电池的输出功率受两个因素的限制：蜗牛微小身体内的葡萄糖含量，以及葡萄糖向电极扩散所用的时间。如果医生把类似的某种装置植入人体而不是蜗牛体内，我们就能获得更强更持久的电流，因为人类血液中的葡萄糖含量要比蜗牛的高，而且人类的循环系统会持续把新的葡萄糖补充给电极（蜗牛没有闭合的循环系统）。一个想法是用我们的生物电池基于人体内烦人的修改版来为植入医疗设备供电，例如起搏器，蜗牛不能为手机充电，但它能为微型传感器供电，这促成另一个想法——让蜗牛、蠕虫和昆虫为环境鉴别和国土安全服务。

    霾也叫雾霾，指空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子使大气混浊、视野模糊，并导致能见度恶化的现象，如果水平能见度小于10千米，我们将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾。

霾与雾、云不一样，与晴空区之间没有明显的边界，霾粒子的分布比较均匀，而且霾粒子比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约1—2微米，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起呈黄色或橙灰色，所以也称“灰霾”；雾的颜色则是乳白色或青白色。

    雾和霾都是视程障碍物。但雾与霾的形成原因和条件却有很大的差别。雾是水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶浮游在空中形成的，形成雾需具备较高的水汽饱和度和较低的温度。雾的空气相对湿度常达100％或接近100％。出现霾时空气则相对干燥。空气相对湿度通常在80％以下。雾有随着空气湿度的日变化而出现早晚较常见或加浓、白天相对减轻甚至消失的现象。霾的日变化一般不明显，当空气团较稳定时，持续出现时间会较长，有时可持续10天以上。大雾天气多集中于10—12月份；而霾天气在各月差异相对较小，各月均可能有较多霾天气出现。

    由于阴霾、轻雾、沙尘暴、扬沙、浮尘、烟雾等天气现象，都是受浮游在空中的大量极微细的尘粒或烟粒等影响，有效水平能见度小于10千米。有时即使是气象专业人员也难以区分，必须结合天气背景、天空状况、空气湿度、颜色气味及卫星监测等因素综合分析判断，才能得出正确结论，而且雾和霾的天气现象有时是可以相互转换的。

    雾的成分主要是水（H2O），人吸入后不会对身体有什么影响。而霾在吸入人的呼吸道后对人体有害，长期吸入，严重的甚至会导致死亡。全国人大代表钟南山说，空气污染不仅对于呼吸系统、神经系统、心血管系统有危害，跟肺癌也密切相关。雾霾天气最好等太阳出再开窗通风。如果外出可以戴上棉质口罩。外出归，应立即清洗面部及裸露的肌肤。可以多喝水，适量补充维生素。雾霾天气是心血管疾病患者的“杀手”。雾霾天最好不出门，更不宜晨练，否则可能诱发病情，甚至心脏病发作，引起生命危险。

    城市里大楼越建越高，阻挡和摩擦作用使风流经城区时明显减弱，不利于大气中悬浮微粒横向扩散；逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使得大气层低空的空气垂直运动受到限制，空气中悬浮微粒难以向高空飘散；而随着城市人口的增长和工业的发展，机动车尾气、扬尘、煤炭及供暖排放等原因，导致污染物排放和悬浮物大量增加，直接导致雾霾天气的增多。

    人类污染物排放是出现严重雾霾的“主谋”，它导致大气自净能力衰减。减少污染、控制污染物排放、削减大气污染物是解决雾霾的根本之道。

    其实，目前空气质量良好的国家也经历过严重的空气污染。比如当年英国工业革命后，伦敦地区工厂烟囱密密麻麻，带了海量的粉尘和有毒气体，一年中有四分之一的日子大雾笼罩，从而被称为“雾都”。这让古板的英国人痛下决心，行动起。他们的措施是：动员自行车代替汽车；颁布《清洁空气法案》，减少煤炭用量；治理汽车尾气；加强绿化等，这些都可以供我们参考。（有删改）

海底下面有生物并不稀奇，陆地底下不也有蚯蚓吗？不错，但是深海里发现的，是在直到海底下面上千米的岩石和地层里进行着另一类新陈代谢的微生物，它们构成了海底下的深部生物圈。

深海底下沉积物里有微生物，这早就知道，也并不意外。上世纪五十年代调查船在太平洋底取沉积物柱状样，结果确实有微生物，只是向下变少，最深的一根样柱8m长，底部已经几乎没有细菌，由此推想大洋底下也就是顶上几米沉积物有细菌。六十年代晚期，美国“阿尔文号”深潜器有一次出事故，下沉1500m，人员都安全逃出，但是带下去的午餐却深沉海底。奇怪的是过了10个月以后返回原地，发现午餐保存得都还不错，足见深海海底细菌并不活跃，因而科学家们猜想微生物在深海底下的分布是很浅的。

挑战这种观点的是大洋钻探。七十年代起，已经根据深海沉积孔隙水中与的含量和同位素，发现井深一二百米处还有细菌在活动，由细菌活动造成的氧化、的生产和氧化作用，在全大洋都普遍存在。然而带来决定性转折的是1986～1992年间太平洋区的5个航次，每次都在大洋深部的沉积岩芯中发现微生物，其中最深的是在日本海，发现在海底以下518m的深处还有细菌，只是各处钻孔中微生物的丰度都从海底向下急剧减少，从近表层每立方厘米的10亿多个，减到500m深处的1000多万个。

大洋钻探在太平洋的发现，唤起了学术界对海底下面微生物群的注意：在海底以下的深处，居然还有巨大数量的微生物生活着，甚至深海玄武岩里还有细菌生活，构成现在我们所说的“深部生物圈”。为此，英国《自然》（Nature）杂志发表点评文章时，还配了幅漫画，把海底孔隙里微生物的“生活”，形象描绘为边打扑克边抽烟的“底层生涯”。确实，深部生物圈住着地球上“最底层的原住民”，但是它们的生活绝没有漫画里画的那样逍遥。无论是海底下面深部生物圈里的微生物，还是热液口的微生物，都属于黑暗食物链，但是热液口的微生物能够通过化学合成作用自己制造有机物，属于“自养”生物；而深部生物圈的微生物被封存在地层孔隙微小的空间里，只能依靠地层里已有的有机物实行“异养”。它们的新陈代谢极其缓慢，但“寿命”极长，要以多少万年来计算。读者也许会羡慕它们的长寿，可是在这种环境下的微生物，基本上处于休眠状态，“生活质量”无从谈起。尽管如此，微生物也总得有最低限度的能量和修补细胞的物质，此外，这些微生物也总得进行繁殖。它们的繁殖速度如何？有人推测细胞分裂的周期起码得上千年，但这也只是猜想，所有这些都是学术上的未解之谜。

深部生物圈的规模多大，至今并不清楚。这里包括两个问题：一个是深度，一个是数量。近十年的大洋钻探，极大地拓展了对深部生物圈的了解。2010年在贫养的南太平洋环流区钻探，发现一亿年来所有深海沉积层里，都可以有微生物生存。2012年，日本制造的全球最大的钻探船“地球号”（ChIkyu）在日本南边水深1200m的深海，发现在洋底以下2500m、2000万年前形成的含煤层里还有大量微生物生存。钻探大洋基底的岩浆岩，在上地壳的玄武岩、下地壳的辉长岩，甚至由地幔岩风化形成的蛇纹岩里，都发现了微生物。看来与其说深度，不如说温度才是限制微生物分布的下界。现在已经知道发现微生物的深海热液口的最高温度是120℃，而海底下面深部生物圈的微生物至少能适应40-60℃的高温，至于更加确切的温度界限，有待进一步的钻探检测。

多年来，对深部生物圈微生物数量的估算，结果悬殊。20年前最初的估算最为惊人；有人推算出全大洋海底下面有个微生物，合计生物量3000亿吨，因此说地球上的微生物有70%生活在海底和陆地的地下，地下的深部生物圈占据地球上活生物量的30%。然而这种估计有点过头，后来的推算认为海底下面深部生物圈的微生物有个，或者可以到个，不过都少了一个数量级。估算结果如此悬殊，原因在于数据来源不一，而根本上讲还是数据太少。尽管结果相差巨大，却显示出一种共同的分布趋势：从海底表层向下，细胞密度的对数值都是随着埋深的对数下降。这说明深部生物圈微生物数量向下减少的总趋势是普遍现象。关于深部生物圈微生物数量规模的争论，一时不可能有结论，因为实测的样本实在太小，并不足以作全球性的定量推论。

深部生物圈发现的意义已经超越了现有生命科学和地球科学的范围。如果说太阳能并不是生命活动的必要条件，如果说有氧环境下的光合作用不是合成有机物的唯一途径，那么，生命活动的范围在时间与空间里的分布就可以大为拓展。

“深部生物圈”这个名词是美国的戈尔德（Thomas Gold）提出的，他在《深而热的生物圈》里指出，地球表面生物圈对阳光和光合作用的环境要求太高，而具备深部生物圈条件的天体则有很多，这为地外生命的寻找方向指点了迷津。另一个启发来自深部生物圈里生命活动的节奏。如果深海底下的微生物生殖周期以千年计，寿命以万年甚至百万年计，那么这种新陈代谢的慢节奏、黑暗世界里的“慢生活”，揭示出生命活动可以采用与我们以往所知的根本不同的方式进行，极其值得寿命有限的人类去做认真的研究。如果还考虑到文献中的报道，在上亿年古老地层中的琥珀或者盐晶里的微生物，也曾经培育成活，那么微生物世界里“生”和“死”的定义就值得重新推敲。深部生物圈提出的涉及自然哲学和科学世界观的深层次理论问题，应当引起学术界的重视。

（摘编自汪品先《深海浅说》）

在动物世界里有没有相应的解毒办法呢？当然有。学会挑选食物，是对抗植物毒素的有效做法。在肯尼亚马萨伊马拉草原上，我们总能看到长颈鹿在悠然地嚼着金合欢的叶子。只要注意观察，你就会发现一个有趣的现象，长颈鹿并不会在一棵树上吃太久，很快它们就会移动到下一棵金合欢树。因为，如果只吃一棵金合欢树的叶子，很容易引起中毒。因为金合欢会“通风报信”。

金合欢含有特殊的化学武器——单宁。在通常情况下，树叶中的单宁含量并不高，毕竟合成单宁也需要消耗大量能量。长颈鹿在啃食树叶时，会释放出大量的乙烯，这些乙烯被金合欢感应到，接着金合欢就会提高叶片中的单宁含量。过量的单宁会影响到长颈鹿的消化系统，降低它们的消化能力，甚至引起死亡。所以，聪明的长颈鹿自然会找新的地方进餐了。

说到挑选食物，还有一个出名的例子，那就是在澳大利亚的桉树林中生活的动物，可能你已经猜到了，这个动物就是树袋熊（考拉）。桉树叶子是考拉的主要食物，但是并非只要是棵桉树，考拉都会吃。在澳大利亚分布着约 300 种桉树，但是考拉仅仅热衷于吃其中的三种桉树的叶子，分别是小帽桉、细叶桉和赤桉。这种现象其实也发生在大熊猫身上，如果可以选择的话，挑嘴的大熊猫就只愿意吃冷箭竹，像毛竹、麻竹这样的竹子根本就不入它们的法眼。

考拉如此挑选食物是有原因的。桉树可以说是将化学防御这件事玩到极致的植物之一。中国南方大片的桉树林根本不需要喷洒农药控制虫害，因为几乎没有动物能够解除桉树的防御武器。桉树叶片中含有大量的桉叶油，桉叶油的主要成分桉叶素有着特别的刺激性气味。虽然稀释过后的桉叶油也可以作为香精添加到人类的食品当中，但在高剂量下，桉叶油仍然有毒。对于食草动物而言，桉树叶是种“只可远观”的能源宝库。相对来说，作为考拉食物的三种桉树中的桉叶油含量远不如柠檬桉、蓝马里桉、辐射桉、丰桉这些应用于精油生产的桉树。

但是，桉树毕竟是桉树，即便是桉叶油含量稍低，但是终归有中毒风险的。为了应对这种高毒性低热量的食物，考拉的应对策略就是少吃多消化。一只成年考拉每天最多会吃下约400克的桉树叶，这仅仅是中国营养学会推荐的一个成年人每天需要吃下的蔬菜总量，但这却是一只考拉一整天的能量来源。

考拉会细嚼慢咽，尽可能地避免快速摄入大量的毒素。所以考拉的进餐时间通常约为 4-6小时，而吃饭快的人可能一天的进餐时间加起来只有十几分钟。考拉吃下去的桉树叶，进入胃肠道之后，其中活跃的微生物不仅能将叶片中的纤维素转化为考拉可以吸收的营养，更可以分解其中的毒素，避免中毒。而考拉的这种做法显然会带来一个问题，那就是必须“节能”，毕竟所有活动所需要的能量都依赖于这半斤八两的桉树叶。这也解释了为什么考拉总是懒洋洋的样子，因为它们根本就没有多余的能量进行剧烈运动，只能选择慢吞吞地生活。

要说到解毒能力，马铃薯甲虫必然是能数得着的狠角色。1824年，科学家首次在美国落基山脉东坡发现了这种甲虫，谁也没想到这种生活在野生杂草刺萼龙葵上的小小甲虫，最终变成了人类农业生产的“噩梦”。1855年，就在被首次发现的30年后，人们发现马铃薯甲虫开始啃食美国科罗拉多州马铃薯，并且它们的胃口出奇的好，所有的马铃薯叶片都是它们嘴巴里的美味，如果叶子被啃食得过于干净，它们还会去啃食马铃薯块茎。所到之处如风卷残云。因为最早的危害发生在科罗拉多，所以这种虫子也被称为“科罗拉多马铃薯甲虫”。目前，马铃薯甲虫几乎遍布整个北半球的主要马铃薯产区，成为农田一霸。

对于绝大多数动物来说，马铃薯的茎叶绝对不是什么好食物，因为其中富含以龙葵素为主的生物碱。说这些物质可以让动物闻风丧胆一点都不为过。首先，龙葵素可以抑制胆碱酯酶的活性引起中毒反应。胆碱酯酶被抑制失活后，乙酰胆碱大量累积，以致胆碱能神经兴奋增强，引起胃肠肌肉痉挛以及神经系统功能失调等一系列中毒症状。再者，龙葵素还能与生物膜上的甾醇类物质结合，导致生物膜穿孔，引起膜结构破裂。当龙葵素被吸收进入体内后，就会随着血液循环破坏胃肠道、肝脏等体内脏器的细胞结构。高剂量的龙葵素由于其表面活性作用可能会导致红细胞破裂，产生溶血。

所以人吃下含有龙葵素多的食物时，轻则出现口腔和喉咙刺痒的症状，严重者表现为体温升高和反复呕吐而致失水、瞳孔散大、呼吸困难、昏迷、抽搐，如果剂量更高则会因为呼吸系统麻痹而死亡。

但是，对于马铃薯甲虫而言，这些根本就不是问题。因为马铃薯甲虫体内拥有高效的解毒体系。在马铃薯甲虫体内活跃的细胞色素P450单加氧酶系统，这类特殊的蛋白质可以促使氧气与有机物结合，从而改变有机物的性质和活性。这个清除的过程，就像在垃圾焚烧厂焚烧垃圾一样清除有害物质，毕竟燃烧通常也是氧气与有机物剧烈反应的过程，只不过在生物体内这种垃圾处理过程会温和很多。至于细胞色素P450单加氧酶系统就像是点火系统，让马铃薯甲虫拥有了可以熊熊燃烧的抗毒小宇宙。

更重要的是，马铃薯甲虫对多种农药都有强大的适应能力，到今天人类手中的大多数农药已经无法对抗来势汹汹的甲虫大军。拟除虫菊醋类农药是用量最多的农药之一，但是对于马铃薯甲虫而言，这些农药几乎已经变成了饮料。就连新型的Bt蛋白(苏云金芽孢杆菌蛋白)类农药在对付马铃薯甲虫的时候也显现出了颓势。

（摘编自史军《植物塑造的人类史》)