驱蚊的科学现代时
①最近,美国弗吉尼亚理工大学的研究人员们声称已经从埃及伊蚊身上找到了决定蚊子性别的基因,称其为“Nix”,并已用它来改变雌蚊的性别。研究人员把Nix基因注入到蚊子的胚胎中后,超过三分之二的吸血鬼雌蚊转化成无害的雄蚊。但研究人员认为,他们的方法目前尚不完善,可能还需要几年的时间去优化。
②其实,科学家一直都在尝试在基因层面上寻找降低蚊子危害的办法。例如,在2014年发表的一篇论文中,英国帝国理工学院的研究人员开发出了一种新的基因方法来防治疟疾,该方法可使蚊子不再繁殖出雌性后代。我们知道,雄性精子中的X染色体可以决定它的后代为雌性,针对这个特点,研究者把一种名为“I-PpoI”的DNA切割酶植入了雄性冈比亚按蚊的体内,如此一来,雄性冈比亚按蚊所携带的X染色体几乎全部被剔除。这就意味着这种经过基因处理的雄蚊的后代几乎都是雄性蚊子。数据显示,在第一次实验室实验中,蚊子所繁殖后代中的95%是雄蚊。随后,研究人员从野外捕获了5 群冈比亚按蚊进行实验,结果有4群蚊子在经过6代繁育后由于不再有雌蚊而灭绝。
③或许,前面这些让蚊子彻底断送香火的做法有点残忍,那么接下来,科学家的策略就显得“人性化”多了。对于蚊子来说,嗅觉极为重要,是其觅食、吸血、寻偶、产卵的依靠。针对蚊子的嗅觉特性,科研组使用了一项名为锌指核酸酶的技术。根据这项技术,用结合蛋白质可破坏蚊子体内的orco基因。orco是一个编码蚊子体内嗅觉受体的基因,当orco产生突变时,蚊子就不会再组建嗅觉受体。这相当于破坏了他们的嗅觉,使蚊子不再把人类当作攻击目标。甚至,它们对避蚊胺的气味也变得毫不在意。
④人类发明的杀虫剂曾经是蚊子的一大杀手,但是由于被长期大量的使用,蚊子的耐药性也不断增强,而且,杀虫剂的生产及使用对环境也有污染破坏。因此,很多研究者倾向于制造出,包括蚊子在内的昆虫嗅到后产生驱避而不敢接近的化学物质(驱避剂)。正是因为蚊虫是被人类的身体热量、呼出的二氧化碳,还有人体散发的气味强烈吸引而搜寻到宿主,所以几乎所有蚊虫驱避剂都是通过影响蚊虫的嗅觉感知机制,从而诱导出蚊虫的驱避行为。
⑤避蚊胺是美国农业部在上个世纪开发出的一种化学驱蚊产品,其驱蚊效果得到了国际公认。但是,也有研究表明,当人体有复杂气味存在时,避蚊胺反而显著增强蚊子向宿主飞行的概率。而美国科学家新开发的代号为“VUAA1”的化学分子,其驱蚊效果不仅是避蚊胺的1000倍,而且阐释了一种全新的驱蚊机制。以避蚊胺为代表的传统驱蚊机制,都是让蚊子优先闻到驱避剂,以掩饰人体气味,当蚊子闻到驱避剂后便主动避开。而VUAA1的作用在于,它能激发蚊子的嗅觉系统中的受体蛋白产生一系列反应,从而使蚊虫基本丧失嗅觉的分辨能力,从而无法正常搜寻到人体。
⑥现代科学在防治蚊子危害方面,进行了许多创造性的尝试。不过,历史上曾经有很多雄心勃勃的科学计划在人们的翘首企盼中没了下文,但所有这些努力至少也给控制蚊虫和蚊虫带来的传染疾病带来了很大的希望。
(选自《百科知识》2015年15期,有删改)
你了解空气清新剂吗?
①近日,河南长垣县一家KTV发生火灾,起火原因竟是电热器烘烤空气清新剂致其爆燃。此事引发人们对常用空气清新剂的重新认识。
②很少有人想到空气清新剂会是一种易燃易爆物品。液体空气清新剂其实是一种气雾剂,其中的抛射剂,包括不燃性和可燃性两类。前者为氟烃类物质(如氟利昂),后者为低级饱和性碳氢化合物(丙烷、丁烷等)和醚类(二甲醚)。此外,也有使用压缩性气体增加气雾剂罐中压力的产品。由于许多气雾剂和喷雾剂原液中含有可燃性物质,所以无论在生产、运输和使用过程中,都可能发生爆炸。
③在现实生活中,不少家庭为了防止居室产生污浊空气,往往用“香”来除臭。单从名字上看,空气清新剂应该能使空气清洁、气味清新。其实不然,空气清新剂名不副实,它是靠香味来遮掩异味,并不能真正改善空气的质量。它释放到空气中,本身就是一种污染物质,会在去除某种污染物或多或少的同时引入新的污染物(如氟利昂等)。早在2012年9月,中科院专家就对市面上常见的空气清新剂进行检测发现,绝大部分空气清新剂,超过40%的成分是萜类化合物,而这些化合物会与空气中的臭氧反应,生成甲醛和粒径小于0.1微米的超细微粒。
④研究发现,带有某种馨香气体的某种挥发性溶剂被人体吸收后,会很快被吸收并侵入神经系统,使人产生“镇静”感。专家分析,这种药效与中枢神经镇静剂相近,当嗅者体验到某种快感后,会产生精神依赖。成瘾者选择自己喜欢的溶剂,强制性地每日重复吸入,结果引起慢性中毒。
⑤因此,专家建议,除非特殊需要,应尽量减少空气清新剂的使用,尤其在日照强烈,易于生成臭氧的夏秋季节。当然,专家也特别强调,并不是市面上所有的空气清新剂都有毒害作用。如果选择较为知名的空气清新剂品牌,其成分是从天然植物中提取的,不含氯氟烃,或许会更可靠些。
其成分是从天然植物中提取的,不含氯氟烃,或许会更可靠些。
谁来叫小草起床
①春天的清晨,我很不情愿地压下叮叮作响的闹钟,一天的工作生活就此展开。窗外,枝头的绿芽探出了头,小草也钻出了被春雨润湿的土层,迎春花早就迫不及待地用黄色的花瓣来迎接春天了,自然界全然没有了冬日的萧索。那又是谁把这些花花草草们唤醒,来参加这春日的聚会呢?
②都说春风吹绿了小麦,细雨唤醒了桃花,实际情况并非如此。在春风细雨敲门之前,西北风和雪花已经去叫它们起床了。西北风叫早?对,没错,是西北风。
③对于像小麦、桃树这些生长在温带的植物来说,春天开花的好处显而易见:可以延长果实和种子的发育时间,在严寒到来之前,完成繁育下一代的任务。当然,在这个过程中,还有大量进行光合作用的绿叶为其提供营养保障。试想一下,如果苹果树在秋天开花,幼小的果子恐怕会被霜冻赶下枝头。
④为此,这些植物“设计”出了一个特别的开关﹣﹣ FLC基因 , 这一基因及其表达的蛋白质的任务就是阻止赤霉素的积累,而赤霉素正是促进花芽发育的关键物质。这样,基因就可以限制植物开花了。
⑤当温度降低时,植物中的某些特殊的基因苏醒过来(注意,并不是编码赤霉素基因,它们平常因为结合着甲基基团而处于休眠状态),这些基因的表达产物会“束缚”FLC基因的手脚,使 FLC 基因暂时失去对赤霉素合成途径的掌控能力,这样,赤霉素工厂开始生产了。当然,这个关闭过程需要足够长的时间,才能生产出足够量的赤霉素以及其他促进开花的物质,比如,冬小麦要在 0~3℃的环境里,忍受 40~45 天的冰冻,才能抽穗开花。这之后,冬天最严寒的时间也过去了,做好准备的花朵就可以在春风中绽放了。因为跟春暖花开有关,这个过程被安上了“春化作用”的名头。
⑥有读者可能会想,在漫长的冬季中,只有一个月左右的保险时间,如果在这段低温之后,突然出现“小阳春”,这些植物还不得顶着西北风开花啊,这个问题植物也想到了。
⑦除了气温一天天上升,春天的日照时间也在一天天加长。聪明的植物也懂得在白天足够长的时候才开花。对于小麦来说,当太阳每天在天空中游荡超过14个小时的天数超过20天,它们才会启动开花程序。
⑧更有意思的是,“感觉”光照时间变化的并不是花芽本身,而是那些绿油油的叶片。在叶片中有一种被称为 FT 的基因,只有叶片每天享受足够时长的“日光浴”,这个基因才会开始工作,产生作为催促花芽发育信号的信使核糖核酸(mRNA)。这些信使核糖核酸会被运送至茎尖部位,与掌管发育的 API 基因(掌控花萼和花瓣形成的基因)共同作用,进而分化出美丽的花朵。
⑨顺便说一下,信使核糖核酸通常是细胞内的通讯工具,但是很容易被降解。所以,在叶片中由 FT 基因指导合成的 mRNA 是如何被搬运到花芽中去的,一直是困扰科学家的一大难题。根据最新的研究,这些信使核糖核酸从叶片进入复合体,进而在蛋白质的护卫下,顺利前往茎尖。
⑩花花草草们经历了春日的成长和开花,夏日果实的孕育,秋日的硕果累累,寒风吹起之时,它们也要结束一年的工作休息了。
试想一下,如果苹果树在秋天开花,幼小的果子恐怕会被霜冻赶下枝头。
机器人做手术越来越靠谱
最近,一位名叫比利•惠特克的英国少年接受手术,摆脱了长达7年的癫痫病痛。医生让机器人钻入他的大脑,通过电极刺激大脑皮层,找出引起癫痫发作的部分,医生将病灶切除。这个手术被称为立体定向脑电,已经有过成功的案例。
不仅如此,机器人还可以在其他类型的手术中大展拳脚。一台“手术医生”机器人,必须知道“要做什么”,并能规划“如何去做”。这就需要一套高效、稳定的微电子系统﹣﹣包括软硬件环境、传感器和机电设备。
软硬件环境可以说是医疗机器人的大脑,它与家用台式电脑的工作原理类似。不过,医疗机器人往往是基于Unix或Linux等开源操作系统开发的,以保证软件的稳定性。同时,医疗机器人的中央处理器功率不会很大,否则就得配个风扇、扯个电源线在人体内横冲直撞了。这种低功耗、高稳定性的设计需求,恰巧与移动电子设备殊途同归。而移动电子设备近些年的发展,为医疗机器人提供了非常宝贵的经验。
传感器通常是指一切物理、化学的感知仪器,比较常见的是压力传感器、视频采集装置、溶液成分检测单元。传感器相当于机器人的眼睛,“眼睛”收集信息,传递到“大脑”,“大脑”作出决策,而决策的最终实现者机电设备就是医疗机器人的手。它一般以高聚塑料为外壳,耐酸耐碱,不易在体内留下有毒物质,并且可以达到非常高的操纵精度,完成精密的外科手术任务。在这套系统中,人工智能起到了重要作用,它能辅助医生完善医疗计划,遇到突发问题时还能自动采取应急措施,降低风险。
目前市面上普遍使用的医疗机器人是“达芬奇”系统。医生只需坐在显示屏前,操纵控制杆,便能完成手术。它的最大特点是“缩放”,主刀医生可以通过调节缩放比例,改变手动操纵和实际移动的尺度比例,从而实现超精细外科手术,提高手术成功率。美中不足的是,一个病人需要为这种手术支付昂贵的设备费用。
医疗机器人的优势不言而喻。纵使最出色的外科医生,由于手部血管随着心跳有节律的颤动,都无法保证手术器械的完全稳定,而这一劣势被医疗机器人高精度的机电结构所补偿。医疗机器人还具有微创性,一个小的机电设备往往只需要2厘米的创口,甚至口服就可以进入人体,从而极大降低了术后感染的风险,加快了术后愈合的时间。此外,医疗机器人还可远程操作,只要连接网络,主刀医师无需与患者碰面,即可远程操纵机器人完成手术,极大地减少了医生和患者的时间成本。
事实上,除了医疗机器人,越来越多神通广大的机器人不断问世,比如机器人厨师,又比如人工智能创意总监……随着人工智能技术的飞速发展和广泛应用,未来,机器人可能无处不在,并将为人类带来莫大的福祉。
目前市面上普遍使用的医疗机器人是“达•芬奇”系统。
①在中国北方,沙尘暴是短期或中短期的灾害性天气:沙尘暴在其源区造成地表严重风蚀,使土壤荒漠化;在降尘地区造成严重空气污染,容易诱发眼睛和呼吸系统的疾病,甚至造成户外活动的人畜伤亡;沙尘暴会使能见度降低,影响交通运输;还会对建筑物和水利设施造成污染和损害……
②沙尘暴也是大气层中规模最大物质和能量迁移过程之一。2006年4月16日至18日,北方地区曾出现一次强沙尘暴,致使北京一夜总降尘量达33万吨。2010年3月12日,源于新疆和田的沙尘暴,侵袭的地区面积达320万平方公里,3月20日袭击北京,使机场的能见度降低到不足800米;3月22日抵达台湾高雄,当地最高的建筑物被沙尘笼罩,以致模糊。
③大量沙尘在大气层中的输运会影响全球的天气演变,并对生态环境产生影响,但是也有某些积极作用:以沙尘为核心的气溶胶能够反射相当部分的太阳辐射,从而抵消由于温室气体排放所造成的大气层温度升高。撒哈拉沙漠的尘埃可随上升气流漂移到7000公里以外的大西洋和南美的亚马孙地区,而富含矿物成分的沙尘滋养了亚马孙的热带雨林。在澳大利亚形成的沙尘可漂移3500公里到达马来西亚和新加坡,滋养马来西亚丘陵地区的土地,这是马来西亚热带雨林繁茂、植物品种众多的重要原因。在西亚和中国西部产生的沙尘暴可在大气层中航行10000公里,降落在北太平洋、遍及阿拉斯加和夏威夷之间的海域,尘埃中丰富的矿物质是该海域浮游生物的营养物,而这些浮游生物又是渔业资源的饵料来源,由此滋养了北海道渔场。
④另外,沙尘呈碱性,可以中和水蒸气中的酸性成分(二氧化硫等),对抑制酸雨有积极作用。
①动物大都有自己的窝,鸟类也不例外,大都有自己的巢。古代诗人常以归鸟返巢比喻久客恩归的心情,如“鸟宿池边树”,“倦鸟思归林”。而“鸟宿树”,“鸟归林”。是因为在树上或林中,有鸟儿的巢窝。鸟归巢,犹如人归家,是它获得家庭温暖和休养生息的场所。
②鸟巢的产生,远比人类住屋的产生为早。远古时代的人类,就是受了鸟巢的启示,才开始从穴居山洞和荒野移到树林高处栖身,以避免野兽的袭击和侵害。鸟类筑巢的技术是异常高明的。有人说,如果把自然界洲奇特建筑排一个名次,那么鸟巢的奇特多样和精美灵巧,一定能名列前茅。
③一般的鸟巢,都是就地取材,用树枝、树叶和泥土做成。
④造巢技术最高明的是那些建造别开生面的悬巢的“艺术家”。北美绿鹏的巢象一个小篮,挂在横空的树丫上,黄鹂的袋形深巢,险悬在细枝的末梢;马来亚的绿色阔嘴鸟,编一条长绳,把它们精致的巢挂在林中池边的树上,褐雨燕的巢,变为奇异。它们造巢原料灶使用自己的唾液,再加上羽毛和海藻,将巢筑造在石崖上,坚硬。为了造一个直径2﹣5厘米的小巢,有时要花上一个月酬时间。其中以唾液为主的金丝燕巢,采集后就是我们熟知的霹贵中药和佳肴﹣﹣燕窝。
⑤我国无论老幼妇孺,都熟悉衔泥筑巢的家燕。汉,乐府诗就有“翩翩堂前燕,冬藏夏来见”的诗句。民间还有“燕子来巢,吉祥之兆”的说法。家燕筑巢的本领,是非常高超的,堪称鸟类中出色的“建筑师”。它们在池塘边、田边、地萋等湿泞的泥土上,啄一口混着杂草根的湿泥便飞回选定的巢址在路上,湿泥混合着唾液,使泥料更加粘稠,吐出的泥丸被风一吹很快就变得坚硬而结实。家燕的窝象半个饭碗,上面的口敞着,窝里铺着柔软的羽毛、软草、松针等细软物。唐代樊晦所作《燕巢赋》这样描述燕巢:“垒轻蕊而矜暖,布重泥而讶湿,迹似连球,形如聚粒。”这是很贴切的。
⑥鸟儿为什么具有筑巢的本领呢?
⑦动物学家认为,鸟巢的始创,显然与鸟类繁殖后代的需要紧密相关。比如燕鸥在开始求爱对,雌鸟会以胸部为轴心擦着地面旋转,雄鸟则双翼下垂,绕着雌鸟不停地奔走。这样雌鸟很快就在沙地上挤出一个浅碟形的沙窝,成为它们的新居,在其中产卵孵化。当然,许多鸟巢比这复杂得多,但其起源都是为了在生存竞争的过程中,能安全地繁殖后代。
⑧鸟类的筑巢行为,还受到本身生理上变化(如内分泌周期)的影响。多数小鸟的巢,通常需花一星期左右筑成。而歌雀由于内分泌周期短,急需寻求配偶,可以在三天内急速完成一个很不错的巢。
⑨鸟造巢,人们总以为是生而知之的,是天生的本领。有这样的事例:有一批第五代织巢鸟,虽然它们前四代都困在樊笼中从未筑过巢,但这第五代在获得筑巢材料后,就能无师自通地筑出鸟巢,而且工艺之精巧并不比野生的同类鸟筑的巢差。但是,英国生物学家华莱士做过一个试验,他把一只小野鹪鸟捉来进行人工喂养,与亲鸟完全隔离。等它长大后,由于没有看到过鸟筑巢,因此,给它一些树枝枯草,它只会胡乱堆在一起,筑不成巢;而野生鹚鸟却是一种很会筑巢的鸟。看来,鸟类也并非完全是天生就会筑巢的,有的也需要一个后天的学习过程。
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
台风的功与过
①台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋,它像在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。由于台风带来的狂风和暴雨常常会造成人类重大的生命或财产损失,因此,人们提起台风总是望而生畏。然而多数人并不了解,如果没有台风,人类可能会遇到巨大的生存危机。客观地说,台风有过亦有功,而且台风的功甚至大于过。我国东南沿海地区民间流传的“台风来了怕台风,台风不来想台风”,正是对台风的客观评价。
②盛夏时节,我国由于受副热带高压控制,常严重干旱,造成大片农作物干枯,这时人们会盼望台风带来降水。台风降水是我国东南沿海地区夏季降水的主要来源,根据统计,这些地方每年7月—9月有59%—76%的降水是台风带来的;而包括我国在内的东南亚各国和美国,台风降雨量占这些地区总降雨量的¼以上,对改善上述地区的淡水供应和生态环境都有十分重要的意义。未来,由于受气候变化的影响,自然降水将越来越少,而台风带来的暴雨性降水和丰富的风能资源量所占比重将增大。
③台风可调节地球温度,维持全球热量平衡。台风最高时速可达200千米以上,巨大能量的流动在直接给人类造成灾难的同时,也使地球保持着热量平衡。众所周知,靠近赤道的热带、亚热带地区受日照时间最长,气候也最为炎热。台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能,其水汽主要来自低纬度的热带洋面;随着台风从热带向中高纬度地区的移行,由其携带的大量热量和水汽即从热带输送至中高纬度地区,它给酷暑难熬的人们带来了清凉。如果没有台风,就会造成热带地区的气候更加炎热,寒带地区则正好相反。
④台风一方面通过缓解高温酷暑,节约了因防暑降温支出的生活用水和用电量,缓解了电力的紧张程度;另一方面也使大、中、小型水库蓄满水,使水力发电机组正常运转,从而节约了大量原煤;而且台风登陆时陆地下垫面会迅速削弱其风速,因此风害也被大大减轻,甚至不再成害而可以被人们用于风力发电。
⑤台风过后海洋表面温度明显下降,其原因是台风中心的低气压、近海面的巨大风力和强烈的气流旋转迫使海浪剧烈运动、海水上翻。由于海水上翻,海洋底部的浮游生物和营养物质会被卷上来,鱼饵增多,自然有利于鱼群生长。
⑥除了上面提到的这些益处外,台风的气压会引发地面上无法察觉的“慢地震”,使地壳中的能量逐渐释放,避免产生大型地震。慢地震是以数小时到一两天的时间,用温和的断层滑动方式,释放地底能量,与一般地震在数秒、数分钟间产生剧烈的震动方式完全不同。2009年6月,英国《自然》杂志上刊发了我国台湾地区一个研究团队的论文,该文首次将地震与台风这两种不同的自然灾害联系起来,表明台风与慢地震具有相关性,且台风发生其实有助于减轻地震带来的损害。文中数据表明,每年侵袭台湾的台风在地震活动上扮演了压力阀的角色,会引发长时间而缓慢释放能量的慢地震,这或许反而让台湾免于受到可能造成摧毁性灾难的大地震的侵袭。
(选自《百科知识》,有删改)
台风发展和维持的主要能量来源是水汽凝结释放出的潜热能,其水汽主要来自低纬度的热带洋面。
台风是发生在热带或副热带洋面上急速旋转的热带气旋,它像在流动江河中前进的涡旋一样,一边绕自己的中心急速旋转,一边随周围大气向前移动。
人类的理想身高是多高
①人类的身高未必是越高越好。现在,世界上平均身高最高的是荷兰人,2014年的统计表明,荷兰成年男性平均身高为1.825米,女性的平均身高达1.7米,居世界之首。但是,研究人员认为,这并非人类的理想身高。人类的理想身高应当是168厘米,最佳变动范围在167~170厘米之间。
②理由是,机体的基础代谢与体表面积成正比,体表面积与身高成正比,身高每增加5%,体表面积相应地增加10%,则身体需要多消耗20%的能量。身材高大者为了维持生存,就需摄入更多可提供能量的食物,吸收更多的水分和氧气,从而增加机体各器官的负担,很可能会影响寿命。
③其实,人类的理想身高也只是一种假说,是否如此,需要实践来检验,不过,个子矮的人确实比较健康长寿,这一点已经得到很多事实的验证,从这个角度来看,矮个子可能真是人类的理想身高。由此,也牵涉到另一个问题,如果不加限制,人类到底能长多高。如果排除所有生物因素,有人从纯物理角度来判断,人能到达的最高高度是7米。人体的密度大约是1克/毫升(立方厘米),人的身高如果超过7米,骨头就会碎掉,所以上限是7米。
④但是,这只是一种假说,实际上,人的身高还没有到达这个高度时,各种基本生理功能就难以为继了。同样是按照物体的面积和体积之比衡量,人达到一定高度时,表面积将按平方数增加,体积则按立方数增加。于是,人体生理功能的维持就勉为其难,尤其是心血管的功能。恐龙的身躯很大,其神经系统却难以进化到有效管理其庞大的身躯,以恐龙小小的脑袋管理几十吨重的身躯,必然使其成为生物史上典型的管理失败者。当然,恐龙庞大的身体导致其行动的不便和巨大的食量,也使得其生存较为困难,种种因素促使其最终走向灭绝。人的身高要达到7米,其心脏和其他器官也得相应地配套进化,而且人的行为和动作将变得笨拙。这虽然并非不可能,却不是人所想要的理想高度。而且,当人的身高如此发展时,人类也会千方百计来阻止这样的进化。
⑤另外,人的身高与遗传基因和环境有很大的关系。研究人员也逐步证明基因多态性或单核苷酸多态性对身高的显著影响,45%左右的身高差异与单核苷酸多态性有关。同时,环境因素也能通过作用于基因表达而对身高造成影响。因此,要预测人类身高到底会长到多高,没有一个准确的结果。
⑥其实,人类的身高还是以矮小为好。矮小,体表面积相应地减小,则身体消耗的能量也会减少,所有的器官和生理系统也不会太疲劳和负担过重,容易长寿。例如广西巴马县的百岁老人有81人,在当地总人口中的比例为31.7/10万。联合国确定的长寿之乡的标准是,百岁老人的比例为0.75/10万,巴马的这一比例居世界前列。巴马人长寿的原因有很多,其中之一是,长寿老人身材都比较矮小,男性平均1.5米左右,女性平均1.4米左右。
⑦所以,人类的理想身高为168厘米不无道理。
①黄岩岛自古就是中国固有领土,是中国南海中沙群岛中唯一露出水面的岛屿。它东经120度以西,北纬20度以南,10度以北,正好夹在2条纬线的正中间。北距广州600海里,东距菲律宾苏比克湾约126海里。
②黄岩岛四周为距水面0.5米到3米之间的环形礁盘,礁盘周缘长55公里,面积150平方公。礁盘外形呈等腰直角三角形,其内部形成一个面积为130平方公里、水深为10~20米的泻湖。黄岩岛发育在3500米深的海盆上,是深海平原上的一座巨大的海底山峰露出水面的部分。黄岩岛泻湖东南端有一个宽400米的通道与外海相连,这条水道水深9~11米,宽360~400米,中型渔船和小型舰艇可由此进入,从事渔业活动或者避风。
③环礁四周有星罗棋布的礁块露出,礁块表面大小一般为1—4平方米。以北、南两端的礁块最为密集,北端者称为北岩,南端者称为南岩。南岩是在礁盘上露出海面的巨大的礁石之一,形似大石柱,上部面积约3平方米,海拔1.8米。 站在岛上环顾四周,礁盘许多地方水深仅一、两米,好像是个浅滩。但是如果从海里看,黄岩岛却是一座陡峭的高山。只要离开礁盘十公里,就是3000米的深海。
④与西沙南沙岛礁密集不同,黄岩岛是周边数十万平方公里海域内唯一露出水面的礁盘,战略地位十分重要。而且这个礁盘面积巨大,达到150平方公里,超过了南沙任何一个单独的礁盘,为南沙美济礁面积的3倍,可以说中沙黄岩岛是“少而精”的岛礁。黄岩岛整个礁盘浅水区(水深1米左右)面积广阔,开发建设十分方便。礁盘口门宽大,经过疏浚深挖建设后可以进出大型舰艇。由于有一圈完整的环礁阻挡,礁盘外风浪无法进入泻湖,一直是渔船的避风良港。
⑤黄岩岛的地理位置,对于中国神圣领土的完整性,对于开发南海的经济,其重要性不言而喻。
一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称叫“Clone”,音译为“克隆”。实际上,英文的“Clone”起源于希腊文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。
自然界的许多动物,在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎,最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞、并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块、四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个……生物体,这些生物体就是克隆个体。而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系(也叫克隆)。
可以这样说,关于克隆的设想,我国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述﹣﹣孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子,猴毛变猴就是克隆猴。
你好!海洋!
邢强
中国第一个临海发射场海南文昌发射基地成功发射了“长征”7号运载火箭,而国产大型水陆两栖飞机AG600下线已经有一段时间了。人们给AG600赋予了大量任务:海洋巡逻、水上救援、灭火救灾等等。而此时此刻,“雪龙”号科考船正在北冰洋海域执行科学考察任务。近期,中国与海洋之间的关系仿佛是一下子就亲密了起来。无论是今后可堪大任的“蛟龙”,还是如今正在北极奋进的“雪龙”,都再次唤醒了国人对海洋的种种期待和梦想。
天空与海洋、水与陆的关系向来是辩证统一的。而相对于陆地来说,海洋往往能够给予飞行器一种更加包容的胸怀。地球上超过70%的面积被水所覆盖。早期陆上机场数量不多,许多机场的跑道并未经过适当的整理,而且早期的起落架容易产生意外。即使有跑道的机场也会因为风向的关系限制飞机起降的方向,水上飞机受到的限制较小。对于陆地面积较小但是被水环绕的地区,或者是远距离航线上没有可以使用的机场时,只有水上飞机能够到达这些地点。有些需要跑道特别长的飞机,像是大型客机或者是竞速机,水面给予它们良好的起降场所。因此,卡普罗尼、道尼尔、波音、别里耶夫等大师或者大公司的早期杰作,往往都和海洋有千丝万缕的联系。1931年拿下施耐德杯竞速赛冠军创下651.2千米/小时速度记录的S.6B飞机也是在水上起降的。
通常的说法是中国从历史上不太重视海洋权力的夺取,而实际上,且不论公元1405年就开始的郑和下西洋,就是联合国教科文组织认定的起点位于中国福建省泉州市海上丝绸之路就已经能够充分说明中国人与海洋的关系不一般。自古以来,中国人就积极寻求海上发展的道路。借助夏冬两季的助航季风,中国人将丝绸、瓷器、糖、五金等货物送出,把香料、药材、宝石等货物运进,建立起繁荣的海上丝绸之路。正如海军史学者章骞说的,“海权并不是去争夺,而需要去维护。”能够有常态化的海洋经济活动存在,也就为海洋权益的保障做好了铺垫。
中国是个海洋大国。宏观上来看,中国海域辽阔,原油、散货等商品的运输借助繁忙的海上航路;从微观上来看,老百姓的餐桌早已离不开海洋。发展中国家的水产品人均消费量为18.8千克,发达国家为26.8千克,而中国人的人均消费量为37.9千克。这个几乎超出了世界所有其他国家的平均数乘以中国巨大的人口基数之后,我们会发现,中国人消费了世界上将近四分之一的水产品。
⑤既然我们的吃穿住用早已和海洋密切地联系在了一起,那么发展水陆两栖飞机以及其他与海洋活动息息相关的船舶和飞行器就是理所应当的事情了。然而,就在迈向蓝水的海空力量刚刚执行了一些护航、救援任务的时候,噪声就出现了。这正好应了巴尔扎克的那段话:“你不久就可以知道那些庸俗的人对天才所发动的可怕的、无休止的战争。如果你集中优势兵力来对付这些侏儒,你的最好的朋友便要叫嚷,说你想鲸吞一切,说你有意横行霸道,压制别人。总之,你的优点都会变成缺点,你的缺点变成罪恶,而你的德行都成了犯罪。”文章写得好,会有谣诼;飞机造出来,颇受猜忌;大船将下水,恐起波澜。这就是人生,这就是世界,这就是美好的事物诞生所必经的阵痛吧。
⑥不过,无论如何,我们已经做好了再次拥抱海洋的准备,因为海洋里不仅有海鲜,有资源,还有无限美好的梦想。
(选自《航空知识》2016年10月刊)
验证码到底有什么用
余之敏
①在2015年年底的网络购票高峰中,中国铁路客户服务中心的12306图形验证码系统让很多购票者“吐槽”。人们不禁要问,那么复杂的验证码系统,到底有什么用?
②要回答这个问题,须先弄明白何为验证码。验证码实际上是一种Web自动程序,它有一个充满科学气息的名字——“全自动区分电脑和人类的图灵测试”,就是由机器来向操作者提问,从而鉴别操作者是人还是机器的一种测试。目前,这种测试主要有四类:图形验证码、手机短信验证码、手机语音验证码、视频验证码。
③视频验证码是验证码中的新秀,这种由随机数字、字母和中文组合成的验证码会动态嵌入到MP4等视频中,增大了破解难度。视频中的验证码字母、数字组合、字体的形状、大小,速度的快慢,显示效果和轨迹的动态变换,增加了恶意抓屏破解的难度,其安全度远高于其他验证码,而且这种验证码还不会使用户感到枯燥,同时又降低了用户识别的难度,让用户更容易辨认。
④验证码的主要作用是拦截不合理的入侵。比方说,若要进入一个页面,操作者只有通过了验证,才能顺利打开网页,有效防止恶意破解密码、防论坛灌水、防刷票等。
⑤随着计算机技术的进步,验证码设计也越来越复杂,程序员正在与破解者进行着一场仿佛没有终点的“拉锯战”,而在这场“拉锯战”中又催生出新的作用:2015年年底,美国卡内基-梅隆大学的路易斯·冯·安等人设计出把无法识别的古籍文字制成验证码,派发给网站用户验证,根据不同用户反馈回来的单词答案,就可以轻松得到典籍模糊字符的正确结果,这对于古籍保护而言无疑是一个福音。
⑥不过,越来越复杂的验证码还是令很多网友烦恼。但是不可否认,验证码仍然是各网站反黑客恶意操作中必不可少的一项保障系统,还是会继续使用下去,直到被另一种全新的、功能更好的反黑客软件所代替。
(选自《知识窗》2016年第3期,略有删改)
中国石拱桥
①我国的石拱桥有悠久的历史。《水经注》里提到的“旅人桥”,大约建成于公元282年,可能是有记载的最早的石拱桥了。我国的石拱桥几乎到处都有。这些桥大小不一,形式多样,有许多是惊人的杰作。其中最著名的当推河北省赵县的赵州桥,还有北京丰台区的卢沟桥。
②赵州桥横跨在洨河上,是世界著名的古代石拱桥,也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。它非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这个创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱,桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠,在桥头的碑文里刻着他的名字。
(有删改)
中国石拱桥(节选)
茅以升
①赵州桥横跨在洨河上,是世界著名的古代石拱桥,也是造成后一直使用到现在的最古的石桥。这座桥修建于公元605年左右,到现在已经1300多年了,还保持着原来的雄姿。到解放的时候,桥身有些残损了,在人民政府的领导下,经过彻底整修,这座古桥又恢复了青春。
②赵州桥非常雄伟,全长50.82米,两端宽9.6米,中部略窄,宽9米。桥的设计完全合乎科学原理,施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特,人不知其所以为”。这座桥的特点是:(一)全桥只有一个大拱,长达37.4米,在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形,而是像一张弓,因而大拱上面的道路没有陡坡,便于车马上下。(二)大拱的两肩上,各有两个小拱。这个创造性的设计,不但节约了石料,减轻了桥身的重量,而且在河水暴涨的时候,还可以增加桥洞的过水量,减轻洪水对桥身的冲击。同时,拱上加拱桥身也更美观。(三)大拱由28道拱圈拼成,就像这么多同样形状的弓合拢在一起,做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量,一道坏了,其他各道不致受到影响。(四)全桥结构匀称,和四周景色配合得十分和谐;桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说,远望这座桥就像“初月出云,长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值,充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。桥的主要设计者李春就是一位杰出的工匠,在桥头的碑文里刻着他的名字。
“土得可爱”的中国年画
采薇
①年画是我国特有的传统民间美术形式,它以通俗的绘画语言表达了人们喜庆的审美情趣。年画始于古代的门神画,是用来祈福消灾的。随着绘画技艺的不断普及和表现形式的不断丰富,年画逐渐成为老百姓喜闻乐见的装饰品,进而成为一种民间绘画艺术。
②年画的内容从最初的门神扩展到人物、历史典故、风土民俗、福娃、鲤鱼等多种题材,制作技艺也衍生出木版、水彩、扑灰、胶印等多种形式。每逢春节,张贴年画已成为我国大多数地区过年的习俗。
③在各地年画中,以江苏苏州桃花坞年画、天津杨柳青年画、山东潍坊杨家埠年画和四川绵竹年画最负盛名,被誉为“中国年画四大家”。其中,潍坊杨家埠木板年画已被列为国家级非物质文化遗产。
④桃花坞年画有一版一色的特点,构图丰满,造型夸张,色彩鲜艳,线条流畅,不失清雅,富有装饰性和朴实感,具有强烈的地方风格和民族特色。
⑤杨柳青年画继承了宋、元绘画的传统,吸取了明代木刻版画、工艺美术、戏剧舞台等形式的特点,采用木版套印和手工彩绘相结合的方法,创立了鲜明活泼、喜气吉祥、富有感人题材的独特风格,其中一大题材便是我们常见的胖娃娃。
⑥杨家埠年画的内容与农民的生产、生活息息相关,洋溢着浓厚而淳朴的乡土气息。它是真正的农民画,体现了我国北方农民粗犷、奔放、勤劳、幽默、爱憎分明的性格与高尚道德情操,反映了他们在劳动生活中的喜怒哀乐与健康的审美情趣。
⑦绵竹年画以彩绘见长,构图讲求对称,主次分明;色彩上采用对比手法,构成红火热烈的艺术效果;线条讲求刚柔结合,疏密有致,具有强烈的节奏感。而夸张、象征、寓意的造型,更具诙谐活泼的效果。
⑧年画不仅是春节时五彩缤纷的点缀,还是文化传播、道德教育、审美传播、信仰传承的载体与工具,更是一种看图识字式的大众读物,其中时事题材的年画还是一种百姓喜闻乐见的类别。
⑨我国收藏最早的年画是南宋《随朝窈窕呈倾国之芳容》的木刻年画,画的是王昭君、赵飞燕、班姬和绿珠四位古代美人。民间流传最广的则是一幅《老鼠娶亲》的年画,描绘了老鼠依照人间风俗迎娶新娘的有趣场面。民国初年,画家郑曼陀将月历与年画相结合发展成挂历,至今风靡全国。
⑩在收藏成为时尚的今天,年画也以其浓郁的装饰性和观赏性,成为收藏者们的热门藏品。在我国传统年画中,以下五类最值得收藏:一为神像,以门神最为常见,还有财神、灶王、关王、八仙等;二为吉祥图案,如状元及第、吉庆有余、连生贵子、群仙祝寿等;三为历史人物及故事,如桃园结义、文姬归汉、昭君出塞、穆桂英挂帅等;四为戏曲故事,如《三国演义》中的《空城计》、《群英会》、《西厢记》中的《红娘传书》、《花园相会》等;五为市井风俗,如《春游图》、《赛龙舟》、《摇钱树》、《聚宝盆》、《老鼠娶亲》、《鲤鱼跃龙门》等。这些年画题材丰富,画面或质朴可爱或精致生动,或粗犷豪放或雍容典雅,彰显着我国民间传统文化的博大精深。
(选自《学生天地》,有删改)
材料一:
阅读是儿童智力发展的重要因素,成年人也可从中受益。
多项研究表明,阅读属于一种大脑锻炼,甚至可以提高情商。这项重要的大脑锻炼主要帮助我们集中注意力。
众多有关婴儿期阅读益处的研究表明,读书对儿童的大脑发育有好处。例如,西班牙儿童发育研究协会发表的一项研究指出,从较低年龄段开始阅读的孩子在一些智力测试中的得分会更高,掌握的词汇量也更大。
报道指出,阅读在增加智力锻炼中也显示出优势。美国斯坦福大学的一项研究指出,成年人的大脑仍在继续发育。研究人员通过磁共振检测了阅读练习影响大脑不同区域的方式。志愿者在接受磁共振测试的过程中被要求阅读一部简·奥斯汀的作品。
神经生物学家发现,当志愿者专注于书中的情节时,“除了负责执行功能的区域以外,流向大脑其他区域的血液出乎意料地显著增加,而这些区域通常与集中精力执行某项任务有关”。参与这一多学科团队的文学专家纳塔莉·菲利普斯表示,阅读过程中血流的这种普遍增加“表明集中注意力阅读文学作品需要协调多种复杂的认知功能”。
这一有关注意力的实验着重于阅读时可能出现的各种形式的注意力集中的认知动态,其中包括浮动注意力。无论怎样,阅读都带来了明显的脑部训练,这将帮助人们改善或遏制认知能力的下降。
台湾竹南卫生研究院的一项研究以近2000名64岁以上的人为对象,分析了促进阅读作为一项智力活动的价值。研究指出,阅读是一项典型的智力活动。与体育锻炼或社交活动等其他休闲活动相比,阅读是更加静态和孤立的。
报道称,按照自己的喜好阅读对延长寿命和提高认知能力有益,因此可能对老年人的健康更有帮助。研究强调,较高的阅读频率,例如每周两次或更多,可以减缓老年人的认知功能下降。
纽约新学院大学的一项研究指出,阅读小说尤其有益于个人的情商:由于小说叙事着重于人物角色的情感和观念的深层描写,因此,阅读这类文学作品是一种理解他人观点的能力的练习。
报道提到,多伦多大学的一项研究得出了类似结论,认为阅读小说有助于培养同理心。因为阅读小说时,大脑的工作原理与处理有关他人信息时的原理完全相同。加拿大研究人员在报告中指出:“理解小说故事情节时激活的大脑区域与我们理解他人时激活的区域相同。”
(摘编自参考消息网《阅读为何能提高情商智商?》2021年2月7日)
材料二:
(改编自美国学者、著名学习专家爱德加·戴尔的《学习金字塔理论》)
材料三:
根据不同的读书目的,可以选择不同的阅读内容。如果是为了与课内学习沟通衔接,就要关注与课内关联度较高的内容;如果是为了写读后感,就要关注感受最多、体会最深的内容;如果是为了质疑批判,就要关注你认为可以商讨、指瑕的内容。
阅读不同的文本,可以采取不同的读法:例如,实用文体可以采取“冷读”的方法,阅读时头脑冷静,心平气和,这样有利于把提概念,抓住要点,深入理解;文学作品则可以采取“热读”的方法,阅读时可以调动感情,鼓舞精神,一气贯注,达到感同身受或身临其境的效果,再如,理解、记忆性阅读,可以采取默读的方法;评价、探究性阅读,可以采取评点批注的方法;消遣、娱乐性阅读,可以采取浏览跳读的方法。
(节选自《读书方法指导》)
我踏上花岗石铺成的台阶,到了第二层平台。碑身四周围绕着双层汉白玉栏杆,栏杆的形状和天安门前玉带桥的汉白玉栏杆一样,美观朴素,洁白耀眼,使挺拔的碑身显得更加庄严、雄伟。碑的正面朝北,在一块60吨重、14.7米高的碑心石上,毛主席题的“人民英雄永垂不朽”8个馏金大字,闪闪发光。这8个字是碑的主题。在碑身背面,一行行馏金字整齐地排列着,这是毛主席亲自起草、周总理亲笔书写的碑文。碑文是:
三年以来,在人民解放战争和人民革命中牺牲的人民英雄们永垂不朽!
三十年以来,在人民解放战争和人民革命中牺牲的人民英雄们永垂不朽!
由此上溯到一千八百四十年,从那时起,为了反对内外敌人,争取民族独立和人民自由幸福,在历次斗争中牺牲的人民英雄们永垂不朽!
①
②
③。
三段碑文分开写的作用是。
举例:
举例:
材料一:
疫苗
①疫苗是指用微生物或者毒素、酶、人或动物血清、细胞等制备的生物制品,通过人体接种用于预防、控制传染病的发生和流行。疫苗(vaccine)一词就来源于当时最大规模的用牛制备的疫苗——牛痘苗(vaccine)。
②疫苗的出现被誉为人类发展史上一件具有里程碑意义的事件,接种疫苗被认为是控制传染病最有效的措施。其实,早在中国古代已经出现了为预防天花而形成的人工种痘法。这也被认为是疫苗最早的起源。我国《左传》(公元前556年)就有“国人逐瘛狗”的记载,至秦汉时已知应用病犬的脑部敷于被犬咬伤部位以预防狂犬病的方法。此外我国采用接种痘苗预防天花也是世界上最早采用人工疫苗的成功范例。但真正进行应用的是十八世纪末英国乡村医生琴纳,他发现接触过牛痘病毒的挤牛奶女工不会患“天花”,于是改进了接种方法,并进行人体试验,取得了成功。由此开始,疫苗学与免疫学诞生。在此后200年间,疫苗家族不断扩大发展。到目前为止,可以用于人类疾病防治的疫苗有20多种。
(选自《上海中学生报》)
材料二:
疫苗是怎么起效的?
①要理解疫苗的起效原理,我们首先需要理解人体的免疫过程。当人的身体出现以下症状:咳嗽、打喷嚏、炎症、发烧,那么说明免疫系统开始工作了。我们所经历的这些反应能够帮助身体消灭病菌。同时这些反应也触发了体内的第二道防线,叫做获得性免疫。有一些功用特殊的细胞,比如B细胞和T细胞,负责对付病原体,记录它们的信息,记忆入侵者长什么样,以及如何消灭他们。
②这样做可以帮助身体为抵抗病原体再次入侵做好准备。但是即使身体有免疫,依然存在风险。身体需要时间来学习和记忆如何抵抗病原体,但是如果身体太虚弱或者太年轻,这些抵抗就会显得微不足道。
③在这些人染病之前,我们可以让身体提前做好准备,这就是疫苗出场的时候了。科学家通过疫苗激发身体中的获得性免疫,通过把灭活的病原体暴露给身体,从而激发身体中的免疫系统。疫苗就是这样工作的,每一种疫苗都有单独功效。
④同时疫苗也分很多种类,首先我们有减毒活疫苗,这些是由病原体本身制成的,不过这是减弱伤害力的病原体。其次我们有灭活疫苗,这里的病原体是已经被杀死的。减毒活疫苗和灭活疫苗这两种疫苗,是为了确保人体不再被这些病原体感染致病,但是就像活的病原体一样,它们也能激活人体的免疫系统,教会人体提前学会如何辨认和攻击这些病毒。不过,减毒活疫苗很难制作,而且不适合免疫力低下的人群接种。而灭活疫苗的缺点则是无法产生长久的免疫力。还有另一种疫苗,亚单位疫苗,这种疫苗只含部分病原体,我们称之为抗原,也是真正诱发免疫反应的成分。而进一步分离出抗原中的特定成分,比如蛋白质或者多糖,这种类型的疫苗可以立即触发特定反应。
⑤为使身体对特定病原体产生免疫反应,科学家们分离出目标抗原的基因。当人体注射后,疫苗内的基因会指示体内细胞制造抗原,这会引发更强大的免疫反应,让身体准备好对抗任何潜在威胁。这类疫苗仅由特定基因物质组成,不含病原体或者其他危害人体健康的物质。如果能研发成功,就可能在几年内建立更有效的治疗方法来对抗病原体的感染。
(选自2016年12期《读者》,有删改)
材料三:
“新冠疫苗试验志愿者”感受如何?
军事科学院军事医学研究院科研团队研制的重组新冠疫苗,于3月16日获批启动临床试验。Ⅰ期临床试验在武汉进行,招募18至60岁健康志愿者,共计108名,分为3组,分别接种一针低剂量、中剂量和高剂量的疫苗,注射后将集中隔离观察14天,隔离结束后,还有半年的随访、定时定点采血。据悉,领衔该团队的陈薇院士打了第一针试验疫苗。有志愿者表示,注射后身体状况良好。也有志愿者出现发烧症状,免疫系统有了反应,而后体温恢复正常。
(选自2020年03月23日人民网)
丝路“糖史”
①中国人食用及制作蔗糖的历史十分悠久,其发展历程同陆上丝绸之路及海上丝绸之路都有着密切的关系。
②甘蔗原产热带,公元前传播、种植于印度及南洋地区。先秦时期中国南方就已开始种植及食用甘蔗,常见的食用方法为生啖或榨取“柘(zhè)浆”直接饮用。后来,人们也尝试对蔗浆粗加工,即以曝晒煎煮去掉蔗浆中的部分水分,制成浓度较高的“蔗饧(táng)”。“蔗饧”乃是一种稠厚的糖浆,若是进一步冷凝,可以固结为赤褐色的糖块,因其形色似石,味甜如蜜,得名“石蜜”。不过,这种粗制糖块水分含量大,极易溶解,不易运输。而在不产甘蔗的北方,人们要想品尝石蜜的滋味,就得依靠沿丝绸之路远道而来的外国使团和西域胡商。他们带来的“西极石蜜”产于西域,因经过高超的脱水处理而呈干燥的饼块状,不但易携带,易储存,而且滋味品质都优于南方粗制的蔗饧。
③公元661年,唐高宗命人从印度请来10位制糖专家,利用印度的“竹甑(zèng)法”制出了颜色较浅亮的精沙粒糖“煞割令”。自此,天竺制糖法在中华神州落地生根,而印度的制糖技术也在新的环境、新的理念下获得富有想象力的改进与完善,为中国在世界蔗糖文化中发挥重要作用奠定了基础。
④北宋时期,四川一带的匠人凭借“窨制法”,造出了一种异常细腻、净白、美味的结晶糖霜。苏轼有诗云“冰盘荐琥珀,何似糖霜美”,黄庭坚也以“我舌犹能及鼻尖”的俏皮诗句,极言糖霜的美味。
⑤到了南宋绍兴年间,随着甘蔗种植面积的扩大和制作技术的推广,糖霜在满足南方本地用糖需求的同时尚有富余。于是,产于南方的糖霜不但乘船北上,而且也漂洋过海,向南销往占城、真腊、三佛齐、单马令等南洋国家,甚至到达波斯、罗马等地。“中国糖”由此开始在世界舞台崭露头角。
⑥元朝崛起后,中外文化交流达到新的高峰。一些阿拉伯制糖人来到中国,将他们较为先进的“树灰炼糖法”传授给了福州糖工,进一步提高了中国白糖的质量。《马可·波罗游记》中提到,福州人能大量炼制“非常白的糖”。这种大规模、高效率的白糖生产,对于提升中国糖的国际竞争力、激发进一步技术革新,是很有帮助的。
⑦到了明清时期,中国人在以往制糖技术的基础上精益求精,发明出“黄泥水淋脱色法”,生产出洁白如雪、颗粒晶莹的精制蔗糖,其中最为雪白细腻的被称为“西洋糖”。此时中国人已凭借手工脱色技术,在世界蔗糖生产领域占据了领先地位,在国际市场上的主要角色是输出而非输入。“西洋糖”出口的目的地也较以往更多,航线距离更长,不仅包含占城、暹罗等“老主顾”,还覆盖了日本、波斯湾及欧洲多个国家。
⑧值得一提的是,中国制造的白糖与脱色技术在明代传入印度孟加拉,此后在印地语、孟加拉语等几种印度语言中,白糖均被称为“继尼(cī nī)”,意为“中国的”。“继尼”与唐代的“西极石蜜”“煞割令”遥相呼应,分别在陆上、海上丝绸之路上,见证了千百年来中外各国因蔗糖结下的缘分,以及彼此间互通有无、愿结友好的恒久心意;也见证了中国在促进东西方文化交流方面所起到的积极作用。中国古人于蔗糖制作历程中展现出的开阔胸怀与精进精神,在古老丝路重焕新生的今天,仍可成为烛照文化传承的一盏明灯。
此时中国人已凭借手工脱色技术,在世界蔗糖生产领域占据了领先地位,在国际市场上的主要角色是输出而非输入。