最近空氣品質實在不怎麼樣。上週末PM2.5爆表,據説,很多人去公園霾裏看花,也許公園裏的空氣品質會好一點兒吧,可吸入顆粒物少一點,乾淨一點,或者多少是一點安慰。據報道,2020年北京市全年四分之三的天數為優良天,“好天”比2019年多了一個多月。2021年1-3月北京市重污染天數控制目標是5天,估計壓力不小。畢竟,星期一沙塵暴啪啪地打臉啊!
沙塵暴中的蒙古國烏蘭巴托(圖片來源:新華網)
健客:不打臉,戴著口罩呢。據説,蒙古國遭遇特大沙塵暴,致6人死亡,80余人失蹤。
雲飛:戴好口罩,堅持就是勝利。
天好,心情就好。“天朗氣清,惠風和暢,仰視宇宙之大,俯察品類之盛”,出自東晉王羲之的《蘭亭集序》。王羲之是那種比你優秀,還比你努力的狠人。30歲出頭的他以祈福為名組織了一次詩會,40多位參加者,不乏了不起的人物。反正怎麼看都不像春遊那麼簡單。除了曲水流觴,鬥詩拼酒,他們還幹了什麼,已不可知。眾所週知的是《蘭亭集》傳世,尤其他的《蘭亭集序》,文章、書法皆登峰造極。或許清高鄙俗的王羲之,註定不適合為官,不是不識時務,而是不屑同塵。官場失意可能是王羲之、陶潛、李白等驚世駭俗情種的宿命。多年前,有幸去過紹興西南的蘭亭,儘管未必是永和九年雅集時的確切位置,但它再現的環境氛圍確有當年的格調意境。憶往昔,“或取諸懷抱,悟言一室之內;或因寄所托,放浪形骸之外”,似千年輪迴,欣于所遇,快然自足,反觀自性。聽説迪拜剛建成的“歐洲之心”極盡奢華,但怎比我心中的蘭亭。“一死生為虛誕,齊彭殤為妄作”,中國不缺敢於質疑權威的人。可惜,三千大道,未能實證,求真知。停在,經驗體悟,不超感官,難科學。
諾貝爾物理學獎得主溫伯格(圖片來源:科普中國網站)
仰視宇宙,尋找起源。世界上幾乎所有宗教,不同文明都給出過宇宙起源的答案。1979年諾貝爾物理學獎得主溫伯格喜歡開上帝玩笑。關於創世,他説:“‘起初神創造天地’,但當時沒有人在現場看”。大爆炸宇宙論是現代宇宙學中最有影響的一種學説。大約138億年前,一個緻密熾熱的奇點大爆炸後膨脹形成了現在的我們所在的宇宙。
健客:中國有句老話叫:人在做,天在看。
雲飛:科學讓人類越來越擁有“看”的意識和能力,不知這算不算“天人合一”?
大爆炸從猜想到主流理論,得益於一系列觀測證據,其中最重要,也最具戲劇性的就是彭齊亞斯和威爾遜的意外發現。20世紀60年代初,彭齊亞斯和威爾遜在美國貝爾實驗室工作,研究衛星信號接收,要想方設法消除所有可能的干擾。但盡其所能,他們仍能測到一種奇怪的嗡嗡聲,這種噪聲全天候地來自天空中的各個方向。他們對接收設備進行了一系列檢查,發現有鴿子在天線中築巢,便趕走了鴿子,還清理了鴿子糞便,因為彭齊亞斯覺得它們會對信號産生干擾,並戲稱為“一種白色的介電物質”,但即使這樣,殘留的噪聲依然存在。到了1964年,在進行了各種檢查後,他們確認這種噪聲不是來自地球、太陽或者銀河系,而是來自我們的星系之外。普林斯頓大學皮布爾斯等物理學家,最終確認了這就是“眾裏尋她千百度”的宇宙微波背景輻射,是原初宇宙火球正在暗淡下去的最後光芒。彭齊亞斯和威爾森獲得1978年諾貝爾物理學獎,皮布爾斯獲得2019年諾貝爾物理學獎,他們都為人類文明進步做出了偉大的貢獻。也許,新的科學發現會推翻大爆炸宇宙論,但那不是損失,而是進步。
健客:那兩個工程師太幸運了,也許我也有機會獲得諾貝爾獎,誰知道呢?
雲飛:努力吧,一切皆有可能,生命本是就是奇跡。
接下來,大約46億年前,太陽系誕生。在澳大利亞西部傑克山,發現了44億年前的鋯石晶體。對鋯石的研究發現地球上的液態水已存在了44億年之久。在加拿大魁北克省北部哈德森灣,發現了距今37.7至42.9億年前的古生物化石,發現化石的地點可能曾是海底熱泉。
原來以為有細胞形態的生物,只有原核和真核兩大類。1977年微生物學家沃斯和分子進化學家福克斯提出古細菌這個概念,因為沃斯發現在分子水準上,産甲烷菌、高度嗜鹽菌、嗜熱菌等與其他細菌相去甚遠。它們棲息環境與想像中太古時期的地球環境類似,故稱為古細菌。此後,廣義細菌區分為古細菌和真細菌,整個生物界劃分為古細菌、真細菌和真核生物三大超界。
健客:什麼是“超界”?
雲飛:這涉及生物分類學,根據生物的相似程度,通常包括七個主要級別:界、門、綱、目、科、屬、種 。簡單説“超界”就是“界”上的級別,也稱“域”。 漢初的《爾雅》把動物分為蟲、魚、鳥、獸四類。1859年,達爾文的《物種起源》出版以後,進化思想才在分類學中得到貫徹,明確了分類研究在於探索生物之間的親緣關係,使分類系統成為生物系譜。
海底黑煙囪(圖片來源:國家海洋博物館微網志)
1979年,美國的“阿爾文”號載人深潛器在2610米至1650米的東太平洋海底熔岩上,發現“海底黑煙囪”附近生活著大量熱水生物。成為20世紀海洋科學領域最重大的發現之一。
健客:“海底黑煙囪”是什麼?
雲飛:它的學名是海底熱泉。研究發現,由於新生大洋地殼或海底裂谷地殼的溫度較高,海水沿裂隙向下滲透可達幾公里,在地殼深部加熱升溫後,淋濾並溶解岩石中多種金屬元素後,又沿著裂隙對流上升並噴發在海底。由於礦液與海水成分、溫度的差異,形成濃密的黑煙,俗稱海底黑煙囪。
大量海底調查發現,“海底黑煙囪”周圍廣泛存在古細菌,它們極端嗜熱,可在80-120攝氏度的環境中生存。基因組測序發現,這些古細菌非常原始,地球早期的生命可能就是嗜熱古細菌。
圖片來源:新華網科普頻道
古細菌不僅生活于地球各種極端環境,而且在海洋、土壤,甚至人和動物腸道等非極端環境也廣泛存在。古細菌是研究生命起源和生物演化的重要對象,也是創新生物技術的重要資源。據報道,産甲烷古細菌在厭氧條件下可以産生清潔乾淨的可再生能源;嗜鹽古細菌細胞膜上的紫膜蛋白是優良的生物奈米材料,用於光資訊處理;某些嗜鹽古細菌還可降解塑膠,在醫用材料領域有很大應用前景;極端古細菌所産生的極端酶是開發工業酶製劑的寶庫。
遊目騁懷,看時間長河中的天地、生命和我們自己。很久很久很久以前,細菌誕生了。又過了很久很久,人類誕生了。又過了很久,人類發現了細菌。三毛説:“嬰兒誕生,一般人不知曉嬰兒的未來,可是都説——恭喜!恭喜!某人死了,一般人也不明白死後的世界,卻説——可惜!可惜!”願智光重朗,驅逐內心的霧霾和沙塵暴。
下期預告:細菌傳連載
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