最近空气质量实在不怎么样。上周末PM2.5爆表,据说,很多人去公园霾里看花,也许公园里的空气质量会好一点儿吧,可吸入颗粒物少一点,干净一点,或者多少是一点安慰。据报道,2020年北京市全年四分之三的天数为优良天,“好天”比2019年多了一个多月。2021年1-3月北京市重污染天数控制目标是5天,估计压力不小。毕竟,星期一沙尘暴啪啪地打脸啊!
沙尘暴中的蒙古国乌兰巴托(图片来源:新华网)
健客:不打脸,戴着口罩呢。据说,蒙古国遭遇特大沙尘暴,致6人死亡,80余人失踪。
云飞:戴好口罩,坚持就是胜利。
天好,心情就好。“天朗气清,惠风和畅,仰视宇宙之大,俯察品类之盛”,出自东晋王羲之的《兰亭集序》。王羲之是那种比你优秀,还比你努力的狠人。30岁出头的他以祈福为名组织了一次诗会,40多位参加者,不乏了不起的人物。反正怎么看都不像春游那么简单。除了曲水流觞,斗诗拼酒,他们还干了什么,已不可知。众所周知的是《兰亭集》传世,尤其他的《兰亭集序》,文章、书法皆登峰造极。或许清高鄙俗的王羲之,注定不适合为官,不是不识时务,而是不屑同尘。官场失意可能是王羲之、陶潜、李白等惊世骇俗情种的宿命。多年前,有幸去过绍兴西南的兰亭,尽管未必是永和九年雅集时的确切位置,但它再现的环境氛围确有当年的格调意境。忆往昔,“或取诸怀抱,悟言一室之内;或因寄所托,放浪形骸之外”,似千年轮回,欣于所遇,快然自足,反观自性。听说迪拜刚建成的“欧洲之心”极尽奢华,但怎比我心中的兰亭。“一死生为虚诞,齐彭殇为妄作”,中国不缺敢于质疑权威的人。可惜,三千大道,未能实证,求真知。停在,经验体悟,不超感官,难科学。
诺贝尔物理学奖得主温伯格(图片来源:科普中国网站)
仰视宇宙,寻找起源。世界上几乎所有宗教,不同文明都给出过宇宙起源的答案。1979年诺贝尔物理学奖得主温伯格喜欢开上帝玩笑。关于创世,他说:“‘起初神创造天地’,但当时没有人在现场看”。大爆炸宇宙论是现代宇宙学中最有影响的一种学说。大约138亿年前,一个致密炽热的奇点大爆炸后膨胀形成了现在的我们所在的宇宙。
健客:中国有句老话叫:人在做,天在看。
云飞:科学让人类越来越拥有“看”的意识和能力,不知这算不算“天人合一”?
大爆炸从猜想到主流理论,得益于一系列观测证据,其中最重要,也最具戏剧性的就是彭齐亚斯和威尔逊的意外发现。20世纪60年代初,彭齐亚斯和威尔逊在美国贝尔实验室工作,研究卫星信号接收,要想方设法消除所有可能的干扰。但尽其所能,他们仍能测到一种奇怪的嗡嗡声,这种噪声全天候地来自天空中的各个方向。他们对接收设备进行了一系列检查,发现有鸽子在天线中筑巢,便赶走了鸽子,还清理了鸽子粪便,因为彭齐亚斯觉得它们会对信号产生干扰,并戏称为“一种白色的介电物质”,但即使这样,残留的噪声依然存在。到了1964年,在进行了各种检查后,他们确认这种噪声不是来自地球、太阳或者银河系,而是来自我们的星系之外。普林斯顿大学皮布尔斯等物理学家,最终确认了这就是“众里寻她千百度”的宇宙微波背景辐射,是原初宇宙火球正在暗淡下去的最后光芒。彭齐亚斯和威尔森获得1978年诺贝尔物理学奖,皮布尔斯获得2019年诺贝尔物理学奖,他们都为人类文明进步做出了伟大的贡献。也许,新的科学发现会推翻大爆炸宇宙论,但那不是损失,而是进步。
健客:那两个工程师太幸运了,也许我也有机会获得诺贝尔奖,谁知道呢?
云飞:努力吧,一切皆有可能,生命本是就是奇迹。
接下来,大约46亿年前,太阳系诞生。在澳大利亚西部杰克山,发现了44亿年前的锆石晶体。对锆石的研究发现地球上的液态水已存在了44亿年之久。在加拿大魁北克省北部哈德森湾,发现了距今37.7至42.9亿年前的古生物化石,发现化石的地点可能曾是海底热泉。
原来以为有细胞形态的生物,只有原核和真核两大类。1977年微生物学家沃斯和分子进化学家福克斯提出古细菌这个概念,因为沃斯发现在分子水平上,产甲烷菌、高度嗜盐菌、嗜热菌等与其它细菌相去甚远。它们栖息环境与想象中太古时期的地球环境类似,故称为古细菌。此后,广义细菌区分为古细菌和真细菌,整个生物界划分为古细菌、真细菌和真核生物三大超界。
健客:什么是“超界”?
云飞:这涉及生物分类学,根据生物的相似程度,通常包括七个主要级别:界、门、纲、目、科、属、种 。简单说“超界”就是“界”上的级别,也称“域”。 汉初的《尔雅》把动物分为虫、鱼、鸟、兽四类。1859年,达尔文的《物种起源》出版以后,进化思想才在分类学中得到贯彻,明确了分类研究在于探索生物之间的亲缘关系,使分类系统成为生物系谱。
海底黑烟囱(图片来源:国家海洋博物馆微博)
1979年,美国的“阿尔文”号载人深潜器在2610米至1650米的东太平洋海底熔岩上,发现“海底黑烟囱”附近生活着大量热水生物。成为20世纪海洋科学领域最重大的发现之一。
健客:“海底黑烟囱”是什么?
云飞:它的学名是海底热泉。研究发现,由于新生大洋地壳或海底裂谷地壳的温度较高,海水沿裂隙向下渗透可达几公里,在地壳深部加热升温后,淋滤并溶解岩石中多种金属元素后,又沿着裂隙对流上升并喷发在海底。由于矿液与海水成分、温度的差异,形成浓密的黑烟,俗称海底黑烟囱。
大量海底调查发现,“海底黑烟囱”周围广泛存在古细菌,它们极端嗜热,可在80-120摄氏度的环境中生存。基因组测序发现,这些古细菌非常原始,地球早期的生命可能就是嗜热古细菌。
图片来源:新华网科普频道
古细菌不仅生活于地球各种极端环境,而且在海洋、土壤,甚至人和动物肠道等非极端环境也广泛存在。古细菌是研究生命起源和生物演化的重要对象,也是创新生物技术的重要资源。据报道,产甲烷古细菌在厌氧条件下可以产生清洁干净的可再生能源;嗜盐古细菌细胞膜上的紫膜蛋白是优良的生物纳米材料,用于光信息处理;某些嗜盐古细菌还可降解塑料,在医用材料领域有很大应用前景;极端古细菌所产生的极端酶是开发工业酶制剂的宝库。
游目骋怀,看时间长河中的天地、生命和我们自己。很久很久很久以前,细菌诞生了。又过了很久很久,人类诞生了。又过了很久,人类发现了细菌。三毛说:“婴儿诞生,一般人不知晓婴儿的未来,可是都说——恭喜!恭喜!某人死了,一般人也不明白死后的世界,却说——可惜!可惜!”愿智光重朗,驱逐内心的雾霾和沙尘暴。
下期预告:细菌传连载
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