冬眠的奥秘

张劲硕

    ①严寒的冬天，我们总是向往着在被窝里长眠一冬——能像狗熊和青蛙那样冬眠就好了。然而我们大都不知道：那些冬眠的动物们，掌握着我们人类尚不知晓的惊天奥秘。

    ②冬眠是动物应对恶劣环境的一种策略，科学上叫“蛰伏”。有人会问，冬天里睡得多、睡得久，不就是冬眠吗？它们还真不是一回事儿，只是二者的区别不太容易看出来。拿鱼来说，有几类鱼是会冬眠的，包括我们熟悉的鲤鱼、乌鳢，还有海里的鳗鲡。每当冬天来临，它们就把自己调到冬眠档：不吃、不喝、不游动。这看似与正常档的睡觉并无二致，但请注意它们的鳃！鱼类靠鳃呼吸，平时就算身体静止不动，鳃也会轻轻开合扇动。而进入冬眠的鱼，鳃也几乎不动，完全处于麻痹状态。除了呼吸，冬眠动物的体温、心跳等生命指征也都降到极低的水平，新陈代谢速率变得非常缓慢，与休克和死亡标准只差那么一点点——这就是冬眠与睡觉的本质区别。

    ③冬眠的意义在于，尽量减少身体内外的生命活动，将能量消耗降到最低，以挨过环境严酷的时间段。动物冬眠时，能把生命的时钟调得极慢。比如生活在北美洲的普通箱龟，冬眠时心脏5~10分钟才跳1次，实在让人惊叹。更夸张的是，它们几乎完全不呼吸，只靠皮肤吸入少许氧气！

    ④科学家还发现，冬眠不是“习惯养成”的问题，而是遗传基因决定的“天赋”。这种“天赋”还与寿命的长短有联系。一般来讲，哺乳动物的寿命与体型相关，体型小的新陈代谢快，寿命短；体型大的新陈代谢慢，寿命长。比如大象就活80年，兔子七八岁就算高寿。而蝙蝠打破了这个规律——冬眠的菊头蝠和同体型的、不冬眠的老鼠相比，前者可以活到30多岁，后者却只有3、4岁。如果在同一物种中比较，如蝙蝠或者棕熊，依然是冬眠的寿命要长很多。

    ⑤冬眠是当下的热门研究领域。如果人类能像动物们一样冬眠，收获的就绝不仅仅是睡大觉的幸福感，也许还能长生不老。虽然对蝙蝠和棕熊等冬眠动物的研究能确定冬眠基因与长寿有关。但这些动物毕竟与我们人类相差太远。不过，在2004年，有个轰动科学界的发现：居然有一种猴子能冬眠！而人类跟猴子同属灵长类动物，基因相似性很高。如果猴子能冬眠，这意味着我们人类也有可能做到。到那时，我们的寿命说不定可以达到800岁！

（选自《博物》总第146期，有删减）

【材料一】

       关于风筝的起源有很多说法，比如斗笠、树叶说，认为风筝的出现受到被风吹起的斗笠、树叶的启发，还有帆船、帐篷说，飞鸟说等。观点虽不统一，但风筝很早就出现在中国并无异议。《韩非子•外储说左上》中记载“墨子为木鸢，三年而成，蜚一日而败。弟子曰：‘先生之巧，至能使木鸢飞。’”可见春秋战国时期已有风筝，不过为木质。

       随着造纸术的发展，从唐朝开始，纸糊的风筝逐渐兴起。到了宋代，放风筝已经成为当时人们喜爱的户外活动。明清时期，风筝的制作技艺、装饰技艺得到空前发展。至清朝道光年间达到鼎盛。

（摘编自《早春的风筝》）

【材料二】

       风筝上绘制的图案十分丰富，它们往往寄寓人们追求幸福的愿望，蝙蝠并不美丽，但因与“遍福”“遍富”谐音，中国人就常把它作为象征“福”的吉祥图案绘制在风筝上。以“福燕”为代表的传统北京沙燕风筝，整个翅膀上都画满经过美化的蝙蝠。除此以外，我们熟悉的传统吉祥图案也不少，如“龙凤呈祥”“鲤鱼跃龙门”“百鸟朝凤”等，这些风筝图案无不表现了人们对美好生活的憧憬。

       各国的风筝都有自己独特的风格。日本风筝是由中国传入的，学界一般认为传入时间是中国唐代，图形多为长方形和半圆形，上面没有任何装饰。到了明治时代，浮世绘的画风成为日本风筝的独特风格。在泰国，风筝则有男女之别，男筝称为鸟筝，女筝称为鱼筝。鸟筝一般有2米高，又叫“猜朗康”；鱼筝形如钻石，也称“白宝”，放飞时要由七个女子操控。

（摘编自网络）

【材料三】

       在北宋张择端的《清明上河图》中，可以看到当时放风筝的情景。河边，有身着不同色彩衣服的六人。其中，两个着成年男子在放风筝，风筝高飞在空；一小童立在旁边抬头凝望，身后一人着深色衣服，怀抱衣着鲜艳的孩子，亦是盯着高空中的风筝；稍远处的树下，站着两个男子，同样注视着高飞在空中的风筝。

（摘编自《<清明上河图>中看清明民俗》）

食品添加剂中的“白富美”

    ①很多人觉得食品添加剂不是好东西，希望 “零添加”。也有很多人觉得“天然成分”比“人工合成的化学物质”更安全，所以要选择“纯天然”。但人们或许不知道，有些食品添加剂加了比不加好，甚至你巴不得多加一点，也有些食品添加剂本来就是“天然成分”。比如在我国合法使用的两千多种食品添加剂里，不乏维生素、必需氨基酸、矿物质等对健康有益的物质，也有各种高大上的“植物精华”赫然在列。

    ②首先是营养强化剂，它们是食品添加剂中的一大类，这包括了人体所需要的多种维生素（A、B、C、D、K等）、矿物质（钙、铁、锌、硒等）和其他营养物质（DHA、乳铁蛋白等）。当然营养强化剂并不是越多越好，比如脂溶性维生素吃多了反而有可能中毒，所以国家标准对强化剂的上限和下限都做出了规定，既保证有效性又避免过犹不及。

    ③对于某些特殊人群，营养强化剂是必需的。比如有的婴儿没有母乳可吃，需要吃婴幼儿配方乳粉，这里面就必须加入多种营养强化剂，配合乳清蛋白等其他成分就可以最大程度地满足婴儿的全部营养需求，使宝宝健康成长。

    ④其次有多种氨基酸都是食品添加剂大家族的成员，包括一些人体无法合成的必须氨基酸。这些氨基酸大多数用作增味剂或者香精香料，提供鲜香的口感。比如你最熟悉的味精就是谷氨酸的钠盐，尽管有谣言说味精导致多动症或其他不良反应，但国际上几大权威机构从没否定过它的安全性，也从未限制其使用量。

    ⑤现代社会的饮食越来越精细，粗粮反而受到城里人的追捧，其中很重要的原因就是要补充膳食纤维。食品添加剂中有一大类叫增稠剂，一般是胶类、多糖类、糖醇类和改良淀粉类物质，其中有很多品种都是来自于天然食材的膳食纤维。比如提取自豆类植物的刺云豆胶、槐豆胶、瓜尔胶、葫芦巴胶、决明胶、皂荚糖胶、田菁胶、大豆多糖；由微生物发酵产生的黄原胶、可得然胶；提取自海藻的卡拉胶、海藻酸钠、海萝胶；提取自其他植物的黄蜀葵胶、亚麻籽胶、沙蒿胶、阿拉伯胶、果胶；提取自动物皮、骨和结缔组织的明胶；还有近些年被保健品厂家吹嘘的甲壳素、葡聚糖、壳聚糖也都是膳食纤维。

    ⑥除了以上这些，食品添加剂里面还有些品种听起来也很高端洋气，比如番茄红素、蜂蜡、石榴果汁浓缩物、薰衣草油、紫苏油等等。甚至有些咱们厨房里的常见调料也算食品添加剂，比如八角茴香、丁香、肉桂等等。其实无论用不用、用哪种、用多少种食品添加剂，只要符合相关标准的要求就不会危害健康，在安全性上也没有差异。另外，目前中国人的饮食结构中90%是来自鲜活农产品，仅有10%左右来自加工食品，食品添加剂的威胁其实是被严重高估了。

（选自《百科知识》2015年10月）

食物为何挂在树上

    ①在广阔的非洲大草原上，常常会看到这样一种奇特的现象：死去的长颈鹿和羚羊被挂在树杈上。不过，这些动物的死与人类并无关系，它们是被天敌猎豹捕杀之后挂在树上的。

    ②那么，猎豹为什么要把食物挂在树上呢？是为了风干做腊肉？那简直是开玩笑，一头羚羊仅需几天就被猎豹吃完了，不可能放那么久。猎豹选择这种特殊的食物储存方式，原因竟然是为了防止鬣狗偷吃。

    ③鬣狗虽然从颜值到爆发力都拼不过猎豹，但是生性凶残，而且贼心不死，总想不劳而获。可以说，鬣狗是猎豹这一草原霸主最头疼的“邻居”。每当猎豹开始捕猎，鬣狗总会伺机而动，等到猎物死去，鬣狗会迅速围上来分一杯羹。通常情况下，鬣狗群起而上，猎豹防不胜防，也只能任由它们掠夺；有时食物争夺得太过激 烈，鬣狗群甚至会将一只猎豹活活杀死。

    ④当然了，并不是每一次猎豹捕食都会遭遇“抢劫”。但是进食时如果不加以防范，还是会被鬣狗发现。鬣狗没有爬树这项技能，为了安静地享用美食，猎豹就将猎物叼到树上，完美避开这些恼人的家伙。

    ⑤说起来，猎豹为了运货上树也是蛮拼的。据科学家估算，一只猎豹叼着一只体重约为自身两倍的小长颈鹿爬上树，所花费的力气相当于一个成年人举着两千个汉堡一口气上两层楼。

    ⑥尽管辛苦，但是这一切都是值得的。对于肩负着抚养重任的母豹而言，这一举措就显得更为重要，因为猎物一旦被偷，幼崽的口粮就没了，直接影响小猎豹的成活率，对猎豹种群的延续尤为不利。

    ⑦除了猎豹，还有一些野兽也会贮存一时吃不完的猎物，以防其他动物偷吃。例如黄鼬常把捕获的鼠类拖入自己居住的洞中，窖藏起来；老虎和棕熊会用灌木枝条以及枯枝落叶将食物隐藏起来，同时全力保护这片区域，抵御入侵者的掠夺。

    ⑧许多鸟类也存在贮食行为，如星鸦为了防止食物被偷吃，会含着松子飞到离巢稍远一些的贮存地点，贮存地点少则一个，多则上千个。它们用喙将松子插入土层中，再以泥土和草掩埋，临走还要压上一个小石块才放心。

    ⑨在动物界，小到蚂蚁，大到虎豹，不少动物都有贮食行为。这一做法既是防患于未然，以应对恶劣天气带来的觅食不利和食物短缺，更是为了应对激烈的食物竞争。这是一种生存的智慧。

（选自《读者》2018年第8期）

北斗，国之重器

①2020年6月23日9时43分，北斗三号系统“收官之星”成功发射，标志着由我国自主研制的北斗全球卫星导航系统全系统组网完成。

②提到卫星导航，人们自然会想到GPS系统。GPS系统由美国研发，自1995年建成后，在多个领域广泛应用。既然GPS系统方便可用，为什么还要建设北斗系统呢？卫星导航系统属国之重器，只有拥有自主建设和独立运行的卫星导航系统，才能长期、稳定、可靠地保障社会经济发展、维护国家安全。

③目前，美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧盟的伽利略系统以及中国的北斗系统四大全球卫星导航系统服务功能大体相近，都能提供全天候、全天时的高精度定位、导航、测速、授时服务。而中国的北斗三号系统在诸多方面还拥有自己独特的服务功能。

④高精度的“太空灯塔”。相比北斗二号，北斗三号系统通过配置新一代原子钟，提升了卫星性能，定位精度提升1至2倍，改善了用户体验。北斗三号可以为汽车导航提供静态厘米级、动态分米级的高精度定位，实现车道级的导航。换句话说，在北斗的帮助下，未来导航软件能准确地判断你的车是在中间车道，还是左转车道。北斗三号系统还可以向用户提供精密测量测绘数据。北斗三号导航卫星首席总设计师谢军表示，测量地震后建筑物的下沉变化，即便是几毫米，都逃不过北斗的法眼。

⑤更有效的搜救服务。北斗三号系统通过在6颗中圆地球轨道卫星上搭载搜救载荷，为水上、陆地以及空中遇险目标提供定位和救援服务。其他的卫星导航系统只能收到求救者向卫星发出的求救信息，至于求救信息是否发出，救援人员是否收到，求救者无从得知。我国的北斗三号系统专门设计了反向链路，求救者不仅可以发出求救信息，还可以收到救援人员的反馈信息。这样大大增强了求救者的获救信心，从而提升了搜救成功率。

⑥独门绝技的“短报文”。与众不同的是，北斗导航卫星系统附加了通信功能——短报文，具备在没有网络信号条件下的通信功能。在无人区、荒漠等地区，或在通信基站遭受地震、洪水、台风等破坏时，装有短报文模块的北斗终端仍能保证通信畅通。如今，北斗三号短报文通信能力显著提升，每次能发送汉字1200个，还可发送图片等信息，应用场景更为丰富。北斗的一体化功能不仅能让用户知道自己“在哪儿”，也能告诉别人“发生了什么”。北斗的这一功能，GPS之父帕金森教授盛赞道：“这是多么美妙的体验！”

⑦不少人好奇，我们何时才能用上自己的北斗呢？其实，北斗就在你我手中！卫星导航是以芯片模式搭载在手机硬件里，只要拥有一台装有北斗芯片的手机，就可以收到北斗卫星的导航信号。据统计，截至2020年底，北斗导航型芯片、模块销量已突破1亿片。2020年一季度，国内市场申请入网的智能手机，超过75%支持北斗定位。就连大家非常熟悉的共享单车，也大量使用了北斗定位系统。可以说，北斗早已融入了我们的生活。

⑧北斗卫星导航系统是我国研发周期最长，投资规模最大，技术最为复杂的航天系统工程，是我国改革开放40余年来取得的重要成就之一。