人体的独特性

⑴全球有70亿人口分布在世界各地，而在过去的5万年间，据估计共有1000亿人口在地球上生息过。每个人都会是独一无二的吗？随着生命科学对人体认识的日益深入，人类个体的独特性被越来越多的揭示出来。那么，人类个体的独特性和不可取代性究竟表现在哪里呢？

⑵人的独特性首先体现在DNA，即脱氧核糖核酸。它是人体所有遗传信息的原始备份。人类DNA中包含有大约32亿个碱基对，人类在基因上显示出的差异有0.5%，这0.5%就意味着大约有1600万个碱基对，它们的组合数则更多，所以任何人都没有机会和你的基因完全一样。

⑶与隐藏在体内的基因相比，我们更多的是从长相来确定他人是谁。对熟悉的人我们辨别的准确率可以达到66%，而对不熟悉的人，准确率只有56%。好在有新的研究显示，其实人们并没有局限于只依赖长相识别人。美国研究人员发现，人们的大脑还非常善于综合收集身体信息。当人的面孔被遮挡或者因距离太远而看不清时，大脑会通过身体的信息，例如个头和身材来识别人，而且效果通常很好。

⑷和长相相比，指纹似乎更加可靠。他们的形态更能显示人的独特性，所以指纹一直被用来确认一个人的身份。指纹的形成除了受基因的控制外，也受其他因素的影响。例如子宫内的压力和羊水的晃动都可能会影响胎儿指纹的形成，这意味着即使是同卵双胞胎，他们的指纹也不会完全一样。

⑸研究显示，每个人在走动的时候都有不同的步态。早在20世纪70年代，人们就已经意识到，步态足以帮助我们辨别一个人，且准确率至少可以达到90%。

⑹耳朵的形状也非常独特，不仅每个人不一样，即使是同一个人，两只耳朵也各不相同。在美国和荷兰，甚至出现过根据耳朵留下的“耳纹”破获案件的实例。　　

⑺科学家用心电图记录人的心跳就能得到人们心脏活动的独特电脉冲，而这种独特性也可以用于识别身份。据说苹果公司就曾尝试将心跳作为一种密码用于保护隐私。

⑻所有这一切都证明你是唯一的，没有人可以取代你。亘古至今，天地间只出现了一个现在的你，同样的事情以前没有发生过，未来也不会发生。（原文有改动）

神奇的人体“天网”

    ①前不久，德国科学家在观察人体免疫系统对付细菌的过程中意外发现，在那些被人体灭菌勇士白血球杀死的细菌周围，经常会看到一些丝体物质。起初，他们以为这是显微镜的镜片不干净导致的观察错觉。但后来他们发现，这些丝状体物总是在细菌进入人体后，很快就出现在细菌周围。它们相互缠绕，构成了网。这些网就像蜘蛛网那样，能够迅速把细菌横七竖八地粘在上面，从而将细菌擒拿。随后，这些网就密切配合人体白细胞里的其他物质，把被擒拿的细菌毒杀或者吞吃掉。

    ②更为奇特的是，这种由丝状体物质构成的网还能对人体内健康的细胞起到保护作用。实验发现，在对付病毒的战斗中，有一种细胞分泌出来的蛋白酶在同细菌作战的时候，有时候会伤及无辜，给人体健康细胞造成伤害。为了避免或减少这种伤害事件的发生，这个网凭借自身的粘性，主动把这些蛋白酶集中到病菌密集的局部地方，帮助它们认准来犯之敌，同时避免误伤健康细胞。

    ③最让人感动的是，这些由丝状体物质编成的网，在发挥完杀敌和护体作用后；就自行化解，神秘地消失了。

    ④那么，人体内的“天网”是谁抛出的？它是由什么物质编织的？

    ⑤科学家对中性粒细胞已经了解得比较透彻了，知道它们是人体白血球中的主力成员：正常人每立方毫米的血液大约有白血球5000﹣10000个，这其中，中性粒细胞就占了55%﹣70%．他们也知道，中性粒细胞具有追踪病菌和吞噬，毒杀细菌的能力，是人体内抵御病毒最出色的勇士。但中性粒细胞究竟与“天网”有没有关系，还是个未知数。

    ⑥在电子显微镜下，德国科学家对一群中性粒细胞进行了追踪观察，结果发现，中性粒细胞在有细菌的环境里，会马上被唤醒并向细菌围拢。当它们靠近细菌后，先前没有出现的“天网”不久便悄然出现了，但在没有细菌出现的环境里，则只有中性粒细胞在自由活动，唯独不见“天网”的踪影。那么，“天网”究竟是中性粒细胞抛出的呢，还是细菌抛出的呢？“天网”到底是由什么物质编织的呢？

    ⑦德国科学家通过细致观察和辨认，最后揭开了谜底。原来，白血球里的中性粒细胞在发现细菌入侵的敌情后，会马上奔赴疆场，与细菌拼杀。这些投入到疆场的中性粒细胞注定要成为烈士，因为它们就像是过河的小卒，从不知道退路在哪里，而且它们的寿命只有几个小时。这些投入疆场的勇士，在与细菌拼杀到筋疲力尽的时候，便自行“剖腹”解体，从体内抛出丝状体物质。众多勇士的丝状体物质缠绕在一起，就构成了细菌难逃的“天网”。让人惊讶的是，构成“天网”的丝状体物质，恰恰就是隐藏在中性粒细胞内部的DNA！

    ⑧DNA竟然会在危机时刻挺身而出，织“网”杀敌﹣﹣这可是长久以来有关DNA的从未有过的重大发现！

    ⑨人体内由DNA编织的“天网”被发现后，这种奇特现象立即触发了许多医学家的联想和灵感。他们发现，过去许多非常难解的医学迷案，现在看来可能与人体“天网”有关。

    ①常常能听到这样一种说法：“人的脑子用多了，会死掉许多细胞”、“人脑多用了会笨”，这种说法是没有科学道理的。

    ②事实上，人的肌体的各个部位，几乎都是越用越健康，脑子也是一样。让我们先来看一个数据：经科学家研究证明，人的大脑皮层，大约有140亿个神经细胞，也叫神经元。这么多数量的脑细胞，对一个人的一生来说，足够足够了。有人计算过，如果一个人活到100岁的话，经常运用的脑神经细胞只不过10多亿个，还有80%—90%的脑细胞没动用。所以，根本不会有什么“脑子多用会笨”的事情。

    ③“生命在于运动”，这是生物界的一个普遍规律。人的机体，用则灵，不用则衰；脑子用得勤的人，肯定聪明。因为这些勤于用脑的人，脑血管经常处于舒展的状态，脑神经细胞会得到很好的保养，从而使大脑更加发达，避免了大脑的早衰。相反，那些懒于用脑思考的人，由于大脑受到的信息刺激比较少，甚至没有，大脑很可能就会早衰。这跟一架机器一样，搁在那里不用就要生锈，经常运转就很润滑。外国就有过这样的研究，科学家观察了一定数量的20—70岁的人，发现长期从事脑力劳动的人，到了60岁时仍能保持敏捷的思维能力，而在那些终日无所事事、得过且过的懒人当中，大脑早衰者的比例大大高于前者。

    ④除了懂得脑子多用只会聪明、不会笨的道理以外，我们还应该了解“多用脑、可防老”的道理。这对老年人来讲尤为重要。我们常说，大脑是人体的司令部，如果大脑迟钝了，身体各器官的生理功能当然也不会旺盛。所以，保持大脑的活力，就能促进其他机体、器官保持活力；大脑如早衰，也会影响其他机体器官的早衰。老年人的健康状况，往往是生理、心理、环境等因素互相影响的结果，老年人保持着勤于用脑的好习惯，就会有一种很好的心理状态，可以使自己的生活、精神充满活力。

    ⑤“勤于用脑，延缓衰老”，这个道理是很科学的。老年人如此，何况我们青少年呢？让我们大家养成勤于用脑的良好习惯吧。

    ①就像我们小的时候一遍又一遍拆散收音机一样，终于有一天，我们开始购买零部件，尝试自己组装一台与众不同的收音机。科学家们也希望能够“组装”出自然界不存在的具有预期功能的生命系统。

    ②合成生物学一词最早出现于1911年，而真正发展成为一门学科则是在2000年。2002年，科学家制造出了历史上第一个“人造生命”——人工合成的脊髓灰质炎病毒。

    ③合成生物学研究的典范之作，则是采用合成生物技术生产青蒿素。这种抗疟疾良药一般通过植物来提取，但产量很低，成本也高。科学家将来源于青蒿的紫穗槐（青蒿酸）合成酶基因和一些相关的酵母基因转入大肠杆菌，并成功改造了酵母甲戊酸途径，大量生产出青蒿素的前体。

    ④合成生物学真正引起关注，始于美国分子生物学家文特尔的实验。文特尔和他的团队合成了草状支原体的DNA，然后将它移植到山羊支原体的细胞中。经过成千上万次尝试，新注入的基因组织终于成功取代了原有的基因组，细胞产物都是草状支原体的产物，新细胞开始生长、繁殖成为一代又一代的人造生命。这一过程，体现了合成生物学的标准工作模式。

    ⑤绿脓杆菌是一种常见的致病菌，能够借助“群体感应”来识别同类菌株。绿脓杆菌素是由绿脓杆菌产生的一种毒素，用于抑制同种细菌的大量生长。当经过改造的大肠杆菌“潜伏”到大批绿脓杆菌群体中后，事先安置在大肠杆菌中的大量绿脓杆菌素被释放，杀死周围的绿脓杆菌，实验验证 ， 这种细菌能杀来99%的绿脓杆菌。在新型抗菌药物严惩匮乏的今天，科学家对顽固的耐药菌几乎已是无计可施，类似的研究似乎能带来新的启发。

    ⑥随着石油资源的枯竭和环境的逐步恶化，人们想到了利用生物质为原料生产能源的办法。《自然》杂志报道，美国能源部联合生物能源研究所使用合成生物学方法，改造了大肠杆菌和一个酿酒酵母的菌株，使之可以生产没药烯——没药烷的前体。作为燃料，没药烷不具有与D2生物柴油几乎相同的属性，而且由于特别的分支和循环化学结构，它的冻结点和浊点更低。修改细菌使之直接大规模制造高级生物燃料，已经成为更方便且性价比最高的方法。

    ⑦合成生物学的各种成就，可能在不远的未来，能够解决很多目前人类难以处理的问题。当然，在人为改造生命的过程中，这些本不属于自然界的生命和相关技术，万一从实验室泄露出来，人类或许会很难应付。但是我们不应该也不能阻止科学的发展，应该对科学研究予以规范，让科技真正给人类带来进步和发展。

中国石拱桥（节选）

赵州桥非常雄伟，全长50.82米，两端宽，9.6米，中部略窄，宽9米。桥的设计完全合乎科学原理，施工技术更是巧妙绝伦。唐朝的张嘉贞说它“制造奇特，人不知其所以为”。

这座桥的特点是：（一）全桥只有一个大拱，长达37.4米，在当时可算是世界上最长的石拱。桥洞不是普通半圆形，而是像一张弓，因而大拱上面的道路没有陡坡，便于车马上下。（二）大拱的两肩上，各有两个小拱。这个创造性的设计，不但节约了石料，减轻了桥身的重量，而且在河水暴涨的时候，还可以增加桥洞的过水量，减轻洪水对桥身的冲击。同时，拱上加拱，桥身也更美观。（三）大拱由28道拱圈拼成，就像这么多同样形状的弓合拢在一起，做成一个弧形的桥洞。每道拱圈都能独立支撑上面的重量，一道坏了，其他各道不致受到影响。（四）全桥结构匀称，和四周景色配合得十分和谐；就连桥上的石栏石板也雕刻得古朴美观。唐朝的张鷟说，远望这座桥就像“初月出云，长虹饮涧”。赵州桥高度的技术水平和不朽的艺术价值，充分显示了我国劳动人民的智慧和力量。

材料一：

    金砖实际上是规格为二尺二，二尺、一尺七见方的大型方砖的雅称，据古籍《金砖墁地》记载，其是专为皇宫烧制的细料方砖，颗粒细腻，质地密实，敲之作金石之声，故称“金砖”。又因金砖制成后要运至北京的京仓，以供皇宫专用，故又有“京砖”之称。 现在北京故宫的太和殿、中和殿、保和殿、天安门城楼以及十三陵之一的定陵内所铺设的就是御窑金砖，这些大方砖上尚有明永乐、正德，清乾隆等年号和“苏州府督造”等印章字样。

材料二：

    金砖御窑位于苏州市相城区陆慕镇御窑村，御窑村原名余窑村，千百年来当地村民烧制砖瓦的传统世代相袭。陆墓（今作陆慕），在苏州齐门外北八里，临元和塘两岸，东濒阳澄湖。苏州的水特别清澈温软，这种温软饱满的水滋养的泥土也特别粘糯柔润，以这种柔润细腻的泥土烧造出来的砖瓦质地也特别精良。元和塘、阳澄湖、白荡湖环抱的陆墓镇及附近几个小村镇，一向以烧制砖瓦及其他陶器制品著称。陆墓镇附近许多村庄都以烧窑而命名，如砖场、北窑、南窑、乌窑里、俞窑、御窑头等。

材料三：

    御窑金砖的制作，是一门水火相济的艺术。水和火，一阴一阳，一刚一柔，阴阳相济，刚柔相推，引起了世界万物的生息和变化。易经中的这一核心思想，到了姑苏相城的民工窑户手中，演绎成了七转得土、六转成泥、八月成坯和百三十日而后窨水出窑的有着二十九道工序之多的水磨糯米一样的工夫。练泥流程之繁，制坯手续之细，焙烧技艺之精，用工费力之多，生产周期之长，标准要求之高，加上成品概率之低，使得这种看似与普通青砖无异的细料方砖成了名副其实的“金”砖。

    材料四：独特的原料与严格的工艺，使成品的御窑金砖黛青光滑，古朴坚实，面平如砥似一方黛玉，光滑似镜若一块乌金，敲击时还会发出金属般铿锵之声，具有较高的实用价值和观赏价值，是我国民族建筑文化中的一颗璀璨明珠。用金砖铺成的地面具有光润耐磨、愈擦愈亮、不滑不湿等特点，既可防止地下潮气上升，又能把宫殿衬托得更加雄伟壮丽，把豪宅古居装点得更加富丽堂皇。

    材料五：造砖，刚柔相推，水火相济，变土为金。金砖造作，工序数十，历时一载。泥土历练之返复，做坯阴晾之繁久，火候温烈之拿捏，洇水速率之把握，皆应四时气候而动，依事理物律而行，是谓顺天道，尽人事，方土窑而出金砖。

（摘自互联网，根据御窑金砖官网、百度百科等改写）