幕墙等形成的噪光污染，是白亮污染。

在夜间，一些大酒店、大商场和娱乐场所的广告牌、霓虹灯，大城市中设计不合理的夜景照明等，强光直刺苍穹，使黑夜如同白天，是人工白昼。

现代舞厅安装的黑色灯、旋转灯、荧光灯和闪烁的彩色光源，是彩光污染。

当然，我们不能再见“繁星满天”，还有大气污染等原因，而且这也会对我们的健康造成危害。但是，噪光“作案”可不止这一宗。

对人体健康的危害，是噪光污染的第一大罪状。

在人工白昼营造的“不夜城”里，人们难以入睡，人体正常的生物钟被扰乱。

临街玻璃幕墙的反射光影响正常的交通行驶，成为事故隐患；同时，反射光的聚焦还可能引发火灾。

据统计，中国高中生近视率达60%以上，居世界第二位。其中主要原因并不是单纯用眼习惯不好，而是视觉环境受到噪光污染。

彩光污染不仅危害眼睛，而且干扰大脑中枢神经，使人出现头昏心烦、恶心呕吐、失眠、注意力不集中、身体乏力、情绪烦躁、性欲低落等症状。据测定，歌舞厅中的黑色灯产生的紫外线，如果长期受其照射，会诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变。

例如，2005年8月美国科学家公布的一项调查就表明，夜间光照太强、太长的妇女，得乳腺癌的概率，比普通妇女高出1.5倍。

美国一家研究机构曾经公布的一份调查报告显示，全世界约有2/3的人被噪光污染。为此，美国还成立了国际黑暗夜空协会，专门与噪光污染作斗争。

干扰生态，是噪光污染的第二大罪状。

数百万年来，地球上的一切生物都繁衍生息在自然光下，而噪光却使它们“乱了方寸”。

科学家发现，一只小型广告灯箱一年可以杀死35万只昆虫。长此下去，很可能会严重危及昆虫世界的多样性，从而破坏大自然的食物链——昆虫是其中不可或缺的一环，导致严重的生态灾难。

人工灯光有时可以传到数千千米之外，使不少动物受到刺激，导致夜间也“精力充沛”，从而消耗了用于自卫、觅食和繁殖的力量。于是，某些习惯在黑暗中交配的蟾蜍品种已濒临灭绝。

在大西洋沿岸，新孵出的小海龟通常是根据月亮和星星在水中的倒影而游往水中的。可是，由于地面上的光亮超过了月亮和星星的亮度，使得那些刚出生的小海龟误把陆地当海洋，因缺水而丧了命。在2001年的小海龟出生期间，人们就在大西洋沿岸发现了许多因缺水而死去的小海龟尸体。

有的鸟类迁徙，以星星定向，而城市的“亮星星”却常常使它们迷失方向。一群仙鹤就因为德国马尔堡的灯光广告过亮，结果在城市上空整整盘旋了一夜，最后有100多只精疲力竭坠地死伤。在芝加哥，有一栋高楼，每年有1000只以上的候鸟被它撞死。据美国鸟类学家统计，每年都有400万只鸟和高楼上的火辣太阳找到了“助纣为虐”玻璃幕墙“亮星星”——广告灯进行“深度撞击”而死去。

噪光污染容易引起空难。1996年的一个晚上，一架国际航班的飞机准备在南京降落。由于南京环路上的灯光比机场跑道的灯光还亮，这架飞机就径直飞去。好在空中管制员及时发现，才没有酿成空难。

此外，噪光污染还加剧了“城市热岛效应”。例如，深圳市的平均气温在近10年来提高了2℃，相当于把整个城市南移了300千米。其中就有噪光污染的“功劳”。

……

对于强光下的这些“黑暗”，我们不禁想起了德国大文豪兼思想家歌德（1749～1832）的名言：“光线充足的地方，影子也就特别黑。”

目前，世界各国都在努力减弱噪光污染。

你看，“光明世界”给我们带来的不仅仅是“光明”，还带来“黑暗”。这也是一个朴素的哲理——好，不是绝对的好；坏，也不是绝对的坏。

电脑“杀手”害人身心

但是，美国作家约翰·里奥同时注意到，很大一部分美国人是“电脑恐惧症”和“技术厌恶症”患者。这些人害怕电脑“会干涉隐私，砸掉饭碗，使伴随电视成长起来的一代读写能力越来越差，使得杂货商更容易欺骗顾客，甚至可能因为技术错误引发第三次世界大战”。

里奥的报告说，领导们尤其讨厌电脑，他们担心如果自己坐在键盘边，会有失身份，也许还会失去得力的助手。

出版商和记者害怕印刷品会退出历史舞台。“的确，报纸便于携带，你无法在胳膊底下夹着电脑赶火车，”里奥写道，“但现在不同了，一个只有掌中游戏机大小的完善的便携式电脑为期不会太远。”

一些科学家说，使用电脑——特别是手提电脑，可能会使青年男子痛失做父亲的机会。因为即使让手提电脑在大腿上只待很短的时间，也会使阴囊的温度升高，导致精子数量大幅减少。“睾丸之所以位于体外，是因为高温不利于其正常工作。”叶芬·史恩金说。他是纽约州立大学斯托尼布鲁克分校的男性不育和显微外科中心主任、泌尿科医师。

在一项针对29名志愿者的研究中，史恩金和他的同事们发现，手提电脑刚在大腿上放了20分钟，阴囊内的温度就升高了近3.6℃。1个小时以后，温度上升了近10.8℃。任何超过3.6℃的温度变化都会使精子大量减少。

长期使用手提电脑还会引起终生的损伤。如果连续多年天天使用，“那么在两次使用之间就没有时间让睾丸功能恢复正常，”史恩金说，“结果往往是不可挽回的。”

专家们还发现，电脑对儿童的危害特别厉害。

美国家庭教育专家、教育心理学博士海莉女士，于2003年在伦敦召开的儿童教育研讨会上发出警告说，电脑对儿童的大脑发育具有阻碍作用。海莉还说，电脑不但不能帮助孩子增长知识，反而阻碍孩子大脑的健康发展，降低他们的注意力，牵制他们的语言表达能力，限制他们身体机能的发育。

当然，电脑对人类的身心伤害，并不仅仅限于儿童。电脑视力综合征（例如眼睛发痒和有灼烧感）、电脑腕管综合征（例如腕关节肿胀和手动作不灵）、电脑脊椎弯曲错位症（例如脊椎侧弯）、电脑狂暴综合征（例如动辄怒气冲天）和电脑失写症（例如不知道怎么用手写熟悉的字）等，在长期使用电脑的成人中，也不鲜见。

上面的研究表明，益处多多的电脑会给我们带来没有想到的身心伤害，这是“利弊往往共生”的哲理。

不过，电脑已经成为当今世界的不可或缺之物，已经和我们形影不离，因此人类就不能因噎废食。“每个人都会接纳电脑，”已经身为全美多家报纸专栏作家的里奥早就预料并写道，“因为我们别无选择。”

因此，正确的做法是，设法避免或减弱它的危害。于是，史恩金和海莉各自开出了药方。“最好的建议就是不要把手提电脑放在大腿上。只要加以注意，这个问题是可以避免的。”史恩金建议说。

海莉开的药方是，家长要让孩子在成长过程中更多地和周围的人打交道，培养他们为人处世及处理各种具体事件的能力，严格控制孩子使用电脑的时间，不要让7岁以下的儿童接触电脑。

而我们为电脑的各种综合症开出的药方是，不要连续长期使用电脑，让身体的各个部位断续得到短暂休息。

军人也要懂科技

第二次世界大战的1941年12月，希特勒命令德寇从挪威到西班牙的大西洋沿岸，开始构筑被称为“大西洋壁垒”的防线，妄图依仗海峡天险抵挡预料中的英美联军登陆。防线中设置的雷达密如蜘蛛网，密切侦察监视联军的飞机和军舰的活动。

1944年6月6日，为配合苏军开辟“第二战场”，最后打败纳粹德国，联军在法国西北部的诺曼底进行了著名的“诺曼底登陆”战役——它是“霸王”行动的组成部分。

为了不让德寇知道登陆的确切地点，联军于6月5日晚上在多佛尔海峡组织了一次大规模的电子干扰佯攻。在夜幕的掩护下，联军在加莱方向出动了大量的舰艇。舰艇上装载有角反射器——它有很强的反射电波的能力，并拖着涂英美联军在诺曼底登陆有铝粉的亮晶晶的大气球。这样，德军雷达观察员就误认为联军的大型军舰来了。

联军还用飞机在天上抛撒了许多银灰色的铝箔条，这又造成有大批飞机掩护联军登陆的假象。

另外，联军还在附近海岸空投人体模型来模拟空降伞兵部队，又用一小批装有干扰器和投放铝箔条的飞机，模拟成飞向德军驻地的大规模轰炸机群。

联军的干扰时间长达三四个小时，成功地欺骗了德寇的“眼睛”。于是，德寇调集大量部队、舰船和飞机在加莱等地区重新设置新防线。

那德军为什么会上当呢？原来，这些从天而降的大量铝粉或铝箔条，和飞机、军舰上的金属一样，也能反射德军发出的无线电波。德军雷达接受到铝粉或铝箔条反射回来的无线电波以后，就误以为是飞机和军舰来了。

在“调虎离山”成功以后，6月6日晨1时，以艾森豪威尔（1890～1969）为最高司令的联军，向诺曼底半岛发动了闪电战……

7月24日，诺曼底登陆战役以联军的胜利结束。

当然，诺曼底登陆远不止用上“铝欺骗”来调虎离山这一个计谋。于是，英国首相（任期1940～1945，1951～1955）丘吉尔（1874～1965）在提起这“与狼共舞”的时候，曾幽默而不无得意地说：“战争中的真理是如此宝贵，以致要用谎言来捍卫。”

同样是在第二次世界大战中，还有另外一个无线电波的故事。

在纳粹德国的众多年轻报务员中，有一个学生出身的青年，名叫布鲁克。由于他勤奋好学和工作认真，很快就调到前线兵团团部工作。

一天，布鲁克正在前线军团无线电台工作室值班。前沿战火纷飞，杀声震天，报告战果、下达命令，都由报务员来完成。整个工作室一片嘈杂，无线电的呼叫声和机器的运转声交织在一起，显得特别忙乱。一会儿收报，一会儿发报——布鲁克忠于职守，忙得不亦乐乎。“布鲁克，快！”

这时，一位德军参谋长送来一份特急电文，要布鲁克将其他电文放一放，先把这份命令前沿部队马上从阵地上撤下来的特急电文发出去。

就在这个命令将要发出去的紧急关头，突然无线电的耳机里一点声音也没有了。苏联当年的KOHYC型测高雷达“哎呀！耳机怎么成了‘哑巴’了？”布鲁克急忙一一检查各种仪器。但是，仪器运转十分正常。

耳机中一点声音也没有，命令怎么下达？布鲁克继续声嘶力竭地呼叫着，嗓子都喊哑了。不过，无线电台仍然毫无反应。

布鲁克又赶紧旋动旋钮，接着又改变了频率。但是，情况依然是“外甥打灯笼——照舅（旧）”。

几分钟以后，与军团司令部联系不上的前沿德军不知所措，最终整个师团一个不漏地被俘虏。战役也以德军失败告终。

战役结束以后，布鲁克被德军军事法庭判处死刑，立即执行。布鲁克在大呼“冤枉！冤枉”声中“糊里糊涂”到了地狱。

布鲁克的“糊里糊涂”，不是他不明白他没能发出命令，而在于他——还有军事当局都不知道，太阳耀斑爆发以后，太阳发出的各种射线如“神兵天降”，无线电波彻底受到干扰，于是耳机就鸦雀无声了……

这两个故事给我们的哲理不完全相同，但以下两点却是相同的：人的主观能动性在战争中多么重要；科技在现代战争中多么重要，而且当没有认识到它们——例如金属铝也反射电波和太阳耀斑对无线电波的干扰的时候，就会打败仗。

科技发展的怪圈

为了满足自己提高生活质量的物质需求，人类“征服大自然”的努力从来就没有停止过。随着科技的高度发展，随着炸药的怒吼和挖掘机的轰鸣……森林倒下了，农田也不复存在。毁林开荒、穷猎竭渔、围湖造田、拓矿建都……的结果，一个个怪圈出现了。“生态怪圈”有多种表现。全世界每年排放的CO2，从100年前的0.96亿吨，增加到220亿（一说80亿）吨。这不但严重污染了空气，使“蓝天红日”不再，酸雨连连；而且引起温室效应，使全球气候变暖，引出诸如厄尔尼诺等一系列灾害。近百年来，全世界2/3的森林已经化为乌有。各种有毒的污水不舍昼夜，进入“母亲”体内，最后奔向遥远的大海；苦不堪言的“母亲”和“蓝色大海”怀抱中的生物，经常死于“儿子”的毒害。物种以每天130多种的速度从地球上永远灭绝……这些现象，大大影响着人类的生活质量。“科技怪圈”主要表现在科学家们以“九天揽月”、“五洋捉鳖”的豪迈气概“征服自然”之后，以为现代科技“无所不能”、“科技发展已到尽头”之时，却往往无力解决许多看似简单的问题。而且，一些认为“可能”的问题，实际上“不可能”；一些认为“不可能”的问题，实际上“可能”。这些现象，也大大影响着人类的生活质量。

此外，科技的高度发展或生活水平的提高，还引出“伦理怪圈”（例如试管婴儿、克隆人）、“肥胖怪圈”（食品丰富让人肥胖而使生活质量下降）、“增长怪圈”（例如高GDP导致可持续发展“打折”）、“分配怪圈”（例如“共同富裕”却使贫富差距拉大）、“消费怪圈”（例如“高消费”导致资源浪费）、“智力怪圈”（例如依赖计算器使智力下降）、“人口怪圈”和“食品安全怪圈”……

我们简单说说后面两个怪圈。

2005年4月7日世界卫生组织发表的《世界卫生报告》表明，日本人的平均寿命已经达到82岁，居世界第一。这就是人口怪圈——生活水平提高带来的老龄化使人口增速加大，并使生活质量下降。

食品安全怪圈的典型例子是：人类被毒物“包围”，而这些毒物的来源是在食品中加入有毒的“高科技”物质——这些物质因为“高科技”而诞生。世界自然保护基金会在2004年的一份调查表明，欧洲人体内至少查出76种有毒化学物质，而这些物质在许多消费品中都能找到。

总之，在科技高度发展实现生活水平提高之后，我们却看到了生活质量的下降，而此时高科技却无能为力。这就是“科技发展的怪圈”。

生活质量的下降，还表现在科技高度发展之下使物质丰裕之后，精神生活的畸形——例如道德沦丧。

2005年3月14日，重庆开县45岁的农民金有树，因为没钱治疗肺炎而死。他是在跳进冰冷刺骨的水中，救起倾覆汽车中的19个“阶级弟兄”后因感冒发烧得肺炎的。当他无力支付医院昂贵的医药费，被迫出院而回家呼救的时候，各路“为人民服务”的大军——包括开县的县长和那19个“阶级弟兄”，都“沉默不语”了……一个见义勇为的大英雄，就从“阳光明媚”的“天堂”，悲惨地走向“暗无天日”的“地狱”……把金有树的悲剧完全归咎于科技的高度发展，和发展之后的物质丰裕，是失之偏颇的。但不可否认的是，从总体上说，这种发展和丰裕使这个物欲横流的世界更加“认钱不认人”，从而在事实上的确导致或加剧了道德的沦丧——这也是一个怪圈。对此，爱因斯坦曾惊呼：“科学越发展越没有人性。”遮天蔽日的沙尘暴，沙漠化了的草原，石漠化了的山丘，森林越来越小的“肺叶”，干涸的湖泊和湿地，断流的大干涸后的“泥鱼鳞”江大河，汹涌澎湃的洪水，又臭又脏的河水，滚滚而下的泥石流，“呼吸”困难的城市，耕地越来越小的农村……

铁的发现曾经给人类带来铧犁，但也给人类带来了刀剑；同样，原子弹加速了第二次世界大战的结束，但后来却给人类带来核战争的恐怖。丘吉尔就怀着复杂的心情这样评价过斯大林：“当他接过俄国时，俄国只有铧犁，当他撒手人寰时，已经有了核武器。”

这一幅幅图像，在我们心中已经不再陌生。何时才能再“让鲜花开遍田野，让沙漠盖上绿荫”？“才下眉头，却上心头”。为了发展，却要破坏；为了提高生活质量的努力，反而降低了生活质量。人类就这样坐在“过山车”上无限循环着，书写和领略着具有讽刺意味的哲理！

“纳米”有益也有害

原来，这家公司在2004年发明了对比“锌净霜”（Zinclear）——种半透明的氧化锌防晒霜，所用的纳米颗粒和当前已知的最小的细菌一样大。

而L-Oreal（欧莱雅）公司在他们生产的各种美容膏中，也使用纳米颗粒，从而使化妆品中的滋补成分能够深人皮肤。

体育用品生产商威尔森，则利用纳米技术生产网球球体，使其生产的“双芯”牌网球的运动寿命延长了1倍。

……

总之，人类头发直径的1/80000——1纳米，这个不起眼的“小不点”，近年一直是我们关注的“大明星”。

现在，在化妆品、纺织品、涂料、抗菌材料和体育用品等许多方面，都可以找到纳米材料或技术的踪迹。不少厂家和商家，也以“纳米”为卖点招徕顾客，其中不乏骗局。2007年3月“翻船”的“纳米无油烟锅”就是典型的实例。但是，这些产品——尤其是直接与人体接触的产品，是否对人体有害呢？对其他生物体和环境是安全的吗？“纳米颗粒安全吗？”其实，早在2003年，科学家们就开始对纳米技术公开诘问：“纳米”是否正朝着一个可笑的、和我们“造福人类”相反的结局迈进？

那么，科学家们为什么要发出这样的诘问呢？原来，纳米颗粒的活动方式非常古怪和难以预料。因为在纳米层次上，量子物理学可以取代一切——而日常生活中的牛顿物理学则不再居于统治地位。“那样大小的颗粒可以随心所欲，想到哪里就到哪里，”2003年春天，发布报告警告“纳米毒素”的技术政策集团ETC执行总裁帕特·穆尼说，“它们可以穿透整个免疫系统，穿透血脑屏障，进入骨髓。”

2004年，英国皇家学会和英国皇家工程学院组成的调查小组的报告，也对纳米的安全性发出预警：“游离的纳米颗粒和纳米管可能会穿透细胞，产生毒性。”

英国王子查尔斯也对纳米技术“说三道四”。2004年7月11日，他在英国《独立报》上发表文章，首先是欢迎人类发明和创造了纳米技术，是人类创造力的成功，然后话锋一转——警告这一技术可能对人类带来危害。

查尔斯说这话，是不是已经有了某种关于纳米技术可能有害人类的证据呢？从他的文章来看并没有，只是一种担心。而最有力的证据是拿20世纪60年代曾广泛使用的一种药物“反应停”来做类比。他说，以“反应停灾难”为例，假如纳米技术不造成相似的混乱才令人吃惊——除非进行适宜的管理和谨慎从事。言下之意是，正如当初并没有彻底弄清反应停的药理作用，就盲目地用于孕妇以制止早期妊娠反应一样，结果造成了数以万计的畸形儿诞生。如果在广泛使用纳米技术前，不进行谨慎的观察和论证，就有可能造成类似反应停一样的灾难。“我们首先需要明确纳米的危害，这样我们就可以避免使它成为类似氟里昂或干洗剂之类的化学品了。”莱斯大学环境工程师梅森·汤姆逊在2004年说。

由于大家对“纳米”的担心，美国国家环保局在2005年宣布，他们已经向12所大学拨款400万美元，用于开展纳米材料对环境和人体可能造成的危害研究。重点研究以下“五大安全问题”：

许多与皮肤直接接触的含有纳米材料的化妆品，会被皮肤吸收和使皮肤中毒吗？

纳米材料进入饮用水有什么后果？

纳米材料对操作者肺部组织有什么影响，以及在通风道中纳米颗粒对动物有什么影响？

已经变成海洋或者淡水水域沉淀物的纳米颗粒，对环境有什么影响？

在什么条件下，纳米颗粒可能被吸收或者污染环境？

那么，纳米技术及产品是否真的有害呢？只能“用事实说话”。

2004年，美国国家宇航局的科学家邱文兰（Chiu-WingLam）做了这样一个实验：将碳纳米管喷到老鼠的肺里，结果他们在老鼠的肺部发现了许多肉芽肿和小结节中毒症状。在休斯敦莱斯大学，研究人员发现，纳米巴基球可以黏合到诸如萘等污染物上，降低污染物的中和速度，并极大地拓展环境中毒素的传播范围。

中国著名纳米科学专家白春礼院士直言不讳地说出了这样一个哲理：“任何技术都是有两面性的，纳米技术也可能同样是把双刃剑。我们要做的是，在发展纳米技术的同时，同步开展其安全性的研究，使纳米技术有可能成为人们第一个在其可能产生负效应之前，就已经经过认真研究，引起广泛重视，并最终能安全造福人类的新技术。”

从上面的分析和事实可以看出，纳米材料及产品对人体存在潜在的危害，不能不引起我们的关注！现在是否就成为“纳米消费者”，还值得考虑。

是的，科学洪流减轻了“旱情”，但泥沙俱下，甚至可能引起新的“旱情”。

有鉴于此，我国首批纳米材料标准——包括《纳米材料术语》等七项国家标准，已于2005年4月1日开始实施。

几年以前，国家标准委员会主任李中海点出了“纳米市场”出现的另一个值得注意的问题。他说，纳米材料在得到社会广泛关注和重视的同时，也出现了虚伪的炒作。一些商家玩弄“纳米技术戏法”，鱼目混珠的“纳米产品”一哄而上，让消费者真伪难辨。国家今后将逐步建立起纳米产品的市场准人和技术标准体系，以确保纳米产品市场的纯洁性和安全性。

又恨又爱的静电

1979年8月的一天，连续三次剧烈的爆炸声，把中国某厂的工人惊得目瞪口呆——而他们看到的，是精密车间里的一片火海。

原来，在这个厂的精密车间做大扫除的时候，工人们为了把水磨石地面上的油污擦净，就把航空汽油淋洒在地面上，再用拖布擦拭。但是，正当他们欢快地哼着“嘉陵江上迎朝阳，昆仑山下送晚霞”的时候，爆炸声响了……

虽经奋力抢救，还是发生了死伤数人的重大事故。

这种事故不只发生在工厂中。

1967年春的一天，侵越美军的一架满载伤员的飞机，马上就要在越南西贡市机场降落了。在快要接近地面的时候，突然一声山崩地裂一般的巨响，结果机毁人亡……

情报专家、武器专家和机械专家们赶到现场，调查爆炸原因。

那么，实施这两起爆炸的“凶手”是谁呢？经过科研人员的认真鉴定，原来“凶手”是被大家忽略了的静电！例如，后一起爆炸就是由飞行员身上的化纤毛衣产生的静电引起的。原来，这个飞行员从危险的前线“回家”，心情舒畅，就在快着陆、机舱温度较高的时候，脱去化纤毛衣，从而和身体摩擦产生静电。“罪魁祸首”静电要成功爆炸“作案”，必须具备三个条件：有易燃易爆物，有火源并能点燃这些物质，点燃后会造成破坏。车间里已具备前两条。这时，一位女工穿着一双新的泡沫塑料凉鞋，走路时产生的电荷泄放不掉，人体电位越来越高。当她走近一条立在地面上的铁管，在她的脚触及铁管的刹那间，人体的静电对地放电，静电火花点燃了室内的汽油蒸气……

固体绝缘材料受到摩擦后会起电，是人们熟知的现象。天气干燥时，脱化纤衣服时，能听到噼啪放电声，黑暗中还可看到放电火花。走路的时候，塑料鞋与地面摩擦，也会起电。这类现象，天天都有。例如，一位工人脱下工作服，想洗去上面的油污，就扔进一盆汽油内，顿时衣落火起——工作服上的静电对汽油发生放电火花，点燃了汽油。

在工业生产中，要处理大量的绝缘物——例如油品、试剂、塑料、火药、橡胶、硫磺，乃至纸张、果壳或药品等，如果处理量过大，都会产生很强的静电。

要想使绝缘物不产生静电，几乎是不可能的。

那么，该怎样防止静电灾害呢？

一般来说，介质起电跟介质的性质、流动速度、介质与其他物体接触面的压力等有关；放电火花的强弱还跟介质的数量、设备的结构等因素有关。因此，人们就可以通过适当降低流速、减小接触压力、减少介质流通和改进设备结构等方法，减少介质的起电和减弱放电火花。

另外，任何易燃易爆物质都存在一个“最小放电点火能”，当静电火花的能量低于它的时候，介质就不会被点燃。因此，我们就可以在事前减小静电火花的能量，避免静电灾害。例如，有的载货汽车，就在后面拖着一条铁链“尾巴”，随时泄放静电——它是因绝缘的橡胶轮胎和干燥地面摩擦而产生的。

当然，消除静电危害是一个世界性的难题。在这方面，中国科学工作者做出了重要的贡献。1999年，刘尚合教授荣获1998年国家科技进步奖的一等奖。他获奖的项目——防静电危害技术研究，就是这些重要的贡献之一。

1983年，在军械工程学院上物理教学课的刘尚合，曾被一连串静电灾难震惊：中国北方某厂的静电爆炸造成27死235伤，工厂变成废墟；之后不到3周，荷兰等国的3艘20万吨油轮相继因静电爆炸，葬身鱼腹。于是，他怀着沉甸甸的责任感，放弃了已经从事10多年的半导体离子注入研究，毅然迈入“静电与弹药”这个危险而陌生的领域。经过10多年的艰苦奋斗，终于迎来了“鲜花盛开”的时候。利用静电集尘原理的静电空气净化器

讲到这里，你也许会认为静电只是一个不折不扣的“魔鬼”。其实，这个“魔鬼”也是一个能做好事的“仙女”哩！

科学家经研究发现，高压静电场中的物质，温度会降低—这就是“静电冷却现象”。20世纪70年代，美国就用这个现象发明了“静电焊接冷却技术”。把这个技术用在飞机的翼销焊接中，不但提高了焊接质量，还简化了焊接工艺。这个技术还用在金刚石刀具上，用来降低切削时的温度，从而延长它的使用寿命。此外，用等离子方法在材料表面进行熔融金属沉积的时候，也可以用这个技术来迅速冷却这些熔融金属，使得材料表面的敷层分布均匀，消除收缩空隙。

让灰尘带电，再用“异种电荷互相吸引”的原理，把这些灰尘吸走，就制成了静电捕集烟尘器。用它吸尘，可以净化空气，保护环境，回收有用物质。

此外，这个“仙女”还在许多领域大显神通。例如，采用静电复印机可大大提高复制速度。用静电可以选矿和选种，还有静电植绒、静电防腐、静电冷却、静电集尘、静电除垢、静电涂敷（例如油、油漆）和静电分离等。静电离合器也是静电的应用之一。而在2006年下半年，日本科研人员则架起高压静电网，来杀灭试图入侵温室的害虫。这种杀虫方法不但效率高（入侵的害虫90%被吸附在静电网上被饿死），而且减少农药用量，利于环保。

研究静电的功过和对策，是现代静电学的主要内容。“魔鬼”可以变成“仙女”，“仙女”就是“魔鬼”的另一个侧面，这是科学的哲理，也是全部生活的真理。剧毒的砒霜不也是一种中药么？一个硬币不是有两个面吗？

氟利昂史浮沉

提起盛极一时的“英雄”氟利昂，人们都知道它是被判“死刑”而行将就木的“罪犯”。它为什么会从英雄成为罪犯呢？

氟利昂是氯氟烃类物质的总称，例如电冰箱里用的二氯二氟甲烷（F-12）就是其中最重要的一种。

1930年，美国杜邦公司根据工业发展和人类生活的需要研制出了二氯二氟甲烷。它的主要研制者是托马斯·米格莱（1889～1944）。由于它是一类无色、无味、性质稳定、不燃烧、无腐蚀性、易被液化和无毒性（即使误食也不会中毒）的气体物质。所以一问世就凭借这些优良性质而被人们广泛用于空调器和包围着地球的臭氧层电冰箱的制冷剂，火箭、喷气式飞机的推进剂，各种气雾剂产品（如喷发胶、杀虫剂）的抛射剂，高精密度的机械部件和半导体产品的清洗剂，各种发泡塑料制品、硬质薄膜、软垫家具等的发泡剂。一句话，它是推进工业和人类生活现代化的“幕后英雄”，曾对科技、工业、人类生活水平的提高，发挥了巨大的作用。

然而，正在人们大量制造并使用氟利昂的时候，科学家们却在20世纪70年代发现，它会大范围地破坏臭氧，如果不加限制地继续大量使用，将会给人类带来巨大的生存灾难。

原来，在距地球表面20多千米的同温层中，有一约厚10千米的臭氧层会被它破坏。臭氧在大气中的体积含量不足两百万分之一，如果把它们全部均匀地覆盖在地球表面，厚度仅为2.8毫米。不过，就是这一薄薄的臭氧层，却吸收了太阳辐射光中99%以上的紫外线，使其基本上不能到达地面，从而保护了地球上的万物生灵。雷雨过后的空气格外清新的一个原因，就是由于雷电让一部分氧变成了具有漂白和杀菌功能的臭氧。如果臭氧层遭到破坏，来自太阳的紫外线这一“无形杀手”就会长驱直人。科学家的测算证实，如果大气中的臭氧减少1%，射到地面的紫外线就要增加2%，人患皮肤癌的发病率则增加约4%。一些科学家认为，臭氧层变薄还会损坏人的免疫系统，使患白内障和呼吸道疾病的人增多；损害海洋生物；阻止植物的叶、茎生长；还会导致温室效应，从而使海平面升高，沿海低地的城市变成汪洋，沃土变为荒漠……那么，氟利昂这个罪犯是如何具体破坏臭氧层的呢？由于氟利昂性质稳定，不能在低空中分解，所以就飘浮升入同温层，在紫外线的作用下，其中的氯原子被分解游离出来。氯原子能夺去臭氧分子中的1个氧原子，使由3个氧原子组成的臭氧分子变成普通由两个氧原地球上空臭氧层的分布子组成的氧分子，从而丧失其吸收紫外线的能力。1个氯原子能这样“连续作案”——破坏近10万个臭氧分子！而且，一旦进入大气，氟利昂类物质可以在那里滞留100年！基于上述认识，加之20世纪80年代世界氟利昂产量每年高达100万吨，再这样继续下去，总有一天臭氧层将会被破坏殆尽，使整个地球表面直接袒露在强烈的紫外线之下。这显然是一个足以毁灭地球的，可以同全球核大战相比拟的大悲剧。

氟利昂的罪犯面目真正大暴露，是在20世纪下半叶。1984年英国科考队首先在南极上空发现了被它破坏了臭氧后形成的空洞，其面积与美国国土相当，这一发现立即使全世界感到震惊。北极与第三极——青藏高原上空的情况同样令人担忧。还有人认为，全球臭氧层都受到了损害。美国宇航员还用资料表明，自1969年以来，横跨美国、加拿大、日本、中国、前苏联、西欧等的广阔地带上空的臭氧层也已减少了约3%。

在“危机”面前，世界各国迅速采取了行动。国际社会多次召开会议商议对策，并先后签署了《保护臭氧层维也纳公约》、《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》等。联合国大会还通过决臭氧形成和破坏机理议，确定每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”。不少国家都在研制氟利昂的代用品上狠下工夫。例如，当年发明氟利昂的杜邦公司，又率先研制出其代用品SUVA新型制冷剂——用它造出的“无氟冰箱”，对臭氧的破坏比氟利昂减少98%。当然，只有制冷剂和发泡剂都被替代的才是无氟冰箱——如果只有制冷剂被替代，则是假无氟冰箱或半无氟冰箱。中国政府则规定，从2007年7月1日起，全面禁止氟利昂等损害臭氧层的物质的消费，但原来使用的“有氟”设备仍可继续使用。但是，2007年9月22日，联合国环境规划署在加拿大蒙特利尔宣布，来自世界上191个国家和地

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