中德研究人员破解北京雾霾形成之谜

    ①中德两国研究人员21日说，他们破解了北京及华北地区雾霾最主要组分硫酸盐的形成之谜，发现在大气细颗粒物吸附的水分中二氧化氮与二氧化硫的化学反应是当前雾霾期间硫酸盐的主要生成路径。这一发现凸显在继续实施减排措施的同时优先加大氮氧化物减排力度对缓解空气污染问题的重要性。

    ②近年来，北京及华北地区雾霾频发。已有研究表明，硫酸盐是重污染形成的主要驱动因素。在绝对贡献上、重污染期间硫酸盐在大气细颗粒物PM2.5中的质量占比可达20%，是占比最高的单体；在相对趋势上，随着PM2.5污染程度上升，硫酸盐是PM2.5中相对比重上升最快的成分。因此，硫酸盐的来源研究是解释雾霾形成的关键科学问题。

    ③清华大学贺克斌院士和德国马克斯·普朗克化学研究所的程雅芳教授等人当天在新一期美国《科学进展》杂志上报告说，他们运用外场观测、模型模拟及理论计算等手段发现，在北京及华北地区雾霾期间，硫酸盐主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空气中的“颗粒物结合水”，在中国北方地区特有的偏中性环境下迅速反应生成。颗粒物结合水是指PM2.5在相对湿度较高的环境下潮解所吸附的水分。

    ④该结论与通常认为的硫酸盐形成机制有较大不同。现有基于欧美等地区的经典大气化学理论认为：硫酸盐主要是在云水环境中形成，由于云中的液态水含量远高于颗粒物结合水，通常高出1000到10万倍，所以与云水中的硫酸盐生成反应相比，颗粒物结合水中的反应可以忽略；理论计算还显示，在云水反应路径中，二氧化氮氧化二氧化硫生成硫酸盐这一路径的贡献也可忽略不计。

⑤而在北京及华北地区雾霾期间，一方面，由于颗粒物浓度大幅上升及静稳气象条件下相对湿度较高等原因，颗粒物结合水含量远高于经典情景，颗粒物结合水中的反应总量大大提升；另一方面，重度雾霾期间二氧化氮浓度为经典云水情景下的50倍以上，这直接改变了二氧化氮氧化路径的相对重要性。此外，北京及华北地区大量存在的氨、矿物粉尘等碱性物质使得当地颗粒物结合水的pH值远高于美国等地，呈现出特有的偏中性环境，而二氧化氮氧化机制的反应速率会随pH值上升而大幅提高。

    ⑥研究人员据此在论文中指出，优先降低氮氧化物的排放可能有助大幅降低中国雾霾中的硫酸盐污染水平。

    ⑦“该研究表明我国复合型污染的特殊性，”贺克斌院士对新华社记者说，“高二氧化硫主要来自燃煤电厂，高二氧化氮主要来自电厂和机动车等，而起到中和作用的碱性物质氨、矿物粉尘等则来自农业、工业污染、扬尘等其他来源。这些不同的污染源在我国同时以高强度排放，导致硫酸盐以特有的化学生成路径迅速生成，这也是重度雾霾期间颗粒物浓度迅速增长的主要原因之一。”

数不尽的萤火虫

    中国有悠久的萤火虫文化。早在先秦时期的《诗经》中，萤火虫就成为先民的关注对象，诗中“町畽鹿场，熠耀宵行”就是描述萤火虫的。古代诗人常借萤火虫抒情达意，唐代杜牧的“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”，便是千古绝唱。“囊萤夜读”的故事家喻户晓，也曾激励过无数学子发奋努力。

    现代人是不再需要“囊萤”来夜读了。到20世纪40年代，科学家受萤火虫发光器的启发，发明出荧光灯。萤火虫发出的荧光是一种生物光，它不同于其他的光会伴生热量的损耗，是目前已知唯一已知没有热损耗的光源，因此也叫“冷光源”。荧光灯的发明大大提高了能源使用率，但与萤火虫的发光率相比还差得太远。

    最近，研究人员在研究萤火虫发光器时，还意外发现了一种锯齿状排列的鳞片，它可以提高发光器的亮度。科学家将其应用在二极管（LED）的设计中，制作出模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层，可使其效率提高50%以上。这种新颖设计可能会在几年内应用在LED生产中。

    萤火虫特有的虫荧光素酶基因，在基因工程中也越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。人们不但利用萤火虫的基因检测癌细胞，还利用基因转移技术把萤火虫的基因转移到玉米中，较快地培育出新的具有抗病虫害的玉米新品系。

    萤火虫还是血吸虫病的防疫助手。水生血吸虫的幼虫吃包括钉螺在内的螺类，而钉螺正是血吸虫的唯一宿主。萤火虫体内的腺苷磷酸，可作为一种优异的检测剂来检测水的污染程度。萤火虫喜欢植被茂盛、水质干净、空气清新的环境，凡是萤火虫种群分布的地区，都是生态环境保护得比较好的地方。

    遗憾的是，如今，萤火虫在部分地区已越来越少见。除了自然天敌外，人类成了萤火虫最大的“天敌”。美国一些医药公司为了获取萤火虫体内特有的虫荧光素和虫荧光素酶，出价购买萤火虫，导致人们大肆捕捉萤火虫。在日本，上世纪60年代的工业污染和城市扩张，致使萤火虫幼虫的生存率直线下降。

    萤火虫求偶时，雌雄之间会发出特异的闪光信号以吸引异性并交尾。然而城市的亮光干扰了它们的闪光交流，当萤火虫感知到外界灯光时，就会停止发光、飞行、求偶，最终导致种群减少甚至灭绝。去年夏季一些城市刮起萤火虫展览热，千里迢迢从外省引入萤火虫，然后在公园放飞。但萤火虫的很多种类年复一年地在同一栖息地聚集、交配，即使栖息地遭到破坏，也不会迁往别处。萤火虫成虫的唯一使命就是繁殖，寿命很短，长的也就十几天。萤火虫本就不适合长途迁徙，目的地栖息环境又不太合适，它几乎活不了几天，繁殖就更是不可能了。不少专家为此呼吁：与其引进萤火虫，不如改善自然环境。

    那些曾在林间泽畔“熠耀宵行”的萤火虫，如今已与我们渐行渐远，靠人工引进不能“引”来它们的回归。萤火虫是自然的，也是文化的，但归根结底是自然的 ， 因而要靠自然来解决。而且，保护萤火虫不能光着眼于一个物种，而是要通过保护整片栖息地来保护许多物种。如果做到这一点，引来的肯定不只萤火虫。萤火虫如是，熊猫如是，白鹳也如是……总之，我们应多想想如何对自然更友好，与万物共存共荣。

（摘编自《新华文摘》2014年第13期）

材料一：

    在“10·17”世界消除贫困日到来之际，国家主席习近平指出，全面小康是全体中国人民的小康，不能出现有人掉队。未来5年，我们将使中国现有标准下7000多万贫困人口全部脱贫。

    中国科学院研究员杨多贵认为，消除贫困并不取决于一个国家的财富多少，而在于执政者的责任感和决心，以及强大的调控能力，全力推动扶贫攻坚工作。国务院扶贫办副主任洪天云说，6年时间减贫7000多万，意味着每年要减贫1170万，平均每月减贫100万，时间非常紧迫、任务非常艰巨。“为实现这个目标，从中央政府到各地方政府都铆足了劲，已经出台和即将出台系列政策，推进各项工作落实。”

    习近平在讲话中指出，我国坚持分类施策原则，因人因地施策，因贫困原因施策，因贫困类型施策，并特别指出了“五个一批”脱贫手段，即通过扶持生产和就业发展一批，通过易地搬迁安置一批，通过生态保护脱贫一批，通过教育扶贫脱贫一批，通过低保政策兜底一批。“各个措施之间不是割裂的，而是互相关联的，需要多种措施共同发力。”中国国际扶贫中心副主任黄承伟说。

    扶贫必扶智，让贫困地区的孩子们接受良好教育，是扶贫开发的重要任务，也是阻断贫困代际传递的重要途径。记者了解到，今年扶贫日前后，教育部等部门将启动实施教育扶贫全覆盖行动，精确对准最薄弱领域和最贫困群体，加快贫困地区教育事业发展。

（摘编自新华社2015年10月17日讯）

材料二：

    中国社科院和国务院扶贫办联合编撰的《中国扶贫开发报告2016》公布了一组数据，意味着“十三五”脱贫攻坚首战告捷。回看历史，以7亿多贫困人口为起点，中国在这场战役中已经艰苦奋战将近40年；面向未来，到2020年，中国现存几千万贫困人口将全部脱贫。有目标、有思路、有举措，在这场世界范围内的脱贫战争中，中国成绩斐然。

    据国务院新闻办公室发布的《中国的减贫行动与人权进步》白皮书，改革开放30多年来，7亿多贫困人口摆脱贫困。人类历史上从未有过这么快、这么大规模的减贫。中国成为世界上减贫人口最多的国家，也是世界上率先完成联合国千年发展目标的国家。

    对此，《纽约时报》评价，极端贫困人口的大幅减少主要应归功于中国取得的经济进步。《赫芬顿邮报》则指出，世界减贫成绩“最大的功劳来自中国。中国之所以能够取得如此显著的成绩，归功于经济发展。离不开政府在改革方面做山的努力。”

（摘编白2017年1月16日《人民日报·海外版》）

材料三：

    提问：现在很多人唱衰中国经济，您如何看待现在的中国形势？

    国家发改委主任何立峰：去年我国的经济发展体现了稳中求进的工作总基调，实现了平稳健康的发展。以下几方面特别突出：第一，经济平稳增长。第一季度、第二季度、第三季度的经济增长率都在6.7%，第四季度经济增长率达到了6.8%。中国经济的总量大概占全球经济总量的15%左右。去年中国经济的增量占全球经济增量将近33%。第二，就业稳中有增。新增创造了1000多万的就业岗位，去年安排了新增就业人口1300多万。第三，千万人口脱贫。去年实现了现行标准下1200多万建档立卡贫困人口的脱贫。放眼全球，可能中国是唯一能够做到的。第四，供给侧结构性改革取得了深度进展，为去年经济平稳健康发展营造了良好的环境，同时为今年经济平稳健康发展也创造了更好的环境，夯实更好的基拙。

（选自2017年3月5日中国网，略有删节）

    分子生物学家不怕公众问“你的研究有什么用”这样的问题，因为很多分子生物学的基础研究都有很强的实用性，几乎马上就可以指导医疗实践。DNA修复机制的发现也不例外。

    DNA修复涉及一系列蛋白质，如果其中任何一种不能正常合成，都可能导致DNA无法正常修复。这样的病人身体里的DNA损伤会以比常人快得多的速度积累，患某种肿瘤的概率也就比一般人大得多。

    在先天性DNA修复缺陷中，最有名的是着色性干皮病。病人的核苷酸切除修复机制不能正常运作，因此无法修复由紫外线造成的DNA损伤，哪怕是最轻微的阳光，都可以让皮肤起疱、发干并长出大量雀斑。病人100%会患皮肤癌，多在20岁之前离世。现在已经知道这种病有多种亚型，分别对应不同的缺陷基因。

    理论上讲，如果在产前能够检测这些基因是否存在缺陷，就可以避免生出有缺陷的新生儿。当然，考虑到着色性干皮病的发病率只有二十五万分之一，目前对这种病进行产前基因检查的需求可能并不迫切。相比之下更值得注意的是由先天性错配修复基因缺陷引起的遗传性非息肉性结直肠癌，这是遗传性结直肠癌中最常见的类型，在所有结直肠癌中占到2%-5%。复旦大学的研究表明，在东亚人群中这种基因缺陷较为常见，因此一定还有很多携带者未被发现。如果能通过基因检查确定为缺陷基因携带者，就可以早做预防，避免或推迟结直肠癌的发生。

    事实上，即使是一般人，也可能因为体内某些细胞的DNA修复机制出现后天的缺陷，而患上肿瘤。当这些修复机制不能正常运作之后，肿瘤细胞的DNA就更容易出现突变，肿瘤的恶性化程度也越高。然而与此同时，肿瘤细胞的繁殖也更依赖于还能正常运作的修复机制。如果这些修复机制也被破坏，DNA将更容易受到损伤，这样反而可以加快肿瘤细胞的死亡。

    基于这一原理，科学家们从DNA修复相关蛋白质入手，筛选可以抑制其活性的肿瘤化疗药物，已经有了初步成绩。欧洲生物制药公司阿斯利康就推出了一种叫奥拉帕尼的新药，可以抑制一种叫“聚ADP核糖聚合酶”的DNA修复蛋白质的活性，从而达到治疗肿瘤的效果。美国食品药品管理局（FDA）已经在2014年批准这种药上市，允许用它来治疗一种特殊类型的晚期卵巢癌。

    笙的前身是“和”。“和”，甲骨文写作 ，，左边表示形，如同笙的样子，右边的“禾”字表示读音。“和”并不是一个单纯的符号，而是取象于笙这件和谐共鸣的乐器。“笙，生也，象物贯地而生也。”作为乐器的“笙”，通“生长”的“生”，有万物生发的意思。笙斗就像大地，簧片像种子，笙苗就像生长出来的万物。当我们演奏笙的时候，一呼一吸好似一阴一阳，与《道德经》的“万物负阴而抱阳，冲气以为和”殊途同归。这说明了笙与道家文化“天人合一”观念的同一性。《齐物论》中讲到了“地籁”“人籁”“天籁”三位一体的和谐观念，“籁”字也是笙的名字。笙发音，气振簧鸣，气停音止，恰恰蕴藏着天地间万物欢歌的含义。。

    笙可以中和那些个性鲜明的民族乐器，如唢呐、二胡、琵琶等。这些乐器独奏的时候，往往能给人留下深刻的印象，但在合奏的时候，若个性过分夸张，反而让彼此间无法交融。有了笙，这种问题就能得到一定程度的缓解。因为笙的每一个音，都用两个以上的音组合起来演奏。这种多音组成的传统和声具有很宽的泛音频谱，可以补偿合奏中缺失的频段，让音乐听起来更加丰满圆融。

    二胡的滑音，唢呐的嘹亮，鼓的高亢，《十面埋伏》里一把琵琶就能演绎出千军万马，这些音乐表达对于笙来说，都是望尘莫及的。笙是簧片乐器，这种发音原理决定了它的局限性。但笙奏出的音乐虽然直接但不僵硬，可以委婉但决不谄媚妖娆，这种疏朗简洁的艺术魅力，是其他乐器所无法比拟的。笙的这种音乐之美，恰恰是庙堂之气与君子之义的绝佳表现：喜不必得意忘形，悲不必哭天抢地。中国古代士大夫阶层习惯用一种有节制的优雅姿态来抒发内心的感情。这种细腻而深刻的处置，或许就是我们祖先面对无常人生的淡定和从容。

    清朝人评价姜夔的词如“瘦石孤花，清笙幽磬”，唐代《游春台诗》中亦有“凤凰三十六，碧天高太清”。这里的凤凰，指的就是笙。笙声为“清”，而“清”是中国独有的美学概念。诗文要“清丽”“清奇”为人要“清雅”“清心”。18世纪时，笙传到欧洲，但在那之后产生的手风琴和口琴却没有什么清的音色。原因在于笙的结构。笙片就有了一层用五音粉做的防锈涂层，演奏时，涂层也在震动，细小的铜粉和石粉也在摩擦共振，于是产生了类似于管风琴的声响。

    《周礼》中笙师原是一个官名，被誉为“五音之长”。小型民族乐队、大型民族管弦乐团，甚至“丝绸之路”乐团，大都由笙来校定音准。在为笙校音时，要进入一种极为平静的状态，观察音与音之间是否相和，簧片在呼与吸之间是否平衡，找到一种最大限度的和谐——这样一攒笙调下来，通常要几个小时。这同时是一个正心调性的过程。经过深度沟通之后，人与笙之间的距离更近，达到一种合二为一的状态。心无挂碍，人器合一，只听到那“中正平和”的笙音，带着我们深深地向往飘散到无边的天际。

    大音希声，大象无形。笙所具有的美学精神，不但是祖先留给我们的精神财富，也是中国的先民对人类文明做出的伟大贡献。

（选自2017年11月23日《人民日报》，有删改）

    蚂蚁的确太像人了，这真够让人为难。它们培植真菌，喂养蚜虫作家畜，把军队投入战争，动用化学喷剂来惊扰和迷惑敌人，捕捉奴隶。织巢蚁属使用童工，抱着幼体像梭子一样往返窜动，纺出线来把树叶缝合在一起，供它们的真菌园使用。它们不停地交换信息。它们什么都干，就差看电视了。

    最让我们不安的是，蚂蚁，还有蜜蜂、白蚁和群居性黄蜂，它们似乎都过着两种生活。它们既是一些个体，做着今天的事而看不出是不是还想着明天，同时又是蚁冢、蚁穴、蜂窠这些扭动着、思考着的庞大动物体中细胞样的成分。我认为，正是由于这一层，我们才最巴不得它们是异己的东西。我们不愿看到，可能有一些集体性的社会，能够像一个个生物一样进行活动。即使有这样的东西，它们也绝不可能跟我们相关。

    不管怎么说，这些东西还是存在。野地里一只独行的蚂蚁，不能设想它头脑里想着很多。当然，就那么几个神经元，让几根纤维串在一块儿，想来连有什么头脑也谈不上，更不会有什么思想了。它不过是一段长着腿的神经节而已。四只或十只蚂蚁凑到一起，围绕着路上的一头死蛾，看起来就有点意思了。它们这儿触触，那儿推推，慢慢地把这块食物向蚁丘移去。但这似乎还是瞎猫撞着死老鼠的事。只有当你观看聚在蚁丘边的、黑鸦鸦盖过地皮的数千蚂蚁的密集群体时，你才看见那整个活物。这时，你看到它思考、筹划、谋算。这是智慧，是某种活的计算机，那些爬来爬去的小东西就是它的心智。

    白蚁有一个方面更为奇特：群体变大时，其智慧似乎也随之增加。小室里有两三只白蚁，就会衔起一块块土粒木屑搬来搬去，但并没有什么结果，什么也没有建造起来。随着越来越多的白蚁加入，似乎达到了某种临界质量或法定数，于是思维开始了。它们开始把小粒叠放起来，霎时间竖起一根根柱子，造成一个个弯度对称的美丽拱券。一个个穹顶小室组成的晶状建筑出现了。迄今还不知道它们是怎样交流信息的，也无人明白，正在建造一根柱子的白蚁们怎样知道停止工作，全队转移到一根毗邻的柱子，而时候一到，它们又怎样知道把两根柱子合拢，做成天衣无缝的拱券。一开始使它们不再把材料搬来搬去，而是着手集体建筑的刺激物，也许是在它们的数目达到特定阈值时释放的外激素。它们像受了惊一样作出反应，它们开始骚动、激奋，然后就像艺术家一样开始工作。

（选自刘易斯·托马斯《作为生物的社会》）