奇妙的大自然-第22部分

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　　　　猫，人类的宠物，教会人类在跳水运动中使用“猫式转体”，在汽车制造上设计安全的垫型轮胎……为我们带来了安全和健美！

　　　　【小档案】

　　　　经过数千代的繁殖，家养的猫在生理上已经发生了较大变化，包括形体变小、爪子缩短，大脑和颅腔容积缩小，伸展双耳和尾巴的姿态以及皮『毛』的颜『色』和质地也起了变化。但是，家猫与其祖先野猫相比，在外貌上变化不大，在早期的考古发现中很难加以区分。在不同的史前人类遗址附近都曾发现过猫的残骸，包括约9000年前的以『色』列新石器时代遗址，4000年前的巴基斯坦印度河谷遗址。有趣的是，在地中海的塞浦路斯岛上还同时发现了8000年前的猫和老鼠的残骸。可见，这些猫是有意被带到岛上来对付鼠害的。猫喜爱吃老鼠和鱼，是因为它是夜行动物，为了在夜间能看清事物，需要大量的牛黄酸，而老鼠和鱼的体内就含有丰富的牛黄酸，所以不是鱼和老鼠的味道美猫才爱吃，完全是一种身体本能的需要。

第一百一十七章　神奇的七十二变——羊与克隆技术（）　
小问号

　　　　1996年7月，在英国苏格兰爱丁堡市郊外的一个羊圈里，一头“咩咩”呼叫的小绵羊诞生了，主人给它命名为“多利”。经过7个月的沉默，直到1997年2月23日，这头小绵羊的主人才对外宣布它那奇特非凡的身世：它是一头世界上首次采用一头6岁成年母绵羊已经完全分化成熟的『乳』腺细胞无『性』繁殖成功的小绵羊。它的主人是英国罗斯林研究所的以伊恩·维尔穆特和基思·坎贝尔为首的研究小组。这一消息经各种媒体随即传播世界，诺贝尔和平奖的获得者物理学家约瑟夫·罗特布拉特对此评价说，这项技术的突破可以与制造出*相提并论。那么，羊与克隆技术究竟是怎么一回事？对人类生活到底会产生什么样的巨大影响？

　　　　人类的克隆美梦诞生于20世纪30年代，早在1938年，汉斯·施佩曼提出了“奇异的实验”——克隆动物，经过60多年的努力，人类才成功地克隆出一只绵羊。这也许就是羊的幸运吧，自从多利诞生后，羊这种动物也立即成了明星，变得家喻户晓。

　　　　“克隆”，广义上是表示无『性』繁殖。对此，英国科学家伊恩·维尔穆特等学者一直想对动物“克隆”，希望动物能够像葡萄、草莓和仙人掌那样，会“七十二变”：一变十，十变百……于是，他们从苏格兰黑面羊体内，用极细的吸管从卵细胞中取出了细胞核，又从“芬多席特”六龄母羊的『乳』腺细胞中取出细胞核，然后，通过人工的方法让这两种细胞核相互协调，把这个细胞“组装”成新的细胞，让它分裂、发育成胚胎，最后将这个胚胎巧妙的放到了另一只母羊的*里。经过特殊的护理，1996年7月，这只母羊终于顺利产下了小绵羊“多利”。小绵羊“多利”没有爸爸，只有妈妈，而且是三个妈妈。其中，前两位妈妈给了它决定遗传基因的细胞核，最后一位妈妈给了自己长大的“温床”和必需的营养。

　　　　羊的“克隆”，是人类在生物学上的一个极大创举，在全球立即掀起了一股“克隆热”。中国、美国、韩国、意大利等一些国家的科学家，不仅能运用克隆技术复制出新的个体，还在小动物的身上克隆出人体的器官，比如，在小老鼠的身上竟然克隆出了人的耳朵。

　　　　那么，羊与克隆技术究竟对人类的生活会产生什么样的巨大影响？到目前为止，至少说明，一是人类有望用自己的细胞克隆成一个胚胎，在其成形前冰冻起来，或许某个器官有了『毛』病，就能从胚胎中取出一个器官进行培养，让它替换病变的器官——每人都能用“克隆”法为自己准备“配件”，或者说为患者提供所需要的相同功能的器官；二是为人类培育转基因技术开辟了新领域。通过克隆技术，从动物身上提取某种特殊『药』品，为医治某些疑难病症造福人类。

　　　　【小档案】

　　　　克隆技术诞生后，世界对此反应褒贬不一。欧洲许多报刊呼吁各国『政府』和议会立即着手立法，以禁止无『性』繁殖技术被应用于人类。其实，克隆技术并不是可以那么简单地应用到“复制”人体上来的，它受到技术、经费、环境、道德等约束。就是克隆多利，罗斯林研究所也经历了300多次失败，在277个卵细胞中才成功地育成一个，而且即使可以复制出100％基因相同的人体，也只能复制这个人的躯体，而不能复制出这个人的思维、情感、『性』格和行为，因为这一系列要素是后天形成的。然而，人类基于道德原因，还是反对把这一技术应用到人体克隆上来。到目前为止，美国、日本、法国、德国、英国、埃及等国『政府』和欧盟都已明确表示，坚决禁止人体克隆试验。1997年6月9日，美国总统克林顿向国会建议，通过立法手段严格禁止把克隆技术用于人类，但是应该允许和鼓励克隆技术的研究。这样，为克隆胚胎、克隆器官等科学研究又开了绿灯，让我们看到了克隆技术在医学和农业方面的广阔诱人的应用前景。

第一百一十八章　展开国家和民族飞翔的翅膀——鸟与国鸟（）　
小问号

　　　　人类对鸟是有感情的，把它视为朋友，让它入画入诗：“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，“千山鸟飞绝，万径人踪灭”，“感时花溅泪，恨别鸟惊心”……在漫长的中外文学史上，歌咏鸟儿的诗句不计其数，时间也可以追溯至几千年前。可是，让鸟儿寄托一个国家和民族的希望，展开国家和民族飞翔的翅膀，成为万众心仪的国鸟，还是近200年的事儿。目前，世界上已有40多个国家确定了国鸟，美国是世界上第一个评选国鸟的国家。那些被选定为国鸟的，一定是为这个国家人民所特别喜爱、珍贵稀有的特产鸟类或具有重要价值和意义的鸟儿。1960年，第12届国际鸟类保护会议的与会代表，建议世界各国都选出本国的国鸟，这不仅是要让各国人民确立国家和民族精神，更重要的是希望世界各国人民在环境日益受污染的大背景下，能够珍爱和保护鸟类。那么，评选国鸟给我们带来了什么样的启示？什么样的鸟儿能够成为国鸟？

　　　　在鸟的世界，虽然漫长的进化中已有120～130种鸟儿绝种，但它仍是一个人丁兴旺的大家族。目前，全世界为人所知的鸟类一共有9000多种，我们中国有记录的是1300多种，有的是我国特有的鸟种。从冰天雪地的两极到人迹罕至的世界屋脊，从波涛汹涌的大海到茂密无边的丛林，从寸草不生的沙漠到人烟稠密的城市，几乎都有鸟的踪迹。在所有的脊椎动物中，不论是它们的羽『毛』『色』彩，还是歌唱的声音，或者说延续生命的能力，都让人类爱慕不已。于是，为了表达对大自然的热爱之情，对鸟类的保护之意，1782年，美国人首先把濒临灭绝的白头海雕定为国鸟。

　　　　白头海雕这种鸟仅分布在北美沿海，是北美洲的特产，所以又叫美洲雕。18世纪美国发表《独立宣言》6年后，美国国会便选中白头海雕作为国徽的主要图标，从此白头海雕成了美国的国鸟。遗憾的是，到了1967年，白头海雕已成濒危物种。随后，美国『政府』和人民加大保护力度，经过40年努力，美国国鸟白头海雕才不再是濒危物种。

　　　　那么，什么样的鸟儿能成为国鸟呢？或者说，什么样的鸟儿能传承或寄托一个国家和民族的希望？有的是看中它的精神风采，如美国国会经过多番争论，最后选定的白头海雕，主要欣赏它所蕴含的威猛、强悍的精神。同样的道理，菲律宾的食猿雕、阿尔巴尼亚的山鹰、厄瓜多尔的大兀鹰、比利时的红隼、冰岛的矛隼、智利的康多兀鹫等，伊拉克、科威特、阿联酋、印尼、波兰等数十个国家把雄鹰选为国鸟都是出于这样的考量。有的是把本国特有的珍稀鸟类定为国鸟，如危地马拉的凤尾绿咬鹃、日本的绿雉等，目的是希望全国民众都来关注、爱护这种珍禽。现在，有40多个国家有了自己的国鸟。德国的白鹳，体态优美、风姿『迷』人，也是一种稀有的珍禽，自古就被德国人民认为是上帝派来的“天使”，被看成是吉祥的象征；丹麦的云雀，疾飞而上，直入云霄，鸣声悠扬，悦耳动听，是公认的鸟类中的“歌星”，富有乐天精神；巴布亚新几内亚的极乐鸟，是人民最喜爱的一种鸟，被认为是来自天堂的神鸟，又名“天堂鸟”，是巴布亚新几内亚独立、自由的象征；澳大利亚的琴鸟、笑翠鸟，两种鸟都是国鸟，它们都是澳大利亚的特产鸟，前者集形态华丽和鸣声优美于一身，象征美丽、机智、真诚和吉祥，后者精明能干、忠于爱情、笑口常开、乐观开朗，象征着澳大利亚人民生活欢乐、幸福，是种“笑星鸟”……

　　　　2003年，我国林业部和中国野生动物保护协会启动了国鸟评选活动，并成立了专家评选小组和确定了评选标准。经过几年的专家评选和社会网选，目前国家林业局已将丹顶鹤作为国鸟的唯一候选者上报国务院。丹顶鹤被中国人称为仙鹤，丰姿秀逸，『性』情幽娴，矜持华贵，高雅洒脱。中国人对丹顶鹤崇拜已久，古人用“梅妻鹤子”比喻天『性』野逸、酷爱自然之人，用“焚琴煮鹤”比喻对美好事物的践踏毁坏。可见，中国人与丹顶鹤之间自古就有不解之缘。不过，也有不同声音，所以丹顶鹤是否能成为中国的国鸟仍无法下定论。

　　　　鸟，是一种适应在空中飞行的高等脊椎动物，是由爬行动物的一支进化来的，而国鸟是一个国家和民族的文化名片啊！

　　　　【小档案】

　　　　世界上最大的鸟卵化石是生活在马达加斯加岛南部的象鸟，现在已经绝迹。它的卵化石的长径为35。6厘米，相当于148个鸡蛋的大小。最大的鸟类化石是隆鸟的化石，估计它的身高达5米左右，原来生活在马达加斯加岛上，在公元7世纪时灭绝。鸟儿为什么能飞行呢？一是得益于它的身体外面轻而温暖的羽『毛』，具有流线形身体结构，在空气中运动时受到的阻力最小；二是鸟儿的骨骼坚薄而轻，骨头是空心的，里面充有空气，减轻了重量，加强了支持飞翔的能力；三是鸟的胸部肌肉非常发达，还有一套独特的呼吸系统，与飞翔生活相适应，即鸟类的肺实心而呈海绵状，还连有9个薄壁的气囊，在飞翔时，鸟由鼻孔吸收空气后，一部分用来在肺里直接进行碳氧交换，另一部分是存入气，然后再经肺而排出，使鸟类在飞行时，一次吸气，肺部可以完成两次气体交换，这种特有的“双重呼吸”保证了鸟在飞行时能够有充足的氧气，有了动力源泉。

第一百一十九章　是魔鬼还是功臣——细菌与冶金（）　
小问号

　　　　细菌是微生物的一种，如果粗略地分一下，它包括细菌（狭义）、放线菌、螺旋体、支原体、立克次氏体和衣原体。我们通常所说的都是狭义的细菌，指的是原核微生物的一类，是一种形状细短、结构简单、多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，也是大自然物质循环的主要参与者。它个体非常小，目前已知最小的细菌只有0。1微米长，只有用显微镜才能看到它们的真面目。细菌对人类来说，并不是那么可怕，也不是所有的细菌都是“魔鬼”，有的还是“功臣”呢。想一想，这是为什么？细菌对人类真的有帮助吗？

　　　　虽然我们肉眼看不见细菌的存在，但是它广泛地分布在土壤和水中，或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计，人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。瞧，够吓人的！细菌虽然弱小，可是它的生命力令人震惊，有的细菌竟然是长期生活在极端环境中的，如温泉，甚至是放『射』『性』废弃物中也有它们的身影，科学家还在意大利的一座海底火山中发现了一种细菌。可以说，如果不是真空，就是细菌活动的舞台。

　　　　在一般人的心目中，细菌是可怕的，对环境，对人类和动物都有危害。有的细菌成为病原体，导致了破伤风、伤寒、肺炎、梅毒、霍『乱』和肺结核。在植物中，细菌导致叶斑病、火疫病和萎蔫。细菌感染的方式也多种多样，包括接触、空气传播、食物、水和带菌微生物。不过，细菌也帮了人类的大忙，如在醋的传统制造过程中，就是利用空气中的醋酸菌使酒转变成醋，还利用细菌制造了『奶』酪、泡菜、酱油、酒等，甚至利用细菌能降解多种有机化合物的能力来清除污染，进行废水处理等。你说，在这些方面，细菌难道不是“功臣”？

　　　　不仅如此，科学家在研究细菌时还发现，有的细菌能“吃”镁、锰、铁、铜、钴和镍等金属元素。有一次，科学家把细菌吹入低品质的铜矿石中，细菌在那里产生了一种酶，把矿石中的盐都吃掉了，剩下的几乎都是纯净的铜。科学家惊喜万分，受此启发，创造了“细菌冶金术”，即利用细菌来冶炼金属。现在，科学家能够利用细菌来提炼铀，代替了天然的『露』天矿石提铀，用金霉菌、放线菌从海水中提取了铀。随着生物遗传学工种的发展，科学家正在培养有一种特殊亲和力的细菌，希望它从废物中提炼黄金、白金等金属，培养出能富集钾和镁的细菌，从海水中提炼钾和镁，从而简化海水和盐水的淡化程序，提高钾和镁的产出率。

　　　　更为奇妙的，科学家还用细菌来发电。1910年，英国植物学家利用铂作为电极放进大肠杆菌的培养『液』里，成功地制造出世界上第一个细菌电池。1984年，美国科学家设计出一种太空飞船使用的细菌电池，其电极的活『性』物质是宇航员的『尿』『液』和活细菌。不过，那时的细菌电池放电效率较低。到了20世纪80年代末，细菌发电实现了重大突破，英国化学家让细菌在电池组里分解分子，以释放电子向阳极运动产生电能。具体方法是在糖『液』中添加某些诸如染料之类的芳香族化合物作为稀释『液』，来提高生物系统输送电子的能力。据测算，每100克糖可获得的电能，远远高于现在使用的电池的效率，而且还有10％的潜力可挖掘。只要不断地往电池里加入糖，就能持续发电达数月之久。人们还希望利用细菌发电原理来建造细菌发电站，只不过这种细菌发电站成本太高，还属于探索阶段，一旦可以用锯末、秸秆、落叶等废弃的有机物的水解物来代替糖『液』的话，细菌发电就会成为一种环保能源。目前，美国、英国等发达国家都在积极发展细菌发电，制造出了各种细菌电池，让细菌为人类供电已不是遥不可及的事情，不久将会变成美妙的现实。

　　　　【小档案】

　　　　细菌这个名词最初由德国科学家埃伦伯格（1795～1876）在1828年提出，用来指代某种细菌。这个词来源于希腊语，意为“小棍子”。1866年，德国动物学家海克尔（1834～1919）建议使用“原生生物”，包括所有单细胞生物（细菌、藻类、真菌和原生动物）。1878年，法国外科医生塞迪悦（1804～1883）提出“微生物”来描述细菌细胞或者更普遍的用来指微小生物体。因为细菌是单细胞微生物，用肉眼无法看见，需要用显微镜来观察。1683年，安东·列文虎克（1632～1723）最先使用自己设计的单透镜显微镜观察到了细菌，大概放大200倍。路易·巴斯德（1822～1895）和罗伯特·科赫（1843～1910）指出细菌可导致疾病。这就是人类对细菌认识的简史。

第一百二十章　谁在逐步向我们进化——人与机器人（）　
小问号

　　　　人是高级动物，人类社会所从事的一切研究，包括仿生学，坚守和追求的都是以人为本，都是为了让人类生活得更好。机器人，也是模仿人的杰作。它集人类研究的机械电子、计算机、材料、控制论和仿生学等诸多科研大成，成为人类从事水下探险、陆地排爆、高危作业、空中侦察等领域的能工巧匠，在工业、医学、农业、军事等方面都已大显身手。现在，机器人成了仿生学中的骄子，活跃在时代前沿的“奇人”……

　　　　“机器人”这个名字出现在20世纪初，来历也很有趣。1920年，捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中，根据捷克文原意为“劳役、苦工”和波兰文原意为“工人”，创造出了“机器人”这个词。可是人类希望制造出一种能像人一样劳动的机器这种梦想，已有3000多年的历史。

　　　　早在西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这也是我国最早记载的机器人。春秋后期，我国著名的木匠鲁班制造了一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”。1800年前的汉代，科学家张衡发明了计里鼓车。这种车每行一里，车上的木人就会击鼓一下，每行十里则击钟一下。三国时期，蜀国丞相诸葛亮发明出“木牛流马”，用它运送军粮，为部队提供后勤保障。这些古代机器人，尽管功能不一，但是无不显示了我国古代人民杰出智慧。

　　　　西方制造机器人的历史可追溯到公元前2世纪。那是亚历山大时代，勤劳智慧的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力，可以自动的一尊雕像，会自己开门、借助蒸汽唱歌等。1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了一种自动机器玩偶，在大阪演出中轰动一时。1738年，法国的杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。虽然它是机器动物，可是为制造机器人提供了许多重要参考。1773年，瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯连续发明创造出自动书写玩偶、自动演奏玩偶等。这些机器人身高一米左右，有的拿着画笔和颜『色』绘画，有的拿着鹅『毛』蘸墨水写字，着装华丽，挥洒自如，成为欧洲一大新闻，风靡一时。

　　　　20世纪以后，一些有实用价值的机器人相继问世。1927年，美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”，能够回答一些简单问题。1959年，第一台可编程的工业机器人在美国诞生，开创了机器人发展的新纪元。1946年，第一台数字电子计算机问世，随后机器人的研究得到迅速广泛的普及，到了80年代，工业机器人在日本得以普及，日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。

　　　　我国在机器人制造上已经跻身国际先进行列。我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人类行走与基本『操』作功能的机器人，高1。4米，重20公斤，不但具有人类一样的头部、眼睛、脖颈、身躯、双臂与两足，而且具备了一定的语言功能。

　　　　现在，水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世，许多梦想成为了现实。机器人的手、眼睛、鼻子、耳朵等器官在逐步地向人类的器官“进化”。机器人的手，具有了灵巧的指、腕、肘和肩胛关节，能灵活自如地伸缩摆动，手腕也会转动弯曲，通过手指上的传感器还能感觉出抓握的东西的重量，可以说已经具备了人手的许多功能。1967年，美国飞船“探测者3号”就把一台遥控『操』作的机器人送上月球。它在地球上人的控制下，可以在两平方米左右的范围里挖掘月球表面40厘米深处的土壤样品，并且放在规定的位置，还能对样品进行初步分析，如确定土壤的硬度、重量等。它为“阿波罗”载人飞船登月当了开路先锋。人们不仅用机器人来做些苦力活、从事高危作业，还用机器人来认字，从事银行信息统计，编辑的自动排版，在科学实验和医疗中进行图像处理与识别。机器人除了能够手眼并用外，还有灵敏的鼻子，如：我国已经研制成功了一种嗅敏仪，能嗅出丙酮、氯仿等40多种气体，还能够嗅出人闻不出来但是却可以导致人死亡的一氧化碳（也就是我们通常所用的煤气），还可以查出埋在地下的管道漏气的位置。机器人的耳朵一般是用“微音器”或录音机来做的，被送到太空去的遥控机器人的耳朵就是一架无线电接收机……

　　　　目前，人类对机器人能力的评价标准主要包括：智能，指感觉和感知，包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等；机能，指变通『性』、通用『性』或空间占有『性』等；物理能，指力、速度、连续运行能力、可靠『性』、联用『性』、寿命等。可见，机器人逐步向人类进化、优化。但是，人类也不必担心机器人会抢“饭碗”，它仍是人类仿生学的产物，是人类智慧的结晶，永远不能代替人类。相信，人只要善于创造、不断创造，智慧就永不枯竭，人类将永远是机器人的主人。

　　　　【小档案】

　　　　在众多机器人中，排爆机器人可谓大名鼎鼎。早在20世纪60年代，英国就研制成功排爆机器人。这种履带式“手推车”及“